Android系统init.rc分析

在 Android中使用启动脚本init.rc,可以在系统的初始化过程中进行一些简单的初始化操作。这个脚本被直接安装到目标系统的根文件系统中，被 init可执行程序解析。 init.rc是在init启动后被执行的启动脚本.

(1)android启动文件系统后调用的第一个应用程序是/init，此文件的很重要的内容是解析了init.rc和init.xxx.rc

两个配置文件，然后执行解析出来的任务。相关代码在android源代码/system/core/init/init.c文件中，如下：

parse_config_file("/init.rc");

/* pull the kernel commandline and ramdisk properties file in */

qemu_init();

import_kernel_cmdline(0);

get_hardware_name();

snprintf(tmp, sizeof(tmp), "/init.%s.rc", hardware);

parse_config_file(tmp);

(2)从上面代码可以看到，第一个配置文件名称固定为init.rc,而第二个配置文件格式为init.xxx.rc，其中xxx部分的内容

是从内核读取的，具体是读取文件/proc/cpuinfo中的Hardware部分，然后截取其部分内容。

(3)从上面看init.xxx.rc中的xxx内容是取决平台的定义，例如：

parse_config_file(“init.qcom.rc”);

(4)配置文件的语法如下：

(a)配置文件的内容包含有4种：

动作(Action)

命令(Commands)

服务(Services)

选项(Options)

(b)动作和命令一起使用，形式如下：

on <trigger>

<command>

<command>

<command>

其中trigger是触发条件，也就是说在满足触发条件的情况下执行1个或多个相应的命令，举例如下：

on property:persist.service.adb.enable=1

start adbd

(c)服务和选项一起使用，形式如下：

service <name> <pathname> [ <argument> ]*

<option>

<option>

...

上面内容解释为：

service 服务名称 服务对应的命令的路径 命令的参数

选项

选项

...

举例如下：

service vold /system/bin/vold

socket vold stream 0660 root mount

service bootsound /system/bin/playmp3

user media

group audio

oneshot

vold和bootsound分别是两个服务的名称，/system/bin/vold和/system /bin/playmp3分别是他们所对应的可执行程序。

socket、user、group、oneshot就是配合服务使用的选项。其中oneshot选项表示该服务只启动一次，而如果没有oneshot选项，

这个可执行程序会一直存在--如果可执行程序被杀死，则会重新启动。

(d)选项是影响服务启动和运行的参数，主要的选项如下：

disabled 禁用服务，此服务开机时不会自动启动，但是可以在应用程序中手动启动它。

socket <type> <name> <perm> [ <user> [ <group> ] ]

套接字 类型 名称 权限 用户 组

创建一个名为/dev/socket/<name>，然后把它的fd传给启动程序

类型type的值为dgram或者stream

perm表示该套接字的访问权限,user和group表示改套接字所属的用户和组，这两个参数默认都是0，因此可以不设置。

user <username>

执行服务前切换到用户<username>，此选项默认是root，因此可以不设置。

group <groupname> [ <groupname> ]*

执行服务前切换到组<groupname>,此选项默认是root,因此可以不设置

capability [ <capability> ]+

执行服务前设置linux capability，没什么用。

oneshot

服务只启动一次，一旦关闭就不能再启动。

class <name>

为服务指定一个类别，默认为"default"，同一类别的服务必须一起启动和停止

(e)动作触发条件<trigger>

boot 首个触发条件，初始化开始(载入配置文件)的时候触发

<name>=<value>

当名为<name>的属性(property)的值为<value>的时候触发

device-added-<path>

路径为<path>的设置添加的时候触发

device-removed-<path>

路径为<path>的设置移除的时候触发

service-exited-<name>

名为<name>的服务关闭的时候触发

(f)命令(Command)的形式

exec <path> [ <argument> ]*

复制(fork)和执行路径为<path>的应用程序，<argument>为该应用程序的参数，在该应用程序执行完前，此命令会屏蔽，

export <name> <value>

声明名为<name>的环境变量的值为<value>，声明的环境变量是系统环境变量，启动后一直有效。

ifup <interface>

启动名为<interface>的网络接口

import <filename>

加入新的位置文件，扩展当前的配置。

hostname <name>

设置主机名

sysclktz<mins_west_of_gmt>

设置系统时区(GMT为0)

class_start <serviceclass>

启动指定类别的所有服务

class_stop <serviceclass>

停止指定类别的所有服务

domainname <name>

设置域名

insmod <path>

加载路径为<path>的内核模块

mkdir <path>

创建路径为<path>目录

mount <type> <device> <dir> [ <mountoption> ]*

挂载类型为<type>的设备<device>到目录<dir>,<mountoption>为挂载参数，距离如下：

mount ubifs ubi1_0 /data nosuid nodev

setkey

暂时未定义

setprop <name> <value>

设置名为<name>的系统属性的值为<value>

setrlimit <resource> <cur> <max>

设置资源限制，

start <service>

启动服务(如果服务未运行)

stop <service>

停止服务(如果服务正在运行)

symlink <target> <path>

创建一个从<path>指向<target>的符号链接，举例：

symlink /system/etc /etc

write <path> <string> [ <string> ]*

打开路径为<path>的文件并将一个多这多个字符串写入到该文件中。

(g)系统属性(Property)

android初始化过程中会修改一些属性，通过getprop命令我们可以看到属性值，这些属性指示了某些动作或者服务的状态，主要如下：

init.action 如果当前某个动作正在执行则init.action属性的值等于该动作的名称，否则为""

init.command 如果当前某个命令正在执行则init.command属性的值等于该命令的名称，否则为""

init.svc.<name> 此属性指示个名为<name>的服务的状态("stopped", "running", 或者 "restarting").

init的源代码在文件：./system/core/init/init.c 中，init会一步步完成下面的任务：

1.初始化log系统

2.解析/init.rc和/init.%hardware%.rc文件

3. 执行 early-init action in the two files parsed in step 2.

4. 设备初始化，例如：在 /dev 下面创建所有设备节点，下载 firmwares.

5.初始化属性服务器，Actually the property system is working as a share memory.Logically it looks like a registry under Windows system.

6. 执行 init action in the two files parsed in step 2.

7. 开启 属性服务。

8. 执行 early-boot and boot actions in the two files parsed in step 2.

9. 执行 Execute property action in the two files parsed in step 2.

10.进入一个无限循环 to wait for device/property set/child process exit events.例如,如果SD卡被插入，init会收到一个设备插入事件，它会为这个设备创建节点。系统中比较重要的进程都是由init来fork的，所以如果他们他谁崩溃了，那么init 将会收到一个 SIGCHLD 信号，把这个信号转化为子进程退出事件， 所以在loop中，init 会操作进程退出事件并且执行*.rc 文件中定义的命令。

例如，在init.rc中，因为有：

service zygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin –zygote –start-system-server

socket zygote stream 666

onrestart write /sys/android_power/request_state wake

onrestart write /sys/power/state on

所以，如果zygote因为启动某些服务导致异常退出后，init将会重新去启动它。

int main(int argc, char **argv)

{

…

//需要在后面的程序中看打印信息的话，需要屏蔽open_devnull_stdio()函数

open_devnull_stdio();

…

//初始化log系统

log_init();

//解析/init.rc和/init.%hardware%.rc文件

parse_config_file(”/init.rc”);

…

snprintf(tmp, sizeof(tmp), “/init.%s.rc”, hardware);

parse_config_file(tmp);

…

//执行 early-init action in the two files parsed in step 2.

action_for_each_trigger(”early-init”, action_add_queue_tail);

drain_action_queue();

…

/* execute all the boot actions to get us started */

/* 执行 init action in the two files parsed in step 2 */

action_for_each_trigger(”init”, action_add_queue_tail);

drain_action_queue();

…

/* 执行 early-boot and boot actions in the two files parsed in step 2 */

action_for_each_trigger(”early-boot”, action_add_queue_tail);

action_for_each_trigger(”boot”, action_add_queue_tail);

drain_action_queue();

/* run all property triggers based on current state of the properties */

queue_all_property_triggers();

drain_action_queue();

/* enable property triggers */

property_triggers_enabled = 1;

…

for(;;) {

int nr, timeout = -1;

…

drain_action_queue();

restart_processes();

if (process_needs_restart) {

timeout = (process_needs_restart – gettime()) * 1000;

if (timeout

重要的数据结构两个列表，一个队列。

static list_declare(service_list);

static list_declare(action_list);

static list_declare(action_queue);

*.rc 脚本中所有 service关键字定义的服务将会添加到 service_list 列表中。

*.rc 脚本中所有 on 关键开头的项将会被会添加到 action_list 列表中。

每个action列表项都有一个列表，此列表用来保存该段落下的 Commands脚本解析过程：

parse_config_file(”/init.rc”)

int parse_config_file(const char *fn)

{

char *data;

data = read_file(fn, 0);

if (!data) return -1;

parse_config(fn, data);

DUMP();

return 0;

}

static void parse_config(const char *fn, char *s)

｛

…

case T_NEWLINE:

if (nargs) {

int kw = lookup_keyword(args[0]);

if (kw_is(kw, SECTION)) {

state.parse_line(&state, 0, 0);

parse_new_section(&state, kw, nargs, args);

} else {

state.parse_line(&state, nargs, args);

}

nargs = 0;

}

…

｝

parse_config会逐行对脚本进行解析，如果关键字类型为 SECTION ，那么将会执行 parse_new_section() 类型为 SECTION 的关键字有： on 和 sevice 关键字类型定义在 Parser.c (system/core/init) 文件中

Parser.c (system/core/init)

#define SECTION 0×01

#define COMMAND 0×02

#define OPTION 0×04

关键字 属性

capability, OPTION, 0, 0)

class, OPTION, 0, 0)

class_start, COMMAND, 1, do_class_start)

class_stop, COMMAND, 1, do_class_stop)

console, OPTION, 0, 0)

critical, OPTION, 0, 0)

disabled, OPTION, 0, 0)

domainname, COMMAND, 1, do_domainname)

exec, COMMAND, 1, do_exec)

export, COMMAND, 2, do_export)

group, OPTION, 0, 0)

hostname, COMMAND, 1, do_hostname)

ifup, COMMAND, 1, do_ifup)

insmod, COMMAND, 1, do_insmod)

import, COMMAND, 1, do_import)

keycodes, OPTION, 0, 0)

mkdir, COMMAND, 1, do_mkdir)

mount, COMMAND, 3, do_mount)

on, SECTION, 0, 0)

oneshot, OPTION, 0, 0)

onrestart, OPTION, 0, 0)

restart, COMMAND, 1, do_restart)

service, SECTION, 0, 0)

setenv, OPTION, 2, 0)

setkey, COMMAND, 0, do_setkey)

setprop, COMMAND, 2, do_setprop)

setrlimit, COMMAND, 3, do_setrlimit)

socket, OPTION, 0, 0)

start, COMMAND, 1, do_start)

stop, COMMAND, 1, do_stop)

trigger, COMMAND, 1, do_trigger)

symlink, COMMAND, 1, do_symlink)

sysclktz, COMMAND, 1, do_sysclktz)

user, OPTION, 0, 0)

write, COMMAND, 2, do_write)

chown, COMMAND, 2, do_chown)

chmod, COMMAND, 2, do_chmod)

loglevel, COMMAND, 1, do_loglevel)

device, COMMAND, 4, do_device)

parse_new_section()中再分别对 service 或者 on 关键字开头的内容进行解析。

…

case K_service:

state->context = parse_service(state, nargs, args);

if (state->context) {

state->parse_line = parse_line_service;

return;

}

break;

case K_on:

state->context = parse_action(state, nargs, args);

if (state->context) {

state->parse_line = parse_line_action;

return;

}

break;

}

…

对 on 关键字开头的内容进行解析

static void *parse_action(struct parse_state *state, int nargs, char **args)

{

…

act = calloc(1, sizeof(*act));

act->name = args[1];

list_init(&act->commands);

list_add_tail(&action_list, &act->alist);

…

}

对 service 关键字开头的内容进行解析

static void *parse_service(struct parse_state *state, int nargs, char **args)

{

struct service *svc;

if (nargs name = args[1];

svc->classname = “default”;

memcpy(svc->args, args + 2, sizeof(char*) * nargs);

svc->args[nargs] = 0;

svc->nargs = nargs;

svc->onrestart.name = “onrestart”;

list_init(&svc->onrestart.commands);

//添加该服务到 service_list 列表

list_add_tail(&service_list, &svc->slist);

return svc;

}

服务的表现形式:

service [ ]*

…

申请一个service结构体,然后挂接到service_list链表上,name 为服务的名称 pathname 为执行的命令 argument 为命令的参数。之后的 option 用来控制这个service结构体的属性,parse_line_service 会对 service关键字后的 内容进行解析并填充到 service 结构中 ，当遇到下一个service或者on关键字的时候此service选项解析结束。

例如：

service zygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin –zygote –start-system-server

socket zygote stream 666

onrestart write /sys/android_power/request_state wake

服务名称为： zygote

启动该服务执行的命令： /system/bin/app_process

命令的参数： -Xzygote /system/bin –zygote –start-system-server

socket zygote stream 666： 创建一个名为：/dev/socket/zygote 的 socket ，类型为：stream

当*.rc 文件解析完成以后：

action_list 列表项目如下：

on init

on boot

on property:ro.kernel.qemu=1

on property:persist.service.adb.enable=1

on property:persist.service.adb.enable=0

init.marvell.rc 文件

on early-init

on init

on early-boot

on boot

service_list 列表中的项有：

service console

service adbd

service servicemanager

service mountd

service debuggerd

service ril-daemon

service zygote

service media

service bootsound

service dbus

service hcid

service hfag

service hsag

service installd

service flash_recovery

状态服务器相关：

在init.c 的main函数中启动状态服务器。

property_set_fd = start_property_service();

状态读取函数：

Property_service.c (system/core/init)

const char* property_get(const char *name)

Properties.c (system/core/libcutils)

int property_get(const char *key, char *value, const char *default_value)

状态设置函数：

Property_service.c (system/core/init)

int property_set(const char *name, const char *value)

Properties.c (system/core/libcutils)

int property_set(const char *key, const char *value)

在终端模式下我们可以通过执行命令 setprop

setprop 工具源代码所在文件： Setprop.c (system/core/toolbox)

Getprop.c (system/core/toolbox): property_get(argv[1], value, default_value);

Property_service.c (system/core/init)

中定义的状态读取和设置函数仅供init进程调用，

handle_property_set_fd(property_set_fd);

property_set() //Property_service.c (system/core/init)

property_changed(name, value) //Init.c (system/core/init)

queue_property_triggers(name, value)

drain_action_queue()

只要属性一改变就会被触发，然后执行相应的命令：

例如：

在init.rc 文件中有

on property:persist.service.adb.enable=1

start adbd

on property:persist.service.adb.enable=0

stop adbd

所以如果在终端下输入：

setprop property:persist.service.adb.enable 1或者0

那么将会开启或者关闭adbd 程序。

执行action_list 中的命令：

从action_list 中取出 act->name 为 early-init 的列表项，再调用 action_add_queue_tail(act)将其插入到 队列 action_queue 尾部。drain_action_queue() 从action_list队列中取出队列项 ，然后执行act->commands

列表中的所有命令。

所以从 ./system/core/init/init.c mian()函数的程序片段：

action_for_each_trigger(”early-init”, action_add_queue_tail);

drain_action_queue();

action_for_each_trigger(”init”, action_add_queue_tail);

drain_action_queue();

action_for_each_trigger(”early-boot”, action_add_queue_tail);

action_for_each_trigger(”boot”, action_add_queue_tail);

drain_action_queue();

/* run all property triggers based on current state of the properties */

queue_all_property_triggers();

drain_action_queue();

可以看出，在解析完init.rc init.marvell.rc 文件后，action 命令执行顺序为：

执行act->name 为 early-init，act->commands列表中的所有命令

执行act->name 为 init， act->commands列表中的所有命令

执行act->name 为 early-boot，act->commands列表中的所有命令

执行act->name 为 boot， act->commands列表中的所有命令

关键的几个命令：

class_start default 启动所有service 关键字定义的服务。

class_start 在act->name为boot的 act->commands列表中，所以当 class_start 被触发后，实际上调用的是函数 do_class_start（）

int do_class_start(int nargs, char **args)

{

/* Starting a class does not start services

* which are explicitly disabled. They must

* be started individually.

*/

service_for_each_class(args[1], service_start_if_not_disabled);

return 0;

}

void service_for_each_class(const char *classname,

void (*func)(struct service *svc))

{

struct listnode *node;

struct service *svc;

list_for_each(node, &service_list) {

svc = node_to_item(node, struct service, slist);

if (!strcmp(svc->classname, classname)) {

func(svc);

}

}

}

因为在调用 parse_service() 添加服务列表的时候，所有服务 svc->classname 默认取值：”default”，

所以 service_list 中的所有服务将会被执行。