51CTO专家专栏 李洋谈Android系统启动过程剖析

1. 系统启动流程简介

在Linux内核启动后,init 1(1号进程)将作为第一个用户空间(Linux虚拟内存的大小为232(在32位的x86机器上),内核将这4G字节的空间分为两部分。最高的1G字节供内核使用,称为“内核空间”。而较低的3G字节供各个进程使用,称为“用户空间”。)的进程来启动Android系统,该启动流程可以分为如下5个阶段,如下图:

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(1) 启动准备:该阶段包括创建文件系统的基本目录、打开基本输入、输出设备,初始化日志功能等;

(2) 解析init.rc文件:该阶段对init.rc脚本文件进行解析,主要对Service(服务)和Action(动作)进行解析。其中,Service由命令(Command)和一系列服务的附加内容(Option,选项)组成,如:“service vold /system/bin/vold”为一个Service,而“socket vold stream 0660 root mount“则为配合该服务使用的Option;Action则由一系列的命令组成,如:“on init mkdir /system”为系统初始化时建立系统文件夹的Action;

(3) 触发需要执行的action:Action需要在Triggers(触发条件)中调用,本阶段对需要执行的Action进行触发,并根据触发条件将需要执行的Action放入Action队列;

(4) 执行在action队列中的命令:对上一阶段触发的Action以及Service进行执行。并在此过程中,派生了Zygote和Service Manager两个非常重要的进程;

(5) 循环处理事件:init进程进入无限循环,处理设备插入/拔出,服务属性状态变化和signal事件等。

2. 源码分析结果

对android-2.3.3_r1版本中的如下源码文件进行分析:

(1) init.c:路径为system/core/init/init.c

(2) init_parser.c:路径为system/core/init/ init_parser.c

(3) builtins.c:路径为system/core/init/ builtins.c

(4) property_service.c:路径为system/core/init/property_service.c

(5) keycords.c:路径为system/core/init/keycords.c

(6) signal_handler.c:路径为system/core/init/signal_handler.c

总结得出系统启动流程对应的源代码文件及函数如下(注:以下函数间的顺序执行关系使用“>”表示;函数间的调用执行关系使用“à”表示)

2.1 第一阶段(启动准备)

具体的函数执行过程如下:

 mkdir > mount > open_devnull_stdio > log_init

2.2 第二阶段(解析init.rc文件)

具体的函数调用过程如下:

 init_parse_config_fileàparse_configà parse_new_sectionàparse_service (或者parse_action)-> parse_line_service(或者parce_line_action)

2.3 第三阶段(触发需要执行的action)

具体的调用过程如下:

 action_for_each_trigger("boot", action_add_queue_tail);à action_add_queue_tail ( class_start default) à action_remove_queue_head à do_class_start

2.4 第四阶段(执行在action队列中的命令)

具体的调用过程如下:

 execute_one_commandà action_remove_queue_head àdo_class_start àservice_for_each_classà service_start_if_not_disabledà service_start

2.5 第五阶段(循环处理)

具体的循环处理过程如下:

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