Android系統啟動流程——init程序
配置檔案：system/rootdir/init.rc
init程序是一個由核心啟動的使用者級程序。核心自行啟動之後（已經被載入記憶體，開始執行並已初始化所有裝置驅動程式和資料結構等），通過啟動一個使用者級程式init的方式完成引導過程。Init始終是第一個程序，可以說它是root程序或者說是後續所有程序的父程序。
Init程序的作用包括：資料夾建立，掛載，rc檔案解析，屬性設定，啟動服務，執行動作，socket監聽……啟動過程就是程式碼init.c中main函式執行過程。
(1) 初始化log系統
(2) 解析/init.rc和/init.{hardware}.rc檔案
(3) 執行.rc檔案中的early-init action
(4) 裝置初始化，如/dev下建立所有裝置節點，下載firmwares
(5) 初始化屬性
(6) 執行init action
(7) 開啟屬性服務
(8) 執行early-boot和boot action
(9) 執行propertyaction
(10) 進入無限迴圈，等待device/property set/child process退出
rc檔案解析</system/core/init.rc >
Init程序啟動後，解析init.rc及init.{hardware}.rc初始化指令碼檔案。指令碼被直接安裝到目標系統的根檔案系統中，,使用方法參考system/core/init/readme.txt，關鍵字參考system/core/init/keyword.h。Android初始化語言由四大型別的宣告組成，即Commands（命令）、Actions（動作）、Services（服務）、以及Options（選項）。
- Command（命令）
Command是一些基本的操作，主要有以下常用命令：
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命令 |
說明 |
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sysclktz <mins_west_of_gmt> |
設定系統時鐘基準（0代表時鐘滴答以格林威治平均時（GMT）為準） |
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exec <path> [ <argument> ]* |
建立和執行一個程式（<path>）。在程式完全執行前，init將會阻塞。 |
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export <name><value> |
在全域性環境變數中設在環境變數<name>為<value>，所有在這命令之後執行的程序所繼承 |
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ifup <interface> |
啟動網路介面<interface> |
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import <filename> |
匯入一個init配置檔案。 |
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hostname <name> |
設定主機名。 |
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chmod <octal-mode><path> |
更改檔案訪問許可權。 |
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chown <owner><group><path> |
更改檔案的所有者和組。 |
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class_start <serviceclass> |
啟動所有指定服務類別下的未執行服務。 |
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class_stop <serviceclass> |
停止指定服務類下的所有已執行的服務。 |
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domainname <name> |
設定域名。 |
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insmod <path> |
載入<path>中的模組。 |
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mkdir <path> [mode] [owner] [group] |
建立一個目錄<path>，可以選擇性地指定mode、owner以及group。如果沒有指定，預設的許可權為755，並屬於root使用者和root組。 |
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mount <type><device><dir> [ <mountoption> ]* |
試圖在目錄<dir>掛載指定的裝置。<device>可以是以 [email protected] 的形式指定一個mtd塊裝置。<mountoption>包括 "ro"、"rw"、"remount"、"noatime" |
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setprop <name><value> |
設定系統屬性<name>為<value>值。 |
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setrlimit <resource><cur><max> |
設定<resource>的rlimit（資源限制）。 |
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start <service> |
啟動指定服務（如果此服務還未執行）。 |
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stop <service> |
停止指定服務（如果此服務在執行中）。 |
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symlink <target><path> |
建立一個指向<path>的軟連線<target>。 |
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trigger <event> |
觸發一個事件。 |
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write <path><string> [ <string> ]* |
開啟路徑為<path>的一個檔案，並寫入一個或多個字串。 |
- Action（動作）
Actions的語法如下：
on<trigger>
<command1>
<command2>
<command3>
Actions其實就是一序列的Commands（命令）。每個Actions都有一個trigger（觸發器），用來決定action的執行時間。當trigger被觸發時，action會被加入到執行佇列的末尾，除非它已經在佇列裡了。佇列中的每一個action都被依次提取出，而這個action中的每個command（命令）將被依次執行。
- Services（服務）
Services的語法如下：
service <name><pathname> [<argument> ]*
<option>
<option>
...
name：服務名
pathname：當前服務對應的程式位置
option：當前服務設定的選項
Services（服務）其實就是一個程式，一個本地守護程序，它被init程序啟動，並在退出時可選擇讓其重啟。
- Options（選項）
Options（選項）是對Services（服務）的描述，決定了Services的執行機制，狀態和功能。它們影響Services（服務）在何時以何種方式執行。
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Service Options |
說明 |
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critical |
說明這是一個對於裝置關鍵的服務。如果他四分鐘內退出大於四次，系統將會重啟並進入recovery（恢復）模式。 |
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disabled |
說明這個服務不會同與他同trigger（觸發器）下的服務自動啟動。他必須被明確的按名啟動。 |
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setenv <name><value> |
在程序啟動時將環境變數<name>設定為<value>。 |
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socket <name><type><perm> [ <user> [ <group> ] ] |
建立一個Uinx域的名為/dev/socket/<name>的套接字，並傳遞它的檔案描述符給已啟動的程序。<type>必須是 "dgram"或"stream"。User 和 group預設為0。 |
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user <username> |
在啟動這個服務前改變該服務的使用者名稱。此時預設為root。（？？？有可能的話應該預設為nobody）。當前，如果你的程序要求Linux capabilities（能力），你無法使用這個命令。即使你是root，你也必須在程式中請求capabilities（能力）。然後降到你想要的 uid。 |
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group <groupname> [ <groupname> ]* |
在啟動這個服務前改變該服務的組名。除了（必需的）第一個組名，附加的組名通常被用於設定程序的補充組（通過setgroups()）。此時預設為root。（？？？有可能的話應該預設為nobody）。 |
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oneshot |
服務僅執行一次，退出時不重啟。 |
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class <name> |
指定一個Service類別，name為類別名。所有同一類的服務可以同時啟動和停止。如果Service沒有顯式的指定類別，則預設為"default"服務。 |
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onrestart |
當服務重啟，執行後面的命令。 |
- Properties（屬性）
是系統中使用的一些值，可以進行設定和讀取。
setpropro.FOREGROUND_APP_MEM 1536
setprop ro.sf.hwrotation 90
onproperty:ro.kernel.qemu=1
start adbd
setprop 用於設定屬性，on property可以用於判斷屬性，這裡的屬性在整個Android系統執行中都是一致的。
在init.rc中，定義了以下Actions：
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Action |
功能 |
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early-init |
在所有Action中最先啟動，用於啟動ueventd，設定init程序以及它建立的子程序的優先順序，設定init程序的安全環境。 |
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init |
設定全域性環境，為cpu accounting建立cgroup（資源控制）掛載點。匯出必要的環境變數、構建根檔案系統的目錄結構、配置核心屬性等一些和Android系統初始化化相關內容 |
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fs |
掛載Android的檔案系統，主要掛載system.img和userdata.img映像 |
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post-fs |
該Action會在檔案系統掛載完畢之後觸發執行，將根檔案系統掛載為只讀，用於保護系統檔案，修改檔案或目錄訪問許可權等 |
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post-fs-data |
改變/data目錄以及它的子目錄的訪問許可權。 |
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boot |
配置網路、配置系統程序的執行優先順序。用於記憶體管理、修改系統服務和守護程序的訪問許可權，啟動所有的預設Service。 |
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property:ro.secure=0 |
屬性觸發器action，當屬性ro.secure值為0時觸發執行，用於在非安全系統模式時啟動console終端。 |
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property:ro.kernel.qemu=1 |
屬性觸發器action，當屬性ro.kernel.qemu值為1時觸發執行，用於執行在模擬器時開啟adbd除錯橋服務端。 |
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property:persist.service.adb.enable |
屬性觸發器action，用於控制adbd除錯橋服務端。 |
除了上述在init.rc裡顯式定義的Action，在system/core/init/init.c中還定義了一些內建Action：
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Action |
功能 |
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wait_for_coldboot_done |
用於等待機器冷啟動完畢 |
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property_init |
初始化屬性儲存區及載入配置檔案中的屬性 |
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keychord_init |
初始化組合鍵服務 |
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console_init |
初始化console終端 |
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set_init_properties |
裝置property的一些初始值 |
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property_service_init |
初始化屬性服務 |
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signal_init |
Init程序訊號處理初始化 |
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check_startup |
檢測屬性服務及訊號處理已經就緒 |
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queue_propety_triggers |
將所有屬性觸發Action新增到Action列表中等待執行。 |
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* bootchart_init |
根據核心配置決定是否會執行，bootchart是linux啟動過程效能分析工具 |
上述Action依次被init程序解釋，放到action_list連結串列裡，每個action_list節點都有一個commands連結串列儲存所有Command，init程序從action_list依次觸發每一個action，該action裡的commands裡的命令依次被執行，init.rc中所有Actions如圖所示：
init.rc中Actions的執行流程
圖中queue_property_triggers觸發屬性Actions，即：on property:xxx=xxx形式的Action。boot是最後一個被執行的Action，在boot的commands連結串列裡，最後一個命令是class_startdefault，該命令用於啟動所有未設定class分類的Service。
服務啟動
Init啟動各種服務：adbd, servicemanager, vold, ril-daemon,debuggerd, surfaceflinger, zygote, media……對於service，這裡會給每個服務建立一個struct service的結構體，全部掛入連結串列service_list之中，在init最後才啟動。
此時，可以看到Android的logo了。