Android啟動過程詳解(2)——init進程啟動邏輯

init進程是Android系統用戶空間中的第一個進程,其進程號也是1,足見其重要性。所以它的責任也是重大的,概括地來說init進程主要做了以下幾件事:

  1. 作為守護進程
  2. 解析和執行init.rc文件
  3. 屬性服務
  4. 生成設備驅動節點

接下來文章就著init進程的源碼,來一個個分析init進程的工作。首先來看看init進程的源碼:

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;  
    bool is_charger = false;  
  
  
    //啟動ueventd  
    if (!strcmp(basename(argv[0]), "ueventd"))  
        return ueventd_main(argc, argv);  
  
  
    //啟動watchdogd  
    if (!strcmp(basename(argv[0]), "watchdogd"))  
        return watchdogd_main(argc, argv);  
  
  
    /* 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. 
         */  
    //創建并掛在啟動所需的文件目錄  
    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);  
  
  
        /* indicate that booting is in progress to background fw loaders, etc */  
    close(open("/dev/.booting", O_WRONLY | O_CREAT, 0000));//檢測/dev/.booting文件是否可讀寫和創建  
  
  
        /* 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();//重定向標準輸入/輸出/錯誤輸出到/dev/_null_  
    klog_init();//log初始化  
    property_init();//屬性服務初始化  
  
  
    //從/proc/cpuinfo中讀取Hardware名,在后面的mix_hwrng_into_linux_rng_action函數中會將hardware的值設置給屬性ro.hardware  
    get_hardware_name(hardware, &revision);  
  
  
    //導入并設置內核變量  
    process_kernel_cmdline();  
  
  
    //selinux相關,暫不分析  
    union selinux_callback cb;  
    cb.func_log = klog_write;  
    selinux_set_callback(SELINUX_CB_LOG, cb);  
  
  
    cb.func_audit = audit_callback;  
    selinux_set_callback(SELINUX_CB_AUDIT, cb);  
  
  
    selinux_initialize();  
    /* These directories were necessarily created before initial policy load 
     * and therefore need their security context restored to the proper value. 
     * This must happen before /dev is populated by ueventd. 
     */  
    restorecon("/dev");  
    restorecon("/dev/socket");  
    restorecon("/dev/__properties__");  
    restorecon_recursive("/sys");  
  
  
    is_charger = !strcmp(bootmode, "charger");//關機充電相關,暫不做分析  
  
  
    INFO("property init\n");  
    if (!is_charger)  
        property_load_boot_defaults();  
  
  
    INFO("reading config file\n");  
    init_parse_config_file("/init.rc");//解析init.rc配置文件  
  
  
    /* 
     * 解析完init.rc后會得到一系列的action等,下面的代碼將執行處于early-init階段的action。 
     * init將action按照執行時間段的不同分為early-init、init、early-boot、boot。 
     * 進行這樣的劃分是由于有些動作之間具有依賴關系,某些動作只有在其他動作完成后才能執行,所以就有了先后的區別。 
     * 具體哪些動作屬于哪個階段是在init.rc中的配置決定的 
     */  
    action_for_each_trigger("early-init", action_add_queue_tail);  
  
  
    queue_builtin_action(wait_for_coldboot_done_action, "wait_for_coldboot_done");  
    queue_builtin_action(mix_hwrng_into_linux_rng_action, "mix_hwrng_into_linux_rng");  
    queue_builtin_action(keychord_init_action, "keychord_init");  
    queue_builtin_action(console_init_action, "console_init");  
  
  
    /* execute all the boot actions to get us started */  
    action_for_each_trigger("init", action_add_queue_tail);  
  
  
    /* skip mounting filesystems in charger mode */  
    if (!is_charger) {  
        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);  
        action_for_each_trigger("post-fs-data", action_add_queue_tail);  
    }  
  
  
    /* Repeat mix_hwrng_into_linux_rng in case /dev/hw_random or /dev/random 
     * wasn't ready immediately after wait_for_coldboot_done 
     */  
    queue_builtin_action(mix_hwrng_into_linux_rng_action, "mix_hwrng_into_linux_rng");  
  
  
    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");  
  
  
    if (is_charger) {  
        action_for_each_trigger("charger", action_add_queue_tail);  
    } else {  
        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_property_triggers");  
  
  
  
  
#if BOOTCHART  
    queue_builtin_action(bootchart_init_action, "bootchart_init");  
#endif  
  
  
    for(;;) {//init進入無限循環  
        int nr, i, timeout = -1;  
        //檢查action_queue列表是否為空。如果不為空則移除并執行列表頭中的action  
        execute_one_command();  
        restart_processes();//重啟已經死去的進程  
  
  
        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  
        //等待事件發生  
        nr = poll(ufds, fd_count, timeout);  
        if (nr <= 0)  
            continue;  
  
  
        for (i = 0; i < fd_count; i++) {  
            if (ufds[i].revents == POLLIN) {  
                if (ufds[i].fd == get_property_set_fd())//處理屬性服務事件  
                    handle_property_set_fd();  
                else if (ufds[i].fd == get_keychord_fd())//處理keychord事件  
                    handle_keychord();  
                else if (ufds[i].fd == get_signal_fd())//處理  
                    handle_signal();//處理SIGCHLD信號  
            }  
        }  
    }  
  
  
    return 0;  
}

1.文件掛載,生成驅動節點

首先來看看main函數第一塊比較重要的部分,文件掛載:

 /* 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. 
         */  
    //創建并掛在啟動所需的文件目錄  
    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);  


        /* indicate that booting is in progress to background fw loaders, etc */  
    close(open("/dev/.booting", O_WRONLY | O_CREAT, 0000));//檢測/dev/.booting文件是否可讀寫和創建  


        /* 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();//重定向標準輸入/輸出/錯誤輸出到/dev/_null_  
    klog_init();//log初始化 

這部分代碼還是比較簡單的,就是掛載一些文件的掛載。值得說明的是:

1.tmpfs是一種虛擬內存文件系統,通常情況下該文件系統是常駐ram的,所以其讀取速度要高于內存和磁盤。而/dev目錄則存放了訪問硬件設備所需的驅動程序文件,將tmpfs作用于驅動目錄最主要的原因還是提高硬件設備的訪問速度。

  1. devpts是一種虛擬終端文件系統。
  2. proc是一個基于內存的文件系統,其主要的作用是完成內核與應用之間的數據交換。
  3. sysfs是一種特殊的文件系統,在Linux 2.6中引入,用于將系統中的設備組織成層次結構,并向用戶模式程序提供詳細的內核數據結構信息,將proc、devpts、devfs三種文件系統統一起來。
  4. /dev /proc /sysfs 等等目錄都是系統運行是目錄,在Android系統編譯時是不存在的,它們都是由init進程創建的。當系統終止時他們也會消失。

最后構造的目錄如下:


這里寫圖片描述

另外,open_devnull_stdio()函數的作用是重定向標準輸入/輸出/錯誤輸出到/dev/null。klog_init()用于初始化log,通過其實現可以看出log被打印到/dev/kmsg文件中。主要在代碼中最后通過fcntl和unlink使得/dev/kmsg不可被訪問,這就保證了只有log程序才可以訪問。

2. 解析和執行init.rc文件

init.rc文件定義了在系統啟動時需要執行的動作也需要啟動的服務,這些服務對于整個Android系統的正常運行都是至關重要的,其中大家熟知的ZygoteService就是在init.rc文件中指定需要執行的。所以首先來看看init.rc文件的語法。

2.1 init.rc文件介紹

init.rc文件并不是普通的配置文件,而是由一種被稱為“Android初始化語言”(Android Init Language,這里簡稱為AIL)的腳本寫成的文件。首先來看一下init.rc文件

#筆者注:引入其他rc文件,這部分文件也將被執行
import /init.environ.rc
import /init.usb.rc
import /init.${ro.hardware}.rc
import /init.trace.rc

on early-init
    # Set init and its forked children's oom_adj
    write /proc/1/oom_adj -16

on init 
    #動作列表
    mkdir /system
    mkdir /data 0771 system system
    mkdir /cache 0770 system cache
    mkdir /config 0500 root root

on boot
    ...

on charger
    class_start charger

on property:vold.decrypt=trigger_reset_main
    class_reset main

service evened /sbin/ueventd
service health /sbin/healthd

...
#zygote service
service zygote /system/bin/app_process -Xzygote/system/bin –zygote \

 --start-system-server 

    socketzygote stream 666  #socket關鍵字表示OPTION

   onrestart write /sys/android_power/request_state wake #onrestart也是OPTION

   onrestart write /sys/power/state on

   onrestart restart media

以上就是init.rc文件的節選。下面先來介紹一下其對應的語法。AIL由如下4部分組成。

  • 動作(Actions)
  • 命令(Commands)
  • 服務(Services)
  • 選項(Options)

AIL在編寫時需要分成多個部分(Section),而每一部分的開頭需要指定Actions或Services。也就是說,每一個Actions或Services確定一個Section。而所有的Commands和Options只能屬于最近定義的Section。如果Commands和Options在第一個Section之前被定義,它們將被忽略。
Actions和Services的名稱必須唯一。如果有兩個或多個Action或Service擁有同樣的名稱,那么init在執行它們時將拋出錯誤,并忽略這些Action和Service。
Actions的語法格式如下:

on trigger
command
command
command

所以action是以on開頭的,init.rc中定義的early-init,init,boot,early-boot都是action。comman的就是這個action需要執行的命令。這些指令很好理解,都是Linux下的指令。以init為例,在這個階段創建了幾個文件,并且設置了對應的權限和user。

on init 
    #動作列表
    mkdir /system
    mkdir /data 0771 system system
    mkdir /cache 0770 system cache
    mkdir /config 0500 root root
這里寫圖片描述

接下來再來看看service的結構。

service [name] [pathname] [ argument ]*
[option]
[option]

比如servicemanager

service servicemanager /system/bin/servicemanager
class core
user system
group system
critical
onrestart restart zygote
onrestart restart media
onrestart restart surfaceflinger
onrestart restart drm

Services的選項是服務的修飾符,可以影響服務如何以及怎樣運行。服務支持的選項如下:

  1. critical
    表明這是一個非常重要的服務。如果該服務4分鐘內退出大于4次,系統將會重啟并進入 Recovery (恢復)模式。
  2. disabled
    表明這個服務不會同與他同trigger (觸發器)下的服務自動啟動。該服務必須被明確的按名啟動。
  3. setenv [name] [value]
    在進程啟動時將環境變量[name]設置為[value]。
  4. socket [name][type] [perm] [ user [ group ] ]
    創建一個unix域的名為/dev/socket/name 的套接字,并傳遞它的文件描述符給已啟動的進程。type 必須是 "dgram","stream" 或"seqpacket"。用戶和組默認是0。
  5. user username
    在啟動這個服務前改變該服務的用戶名。此時默認為 root。
  6. group groupname [groupname ]*
    在啟動這個服務前改變該服務的組名。除了(必需的)第一個組名,附加的組名通常被用于設置進程的補充組(通過setgroups函數),檔案默認是root。
  7. oneshot
    服務退出時不重啟。
  8. class name
    指定一個服務類。所有同一類的服務可以同時啟動和停止。如果不通過class選項指定一個類,則默認為"default"類服務。
  9. onrestart
    當服務重啟,執行一個命令

2.2 init.rc文件解析

接下來正式進入到init.rc文件的解析過程,在init程序中有這樣一行代碼:

init_parse_config_file("/init.rc");//解析init.rc配置文件

其對應的實現是

int init_parse_config_file(const char *fn)  
{  
    char *data;  
    data = read_file(fn, 0);  
    if (!data) return -1;  
  
    parse_config(fn, data);  
    DUMP();  
    return 0;  
}

接下來再來看看parse_config

static void parse_config(const char *fn, char *s)  
{  
    struct parse_state state;  
    struct listnode import_list;//導入鏈表,用于保持在init.rc中通過import導入的其他rc文件  
    struct listnode *node;  
    char *args[INIT_PARSER_MAXARGS];  
    int nargs;  
  
  
    nargs = 0;  
    state.filename = fn;//初始化filename的值為init.rc文件  
    state.line = 0;//初始化行號為0  
    state.ptr = s;//初始化ptr指向s,即read_file讀入到內存中的init.rc文件的首地址  
    state.nexttoken = 0;//初始化nexttoken的值為0  
    state.parse_line = parse_line_no_op;//初始化行解析函數  
  
  
    list_init(&import_list);  
    state.priv = &import_list;  
  
  
    for (;;) {  
        switch (next_token(&state)) {  
        case T_EOF://如果返回為T_EOF,表示init.rc已經解析完成,則跳到parser_done解析import進來的其他rc腳本  
            state.parse_line(&state, 0, 0);  
            goto parser_done;  
        case T_NEWLINE:  
            state.line++;//一行讀取完成后,行號加1  
            if (nargs) {//如果剛才解析的一行為語法行(非注釋等),則nargs的值不為0,需要對這一行進行語法解析  
                int kw = lookup_keyword(args[0]);//init.rc中每一個語法行均是以一個keyword開頭的,因此args[0]即表示這一行的keyword  
                if (kw_is(kw, SECTION)) {  
                    state.parse_line(&state, 0, 0);  
                    parse_new_section(&state, kw, nargs, args);  
                } else {  
                    state.parse_line(&state, nargs, args);  
                }  
                nargs = 0;//復位  
            }  
            break;  
        case T_TEXT://將nexttoken解析的一個text保存到args字符串數組中,nargs的最大值為INIT_PARSER_MAXARGS(64),即init.rc中一行最多不能超過INIT_PARSER_MAXARGS個text(單詞)  
            if (nargs < INIT_PARSER_MAXARGS) {  
                args[nargs++] = state.text;  
            }  
            break;  
        }  
    }  
  
  
......
}

代碼的總體邏輯比較簡單,解析文件中的關鍵字、換行符等等解析各個屬性,然后添加到對應的section中。后續代碼邏輯也比較信息,讀者可以自行看源碼,這里因為篇幅原因就不再繼續介紹源碼了。
解析init.rc文件的最終效果就是解析文件中的各個action和service,然后將其添加到action_list和service_list中。供后續執行list中的action和service。

而在解析完成后,有這樣一段代碼:

action_for_each_trigger("early-init", action_add_queue_tail);  
  
  
    queue_builtin_action(wait_for_coldboot_done_action, "wait_for_coldboot_done");  
    queue_builtin_action(mix_hwrng_into_linux_rng_action, "mix_hwrng_into_linux_rng");  
    queue_builtin_action(keychord_init_action, "keychord_init");  
    queue_builtin_action(console_init_action, "console_init");  
  
  
    /* execute all the boot actions to get us started */  
    action_for_each_trigger("init", action_add_queue_tail);  
  
  
    /* skip mounting filesystems in charger mode */  
    if (!is_charger) {  
        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);  
        action_for_each_trigger("post-fs-data", action_add_queue_tail);  
    }  
  
  
    /* Repeat mix_hwrng_into_linux_rng in case /dev/hw_random or /dev/random 
     * wasn't ready immediately after wait_for_coldboot_done 
     */  
    queue_builtin_action(mix_hwrng_into_linux_rng_action, "mix_hwrng_into_linux_rng");  
  
  
    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");  
  
  
    if (is_charger) {  
        action_for_each_trigger("charger", action_add_queue_tail);  
    } else {  
        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_property_triggers");  
  
  
  
  
#if BOOTCHART  
    queue_builtin_action(bootchart_init_action, "bootchart_init");  
#endif  

這部分代碼就比較好理解了,執行已經解析到的service和action。

2.3 Zygote service的啟動

看了以上代碼可能大家會奇怪,對應執行的都是action,怎么沒有看到service的執行,其實service的啟動已經包含在了action的執行當中了。以Zygote為例,這個service的啟動就是放在boot過程中的。接下來重點講一下。
在init.rc下的action中有一個command叫做
class_start [classservice]
指令的意思就是啟動屬于classservice這個類別的所有service。而在boot階段就有一個command是:
start_service default
所以在boot階段會啟動所有的default的service。或許你已經猜到了,沒錯,Zygote就屬于default類型,因而在boot階段會被執行。關于Zygote如何被設置為default,具體的工作在parse_service階段完成的,讀者可以自行分析源碼,這里不做介紹。
相應的啟動服務的操作也比較簡單,在init進程中通過fork,創建一個新的進程,用于運行Zygote,相關代碼如下:

if(pid == 0) {
    //pid為零,我們在子進程中
       struct socketinfo *si;
       struct svcenvinfo *ei;
       char tmp[32];
       int fd, sz;
//得到屬性存儲空間的信息并加到環境變量中,后面在屬性服務一節中會碰到使用它的地方。
       get_property_workspace(&fd, &sz);
       add_environment("ANDROID_PROPERTY_WORKSPACE", tmp);
        //添加環境變量信息
       for (ei = svc->envvars; ei; ei = ei->next)
           add_environment(ei->name, ei->value);
        //根據socketinfo創建socket
       for (si = svc->sockets; si; si = si->next) {
           int s = create_socket(si->name,
                                  !strcmp(si->type,"dgram") ?
                                  SOCK_DGRAM :SOCK_STREAM,
                                  si->perm,si->uid, si->gid);
           if (s >= 0) {
               //在環境變量中添加socket信息。
                publish_socket(si->name, s);
           }
        }
       ......//設置uid,gid等
     setpgid(0, getpid());
       if(!dynamic_args) {
        /*
執行/system/bin/app_process,這樣就進入到app_process的main函數中了。
fork、execve這兩個函數都是Linux系統上常用的系統調用。
        */
            if (execve(svc->args[0], (char**)svc->args, (char**) ENV) < 0) {
              ......
           }
        }else {
          ......
    }

為什么要執行/system/bin/app_process?再來看看Zygote在init.rc文件中的定義:

#zygote service
service zygote /system/bin/app_process -Xzygote/system/bin –zygote \
 --start-system-server 
    socketzygote stream 666  #socket關鍵字表示OPTION
   onrestart write /sys/android_power/request_state wake #onrestart也是OPTION
   onrestart write /sys/power/state on
   onrestart restart media

是不是一目了然了,啟動zygote service就是通過執行/system/bin/app_process進程來實現的。另外在進程中還創建了一個socket,這個socket用于和init進程進行通信,下文會介紹。

3守護進程

在init的main函數的最后,init會進入到一個無限循環中,作為一個守護進程。

for(;;) {//init進入無限循環  
        int nr, i, timeout = -1;  
        //檢查action_queue列表是否為空。如果不為空則移除并執行列表頭中的action  
        execute_one_command();  
        restart_processes();//這里會重啟所有flag標志為SVC_RESTARTING的service  
  
        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  
        //等待事件發生  
        nr = poll(ufds, fd_count, timeout);  
        if (nr <= 0)  
            continue;  
  
        for (i = 0; i < fd_count; i++) {  
            if (ufds[i].revents == POLLIN) {  
                if (ufds[i].fd == get_property_set_fd())//處理屬性服務事件  
                    handle_property_set_fd();  
                else if (ufds[i].fd == get_keychord_fd())//處理keychord事件  
                    handle_keychord();  
                else if (ufds[i].fd == get_signal_fd())//處理  
                    handle_signal();//處理SIGCHLD信號  
            }  
        }  
    }  

這里以Zygote的重啟為例,介紹一下守護進程的處理機制。當子進程退出時,init的這個信號處理函數會被調用:

static void sigchld_handler(int s)
{  
   write(signal_fd, &s, 1); //往signal_fd write數據
}

signal_fd,就是在init中通過socketpair創建的兩個socket中的一個,既然會往這個signal_fd中發送數據,那么另外一個socket就一定能接收到,這樣就會導致init從poll函數中返回

nr =poll(ufds, fd_count, timeout);
 ......
 if(ufds[i].revents == POLLIN) {
     ......
     else if (ufds[i].fd == get_signal_fd())//處理  
          handle_signal();//處理SIGCHLD信號  
 }

接下來就會調用handle_signal()函數來處理。init進程會找到死掉的那個service,然后先殺死該service創建的進程,清理socket信息,設置標示為SVC_RESTARTING,然后執行該service on restart中的COMMAND。接下來在init守護進程的下一次循環中啟動:

......
restart_processes();//這里會重啟所有flag標志為SVC_RESTARTING的service
......

4.屬性服務

在init進程的main()中,我們可以看見如下語句:

queue_builtin_action(property_service_init_action, "property_service_init");

這句話的意思是啟動action鏈表中的property服務:

static int property_service_init_action(int nargs, char **args)  
{  
    /* read any property files on system or data and 
     * fire up the property service.  This must happen 
     * after the ro.foo properties are set above so 
     * that /data/local.prop cannot interfere with them. 
     */  
    start_property_service();  
    return 0;  
}

start_property_service()的實現如下:

void start_property_service(void)  
{  
    int fd;  
  
    load_properties_from_file(PROP_PATH_SYSTEM_BUILD);  
    load_properties_from_file(PROP_PATH_SYSTEM_DEFAULT);  
    load_override_properties();  
    /* Read persistent properties after all default values have been loaded. */  
    load_persistent_properties();  
  
    fd = create_socket(PROP_SERVICE_NAME, SOCK_STREAM, 0666, 0, 0);  
    if(fd < 0) return;  
    fcntl(fd, F_SETFD, FD_CLOEXEC);  
    fcntl(fd, F_SETFL, O_NONBLOCK);  
  
    listen(fd, 8);  
    property_set_fd = fd;  
}

關于這段代碼做一些說明:

在Android中定義了5個存儲屬性的文件,它們分別是:

#define PROP_PATH_RAMDISK_DEFAULT  "/default.prop"  
#define PROP_PATH_SYSTEM_BUILD     "/system/build.prop"  
#define PROP_PATH_SYSTEM_DEFAULT   "/system/default.prop"  
#define PROP_PATH_LOCAL_OVERRIDE   "/data/local.prop"  
#define PROP_PATH_FACTORY        "/factory/factory.prop"

load_persistent_properties()用來加載persist開頭的屬性文件,這些屬性文件是需要保存到永久介質上的,這些屬性文件存儲在/data/property目錄下。
在start_property_service()的最后創建了一個名為"property_service"的socket,啟動監聽,并將socket的句柄保存在property_set_fd中。
處理設置屬性請求

接收屬性設置請求的地方在init進程中:

nr = poll(ufds, fd_count, timeout);  
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())  
            handle_signal();  
    }  
}

可以看到,在init接收到其他進程設置屬性的請求時,會調用handle_property_set_fd()函數進程處理,最后完成屬性設置。

參考文章:

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