Android系统启动系列----init进程
Android系統(tǒng)啟動(dòng)系列
引言
在開發(fā)app的過程中，是不是會(huì)有疑問：
- java程序的運(yùn)行不是從main方法開始么，怎么app入口是Application的onCreate方法？
- 那java的運(yùn)行環(huán)境虛擬機(jī)Dalvik VM和ART又是什么時(shí)候創(chuàng)建的？又是由誰創(chuàng)建的？
- 安卓是Linux內(nèi)核，那內(nèi)核創(chuàng)建后系統(tǒng)又做了什么初始化了整個(gè)安卓環(huán)境？
- 當(dāng)我們的手機(jī)或者安卓系統(tǒng)設(shè)備按下電源按鍵的時(shí)候，系統(tǒng)都做什么？
當(dāng)按下電源的那一刻都發(fā)生了啥：
今天的分析都是基于Android 6.0系統(tǒng)的分析。
第一步：啟動(dòng)電源
當(dāng)電源按下，引導(dǎo)芯片代碼開始從預(yù)定義的地方（固化在ROM）開始執(zhí)行。加載引導(dǎo)程序到RAM，然后執(zhí)行。
第二步：執(zhí)行引導(dǎo)程序（Boot Loader）
通常在運(yùn)行Android系統(tǒng)之前會(huì)先執(zhí)行Boot Loader引導(dǎo)程序，它不屬于Android系統(tǒng)，常見的引導(dǎo)程序有：redboot、uboot、qi bootloader等等?；蛘咦孕虚_發(fā)引導(dǎo)程序，它是針對(duì)特定主板和芯片的，OEM制造廠商或者運(yùn)營(yíng)商在加鎖的時(shí)候就對(duì)這個(gè)引導(dǎo)程序做修改，比如魅族就是修改了引導(dǎo)程序，所以刷不了機(jī)。
第三步：內(nèi)核
Android內(nèi)核與桌面linux內(nèi)核啟動(dòng)的方式差不多。內(nèi)核啟動(dòng)時(shí)，設(shè)置緩存、被保護(hù)存儲(chǔ)器、計(jì)劃列表，加載驅(qū)動(dòng)。當(dāng)內(nèi)核完成系統(tǒng)設(shè)置，它首先在系統(tǒng)文件中尋找”init”文件，然后啟動(dòng)root進(jìn)程或者系統(tǒng)的第一個(gè)進(jìn)程。
第四步：執(zhí)行init進(jìn)程
init進(jìn)程是Android系統(tǒng)啟動(dòng)的第一個(gè)用戶空間進(jìn)程，init進(jìn)程主要做兩個(gè)事情。第一：掛載目錄，如：掛載了/sys /dev /proc 等目錄。第二：解析執(zhí)行init.rc腳本文件。
系統(tǒng)編譯，刷入手機(jī)后，init的進(jìn)程保存在/system/core/bin目錄中，對(duì)應(yīng)程序的源代碼入口是/system/core/init/init.cpp。
int main(int argc, char** argv) {if (!is_first_stage) {// Indicate that booting is in progress to background fw loaders, etc.close(open("/dev/.booting", O_WRONLY | O_CREAT | O_CLOEXEC, 0000));// 初始化屬性服務(wù)property_init();// If arguments are passed both on the command line and in DT,// properties set in DT always have priority over the command-line ones.process_kernel_dt();process_kernel_cmdline();// Propogate the kernel variables to internal variables// used by init as well as the current required properties.export_kernel_boot_props();}........// 開始屬性服務(wù)start_property_service();// 初始化“init.rc”配置文件解析器init_parse_config_file("/init.rc");action_for_each_trigger("early-init", action_add_queue_tail);........ } 復(fù)制代碼主要看init.rc腳本文件的解析，在說解析前，先來了解下配置腳本的內(nèi)容，這是一個(gè)內(nèi)建的腳本語言也叫Android初始化語言，有自己的語法結(jié)構(gòu)，大概介紹下： Android初始化語言由四大類型的聲明組成，即Actions（動(dòng)作）、Commands（命令）、Services（服務(wù)）、以及Options（選項(xiàng)）。 Action（動(dòng)作）：動(dòng)作是以命令流程命名的，有一個(gè)觸發(fā)器決定動(dòng)作是否發(fā)生。
on early-init# Set init and its forked children's oom_adj.write /proc/1/oom_score_adj -1000# Set the security context of /adb_keys if present.restorecon /adb_keysstart ueventdon initsysclktz 0# Backward compatibility.symlink /system/etc /etcsymlink /sys/kernel/debug /d# Link /vendor to /system/vendor for devices without a vendor partition.symlink /system/vendor /vendor# Create cgroup mount point for cpu accountingmkdir /acctmount cgroup none /acct cpuacctmkdir /acct/uid 復(fù)制代碼以上腳本中，on early-init、on init就是 Action類型的語句，語法格式為：
on <trigger> [&& <trigger>]* //設(shè)置觸發(fā)器 <command> <command> //動(dòng)作觸發(fā)之后要執(zhí)行的命令 復(fù)制代碼Service（服務(wù)）：服務(wù)是init進(jìn)程啟動(dòng)的程序、當(dāng)服務(wù)退出時(shí)init進(jìn)程會(huì)視情況重啟服務(wù)，語法格式為：
service <name> <pathname> [ <argument> ]* //<service的名字><執(zhí)行程序路徑><傳遞參數(shù)> <option> //option是service的修飾詞，影響什么時(shí)候、如何啟動(dòng)services <option> ... 復(fù)制代碼下面是默認(rèn)的init.rc文件，主要的事件及其服務(wù)。
| on early-init | 設(shè)置init進(jìn)程以及它創(chuàng)建的子進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)，設(shè)置init進(jìn)程的安全環(huán)境 |
| on init | 設(shè)置全局環(huán)境，為cpu accounting創(chuàng)建cgroup(資源控制)掛載點(diǎn) |
| on fs | 掛載mtd分區(qū) |
| on post-fs | 改變系統(tǒng)目錄的訪問權(quán)限 |
| on post-fs-data | 改變/data目錄以及它的子目錄的訪問權(quán)限 |
| on-boot | 基本網(wǎng)絡(luò)的初始化，內(nèi)存管理等等 |
| service servicemanager | 啟動(dòng)系統(tǒng)管理器管理所有的本地服務(wù)，比如位置、音頻、Shared preference等等… |
| service zygote | 啟動(dòng)zygote進(jìn)程 |
通常在這個(gè)階段，我們可以在屏幕上看到“Android logo”字樣或者圖標(biāo)。
我們重點(diǎn)來看看zygote進(jìn)程相關(guān)的屬性配置，它是獨(dú)立的一個(gè)rc文件在/system/core/rootdir/init.zygote32.rc
service zygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-serverclass mainsocket zygote stream 660 root systemonrestart write /sys/android_power/request_state wakeonrestart write /sys/power/state ononrestart restart mediaonrestart restart netdwritepid /dev/cpuset/foreground/tasks 復(fù)制代碼執(zhí)行zygote程序，其實(shí)是通過執(zhí)行app_process程序，然后傳入xzygote等等參數(shù)實(shí)現(xiàn)的。先找到app_process程序的源碼所在地：/frameworks/base/cmds/app_process/app_main.cpp 直接看程序的main函數(shù)：
int main(int argc, char* const argv[]) {if (prctl(PR_SET_NO_NEW_PRIVS, 1, 0, 0, 0) < 0) {// Older kernels don't understand PR_SET_NO_NEW_PRIVS and return// EINVAL. Don't die on such kernels.if (errno != EINVAL) {LOG_ALWAYS_FATAL("PR_SET_NO_NEW_PRIVS failed: %s", strerror(errno));return 12;}}AppRuntime runtime(argv[0], computeArgBlockSize(argc, argv));// Process command line arguments// ignore argv[0]argc--;argv++;int i;for (i = 0; i < argc; i++) {if (argv[i][0] != '-') {break;}if (argv[i][1] == '-' && argv[i][2] == 0) {++i; // Skip --.break;}runtime.addOption(strdup(argv[i]));}// Parse runtime arguments. Stop at first unrecognized option.bool zygote = false;bool startSystemServer = false;bool application = false;String8 niceName;String8 className;++i; // Skip unused "parent dir" argument.while (i < argc) {const char* arg = argv[i++];if (strcmp(arg, "--zygote") == 0) {zygote = true;niceName = ZYGOTE_NICE_NAME;} else if (strcmp(arg, "--start-system-server") == 0) {startSystemServer = true;} else if (strcmp(arg, "--application") == 0) {application = true;} else if (strncmp(arg, "--nice-name=", 12) == 0) {niceName.setTo(arg + 12);} else if (strncmp(arg, "--", 2) != 0) {className.setTo(arg);break;} else {--i;break;}}Vector<String8> args;if (!className.isEmpty()) {args.add(application ? String8("application") : String8("tool"));runtime.setClassNameAndArgs(className, argc - i, argv + i);} else {// We're in zygote mode.maybeCreateDalvikCache();if (startSystemServer) {args.add(String8("start-system-server"));}char prop[PROP_VALUE_MAX];if (property_get(ABI_LIST_PROPERTY, prop, NULL) == 0) {LOG_ALWAYS_FATAL("app_process: Unable to determine ABI list from property %s.",ABI_LIST_PROPERTY);return 11;}String8 abiFlag("--abi-list=");abiFlag.append(prop);args.add(abiFlag);// In zygote mode, pass all remaining arguments to the zygote// main() method.for (; i < argc; ++i) {args.add(String8(argv[i]));}}if (!niceName.isEmpty()) {runtime.setArgv0(niceName.string());set_process_name(niceName.string());}// 如果參數(shù)是--zygote，那么runtime.start執(zhí)行zygote進(jìn)程if (zygote) {runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit", args, zygote);} else if (className) {runtime.start("com.android.internal.os.RuntimeInit", args, zygote);} else {fprintf(stderr, "Error: no class name or --zygote supplied.\n");app_usage();LOG_ALWAYS_FATAL("app_process: no class name or --zygote supplied.");return 10;} } 復(fù)制代碼上面就是通過app_process進(jìn)程，啟動(dòng)zygote進(jìn)程的入口，執(zhí)行啟動(dòng)zygote的程序的在java層的/frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteInit.java，接下來我們看看：runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit", args, zygote)都干了啥。 runtime是AppRuntime類的對(duì)象，start函數(shù)在其父類AndroidRuntime中聲明和實(shí)現(xiàn)。AndroidRuntime是不是很熟悉了，Android的運(yùn)行時(shí)，通常app異常的時(shí)候這玩意是不是總伴隨你左右。原來這玩意這么早就啟動(dòng)在監(jiān)控系統(tǒng)的一舉一動(dòng)了。
/** Start the Android runtime. This involves starting the virtual machine* and calling the "static void main(String[] args)" method in the class* named by "className".** Passes the main function two arguments, the class name and the specified* options string.*/ void AndroidRuntime::start(const char* className, const Vector<String8>& options, bool zygote) {....../* start the virtual machine */JniInvocation jni_invocation;jni_invocation.Init(NULL);JNIEnv* env;if (startVm(&mJavaVM, &env, zygote) != 0) { // 1return;}onVmCreated(env); // 2/** Register android functions.*/if (startReg(env) < 0) {ALOGE("Unable to register all android natives\n");return;}/** We want to call main() with a String array with arguments in it.* At present we have two arguments, the class name and an option string.* Create an array to hold them.*/jclass stringClass;jobjectArray strArray;jstring classNameStr;stringClass = env->FindClass("java/lang/String");assert(stringClass != NULL);strArray = env->NewObjectArray(options.size() + 1, stringClass, NULL);assert(strArray != NULL);classNameStr = env->NewStringUTF(className);assert(classNameStr != NULL);env->SetObjectArrayElement(strArray, 0, classNameStr); for (size_t i = 0; i < options.size(); ++i) {jstring optionsStr = env->NewStringUTF(options.itemAt(i).string());assert(optionsStr != NULL);env->SetObjectArrayElement(strArray, i + 1, optionsStr);}/** Start VM. This thread becomes the main thread of the VM, and will* not return until the VM exits.*/char* slashClassName = toSlashClassName(className);jclass startClass = env->FindClass(slashClassName); // 3if (startClass == NULL) {ALOGE("JavaVM unable to locate class '%s'\n", slashClassName);/* keep going */} else {jmethodID startMeth = env->GetStaticMethodID(startClass, "main","([Ljava/lang/String;)V"); // 4if (startMeth == NULL) {ALOGE("JavaVM unable to find main() in '%s'\n", className);/* keep going */} else {env->CallStaticVoidMethod(startClass, startMeth, strArray); // 5if (env->ExceptionCheck())threadExitUncaughtException(env); }}...... } 復(fù)制代碼如上就是Zygote進(jìn)程的啟動(dòng)方式。
總結(jié)
Android系統(tǒng)啟動(dòng)系列
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Android系统启动系列----init进程的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇： 怀孕梦到生女孩是什么意思
- 下一篇： 医动力Android基于CC组件化框架的