本文使用的软件版本
Android：4.2.2
Linux内核：3.1.10
本文及后续几篇文章将对Android的初始化（init）过程进行详细地、剥丝抽茧式地分析，并且在其中穿插了大量的知识，希望对读者了解Android的启动过程又所帮助。本章主要介绍了与硬件相关初始化文件名的确定以及属性服务的原理和实现。
Android本质上就是一个基于Linux内核的操作系统。与Ubuntu Linux、Fedora Linux类似。只是Android在应用层专门为移动设备添加了一些特有的支持。既然Android是Linux内核的系统，那么基本的启动过程也应符 合Linux的规则。如果研究过其他Linux系统应该了解，一个完整的Linux系统首先会将一个Linux内核装载到内存，也就是编译Linux内核 源代码生成的bzImage文件，对于为Android优化的Linux内核源代码会生成zImage文件。该文件就是Linux内核的二进制版本。由于 zImage在内核空间运行，而我们平常使用的软件都是在应用空间运行（关于内核空间和应用空间的详细描述，可以参考《Android深度探索（卷1）：HAL与驱动开发》一书的内容，在后续的各卷中将会对Android的整体体系进行全方位的剖析）。内核空间和应用空间是不能直接通过内存地址级别访问的，所以就需要建立某种通讯机制。
目前Linux有很多通讯机制可以在用户空间和内核空间之间交互，例如设备驱动文件（位于/dev目录中）、内存文件（/proc、/sys目录等）。了 解Linux的同学都应该知道Linux的重要特征之一就是一切都是以文件的形式存在的，例如，一个设备通常与一个或多个设备文件对应。这些与内核空间交 互的文件都在用户空间，所以在Linux内核装载完，需要首先建立这些文件所在的目录。而完成这些工作的程序就是本文要介绍的init。Init是一个命 令行程序。其主要工作之一就是建立这些与内核空间交互的文件所在的目录。当Linux内核加载完后，要做的第一件事就是调用init程序，也就是 说，init是用户空间执行的第一个程序。
在分析init的核心代码之前，还需要初步了解init除了建立一些目录外，还做了如下的工作
1. 初始化属性
2. 处理配置文件的命令（主要是init.rc文件），包括处理各种Action。
3. 性能分析（使用bootchart工具）。
4. 无限循环执行command（启动其他的进程）。
尽管init完成的工作不算很多，不过代码还是非常复杂的。Init程序并不是由一个源代码文件组成的，而是由一组源代码文件的目标文件链接而成的。这些文件位于如下的目录。
<Android源代码本目录>/system/core/init
其中init.c是init的主文件，现在打开该文件，看看其中的内容。由于init是命令行程序，所以分析init.c首先应从main函数开始，现在好到main函数，代码如下：
int main(int argc, char **argv)
{
int fd_count = 0;
struct pollfd ufds[4];
char *tmpdev;
char* debuggable;
char tmp[32];
int property_set_fd_init = 0;
int signal_fd_init = 0;
int keychord_fd_init = 0;
bool is_charger = false;
if (!strcmp(basename(argv[0]), "ueventd"))
return ueventd_main(argc, argv);
if (!strcmp(basename(argv[0]), "watchdogd"))
return watchdogd_main(argc, argv);
/* clear the umask */
umask(0);
// 下面的代码开始建立各种用户空间的目录，如/dev、/proc、/sys等
mkdir("/dev", 0755);
mkdir("/proc", 0755);
mkdir("/sys", 0755);
mount("tmpfs", "/dev", "tmpfs", MS_NOSUID, "mode=0755");
mkdir("/dev/pts", 0755);
mkdir("/dev/socket", 0755);
mount("devpts", "/dev/pts", "devpts", 0, NULL);
mount("proc", "/proc", "proc", 0, NULL);
mount("sysfs", "/sys", "sysfs", 0, NULL);
/* 检测/dev/.booting文件是否可读写和创建*/
close(open("/dev/.booting", O_WRONLY | O_CREAT, 0000));
open_devnull_stdio();
klog_init();
// 初始化属性
property_init();
get_hardware_name(hardware, &revision);
// 处理内核命令行
process_kernel_cmdline();
… …
is_charger = !strcmp(bootmode, "charger");
INFO("property init\n");
if (!is_charger)
property_load_boot_defaults();
INFO("reading config file\n");
// 分析/init.rc文件的内容
init_parse_config_file("/init.rc");
… …// 执行初始化文件中的动作
action_for_each_trigger("init", action_add_queue_tail);
// 在charger模式下略过mount文件系统的工作
if (!is_charger) {
action_for_each_trigger("early-fs", action_add_queue_tail);
action_for_each_trigger("fs", action_add_queue_tail);
action_for_each_trigger("post-fs", action_add_queue_tail);
action_for_each_trigger("post-fs-data", action_add_queue_tail);
}
queue_builtin_action(property_service_init_action, "property_service_init");
queue_builtin_action(signal_init_action, "signal_init");
queue_builtin_action(check_startup_action, "check_startup");
if (is_charger) {
action_for_each_trigger("charger", action_add_queue_tail);
} else {
action_for_each_trigger("early-boot", action_add_queue_tail);
action_for_each_trigger("boot", action_add_queue_tail);
}
/* run all property triggers based on current state of the properties */
queue_builtin_action(queue_property_triggers_action, "queue_property_triggers");
#if BOOTCHART
queue_builtin_action(bootchart_init_action, "bootchart_init");
#endif
// 进入无限循环，建立init的子进程（init是所有进程的父进程）
for(;;) {
int nr, i, timeout = -1;
// 执行命令（子进程对应的命令）
execute_one_command();
restart_processes();
if (!property_set_fd_init && get_property_set_fd() > 0) {
ufds[fd_count].fd = get_property_set_fd();
ufds[fd_count].events = POLLIN;
ufds[fd_count].revents = 0;
fd_count++;
property_set_fd_init = 1;
}
if (!signal_fd_init && get_signal_fd() > 0) {
ufds[fd_count].fd = get_signal_fd();
ufds[fd_count].events = POLLIN;
ufds[fd_count].revents = 0;
fd_count++;
signal_fd_init = 1;
}
if (!keychord_fd_init && get_keychord_fd() > 0) {
ufds[fd_count].fd = get_keychord_fd();
ufds[fd_count].events = POLLIN;
ufds[fd_count].revents = 0;
fd_count++;
keychord_fd_init = 1;
}
if (process_needs_restart) {
timeout = (process_needs_restart - gettime()) * 1000;
if (timeout < 0)
timeout = 0;
}
if (!action_queue_empty() || cur_action)
timeout = 0;
// bootchart是一个性能统计工具，用于搜集硬件和系统的信息，并将其写入磁盘，以便其
// 他程序使用
#if BOOTCHART
if (bootchart_count > 0) {
if (timeout < 0 || timeout > BOOTCHART_POLLING_MS)
timeout = BOOTCHART_POLLING_MS;
if (bootchart_step() < 0 || --bootchart_count == 0) {
bootchart_finish();
bootchart_count = 0;
}
}
#endif
// 等待下一个命令的提交
nr = poll(ufds, fd_count, timeout);
if (nr <= 0)
continue;
for (i = 0; i < fd_count; i++) {
if (ufds[i].revents == POLLIN) {
if (ufds[i].fd == get_property_set_fd())
handle_property_set_fd();
else if (ufds[i].fd == get_keychord_fd())
handle_keychord();
else if (ufds[i].fd == get_signal_fd())
handle_signal();
}
}
}
return 0;
}
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