Android系统10 RK3399 init进程启动(四十九) init第二阶段分析

配套系列教学视频链接：

安卓系列教程之ROM系统开发-百问100ask

说明

系统：Android10.0

设备： FireFly RK3399 （ROC-RK3399-PC-PLUS）

前言

本文通过代码梳理的方式，给大家介绍Android init祖先进程第二阶段的工作流程。

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selinux初始化： 第一阶段的selinux初始化，完成策略二进制文件的加载，并设置默认selinux模式。之前的课程已经详细讲解过，此处就不过多讲解，可以参考之前的selinux相关系列文章开始学习：

https://blog.csdn.net/ldswfun/article/details/124637428

第二阶段：重点完成属性初始化，启动rc脚本的解析和执行，建立epoll机制监控各种事项。

详细框图如下所示：

第二阶段展开的完整内容为：

整体代码： system/core/init/init.cpp

int SecondStageMain(int argc, char** argv) {
    if (REBOOT_BOOTLOADER_ON_PANIC) {
        InstallRebootSignalHandlers();
    }

    SetStdioToDevNull(argv);
    InitKernelLogging(argv);
    LOG(INFO) << "init second stage started!";

    // Set init and its forked children's oom_adj.
    if (auto result = WriteFile("/proc/1/oom_score_adj", "-1000"); !result) {
        LOG(ERROR) << "Unable to write -1000 to /proc/1/oom_score_adj: " << result.error();
    }

    // Enable seccomp if global boot option was passed (otherwise it is enabled in zygote).
    GlobalSeccomp();

    // Set up a session keyring that all processes will have access to. It
    // will hold things like FBE encryption keys. No process should override
    // its session keyring.
    keyctl_get_keyring_ID(KEY_SPEC_SESSION_KEYRING, 1);

    // Indicate that booting is in progress to background fw loaders, etc.
    // //创建 /dev/.booting 文件，就是个标记，表示booting进行中
    close(open("/dev/.booting", O_WRONLY | O_CREAT | O_CLOEXEC, 0000));
    //创建/dev/__properties__/property_info，并对内容进行序列化
    // 构建和映射所有属性的共享内存
    property_init();
    

    // If arguments are passed both on the command line and in DT,
    // properties set in DT always have priority over the command-line ones.
    //uboot启动时可以给出启动参数： androidboot.android_dt_dir指定一个路径
    // 没有指定就是默认路径： /proc/device-tree/firmware/android/
    //一般这个路径中会设置一个fstab， 用于指定vendor和其他分区的挂载点
    //并设置 ro.boot.开头的属性。RK3399上没有相关信息
    process_kernel_dt();
    //将内核中cmdline中所有的有=号的参数，以及特殊的androidboot.xx=xxx的形式设置成相应的属性
    //如果是模拟器, bootargs中包含： androidboot.hardware=ranchu 和 init=/init
    // 就会设置ro.kernel.androidboot.hardware= ranchu  ro.kernel.init=/init 和ro.boot.hardware=ranchu, 
    //如果是真机， 只针对androidboot.xx=xx的参数设置， 
    //如androidboot.storagemedia=emmc, 就会有ro.boot.storagemedia=emmc
    process_kernel_cmdline();

    // Propagate the kernel variables to internal variables
    // used by init as well as the current required properties.
    // 将列表中特定属性的值设置到另外一个属性的值中去
    //如将ro.boot.serialno的值设置到ro.serialno中去
    //一般ro.boot开头的属性很多都是来自内核的cmdline
    export_kernel_boot_props();

    // Make the time that init started available for bootstat to log.
    //设置init和selinux 执行时间
    property_set("ro.boottime.init", getenv("INIT_STARTED_AT"));
    property_set("ro.boottime.init.selinux", getenv("INIT_SELINUX_TOOK"));

    // Set libavb version for Framework-only OTA match in Treble build.
    //设置avb版本
    const char* avb_version = getenv("INIT_AVB_VERSION");
    if (avb_version) property_set("ro.boot.avb_version", avb_version);

    // See if need to load debug props to allow adb root, when the device is unlocked.
    const char* force_debuggable_env = getenv("INIT_FORCE_DEBUGGABLE");
    if (force_debuggable_env && AvbHandle::IsDeviceUnlocked()) {
        load_debug_prop = "true"s == force_debuggable_env;
    }

    // Clean up our environment.
    unsetenv("INIT_STARTED_AT");
    unsetenv("INIT_SELINUX_TOOK");
    unsetenv("INIT_AVB_VERSION");
    unsetenv("INIT_FORCE_DEBUGGABLE");

    // Now set up SELinux for second stage.
    // 第二阶段再次设置安全上下文
    SelinuxSetupKernelLogging();
    SelabelInitialize();
    //通过restorecon设置各个文件的默认安全上下文
    SelinuxRestoreContext();

    //初始化epoll
    Epoll epoll;
    if (auto result = epoll.Open(); !result) {
        PLOG(FATAL) << result.error();
    }
    //通过epoll监控子进程退出时发送SIGCHLD信号，并通过HandleSignalFd()进行处理
    InstallSignalFdHandler(&epoll);
    //加载各个分区中的属性文件，如prop.default, build.pro， default.prop，之前详细讲过属性文件
    property_load_boot_defaults(load_debug_prop);
    //卸载挂载点debug_ramdisk
    UmountDebugRamdisk();
    // 主要是根据ro.vndk.version 版本号，将/system/vendor_overlay/"和/product/vendor_overlay/挂载在vendor上
    fs_mgr_vendor_overlay_mount_all();
    export_oem_lock_status();
    //创建本地套接字， 用于接收客户端的设置请求，并将套接字文件描述符加入到epoll监控机制
    //套接字有数据之后的处理函数是： handle_property_set_fd()
    StartPropertyService(&epoll);
    MountHandler mount_handler(&epoll);
    // 读取USB设备控制器的节点/sys/class/udc/xxx，如fe800000.dwc3，并设置属性sys.usb.controller=fe800000.dwc3
    set_usb_controller();

    //构建内置函数映射表对象，用于处理rc 文件中action的各个命令
    const BuiltinFunctionMap function_map;
    //Action关联内置函数映射表对象
    Action::set_function_map(&function_map);
    //这个主要设置./ apex 这些分区的挂载信息权限的。这块可以参考资料：https://cizixs.com/2017/08/29/linux-namespace/
    if (!SetupMountNamespaces()) {
    if (!SetupMountNamespaces()) {
        PLOG(FATAL) << "SetupMountNamespaces failed";
    }
    // 一个容器， 记录u:r:init:s0和u:r:vendor_init:s0类型的安全上下文
    //android P版本以上，给vendor oem增加u:r:vendor_init:s0权限
    subcontexts = InitializeSubcontexts();

    // 构建ActionManager对象，用于管理和调度各个Action
    ActionManager& am = ActionManager::GetInstance();
    // 构建ServiceList对象，用于管理和调度各个Service
    ServiceList& sm = ServiceList::GetInstance();

    //加载各种rc文件， 优先加载bootargs中androidboot.init_rc=xxx指定的rc文件
    //一般很少指定这个， 所有都是按照如下顺序去加载rc文件
    // /init.rc->/system/etc/init目录rc->/product/etc/init目录rc-->/product_services/etc/init
    // -->/odm/etc/init --> /vendor/etc/init
    LoadBootScripts(am, sm);

    // Turning this on and letting the INFO logging be discarded adds 0.2s to
    // Nexus 9 boot time, so it's disabled by default.
    if (false) DumpState();

    

    // Make the GSI status available before scripts start running.
    //GSI 是google 原生代码的镜像，一般用于VTS测试
    if (android::gsi::IsGsiRunning()) {
        property_set("ro.gsid.image_running", "1");
    } else {
        property_set("ro.gsid.image_running", "0");
    }
    //  构建一个新的action， 类似on SetupCgroups, 并执行SetupCgroupsAction命令
    am.QueueBuiltinAction(SetupCgroupsAction, "SetupCgroups");
    // 将early-init加入到event触发队列中。
    am.QueueEventTrigger("early-init");

    // 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(MixHwrngIntoLinuxRngAction, "MixHwrngIntoLinuxRng");
    am.QueueBuiltinAction(SetMmapRndBitsAction, "SetMmapRndBits");
    am.QueueBuiltinAction(SetKptrRestrictAction, "SetKptrRestrict");
    Keychords keychords;
    am.QueueBuiltinAction(
        [&epoll, &keychords](const BuiltinArguments& args) -> Result {
            for (const auto& svc : ServiceList::GetInstance()) {
                keychords.Register(svc->keycodes());
            }
            keychords.Start(&epoll, HandleKeychord);
            return Success();
        },
        "KeychordInit");
    am.QueueBuiltinAction(console_init_action, "console_init");

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

    // Starting the BoringSSL self test, for NIAP certification compliance.
    am.QueueBuiltinAction(StartBoringSslSelfTest, "StartBoringSslSelfTest");

    // 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(MixHwrngIntoLinuxRngAction, "MixHwrngIntoLinuxRng");

    // Initialize binder before bringing up other system services
    am.QueueBuiltinAction(InitBinder, "InitBinder");

    // Don't mount filesystems or start core system services in charger mode.
    std::string bootmode = GetProperty("ro.bootmode", "");
    if (bootmode == "charger") {
        am.QueueEventTrigger("charger");
    } else {
        am.QueueEventTrigger("late-init");
    }

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

    while (true) {
        // By default, sleep until something happens.
        auto epoll_timeout = std::optional{};

        if (do_shutdown && !shutting_down) {
            do_shutdown = false;
            if (HandlePowerctlMessage(shutdown_command)) {
                shutting_down = true;
            }
        }

        if (!(waiting_for_prop || Service::is_exec_service_running())) {
            /*
            将按照trigger表的顺序，依次取出action链表中与trigger匹配的action。
            每次均执行一个action中的一个command对应函数（一个action可能携带多个command）。
            当一个action所有的command均执行完毕后，再执行下一个action。
            当一个trigger对应的action均执行完毕后，再执行下一个trigger对应action。
            */
            am.ExecuteOneCommand();
        }
        if (!(waiting_for_prop || Service::is_exec_service_running())) {
            if (!shutting_down) {
                //重启死掉的子进程
                auto next_process_action_time = HandleProcessActions();

                // If there's a process that needs restarting, wake up in time for that.
                if (next_process_action_time) {
                    epoll_timeout = std::chrono::ceil(
                            *next_process_action_time - boot_clock::now());
                    if (*epoll_timeout < 0ms) epoll_timeout = 0ms;
                }
            }

            // If there's more work to do, wake up again immediately.
            //有command等着处理的话，不等待
            if (am.HasMoreCommands()) epoll_timeout = 0ms;
        }
        //没有事件到来的话，最多阻塞epoll_timeout_ms时间  
        if (auto result = epoll.Wait(epoll_timeout); !result) {
            LOG(ERROR) << result.error();
        }
    }

    return 0;
}