Android 系统启动分析（转）

init进程是Android启动后系统执行的第一个名称为init的可执行程序。这个程序以一个守护进程的方式运行，它提供了以下功能：

设备管理
解析启动脚本
执行启动脚本中的基本功能
执行启动脚本中的各种功能

1、init可执行程序

init 可执行文件是系统运行的第一个用户空间程序，它以守护进程的方式运行。因此这个程序的init.c文件包含main函数的入口，基本分析如下：

int main(int argc, char **argv) {  (省略若干。。。)     umask(0); /*对umask进行清零。*/     mkdir("/dev", 0755);/*为rootfs建立必要的文件夹，并挂载适当的分区。 */   mkdir("/proc", 0755);   mkdir("/sys", 0755);   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);   /*创建/dev/null和/dev/kmsg节点*/   open_devnull_stdio();   log_init();     /*解析/init.rc，将所有服务和操作信息加入链表。*/   INFO("reading config file\n");   parse_config_file("/init.rc");   /*获取内核命令行参数*/   qemu_init();   import_kernel_cmdline(0);   /*先从上一步获得的全局变量中获取信息硬件信息和版本号，如果没有则从/proc/cpuinfo中提取，   *并保存到全局变量。根据硬件信息选择一个/init.(硬件).rc，并解析，将服务和操作信息加入链表。   */   get_hardware_name();   snprintf(tmp, sizeof(tmp), "/init.%s.rc", hardware);   parse_config_file(tmp);   /*执行链表中带有“early-init”触发的的命令。*/   action_for_each_trigger("early-init", action_add_queue_tail);   drain_action_queue();   /*遍历/sys文件夹，是内核产生设备添加事件（为了自动产生设备节点)。   *初始化属性系统，并导入初始化属性文件。用于在系统运行过程中动态创建设备节点、删除设备节点等操作   */   INFO("device init\n");   device_fd = device_init();   property_init();     // 从属性系统中得到ro.debuggable，若为1，则初始化keychord监听。   debuggable = property_get("ro.debuggable");   if (debuggable && !strcmp(debuggable, "1")) {     keychord_fd = open_keychord();   }   /*打开console，如果cmdline中没有指定的console则打开默认的/dev/console*/     if (console[0]) {     snprintf(tmp, sizeof(tmp), "/dev/%s", console);     console_name = strdup(tmp);   }   fd = open(console_name, O_RDWR);   if (fd >= 0)     have_console = 1;   close(fd);   /*读取/initlogo.rle（一张位图），如果成功则在/dev/graphics/fb0 显示Logo,如果失败则将/dev/tty0   *设为TEXT模式并打开/dev/tty0,输出文本ANDROID（本人修改为Zhao Rui Jia做为启动项目的修改）。   */   if( load_565rle_image(INIT_IMAGE_FILE) ) {   fd = open("/dev/tty0", O_WRONLY);   if (fd >= 0) {     const char *msg;       msg = "\n"     "\n"     "\n"     "\n"     "\n"     "\n"     "\n" // console is 40 cols x 30 lines     "\n"     "\n"     "\n"     "\n"     "\n"     "\n"     "\n"    /*"       A N D R O I D ";*/     "     z h a o R u i J i a";     write(fd, msg, strlen(msg));     close(fd);   }   }  /* 判断cmdline 中的參數，并设置属性系统中的参数:   * 1、 如果 bootmode为   *   - factory,设置ro.factorytest值为1   *   - factory2,设置ro.factorytest值为2   *   - 其他的設ro.factorytest值為0   * 2、如果有serialno参数，则设置ro.serialno，否则为""   * 3、如果有bootmod参数，则设置ro.bootmod，否则为"unknown"   * 4、如果有baseband参数，则设置ro.baseband，否则为"unknown"   * 5、如果有carrier参数，则设置ro.carrier，否则为"unknown"   * 6、如果有bootloader参数，则设置ro.bootloader，否则为"unknown"   * 7、通过全局变量（前面从/proc/cpuinfo中提取的）设置ro.hardware和ro.version。   */   if (qemu[0])     import_kernel_cmdline(1);   if (!strcmp(bootmode,"factory"))     property_set("ro.factorytest", "1");   else if (!strcmp(bootmode,"factory2"))     property_set("ro.factorytest", "2");   else     property_set("ro.factorytest", "0");   property_set("ro.serialno", serialno[0] ? serialno : "");   property_set("ro.bootmode", bootmode[0] ? bootmode : "unknown");   property_set("ro.baseband", baseband[0] ? baseband : "unknown");   property_set("ro.carrier", carrier[0] ? carrier : "unknown");   property_set("ro.bootloader", bootloader[0] ? bootloader : "unknown");   property_set("ro.hardware", hardware);   snprintf(tmp, PROP_VALUE_MAX, "%d", revision);   property_set("ro.revision", tmp);   /*执行所有触发标识为init的action。*/     action_for_each_trigger("init", action_add_queue_tail);   drain_action_queue();   property_set_fd = start_property_service();   /* 为sigchld handler创建信号机制*/    if (socketpair(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, s) == 0) {     signal_fd = s[0];     signal_recv_fd = s[1];     fcntl(s[0], F_SETFD, FD_CLOEXEC);     fcntl(s[0], F_SETFL, O_NONBLOCK);     fcntl(s[1], F_SETFD, FD_CLOEXEC);     fcntl(s[1], F_SETFL, O_NONBLOCK);   }   /* 确认所有初始化工作完成   * device_fd(device init 完成)   * property_set_fd(property server start 完成)   * signal_recv_fd (信号机制建立)   */   if ((device_fd < 0) ||     (property_set_fd < 0) ||     (signal_recv_fd < 0)) {     ERROR("init startup failure\n");     return 1;   }   /* 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);   drain_action_queue();   /* run all property triggers based on current state of the properties */   queue_all_property_triggers();   drain_action_queue();   /* enable property triggers */    property_triggers_enabled = 1;    /*  *  注册轮询事件:  *  - device_fd  *  - property_set_fd  *  -signal_recv_fd  *  -如果有keychord，则注册keychord_fd  */   ufds[0].fd = device_fd;   ufds[0].events = POLLIN;   ufds[1].fd = property_set_fd;   ufds[1].events = POLLIN;   ufds[2].fd = signal_recv_fd;   ufds[2].events = POLLIN;   fd_count = 3;   if (keychord_fd > 0) {     ufds[3].fd = keychord_fd;     ufds[3].events = POLLIN;     fd_count++;   } else {     ufds[3].events = 0;     ufds[3].revents = 0;   } /*如果支持BOOTCHART,则初始化BOOTCHART*/ #if BOOTCHART   bootchart_count = bootchart_init();   if (bootchart_count < 0) {     ERROR("bootcharting init failure\n");   } else if (bootchart_count > 0) {     NOTICE("bootcharting started (period=%d ms)\n", bootchart_count*BOOTCHART_POLLING_MS);   } else {     NOTICE("bootcharting ignored\n");   } #endif  /*   *进入主进程循环:  * - 重置轮询事件的接受状态，revents为0  * - 查询action队列并执行。  * - 重启需要重启的服务  * - 轮询注册的事件  *    - 如果signal_recv_fd的revents为POLLIN，则得到一个信号，获取并处理  *    - 如果device_fd的revents为POLLIN,调用handle_device_fd  *    - 如果property_fd的revents为POLLIN,调用handle_property_set_fd  *    - 如果keychord_fd的revents为POLLIN,调用handle_keychord  */  for(;;) {     int nr, i, timeout = -1;     for (i = 0; i < fd_count; i++)       ufds[i].revents = 0;     drain_action_queue();     restart_processes();     if (process_needs_restart) {       timeout = (process_needs_restart - gettime()) * 1000;       if (timeout < 0)         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;     if (ufds[2].revents == POLLIN) {       /* we got a SIGCHLD - reap and restart as needed */       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);     if (ufds[3].revents == POLLIN)       handle_keychord(keychord_fd);   }   return 0; }

2、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.

参考资料

《Android 系统原理及开发要点详解》

Android 系统启动分析

Android 系统启动分析（转）

1、init可执行程序

2、启动脚本init.rc

参考资料

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