Androidinit启动过程分析1.docx
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Androidinit启动过程分析1
Android_init_启动过程分析1
分析android的启动过程，从内核之上，我们首先应该从文件系统的init开始，因为init是内核进入文件系统后第一个运行的程序，通常我们可以在linux的命令行中指定内核第一个调用谁，如果没指定那么内核将会到/sbin/,/bin/等目录下查找默认的init，如果没有找到那么就报告出错。
下面是曾经用过的几种开发板的命令行参数：
S3C2410启动参数：
noinitrdroot=/dev/nfsnfsroot=192.168.2.56:
/nfsroot/rootfsip=192.168.2.188:
192.168.2.56:
192.168.2.56:
255.255.255.0:
:
eth0:
onconsole=ttySAC0
S3C2440启动参数：
setenvbootargsconsole=ttySAC0root=/dev/nfsnfsroot=192.168.2.56:
/nfsroot/rootfsip=192.168.2.175:
192.168.2.56:
192.168.2.201:
255.255.255.0:
:
eth0:
onmem=64Minit=/init
marvell310启动参数：
bootroot=/dev/nfsnfsroot=192.168.2.56:
/nfsroot/rootfs,rsize=1024,wsize=1024ip=192.168.2.176:
192.168.2.201:
192.168.2.201:
255.255.255.0:
:
eth0:
-Onconsole=ttyS2,115200mem=64Minit=/init
init的源代码在文件：
./system/core/init/init.c中，init会一步步完成下面的任务：
1.初始化log系统
2.解析/init.rc和/init.%hardware%.rc文件
3.执行early-initactioninthetwofilesparsedinstep2.
4.设备初始化，例如：
在/dev下面创建所有设备节点，下载firmwares.
5.初始化属性服务器，Actuallythepropertysystemisworkingasasharememory.LogicallyitlookslikearegistryunderWindowssystem.
6.执行initactioninthetwofilesparsedinstep2.
7.开启属性服务。
8.执行early-bootandbootactionsinthetwofilesparsedinstep2.
9.执行Executepropertyactioninthetwofilesparsedinstep2.
10.进入一个无限循环towaitfordevice/propertyset/childprocessexitevents.例如,如果SD卡被插入，init会收到一个设备插入事件，它会为这个设备创建节点。
系统中比较重要的进程都是由init来fork的，所以如果他们他谁崩溃了，那么init将会收到一个SIGCHLD信号，把这个信号转化为子进程退出事件，所以在loop中，init会操作进程退出事件并且执行*.rc文件中定义的命令。
例如，在init.rc中，因为有：
servicezygote/system/bin/app_process-Xzygote/system/bin--zygote--start-system-server
socketzygotestream666
onrestartwrite/sys/android_power/request_statewake
onrestartwrite/sys/power/stateon
所以，如果zygote因为启动某些服务导致异常退出后，init将会重新去启动它。
intmain（intargc,char**argv）
{
...
//需要在后面的程序中看打印信息的话，需要屏蔽open_devnull_stdio（）函数
open_devnull_stdio（）;
...
//初始化log系统
log_init（）;
//解析/init.rc和/init.%hardware%.rc文件
parse_config_file（"/init.rc"）;
...
snprintf（tmp,sizeof（tmp）,"/init.%s.rc",hardware）;
parse_config_file（tmp）;
...
//执行early-initactioninthetwofilesparsedinstep2.
action_for_each_trigger（"early-init",action_add_queue_tail）;
drain_action_queue（）;
...
/*executeallthebootactionstogetusstarted*/
/*执行initactioninthetwofilesparsedinstep2*/
action_for_each_trigger（"init",action_add_queue_tail）;
drain_action_queue（）;
...
/*执行early-bootandbootactionsinthetwofilesparsedinstep2*/
action_for_each_trigger（"early-boot",action_add_queue_tail）;
action_for_each_trigger（"boot",action_add_queue_tail）;
drain_action_queue（）;
/*runallpropertytriggersbasedoncurrentstateoftheproperties*/
queue_all_property_triggers（）;
drain_action_queue（）;
/*enablepropertytriggers*/
property_triggers_enabled=1;
...
for（;;）{
intnr,timeout=-1;
...
drain_action_queue（）;
restart_processes（）;
if（process_needs_restart）{
timeout=（process_needs_restart-gettime（））*1000;
if（timeout<0）
timeout=0;
}
...
nr=poll（ufds,3,timeout）;
if（nr<=0）
continue;
if（ufds[2].revents==POLLIN）{
/*wegotaSIGCHLD-reapandrestartasneeded*/
read（signal_recv_fd,tmp,sizeof（tmp））;
while（!
wait_for_one_process（0））
;
continue;
}
if（ufds[0].revents==POLLIN）
handle_device_fd（device_fd）;
if（ufds[1].revents==POLLIN）
{
handle_property_set_fd（property_set_fd）;
}
}
return0;
}
2.解析init.rc脚本
init.rc脚本的具体语法可以参考下面文档
http:
//www.kandroid.org/android_pdk/bring_up.html
名词解释：
Android初始化語言由四大类声明组成：
行为类（Actions）,命令类（Commands），服务类（Services）,选项类（Options）.
初始化语言以行为单位，由以空格间隔的语言符号組成。
C风格的反斜杠转义符可以用来插入空白到语言符号。
双引号也可以用来防止文本被空格分成多个语言符号。
当反斜杠在行末时，作为换行符。
*以#开始（前面允许空格）的行为注释。
*Actions和Services隐含声明一个新的段落。
所有该段落下Commands或Options的声明属于该段落。
第一段落前的Commands或Options被忽略。
*Actions和Services拥有唯一的命名。
在他们之后声明相同命名的类将被当作错误并忽略。
Actions是一系列命令的命名。
Actions拥有一个触发器（trigger）用来決定action何時执行。
当一个action在符合触发条件被执行时，如果它还没被加入到待执行队列中的话，則加入到队列最后。
队列中的action依次执行，action中的命令也依次执行。
Init在执行命令的中间处理其他活动（设备创建/销毁,property设置，进程重启）。
Actions的表现形式:
on
重要的数据结构
两个列表，一个队列。
staticlist_declare（service_list）;
staticlist_declare（action_list）;
staticlist_declare（action_queue）;
*.rc脚本中所有service关键字定义的服务将会添加到service_list列表中。
*.rc脚本中所有on关键开头的项将会被会添加到action_list列表中。
每个action列表项都有一个列表，此列表用来保存该段落下的Commands
脚本解析过程：
parse_config_file（"/init.rc"）
intparse_config_file（constchar*fn）
{
char*data;
data=read_file（fn,0）;
if（!
data）return-1;
parse_config（fn,data）;
DUMP（）;
return0;
}
staticvoidparse_config（constchar*fn,char*s）
｛
...
caseT_NEWLINE:
if（nargs）{
intkw=lookup_keyword（args[0]）;
if（kw_is（kw,SECTION））{
state.parse_line（&state,0,0）;
parse_new_section（&state,kw,nargs,args）;
}else{
state.parse_line（&state,nargs,args）;
}
nargs=0;
}
...
｝
parse_config会逐行对脚本进行解析，如果关键字类型为SECTION，那么将会执行parse_new_section（）
类型为SECTION的关键字有：
on和sevice
关键字类型定义在Parser.c（system\core\init）文件中
Parser.c（system\core\init）
#defineSECTION0x01
#defineCOMMAND0x02
#defineOPTION0x04
关键字属性
capability,OPTION,0,0）
class,OPTION,0,0）
class_start,COMMAND,1,do_class_start）
class_stop,COMMAND,1,do_class_stop）
console,OPTION,0,0）
critical,OPTION,0,0）
disabled,OPTION,0,0）
domainname,COMMAND,1,do_domainname）
exec,COMMAND,1,do_exec）
export,COMMAND,2,do_export）
group,OPTION,0,0）
hostname,COMMAND,1,do_hostname）
ifup,COMMAND,1,do_ifup）
insmod,COMMAND,1,do_insmod）
import,COMMAND,1,do_import）
keycodes,OPTION,0,0）
mkdir,COMMAND,1,do_mkdir）
mount,COMMAND,3,do_mount）
on,SECTION,0,0）
oneshot,OPTION,0,0）
onrestart,OPTION,0,0）
restart,COMMAND,1,do_restart）
service,SECTION,0,0）
setenv,OPTION,2,0）
setkey,COMMAND,0,do_setkey）
setprop,COMMAND,2,do_setprop）
setrlimit,COMMAND,3,do_setrlimit）
socket,OPTION,0,0）
start,COMMAND,1,do_start）
stop,COMMAND,1,do_stop）
trigger,COMMAND,1,do_trigger）
symlink,COMMAND,1,do_symlink）
sysclktz,COMMAND,1,do_sysclktz）
user,OPTION,0,0）
write,COMMAND,2,do_write）
chown,COMMAND,2,do_chown）
chmod,COMMAND,2,do_chmod）
loglevel,COMMAND,1,do_loglevel）
device,COMMAND,4,do_device）
parse_new_section（）中再分别对service或者on关键字开头的内容进行解析。
...
caseK_service:
state->context=parse_service（state,nargs,args）;
if（state->context）{
state->parse_line=parse_line_service;
return;
}
break;
caseK_on:
state->context=parse_action（state,nargs,args）;
if（state->context）{
state->parse_line=parse_line_action;
return;
}
break;
}
...
对on关键字开头的内容进行解析
staticvoid*parse_action（structparse_state*state,intnargs,char**args）
{
...
act=calloc（1,sizeof（*act））;
act->name=args[1];
list_init（&act->commands）;
list_add_tail（&action_list,&act->alist）;
...
}
对service关键字开头的内容进行解析
staticvoid*parse_service（structparse_state*state,intnargs,char**args）
{
structservice*svc;
if（nargs<3）{
parse_error（state,"servicesmusthaveanameandaprogram\n"）;
return0;
}
if（!
valid_name（args[1]））{
parse_error（state,"invalidservicename'%s'\n",args[1]）;
return0;
}
//如果服务已经存在service_list列表中将会被忽略
svc=service_find_by_name（args[1]）;
if（svc）{
parse_error（state,"ignoredduplicatedefinitionofservice'%s'\n",args[1]）;
return0;
}
nargs-=2;
svc=calloc（1,sizeof（*svc）+sizeof（char*）*nargs）;
if（!
svc）{
parse_error（state,"outofmemory\n"）;
return0;
}
svc->name=args[1];
svc->classname="default";
memcpy（svc->args,args+2,sizeof（char*）*nargs）;
svc->args[nargs]=0;
svc->nargs=nargs;
svc->onrestart.name="onrestart";
list_init（&svc->mands）;
//添加该服务到service_list列表
list_add_tail（&service_list,&svc->slist）;
returnsvc;
}
服务的表现形式:
service[]*
...
申请一个service结构体,然后挂接到service_list链表上,name为服务的名称pathname为执行的命令argument
为命令的参数。
之后的option用来控制这个service结构体的属性,parse_line_service会对service关键字后的
内容进行解析并填充到service结构中，当遇到下一个service或者on关键字的时候此service选项解析结束。
例如：
servicezygote/system/bin/app_process-Xzygote/system/bin--zygote--start-system-server
socketzygotestream666
onrestartwrite/sys/android_power/request_statewake
服务名称为：
zygote
启动该服务执行的命令：
/system/bin/app_process
命令的参数：
-Xzygote/system/bin--zygote--start-system-server
socketzygotestream666：
创建一个名为：
/dev/socket/zygote的socket，类型为：
stream
当*.rc文件解析完成以后：
action_list列表项目如下：
oninit
onboot
onproperty:
ro.kernel.qemu=1
onproperty:
persist.service.adb.enable=1
onproperty:
persist.service.adb.enable=0
init.marvell.rc文件
onearly-init
oninit
onearly-boot
onboot
service_list列表中的项有：
serviceconsole
serviceadbd
serviceservicemanager
servicemountd
servicedebuggerd
serviceril-daemon
servicezygote
servicemedia
servicebootsound
servicedbus
servicehcid
servicehfag
servicehsag
serviceinstalld
serviceflash_recovery
状态服务器相关：
在init.c的main函数中启动状态服务器。
property_set_fd=start_property_service（）;
状态读取函数：
Property_service.c（system\core\init）
constchar*property_get（constchar*name）
Properties.c（system\core\libcutils）
intproperty_get（constchar*key,char*value,constchar*default_value）
状态设置函数：
Property_service.c（system\core\init）
intproperty_set（constchar*name,constchar*value）
Properties.c（system\core\libcutils）
intproperty_set（constchar*key,constchar*value）
在终端模式下我们可以通过执行命令setprop
setprop工具源代码所在文件：
Setprop.c（system\core\toolbox）
Getprop.c（system\core\toolbox）:
property_get（argv[1],value,default_value）;
Property_service.c（system\core\init）
中定义的状态读取和设置函数仅供init进程调用，
handle_property_set_fd（property_set_fd）;
property_set（）//
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