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开发交流:Android 根文件系统启动过程解析

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该用户从未签到

发表于 2011-10-24 09:15:59 | 显示全部楼层 |阅读模式
Android系统启动时,内核引导参数上一般都会设置“init=/init”, 这样的话,如果内核成功挂载了这个文件系统之后,首先运行的就是这个根目录下的init程序。这个程序所了什么呢? 我们只有RFSC(Read the Fucking Source code)!!
init程序源码在Android官方源码的system/core/init中,main在init.c里。我们的分析就从main开始。
init:
(1)安装SIGCHLD信号。(如果父进程不等待子进程结束,子进程将成为僵尸进程(zombie)从而占用系统资源。因此需要对SIGCHLD信号做出处理,回收僵尸进程的资源,避免造成不必要的资源浪费。)
(2)对umask进行清零。
    何为umask,请看关于Linux下的umask
(3)为rootfs建立必要的文件夹,并挂载适当的分区。
    /dev (tmpfs)
        /dev/pts (devpts)
        /dev/socket
    /proc (proc)
    /sys  (sysfs)
(4)创建/dev/null和/dev/kmsg节点。
(5)解析/init.rc,将所有服务和操作信息加入链表。
(6)从/proc/cmdline中提取信息内核启动参数,并保存到全局变量。
(7)先从上一步获得的全局变量中获取信息硬件信息和版本号,如果没有则从/proc/cpuinfo中提取,并保存到全局变量。
(8)根据硬件信息选择一个/init.(硬件).rc,并解析,将服务和操作信息加入链表。
    在G1的ramdisk根目录下有两个/init.(硬件).rc:init.goldfish.rc和init.trout.rc,init程序会根据上一步获得的硬件信息选择一个解析。
(9)执行链表中带有“early-init”触发的的命令。
(10)遍历/sys文件夹,是内核产生设备添加事件(为了自动产生设备节点)。
(11)初始化属性系统,并导入初始化属性文件。
(12)从属性系统中得到ro.debuggable,若为1,则初始化keychord监听。
(13)打开console,如果cmdline中没有指定console则打开默认的/dev/console
(14)读取/initlogo.rle(一张565 rle 压缩的位图),如果成功则在/dev/graphics/fb0显示Logo,如果失败则将/dev/tty0设为TEXT模式并打开/dev/tty0,输出文本“ANDROID”字样。
(15)判断cmdline 中的参数,并设置属性系统中的参数:
         1、 如果 bootmode为
         - factory,设置ro.factorytest值为1
         - factory2,设置ro.factorytest值为2
         - 其他的设ro.factorytest值为0
       2、如果有serialno参数,则设置ro.serialno,否则为""
       3、如果有bootmod参数,则设置ro.bootmod,否则为"unknown"
       4、如果有baseband参数,则设置ro.baseband,否则为"unknown"
       5、如果有carrier参数,则设置ro.carrier,否则为"unknown"
       6、如果有bootloader参数,则设置ro.bootloader,否则为"unknown"
       7、通过全局变量(前面从/proc/cpuinfo中提取的)设置ro.hardware和ro.version。
(16)执行所有触发标识为init的action。
(17)开始property服务,读取一些property文件,这一动作必须在前面那些ro.foo设置后做,以便/data/local.prop不能干预到他们。
      - /system/build.prop
      - /system/default.prop
      - /data/local.prop
      - 在读取默认的property后读取presistent propertie,在/data/property中
(18)为sigchld handler创建信号机制
(19)确认所有初始化工作完成:
    device_fd(device init 完成)
    property_set_fd(property server start 完成)
    signal_recv_fd (信号机制建立)
(20) 执行所有触发标识为early-boot的action
(21) 执行所有触发标识为boot的action
(22)基于当前property状态,执行所有触发标识为property的action
(23)注册轮询事件:
      - device_fd
      - property_set_fd
      -signal_recv_fd
      -如果有keychord,则注册keychord_fd
(24)如果支持BOOTCHART,则初始化BOOTCHART
(25)进入主进程循环:
      - 重置轮询事件的接受状态,revents为0
      - 查询action队列,并执行。
      - 重启需要重启的服务
      - 轮询注册的事件
          - 如果signal_recv_fd的revents为POLLIN,则得到一个信号,获取并处理
          - 如果device_fd的revents为POLLIN,调用handle_device_fd
          - 如果property_fd的revents为POLLIN,调用handle_property_set_fd
          - 如果keychord_fd的revents为POLLIN,调用handle_keychord
由于对Android 的属性系统不是很了解,所以翻译了这篇文章《Android Property System》 。


    每个属性都有一个名称和值,他们都是字符串格式。属性被大量使用在Android系统中,用来记录系统设置或进程之间的信息交换。属性是在整个系统中全局可见的。每个进程可以get/set属性。
    在系统初始化时,Android将分配一个共享内存区来存储的属性。这些是由“init”守护进程完成的,其源代码位于: device/system/init。“init”守护进程将启动一个属性服务。属性服务在“init”守护进程中运行。每一个客户端想要设置属性时, 必须连接属性服务,再向其发送信息。属性服务将会在共享内存区中修改和创建属性。任何客户端想获得属性信息,可以从共享内存直接读取。这提高了读取性能。
    客户端应用程序可以调用libcutils中的API函数以GET/SET属性信息。libcutils的源代码位于:device/libs/cutils。API函数是:
    int property_get(const char *key, char *value, const char *default_value);
    int property_set(const char *key, const char *value);
    而libcutils又调用libc中的 __system_property_xxx 函数获得共享内存中的属性。libc的源代码位于:device/system/bionic。
    属性服务调用libc中的__system_property_init函数来初始化属性系统的共享内存。当启动属性服务时,将从以下文件中加载默认属性:
    / default.prop
    /system/build.prop
    /system/default.prop
    /data/local.prop
    属性将会以上述顺序加载。后加载的属性将覆盖原先的值。这些属性加载之后,最后加载的属性会被保持在/data/property中。
     特别属性
    如果属性名称以“ro.”开头,那么这个属性被视为只读属性。一旦设置,属性值不能改变。
    如果属性名称以“persist.”开头,当设置这个属性时,其值也将写入/data/property。
    如果属性名称以“net.”开头,当设置这个属性时,“net.change”属性将会自动设置,以加入到最后修改的属性名。(这是很巧妙的。 netresolve模块的使用这个属性来追踪在net.*属性上的任何变化。)
    属性“ ctrl.start ”和“ ctrl.stop ”是用来启动和停止服务。每一项服务必须在/init.rc中定义.系统启动时,与init守护进程将解析init.rc和启动属性服务。一旦收到设置“ ctrl.start ”属性的请求,属性服务将使用该属性值作为服务名找到该服务,启动该服务。这项服务的启动结果将会放入“ init.svc.<服务名>“属性中 。客户端应用程序可以轮询那个属性值,以确定结果。
    Android toolbox程序
    Android toolbox程序提供了两个工具: setprop和getprop获取和设置属性。其使用方法:
    getprop <属性名>
    setprop <属性名><<属性值>
    java
    在Java应用程序可以使用System.getProperty()和System.setProperty()函数获取和设置属性。
    Action
    默认情况下,设置属性只会使"init"守护程序写入共享内存,它不会执行任何脚本或二进制程序。但是,您可以将您的想要的实现的操作与init.rc中某个属性的变化相关联.例如,在默认的init.rc中有:
        # adbd on at boot in emulator
        on property:ro.kernel.qemu=1
           start adbd
        on property:persist.service.adb.enable=1
           start adbd
        on property:persist.service.adb.enable=0
           stop adbd
    这样,如果你设置persist.service.adb.enable为1 ,"init"守护程序就知道需要采取行动:开启adbd服务。
文章中提到的共享内存就是Android特有的共享方式:ashmen
    Ashmem是一个匿名共享内存(Anonymous SHared MEMory)系统,该系统增加了接口因此进程间可以共享具名内存块。举一个例子,系统可以利用Ashmem存储图标,当绘制用户界面的时候多个进程也可 以访问。Ashmem优于传统Linux共享内存表现在当共享内存块不再被用的时候,它为Kernel提供一种回收这些共享内存块的手段。如果一个程序尝 试访问Kernel释放的一个共享内存块,它将会收到一个错误提示,然后重新分配内存并重载数据。
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该用户从未签到

发表于 2011-10-24 09:16:02 | 显示全部楼层

Re:开发交

收藏,以后希望有用呵呵。谢谢。
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