Android-init-学习

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1.init过程运行过程
2.init过程源码剖析
3.init.rc脚本文件剖析与执行
4.创立设施节点文件。
5.过程的终止与再启动。
6.属性服务

1.init过程运行过程

init过程是有内核启动的第一个用户级过程。

2.init过程源码剖析

1.次要性能

子过程的终止解决
生成设施节点
提供属性服务，保留运行所需的环境变量
剖析init.rc启动脚本文件

2.根本流程

（1)注册与子过程相干的SIGCHLD信号处理器，这里只是用作告诉，具体的工夫解决在init的事件处理循环中。

（2）创立并挂载启动所需的文件目录

<code class="c">open_devnull_stdio();//创立日志输出设备
log_init();//生成/dev/__kmsg__设施节点文件，输入log信息。

（3）解析init.rc文件

init.rc和 init.{hardware}.rc两个文件

生成服务列表和动作列表。别离以链表的模式注册到service_list和action_list中。

（4）初始化QEMU 设施，

（5）解析init.{hardware}.rc文件

（6）执行early-init，片段中的命令

            init, early-boot, boot

<code class="c">action_for_each_trigger("early-init", action_add_queue_tail);//将参数中的命令保留到运行队列中
drain_action_queue();//将运行队列中的命令逐个取出执行。

（7）创立init过程中曾经定义好的设施节点文件。

device_fd = device_init();

（8）初始化属性服务

<code class="c">property_init();

（9）将Android启动Logo显示再LCD屏幕上。

<code class="c">#define INIT_IMAGE_FILE "/initlogo.rle"
load_565rle_image(INIT_IMAGE_FILE);

（10）设置属性： property_set()函数。

（11）执行动作列表中 init 片段中的命令。

<code class="c">action_for_each_trigger("init", action_add_queue_tail);
drain_action_queue();

（12）启动属性服务
（13）创立套接字 ==接管==子过程终止的SIGCHLD信号，调用相干handler过程解决。

（14）执行动作列表中 early-boot, boot, property相干的命令。

（15）设置事件处理的监听事件

3.init.rc脚本文件剖析与执行

两个性能

设置零碎环境，记录待执行的过程
action_list 与 service_list相干的内容。

3.1 动作列表

(1) on init

次要设置环境变量，生成零碎运行所需的文件或目录

(2)on boot

次要设置利用终止条件

(3)on property : <name> = <value>

记录属性扭转时执行的命令

3.2 服务列表

sevice 段落用来记录init过程启动的过程。

由init过程启动的子过程或是一次性程序，或是运行在后盾的与应用程序、零碎相干的守护过程。

service段落中的服务全副注册在服务列表中，init过程从该列表中顺次取出相应服务，并启动它。

3.3init.rc文件剖析函数

parse_config_file() 用来剖析init.rc脚本文件。

<code class="c">int parse_config_file(const char *fn)
{
    char *data;
    data = read_file(fn, 0);  //读取文件到内存中，保留为字符串格局，返回字符串在内存中的初始地址
    parse_config(fn, data);   //剖析read_file函数返回的字符串，并生成动作列表和参数列表。
}

（1）parse_config()函数

<code class="c">static void parse_config(const char *fn, char *s)
{
    for(;;){
        switch (next_token(&state)){   //以行为单位宰割参数传递过去的字符串。
            case T_NEWLINE:
            if(nargs) {
                int kw = lookup_keyword(args[0]);//返回每行首个单词在keyword_list构造体数组中的数组编号。
                if (kw_is(kw, SECTION)){ //SECTION分组辨别动作列表和服务列表
                    parse_new_section(&state, kw, nargs, args);//将筛选出的命令注册动作列表或者服务列表中。
                }
            }
        }
    }
}

3.4 动作列表与服务列表的运行

（1）动作列表的运行

1）获取动作列表的 head

2）从action列表取出动作列表转换成command构造体

3）执行动作列表中动作对应的函数。

（2）服务列表的运行

通过on boot段落中的最初一行命令 class_start 运行service 段落中所有的程序。

service_start 通过执行execve()零碎调用来运行服务列表中的程序。

4.创立设施节点文件。

设施节点文件是设施驱动的逻辑文件

冷插拔：以事后定义的设施信息为根底，当init过程被启动运行时，对立创立设施节点文件
热插拔：零碎运行时，为插入的设施动态创建设施节点文件。

Linux中 udev守护过程创立设施节点文件

4.1创立动态设施节点

冷插拔机制
在init过程启动后，在/sys下读取实现注册好的设施信息，而后引发与各设施绝对应的uevent,创立设施节点文件。

举例Binder驱动程序

（1）binder驱动程序在初始化函数中调用misc_rigister()函数，将创立设施节点的所需的信息保留在/sys目录下。

（2）相干的节点文件是曾经保留在/system/core/init/device.c中，devperms构造体。
这里的这个文件充当一个列表，
（3）init过程调用device_init()函数

<code class="c">ini device_init(void)
{
    fd = open_uevent_socket();//创立一个套接字，接管uevent
    to = get_usecs();
    coldboot(fd, "/sys/class");//调用 do_coldboot()函数。
    coldboot(fd, "/sys/block");
    coldboot(fd, "/sys/devices");
    t1 = get_usecs();
    log_event_print("coldboot %ld uS\n", ((long) (t1 - t0)));
}

static void do_coldboot(int event_fd, DIR *d)
{
    fd = openat(dfd, "uevent", O_WRONLY);
    if(fd >= 0){
        write(fd, "add\n", 4);//写入"add"信息，强制引起uevent
        close(fd);
        handle_device_fd(event_fd);//handler_device_fd()函数接管相干的uevent.
    }
}

void handle_device_fd(int fd)
{
    while((n = recv(fd, msg, UEVENT_MSG_LEN)) > 0){
        struct uevent uevent;
        parse_event(msg, &uevent);//将uevent信息写入uevent构造体中
        handle_devive_event(&uevent);//创立节点文件
    }
}

static void handle_device_event(strut uevent *uevent)
{
    
    if(!strncmp(uevent->subsystem, "block", 5)){
        block = 1;
        base = "/dev/block/";
        mkdir(base, 0755);
    }
    .
    .
    else
        base = "dev";
    if(!strcmp (uevent->action, "add)){
         make_device(devpath, block, uevent->major, uevent->minor);//调用mknod()函数，创立设施节点文件。           
     }
}

总结：驱动程序将创立设施节点所需的信息保留到/sys目录下，
相干的节点文件文件曾经保留在 /system/core/init/device.c中
init过程启动后调用 docoolboot()，写入add 强制引起uevent
从列表中获取相干的节点文件，创立设施节点文件。

uevent.

4.2动静设施感知

热插拔由init过程的事件处理循环来实现。
调用handle_device_fd()函数，创立设施节点文件。

5.过程的终止与再启动。

过程再启动代码剖析

子过程终止时，init过程接管传递过去的SIGCHLD信号，调用与之对应的处理函数sigchld_handler(),

<code class="c">static void sigchld_handler(int s)
{
    write(signal_fd, &s, 1);
}

signal_fd记录信号编号，调用wait_for_one_process()函数被调用。

产生SIGCHLD信号时，程序从监听状态中跳出，执行poll()函数。
wait_for_one_process()函数在产生SIGCHLD信号的过程的服务列表中，查看过程的设置选项

wait_for_one_process()函数体：

<code class="c">static int wait_for_one_process(int block)
{
    ...
    //回收过程所占用的资源。
    while( (pid = waitpid(-1, &status, block ? 0 : WNOHANG)) == -1
                                                && errno == EINTR );
    //用来取出与服务列表中终止过程相干的服务项目。 
    svc = service_find_by_pid(pid);
    //在取出的服务项目选项中，查看SVC_ONESHOT是否被设置。  如果曾经设置了，间接终止。
    if(!(svc->flags & SVC_ONESHOT)){
        kill(-pid, SIGKILL);
    }
    /* remove any socket we may have created*/
    for(si = svc->sockets; si; si = si->next){
    //删除所有过程持有的socketDescriptor
        unlink(tmp);
    }
    svc->pid = 0;
    svc->flags &= (~SVC_RUNNING);//勾销正在运行标记。
    
    if(svc->flags & SVC_ONESHOT) {//设置过程标记为SVC_DISABLED,从wait_for_one_process中跳出。
        svc->flags |= SVC_DISABLED;
    }
    if(svc->flags & SVC_DISABLED)
        return 0;
    list_for_each(node, &svc->onrestart.commands) {//重新启动相干过程？？？？
        cmd = node_to_item(node, struct command, clist);
        cmd->func(cmd->nargs, cmd->args);
    }
       svc->flags |= SVC_RESTARING;
}

wait_for_one_process()函数执行结束后，事件处理循环中的restart_processes()函数就会被调用执行。

<code class="c">static void rstart_service_if_needed(struct service *svc)
{
    svc->flags &= (~SVC_RESTSRING);
    service_start(svc);
    return;
}
static void restart_process()
{
    process_needs_restart = 0;
    service_for_each_flags(SVC_RESARTING, restart_service_if_needed);
}
//运行服务列表中带有SVC_RESTART标记的过程。当一个带有此标记的过程被终止，产生SIGCHLD信号时，restart_process()函数将重新启动它。

6.属性服务

只有init过程能力批改属性指，其余过程批改属性值时，必须向init过程提出申请，init查看权限后，再批改属性指。

6.1属性初始化

<code class="c">void property_init(void)
{
    init_property_area();//属性域初始化。
    load_properties_from_file(PROP_PATH_RAMDISK_DEFAULT);
}
int main (int argc, char **argv)
{
    ...
    property_init();//在共享内存中生成属性域
    ...
}

<code class="c">int start_property_service(void)
{
    int fd;
    //读取存储在各文件中的根本设置，将他们设置为属性指。
    load_properties_from_file(PROP_PATH_SYSTEM_BUILD);
    load_properties_from_file(PROP_PATH_SYSTEM_DEFAULT);
    load_properties_from_file(PROP_PATH_LOCAL_OVERRIDE);    
    //read persistent properties after all default values have been
    //读取零碎运行时其余过程新生成的属性值或者更改的属性值。
    load_persistent_properties();
    //创立/dev/socket/property_service的Unix域套接字
    fd_createsocket(PROP_SERVICE NAME, SOCK STREAM, 0666, 0, 0);
    if(fd < 0) return -1;
    fcntl(fd, F_SETFD, FD CLOEXEC);
    fcntl(fd, F_SETFL, 0 NONBLOCK)

    listen(fd, 8);
    return fd
}
int main (int argc, char **argv)
{
    property_set_fd = start_property_service();//start_property_service()函数，创立启动属性服务所须要的Unix域套接字。
}

6.2属性变更申请解决

接管到属性变更申请后，init过程就会调用handle_property_set_fd()函数。

<code class="c">void handle_property_set_fd(int fd)
{
    ...
    /* check socket options here */
    if(getsockopt(s, SOL_SOCKER, SO_PEERCRED, &cr, &cr_size) < 0){
        //获取SO_PEERCRED值， 以便查看传递信息过程的拜访权限
        close(s);
        ERROR("Unable to recieve socket options\n");
        return;
    }
    ...
    switch(msg.cmd) {
        case PROP_MSG_SETPROP:
            ...
            if(memcmp(msg.name, "ctl." , 4) ==0 ){//ctl音讯是申请过程启动与终止的音讯。
                if(check_control_perms(msg.value, cr.uid)){//查看拜访权限
                    handle_control_message((char *)msg.name + 4, (char*) msg.value);
                }
                ...
            }else{
                if(check_perms(msg.name, cr.uid)){//查看拜访权限
                    property_set((char*)msg.name, (char*)msg.value);//更改属性值，
                }
                ...
            }
            ...
    }
}

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