[置顶] 基于android2.3.5系统：开天辟地Android启动机制[一]

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作者：EasyWave                                                                                 时间：2012.07.21

类别：Android系统源码分析                                                            声明：转载，请保留链接

注意：如有错误，欢迎指正。这些是我学习的日志文章......

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在android的系统中init程序是第一个运行的程序，这是一个守护进程，而具体的代码在android2.3.5的源码中，位于system/core/init/init.c文档中，这个是main函数的入口，也是android启动机制的入口。代码如下所示：

int main(int argc, char **argv)
{
    int fd_count = 0;
    struct pollfd ufds[4];
    char *tmpdev;
    char* debuggable;
    char tmp[32];
    int property_set_fd_init = 0;
    int signal_fd_init = 0;
    int keychord_fd_init = 0;

    if (!strcmp(basename(argv[0]), "ueventd")) // 得到运行程序ueventd.rc的全路径名下的ueventd
        return ueventd_main(argc, argv);    // 如果可以找到ueventd.rc,则执行ueventd_main函数
                                            // 解析uevent.rc以及/ueventd.%s.rc

    /* clear the umask */
    umask(0);

        /* Get the basic filesystem setup we need put
         * together in the initramdisk on / and then we'll
         * let the rc file figure out the rest.
         */
    mkdir("/dev", 0755);  //创建可读写的/dev目录
    mkdir("/proc", 0755); //创建可读写的/proc目录
    mkdir("/sys", 0755);  //创建可读写的/sys目录，下面也是创建和挂载一些文件系统，是不是似曾相识啊，这个就是建立一个基本的文件系统，是不是有点像busybox.

    mount("tmpfs", "/dev", "tmpfs", 0, "mode=0755");
    mkdir("/dev/pts", 0755);
    mkdir("/dev/socket", 0755);
    mount("devpts", "/dev/pts", "devpts", 0, NULL);
    mount("proc", "/proc", "proc", 0, NULL);
    mount("sysfs", "/sys", "sysfs", 0, NULL);

        /* We must have some place other than / to create the
         * device nodes for kmsg and null, otherwise we won't
         * be able to remount / read-only later on.
         * Now that tmpfs is mounted on /dev, we can actually
         * talk to the outside world.
         */
    open_devnull_stdio();   // 创建和打开"/dev/__null__" 虚拟设备(类似于 Linux 系统中的 /dev/null 设备)并将 
                            // stdin/stdout/stderr 三个文件重定向到 "/dev/__null__"
    log_init();  //创建和打开"/dev/__kmsg__" 虚拟设备用于记录 log
    
    INFO("reading config file\n");
    init_parse_config_file("/init.rc"); //初始化解析system/etc/init.rc文件

    /* pull the kernel commandline and ramdisk properties file in */
    import_kernel_cmdline(0); //导入proc/cmdline的command line参数等。

    get_hardware_name(hardware, &revision); //透过/proc/cpuinfo得到硬件模组名称
    snprintf(tmp, sizeof(tmp), "/init.%s.rc", hardware); //并且将其拷贝到init.xxxx.rc中。
    init_parse_config_file(tmp); //初始化解析init.xxxx.rc文件

    action_for_each_trigger("early-init", action_add_queue_tail); //下面的代码需要去了解android的一些文件系统初始化的一些原理，不多说了。

     queue_builtin_action(wait_for_coldboot_done_action, "wait_for_coldboot_done");
    queue_builtin_action(property_init_action, "property_init");
    queue_builtin_action(keychord_init_action, "keychord_init");
    queue_builtin_action(console_init_action, "console_init");
    queue_builtin_action(set_init_properties_action, "set_init_properties");

        /* execute all the boot actions to get us started */
    action_for_each_trigger("init", action_add_queue_tail);
    action_for_each_trigger("early-fs", action_add_queue_tail);
    action_for_each_trigger("fs", action_add_queue_tail);
    action_for_each_trigger("post-fs", action_add_queue_tail);

    queue_builtin_action(property_service_init_action, "property_service_init");
    queue_builtin_action(signal_init_action, "signal_init");
    queue_builtin_action(check_startup_action, "check_startup");

    /* execute all the boot actions to get us started */
    action_for_each_trigger("early-boot", action_add_queue_tail);
    action_for_each_trigger("boot", action_add_queue_tail);

        /* run all property triggers based on current state of the properties */
    queue_builtin_action(queue_property_triggers_action, "queue_propety_triggers");


#if BOOTCHART
    queue_builtin_action(bootchart_init_action, "bootchart_init");
#endif

    for(;;) {
        int nr, i, timeout = -1;

        execute_one_command(); //操作上面整理的 action_queue 中对应的 action
        restart_processes(); //当前的服务进程状态，如果有服务进程退出，重启对应服务进程
        //property_service 的事件句柄填充 poll event 结构体
        if (!property_set_fd_init && get_property_set_fd() > 0) {
            ufds[fd_count].fd = get_property_set_fd();
            ufds[fd_count].events = POLLIN;
            ufds[fd_count].revents = 0;
            fd_count++;
            property_set_fd_init = 1;
        }
        if (!signal_fd_init && get_signal_fd() > 0) {
            ufds[fd_count].fd = get_signal_fd();
            ufds[fd_count].events = POLLIN;
            ufds[fd_count].revents = 0;
            fd_count++;
            signal_fd_init = 1;
        }
        if (!keychord_fd_init && get_keychord_fd() > 0) {
            ufds[fd_count].fd = get_keychord_fd();
            ufds[fd_count].events = POLLIN;
            ufds[fd_count].revents = 0;
            fd_count++;
            keychord_fd_init = 1;
        }

        if (process_needs_restart) {
            timeout = (process_needs_restart - gettime()) * 1000;
            if (timeout < 0)
                timeout = 0;
        }

        if (!action_queue_empty() || cur_action)
            timeout = 0;

#if BOOTCHART
        if (bootchart_count > 0) {
            if (timeout < 0 || timeout > BOOTCHART_POLLING_MS)
                timeout = BOOTCHART_POLLING_MS;
            if (bootchart_step() < 0 || --bootchart_count == 0) {
                bootchart_finish();
                bootchart_count = 0;
            }
        }
#endif

        nr = poll(ufds, fd_count, timeout);
        if (nr <= 0)
            continue;
        // 如果当前所关注的事件句柄上有事件发生，进行对应的事件处理
        for (i = 0; i < fd_count; i++) {
            if (ufds[i].revents == POLLIN) {
                if (ufds[i].fd == get_property_set_fd())
                    handle_property_set_fd();
                else if (ufds[i].fd == get_keychord_fd())
                    handle_keychord();
                else if (ufds[i].fd == get_signal_fd())
                    handle_signal();
            }
        }
    }

    return 0;
}

1 . 关于 init.rc

启动脚本init.rc

在 Android中使用启动脚本init.rc,可以在系统的初始化过程中进行一些简单的初始化操作。这个脚本被直接安装到目标系统的根文件系统中，被 init可执行程序解析。 init.rc是在init启动后被执行的启动脚本，其余发主要包含了以下内容：

• Commands：命令
• Actions：动作
• Triggers:触发条件
• Services：服务
• Options：选项
• Propertise：属性

Commands是一些基本的操作，例如：

    mkdir /sdcard 0000 system system     mkdir /system     mkdir /data 0771 system system     mkdir /cache 0770 system cache     mkdir /config 0500 root root     mkdir /sqlite_stmt_journals 01777 root root     mount tmpfs tmpfs /sqlite_stmt_journals size=4m

这些命令在init可执行程序中被解析，然后调用相关的函数来实现。 Actions(动作)表示一系列的命令，通常在Triggers（触发条件）中调用，动作和触发条件例如：

    on init     export PATH /sbin:/system/sbin:/system/bin:/system/xbin

init表示一个触发条件，这个触发事件发生后，进行设置环境变量和建立目录的操作称为一个“动作” Services（服务）通常表示启动一个可执行程序，Options（选项）是服务的附加内容，用于配合服务使用。

service vold /system/bin/vold     socket vold stream 0660 root mount service bootsound /system/bin/playmp3     user media     group audio     oneshot

vold和bootsound分别是两个服务的名称，/system/bin /vold和/system /bin/playmp3分别是他们所对应的可执行程序。socket、user、group、oneshot就是配合服务使用的选项。 Properties（属性）是系统中使用的一些值，可以进行设置和读取。

    setprop ro.FOREGROUND_APP_MEM 1536     setprop ro.VISIBLE_APP_MEM 2048     start adbd

setprop 用于设置属性，on property可以用于判断属性，这里的属性在整个Android系统运行中都是一致的。

综上如果想要修改启动过程只需要修改init.c或者init.rc里的内容即可.

3. 总结：

(1)内核的init_post类似接口，会去文件系统中启动init类似的用户进程

(2)android实现了这样的init，这就是android框架启动的地方，当然linux内核也可说是android系统的一部分

(3)init进程无限分裂，启动框架，演变成android系统

(4)android的init进程的代码在system/core/init/init.c中，从main函数开始.

还没有分析完，详细的代码分析请见：基于android2.3.5学习之：开天辟地Android启动机制[二]