Android系统启动-Init进程启动

前言

本文是介绍Android系统启动——Init进程。(基于Android 10.0的源码)

Kernel 启动过程会创建 init 进程(pid=1)，是用户空间的第一个进程，是所有用户空间进程的鼻祖。init 进程会启动servicemanager(binder服务管家)，Zygote 进程(Android中Java进程的鼻祖)。Zygote 进程会创建 system_server 进程以及各种app进程，下图是这几个系统重量级进程之间的层级关系：

init/main.cpp.main

system/core/init/main.cpp

using namespace android::init;
int main(int argc, char** argv) {
#if __has_feature(address_sanitizer)
    __asan_set_error_report_callback(AsanReportCallback);
#endif

    if (!strcmp(basename(argv[0]), "ueventd")) {
        return ueventd_main(argc, argv);
    }

    if (argc > 1) {
        if (!strcmp(argv[1], "subcontext")) {
            android::base::InitLogging(argv, &android::base::KernelLogger);
            const BuiltinFunctionMap function_map;

            return SubcontextMain(argc, argv, &function_map);
        }

        if (!strcmp(argv[1], "selinux_setup")) {
            return SetupSelinux(argv);//对SELinux进行初始化
        }

        if (!strcmp(argv[1], "second_stage")) {
            return SecondStageMain(argc, argv);//第二阶段
        }
    }

    return FirstStageMain(argc, argv); //第一阶段
}

FirstStageMain

system/core/init/first_stage_init.cpp

FirstStageMain方法主要工作：

设置用户组，挂载相关系统文件
根据/force_debuggable文件来判断是否允许adb root指令
执行init进程main方法，通过execv(path,{path,“selinux_setup”,nullptr})进入SetupSelinux

SetupSelinux

system/core/init/selinux.cpp

SetupSelinux方法主要工作：

初始化SELinux，然后以在init SELinux上下文中运行。
执行init进程main方法，通过execv(path,{path,“second_stage”,nullptr}) 进入SecondStageMain

SecondStageMain

system/core/init/init.cpp

SecondStageMain方法主要工作：

使用epoll对init进程的子进程(Zygote)的异常退出信号进行监听和处理
初始化系统属性，使用mmap共享内存，”/dev/properties/property_info” （重要）
开启属性服务，并注册到epoll中（重要）
加载系统启动脚本”/init.rc”
解析启动脚本，启动相关服务

总结下init里面main方法做的事情：

first stage 初始化环境变量和各种文件系统目录，klog初始化等

selinux相关初始化完成，然后切换second stage 重启init进程

属性服务初始化，将各种系统属性默认值填充到属性Map中

创建epoll描述符结合注册socket监听，处理显示启动进程和挂掉的子进程重启

解析init.rc。把各种action、service等解析出来的填充到相应链表容器管理

有序将early-init、init等各种cmd加入到执行队列action_queue链表中

进入while()循环依次取出执行队列action_queue中的command执行，fork包括app_process在内的各种进程，epoll阻塞监听处理来自挂掉的子进程的消息，根据设定策略restart子进程。

总结

init进程的执行过程，调用init.main()方法：

创建和挂载启动所需的文件目录
处理子进程的终止(signal信号量方式)
初始化和启动属性服务
解析init.rc配置文件并启动Zygote进程

引用文章：

Android系统启动——init进程

深入研究源码：Android10.0系统启动流程——init进程

Android系统启动-Init篇