Android系统启动_Init

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整个Android系统的启动分为Linux Kernel的启动和Android系统的启动。Linux Kernel启动起来后，然后运行第一个用户程序，在Android中就是init程序。

​ init是linux系统中用户空间的第一个进程。由于Android是基于linux内核的，所以init也是Android系统中用户空间的第一个进程，它的进程号是1。

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init进程的入口文件在system/core/init/init.cpp中，由于init是命令行程序，所以分析init.cpp首先应从main函数开始：

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int main(int argc, char** argv) {    // 入口函数main
    if (!strcmp(basename(argv[0]), "ueventd")) {
        return ueventd_main(argc, argv);
    }

    if (!strcmp(basename(argv[0]), "watchdogd")) {
        return watchdogd_main(argc, argv);
    }

    // Clear the umask.
    umask(0);   // 清除屏蔽字(file mode creation mask)，保证新建的目录的访问权限不受屏蔽字影响。
    add_environment("PATH", _PATH_DEFPATH);
    
    bool is_first_stage = (argc == 1) || (strcmp(argv[1], "--second-stage") != 0);    // 判断是否是系统启动的第一阶段，只有启动参数中有--second-stage才为第二阶段
    // 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. 
    if (is_first_stage) { 
        mount("tmpfs", "/dev", "tmpfs", MS_NOSUID, "mode=0755");                        // 挂载tmpfs文件系统 
        mkdir("/dev/pts", 0755); 
        mkdir("/dev/socket", 0755); 
        mount("devpts", "/dev/pts", "devpts", 0, NULL);                                 // 挂载devpts文件系统 
        #define MAKE_STR(x) __STRING(x) 
        mount("proc", "/proc", "proc", 0, "hidepid=2,gid=" MAKE_STR(AID_READPROC));     // 挂载proc文件系统 
        mount("sysfs", "/sys", "sysfs", 0, NULL);                                       // 挂载sysfs文件系统

init的主要职责在于：

  • 创建文件系统目录并挂载相关的文件系统
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mount("tmpfs", "/dev", "tmpfs", MS_NOSUID, "mode=0755");
mkdir("/dev/pts", 0755);
mkdir("/dev/socket", 0755);
mount("devpts", "/dev/pts", "devpts", 0, NULL);
#define MAKE_STR(x) __STRING(x)
mount("proc", "/proc", "proc", 0, "hidepid=2,gid=" MAKE_STR(AID_READPROC));
mount("sysfs", "/sys", "sysfs", 0, NULL);
  • 初始化属性，提供property service(属性服务)管理Android系统中的属性
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property_init();// 初始化属性域 --> 定义于system/core/init/Property_service.cpp

  • 处理配置文件命令（主要是init.rc脚本文件）

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    /* 解析init.rc */
    Parser& parser = Parser::GetInstance();
    parser.AddSectionParser("service",std::make_unique<ServiceParser>());
    parser.AddSectionParser("on", std::make_unique<ActionParser>());
    parser.AddSectionParser("import", std::make_unique<ImportParser>());
    parser.ParseConfig("/init.rc");

    init.rc是一个配置文件，内部由Android初始化语言编写（Android Init Language）编写的脚本，主要包含五种类型语句：Action、Command、Service、Option和Import，在分析代码的过程中我们会详细介绍。

    　　init.rc的配置代码在：system/core/rootdir/init.rc 中

    　　init.rc文件是在init进程启动后执行的启动脚本，文件中记录着init进程需执行的操作。

    　　init.rc文件大致分为两大部分，一部分是以“on”关键字开头的动作列表（action list）：

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    on early-init      // Action类型语句
        # Set init and its forked children's oom_adj.     // #：注释符号
        write /proc/1/oom_score_adj -1000
        ... ...
        start ueventd

    ​ Action类型语句格式：

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    on <trigger> [&& <trigger>]*     // 设置触发器  
       <command>  
       <command>      // 动作触发之后要执行的命令

    ​ 另一部分是以“service”关键字开头的服务列表（service list）： 如 Zygote

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    service ueventd /sbin/ueventd
        class core
        critical
        seclabel u:r:ueventd:s0
        
    service dvbserver /vendor/bin/dvbserver
        user root                         
        group root

    Service类型语句格式：

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    service <name> <pathname> [ <argument> ]*   // <service的名字><执行程序路径><传递参数>  
       <option>       // option是service的修饰词，影响什么时候、如何启动services  
       <option>  
       ...

    借助系统环境变量或Linux命令，动作列表用于创建所需目录，以及为某些特定文件指定权限，而服务列表用来记录init进程需要启动的一些子进程。如上面代码所示，service关键字后的第一个字符串表示服务（子进程）的名称，第二个字符串表示服务的执行路径。

值得一提的是在Android 7.0中对init.rc文件进行了拆分，每个服务一个rc文件。我们要分析的zygote服务的启动脚本则在init.zygoteXX.rc中定义。

　　在init.rc的import段我们看到如下代码：

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import /init.${ro.zygote}.rc 
//可以看出init.rc不再直接引入一个固定的文件，而是根据属性ro.zygote的内容来引入不同的文件

init.zygote64.rc的代码如下所示：

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service zygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server
# class是一个option，指定zygote服务的类型为main
    class main  
# socket关键字表示一个option，创建一个名为dev/socket/zygote，类型为stream，权限为660的socket
    socket zygote stream 660 root system
# onrestart是一个option，说明在zygote重启时需要执行的command
    onrestart write /sys/android_power/request_state wake          
    onrestart write /sys/power/state on
    onrestart restart audioserver
    onrestart restart cameraserver
    onrestart restart media
    onrestart restart netd
    writepid /dev/cpuset/foreground/tasks

可以看到zygote的class是main, 它是在on nonencrypted时被启动的，如下：

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on nonencrypted
    # A/B update verifier that marks a successful boot.
    exec - root cache -- /system/bin/update_verifier nonencrypted
    class_start main
    class_start late_start

Init.cpp的main函数分析完毕,init进程已经启动完成，一些重要的服务如core服务和main服务也都启动起来，并启动了zygote（/system/bin/app_process64）进程，zygote初始化时会创建虚拟机，启动systemserver等。

原文：https://www.cnblogs.com/pepsimaxin/p/6740413.html