Android系统启动之init进程（一）-「Android取经之路」

[Android取经之路的源码都基于Android-Q（10.0） 进行分析]

Android init 启动进程主要分三个阶段分析：

• 概述，Init如何被启动

• Init进程启动的源码分析

• rc语法分析

1.概述：

init进程是linux系统中用户空间的第一个进程，进程号为1.

当bootloader启动后，启动kernel，kernel启动完后，在用户空间启动init进程，再通过init进程，来读取init.rc中的相关配置，从而来启动其他相关进程以及其他操作。

init进程被赋予了很多重要工作，init进程启动主要分为两个阶段：

第一个阶段完成以下内容：

• ueventd/watchdogd跳转及环境变量设置

• 挂载文件系统并创建目录

• 初始化日志输出、挂载分区设备

• 启用SELinux安全策略

• 开始第二阶段前的准备

第二个阶段完成以下内容：

• 初始化属性系统

• 执行SELinux第二阶段并恢复一些文件安全上下文

• 新建epoll并初始化子进程终止信号处理函数

• 设置其他系统属性并开启属性服务

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2.架构

2.1 Init进程如何被启动？

Init进程是在Kernel启动后，启动的第一个用户空间进程，PID为1。

kernel_init启动后，完成一些init的初始化操作，然后去系统根目录下依次找ramdisk_execute_command和execute_command设置的应用程序，如果这两个目录都找不到，就依次去根目录下找 /sbin/init，/etc/init，/bin/init,/bin/sh 这四个应用程序进行启动，只要这些应用程序有一个启动了，其他就不启动了。

Android系统一般会在根目录下放一个init的可执行文件，也就是说Linux系统的init进程在内核初始化完成后，就直接执行init这个文件。

2.2Init进程启动后，做了哪些事？

Init进程启动后，首先挂载文件系统、再挂载相应的分区，启动SELinux安全策略，启动属性服务，解析rc文件，并启动相应属性服务进程，初始化epoll，依次设置signal、property、keychord这3个fd可读时相对应的回调函数。进入无线循环，用来响应各个进程的变化与重建。

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3.kernel启动init进程 源码分析

kernel/msm-4.19/init/main.c

kernel_init()
 |
run_init_process(ramdisk_execute_command) //运行可执行文件，启动init进程

static int __ref kernel_init(void *unused)
{
  kernel_init_freeable(); //进行init进程的一些初始化操作
  /* need to finish all async __init code before freeing the memory */
  async_synchronize_full();// 等待所有异步调用执行完成,，在释放内存前，必须完成所有的异步 __init 代码
  free_initmem();// 释放所有init.* 段中的内存
  mark_rodata_ro(); //arm64空实现
  system_state = SYSTEM_RUNNING;// 设置系统状态为运行状态
  numa_default_policy(); // 设定NUMA系统的默认内存访问策略
  flush_delayed_fput(); // 释放所有延时的struct file结构体
  if (ramdisk_execute_command) { //ramdisk_execute_command的值为"/init"
    if (!run_init_process(ramdisk_execute_command)) //运行根目录下的init程序
      return 0;
    pr_err("Failed to execute %s\n", ramdisk_execute_command);
  }
  /*
   * We try each of these until one succeeds.
   *
   * The Bourne shell can be used instead of init if we are
   * trying to recover a really broken machine.
   */
  if (execute_command) { //execute_command的值如果有定义就去根目录下找对应的应用程序,然后启动
    if (!run_init_process(execute_command))
      return 0;
    pr_err("Failed to execute %s. Attempting defaults...\n",
      execute_command);
  }
  if (!run_init_process("/sbin/init") || //如果ramdisk_execute_command和execute_command定义的应用程序都没有找到，
  //就到根目录下找 /sbin/init，/etc/init，/bin/init,/bin/sh 这四个应用程序进行启动
   !run_init_process("/etc/init") ||
   !run_init_process("/bin/init") ||
   !run_init_process("/bin/sh"))
    return 0;
  panic("No init found. Try passing init= option to kernel. "
   "See Linux Documentation/init.txt for guidance.");
}

kernel_init_freeable（）
|
do_basic_setup（）

static void __init do_basic_setup(void)

{
  cpuset_init_smp();//针对SMP系统，初始化内核control group的cpuset子系统。
  usermodehelper_init();// 创建khelper单线程工作队列，用于协助新建和运行用户空间程序
  shmem_init();// 初始化共享内存
  driver_init();// 初始化设备驱动
  init_irq_proc();//创建/proc/irq目录, 并初始化系统中所有中断对应的子目录
  do_ctors();// 执行内核的构造函数
  usermodehelper_enable();// 启用usermodehelper
  do_initcalls();//遍历initcall_levels数组，调用里面的initcall函数，这里主要是对设备、驱动、文件系统进行初始化，
  //之所有将函数封装到数组进行遍历，主要是为了好扩展
  random_int_secret_init();//初始化随机数生成池
}

小结：

本节主要介绍了Init进程的一些概况，包括启动后的具体功能，下一节主要针对Init进程的源码进行分析。