init简要
init是Android上启动的第一个用户态进程。
执行序列是:
start_kernel() -> rest_init() -> kernel_init() -> init_post() -> run_init_process()
if (ramdisk_execute_command) { //rdinit, default "/init"
run_init_process(ramdisk_execute_command);
printk(KERN_WARNING "Failed to execute %s\n", ramdisk_execute_command);
}
ramdisk_execute_command是内核启动参数rdinit指定的值,默认为“/init”。
static void run_init_process(const char *init_filename)
{
argv_init[0] = init_filename;
kernel_execve(init_filename, argv_init, envp_init);
}
至此,内核初始化完毕,用户init进程开始启动。
init功能
Android的init进程源码位于aosp的system/core/init目录,主要完成了4项工作:
-
解析处理init.rc文件
-
生成设备驱动节点
-
处理子进程终止
-
属性读取、设置服务
1)处理子进程终止
init子进程终止处理的初始化在signal_init函数完成。
/* signal_handler.c */
void signal_init(void)
{
int s[2];
struct sigaction act;
memset(&act, 0, sizeof(act));
act.sa_handler = sigchld_handler;
act.sa_flags = SA_NOCLDSTOP;
sigaction(SIGCHLD, &act, 0); //@1
/* create a signalling mechanism for the sigchld handler */
if (socketpair(AF_UNIX, SOCK_STREAM, 0, s) == 0) { @2
signal_fd = s[0]; @3
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);
}
handle_signal();
}
首先@1注册了SIGCHLD信号处理函数sigchld_handler,用于设置全局signal_fd。
/* signal_handler.c */
static void sigchld_handler(int s) //s是SIGCHLD信号编号
{
write(signal_fd, &s, 1);
}
接着@2创建UNIX域套接字,关联signal_fd、signal_recv_fd。
当子进程终止,SIGCHLD信号编号被写入socketpair的signal_fd @3,信号编号将传递到接收端的socket_recv_fd套接字。socket_recv_fd已经注册到POLL,因此SIGCHLD信号将触发其POLLIN事件,poll事件监听返回,执行wait_for_one_proces。
/* init.c */
/* init的事件循环 */
for(;;) {
nr = poll(ufds, fd_count, timeout); //接收SIGCHLD信号后,监听返回
if (nr <= 0)
continue;
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()) //socket_recv_fd事件
handle_signal();
}
}
}
在wait_for_one_process函数中,将完成进程资源回收或进程重启工作。
void handle_signal(void)
{
char tmp[32];
/* we got a SIGCHLD - reap and restart as needed */
read(signal_recv_fd, tmp, sizeof(tmp));
while (!wait_for_one_process(0))
;
}
2)生成设备驱动节点
init会创建并挂载系统启动所需的文件目录,编译Android系统源码时,并不存在/dev、/proc、/sys等目录,它们是系统运行时由init进行生成的。在Android上,init扮演着Linux系统上udev守护进程的角色。
/* init.c */
mkdir("/dev", 0755);
mkdir("/proc", 0755);
mkdir("/sys", 0755);
mount("tmpfs", "/dev", "tmpfs", MS_NOSUID, "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);
3)init.rc解析
init会解析两个配置文件,分别是init.rc和init.{hardware}.rc,两者语法是一样的,init.{hardware}.rc中是与硬件相关的一些配置信息。
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),一部分是以service关键字开头的服务列表(Service List)。
动作列表主要进行一些属性,环境配置,示例:
on init
sysclktz 0
loglevel 3
# Backward compatibility
symlink /system/etc /etc
symlink /sys/kernel/debug /d
# Right now vendor lives on the same filesystem as system,
# but someday that may change.
symlink /system/vendor /vendor
# Create cgroup mount point for cpu accounting
mkdir /acct
mount cgroup none /acct cpuacct
mkdir /acct/uid
on post-fs
# once everything is setup, no need to modify /
mount rootfs rootfs / ro remount
# mount shared so changes propagate into child namespaces
mount rootfs rootfs / shared rec
on boot
# basic network init
ifup lo
hostname localhost
domainname localdomain
# set RLIMIT_NICE to allow priorities from 19 to -20
setrlimit 13 40 40
服务列表用来记录init进程启动的进程,包括运行一次的程序,Daemon进程等,示例:
## Daemon processes to be run by init.
##
service ueventd /sbin/ueventd
class core
critical
seclabel u:r:ueventd:s0
service healthd /sbin/healthd
class core
critical
seclabel u:r:healthd:s0
service healthd-charger /sbin/healthd -n
class charger
critical
seclabel u:r:healthd:s0
on property:selinux.reload_policy=1
restart ueventd
restart installd
init.rc文件解析是在main函数完成的。
init_parse_config_file("/init.rc");
4)属性读取、设置服务
属性变更请求是init事件处理循环中的另一个事件。
/* init.c */
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;
}
在Android平台中,为了让运行中的所有进程共享系统运行时所需要的各种环境变量,系统开辟了一块称作属性
的共享内存区域,并提供了访问该区域的API。
Android平台的属性是K-V的键值对。系统中所有进程都可以读取属性值,但只有init进程才能修改它。其它进程修改属性值,需向init进程提出请求,并由init进程进行权限检查后,决定是否修改,这之间是通过UNIX域套接字进行通信。
当属性值更改后,若定义在init.rc中的某个特定条件得到满足,则与此条件相匹配的动作就会执行。每个动作都有一个触发器(Trigger),记录在on property关键字后。
/* init.rc */
on property:selinux.reload_policy=1
restart ueventd
restart installd //selinux策略改变时,重启installd进程
这块内存区域初始化是在property_init函数中完成的:
/* property_service.c */
void property_init(void)
{
init_property_area();
}
接着读入并解析default.prop配置文件,设置初始化属性值:
/* property_service.c */
// #define PROP_PATH_RAMDISK_DEFAULT "/default.prop"
void property_load_boot_defaults(void)
{
load_properties_from_file(PROP_PATH_RAMDISK_DEFAULT);
}
系统中进程与init的通信使用unix域套接字,套接字在start_property_service中完成创建。接下来就可以通过property_get和property_set访问这些属性值了。
具体unix域套接字处理请求的实现,就不再赘述。
ro.debuggable 是只读属性(**R**ead**O**nly),这种属性初始化完,不允许修改。