android init进程--init.rc解析过程与执行

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1.init.rc的解析

从文章android init进程可以看出,init.rc的解析是从init进程main函数中进行的。

    //android 8.0
    //init进程main函数解析init.rc代码。 
    //Parser init.rc文件的解析入口  /system/core/init/init_parse.cpp
    Parser& parser = Parser::GetInstance();
    // 1 为解析类添加解析能力
    parser.AddSectionParser("service",std::make_unique());
    parser.AddSectionParser("on", std::make_unique());
    parser.AddSectionParser("import", std::make_unique());
    std::string bootscript = GetProperty("ro.boot.init_rc", "");  //2 环境变量里是否有ro.boot.init_rc
    if (bootscript.empty()) {
        parser.ParseConfig("/init.rc");  //3 解析
        parser.set_is_system_etc_init_loaded(
                parser.ParseConfig("/system/etc/init"));  //解析system/etc/init文件夹下左右的rc文件。
        parser.set_is_vendor_etc_init_loaded(
                parser.ParseConfig("/vendor/etc/init"));
        parser.set_is_odm_etc_init_loaded(parser.ParseConfig("/odm/etc/init"));
    } else {
        parser.ParseConfig(bootscript);
        parser.set_is_system_etc_init_loaded(true);
        parser.set_is_vendor_etc_init_loaded(true);
        parser.set_is_odm_etc_init_loaded(true);
    }

这是Android init进程解析init.rc文件的代码,

  1. Parser是init.rc类文件解析的入口,parser.AddSectionParser()函数是为了添加init.rc类文件解析的能力,会根据init.rc文件每一行的内容选择不同的处理器eg:ActionParser,
  2. 代码2处是判断是否有启动配置脚本,按照是否有来进行解析,一般都是系统默认的,没有启动配置脚本使用Android系统的init.rc进行解析,解析在代码3处,ParseConfig函数就是解析函数
 //代码位置 /system/core/init/init_parse.cpp
bool Parser::ParseConfig(const std::string& path) {
    if (is_dir(path.c_str())) {
        return ParseConfigDir(path);
    }
    return ParseConfigFile(path);   //进行文件解析,解析的是init.rc
}


bool Parser::ParseConfigFile(const std::string& path) {
    LOG(INFO) << "Parsing file " << path << "...";
    Timer t;
    std::string data;
    if (!read_file(path, &data)) {  //将文件内容读取到data里,
        return false;
    }

    data.push_back('\n'); // TODO: fix parse_config.
    ParseData(path, data);  //内容解析函数,分派给各个解析类eg:ActionParse
    for (const auto& sp : section_parsers_) {
        sp.second->EndFile(path);
    }
    LOG(VERBOSE) << "(Parsing " << path << " took " << t << ".)";
    return true;
}


void Parser::ParseData(const std::string& filename, const std::string& data) {
    //TODO: Use a parser with const input and remove this copy
    std::vector data_copy(data.begin(), data.end());
    data_copy.push_back('\0');

    parse_state state;   //解析过程使用的结构体,/system/core/init/parse.h parse.cpp
    state.filename = filename.c_str();
    state.line = 0;
    state.ptr = &data_copy[0];
    state.nexttoken = 0;

    SectionParser* section_parser = nullptr;
    std::vector args;

    for (;;) {
        switch (next_token(&state)) {// 更具next_token读取state里的内容
        case T_EOF:
            if (section_parser) {
                section_parser->EndSection(); //结束一个文件的分析,
            }
            return;
        case T_NEWLINE:   //分析每一行的命令
            state.line++;
            if (args.empty()) {
                break;
            }
            if (section_parsers_.count(args[0])) {
                if (section_parser) {
                    section_parser->EndSection();
                }
                 //根据args[0]也就是每个init.rc执行逻辑的第一个参数,选取解析的类,选我们之前添加的ActionParse等
                section_parser = section_parsers_[args[0]].get();
                std::string ret_err;
                if (!section_parser->ParseSection(args, &ret_err)) {  
                    parse_error(&state, "%s\n", ret_err.c_str());
                    section_parser = nullptr;
                }
            } else if (section_parser) {
                std::string ret_err;
                if (!section_parser->ParseLineSection(args, state.filename,
                                                      state.line, &ret_err)) {  //解析一行
                    parse_error(&state, "%s\n", ret_err.c_str());
                }
            }
            args.clear();
            break;
        case T_TEXT:
            args.emplace_back(state.text);
            break;
        }
    }
}

从上面代码可以看出parseData函数对init.rc进行了读取与处理,它根据读取的内容的每个模块(eg:Action是on)选择解析需要的Parse,后对init.rc中每个模块的每一行进行了解析。

1.1:实际解析类的分析

位置/system/core/init/action.cpp ActionParse

//负责根据读取的args,生成代码类中的action
bool ActionParser::ParseSection(const std::vector& args,
                                std::string* err) {
    std::vector triggers(args.begin() + 1, args.end());
    if (triggers.size() < 1) {
        *err = "actions must have a trigger";
        return false;
    }

    auto action = std::make_unique(false);
    if (!action->InitTriggers(triggers, err)) {
        return false;
    }

    action_ = std::move(action);
    return true;
}

//解析一行指令,将command加入到它所属于的action
bool ActionParser::ParseLineSection(const std::vector& args,
                                    const std::string& filename, int line,
                                    std::string* err) const {
    return action_ ? action_->AddCommand(args, filename, line, err) : false;
}

//一个action解析结束,将解析的action添加到ActionManager中。
void ActionParser::EndSection() {
    if (action_ && action_->NumCommands() > 0) {
        ActionManager::GetInstance().AddAction(std::move(action_));
    }
}

上述代码是构建action和保存action的处理,到这里init.rc的一个action就解析完了。ActionManager是所有action的管理类,所有解析的action都使用一个 std::vector> actions_ 集合保存下来。

2.Action的执行。

    //1 执行action与函数绑定 /system/core/init/builtins.cpp
    const BuiltinFunctionMap function_map;
    Action::set_function_map(&function_map);
  ....

    //2 这里就是上文对action解析之后形成的ActionManager类, 
    ActionManager& am = ActionManager::GetInstance();
    //执行early-init的action
    am.QueueEventTrigger("early-init");

    //查询手写action是否已执行
    // Queue an action that waits for coldboot done so we know ueventd has set up all of /dev...
    am.QueueBuiltinAction(wait_for_coldboot_done_action, "wait_for_coldboot_done");
    // ... so that we can start queuing up actions that require stuff from /dev.
    am.QueueBuiltinAction(mix_hwrng_into_linux_rng_action, "mix_hwrng_into_linux_rng");
    am.QueueBuiltinAction(set_mmap_rnd_bits_action, "set_mmap_rnd_bits");
    am.QueueBuiltinAction(set_kptr_restrict_action, "set_kptr_restrict");
    am.QueueBuiltinAction(keychord_init_action, "keychord_init");
    am.QueueBuiltinAction(console_init_action, "console_init");

    // Trigger all the boot actions to get us started.
    //执行action init
    am.QueueEventTrigger("init");

    // Repeat mix_hwrng_into_linux_rng in case /dev/hw_random or /dev/random
    // wasn't ready immediately after wait_for_coldboot_done
    am.QueueBuiltinAction(mix_hwrng_into_linux_rng_action, "mix_hwrng_into_linux_rng");

    // Don't mount filesystems or start core system services in charger mode.
    std::string bootmode = GetProperty("ro.bootmode", "");  //查询现在启动的模式
    if (bootmode == "charger") {
        am.QueueEventTrigger("charger");    //在充电执行action charger
    } else {
        am.QueueEventTrigger("late-init");  //没有充电执行action late-init
    }

    // Run all property triggers based on current state of the properties.
    am.QueueBuiltinAction(queue_property_triggers_action, "queue_property_triggers");

    while (true) {   //开始循环,执行actionManager中的每个action
        // By default, sleep until something happens.
        int epoll_timeout_ms = -1;

        if (!(waiting_for_prop || ServiceManager::GetInstance().IsWaitingForExec())) {
            am.ExecuteOneCommand(); // 执行action的command
        }
        if (!(waiting_for_prop || ServiceManager::GetInstance().IsWaitingForExec())) {
            restart_processes();  //.rc文件中的service, 与actionManager类似由ServiceManager管理。

            // If there's a process that needs restarting, wake up in time for that.
            if (process_needs_restart_at != 0) {
                epoll_timeout_ms = (process_needs_restart_at - time(nullptr)) * 1000;
                if (epoll_timeout_ms < 0) epoll_timeout_ms = 0;
            }

            // If there's more work to do, wake up again immediately.
            if (am.HasMoreCommands()) epoll_timeout_ms = 0;
        }

        epoll_event ev;
        int nr = TEMP_FAILURE_RETRY(epoll_wait(epoll_fd, &ev, 1, epoll_timeout_ms));
        if (nr == -1) {
            PLOG(ERROR) << "epoll_wait failed";
        } else if (nr == 1) {
            ((void (*)()) ev.data.ptr)(); //3
        }
    }
  • 注释1处action与执行函数进行绑定,就是执行那个action就执行那个函数,函数内容是在/system/core/init/builtins.cpp文件中。
  • 在就是执行action,和循环遍历执行全部的action,
  • 代码3处用是用了epoll句柄(即epoll_fd)主要监听子进程结束,及其它进程设置系统属性的请求.这里会处理action启动的进程如果死了会收到进程终止信号量,在进行重启进程。了解android init进程

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