51CTO专家专栏 李洋谈Android系统启动过程剖析

【51CTO独家特稿】李洋老师在前文中向我们介绍了“Android安全框架”和“Android系统及程序授权机制”。李洋老师将继续介绍Android系统架构的介绍——《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：

2.2 第二阶段(解析init.rc文件)

具体的函数调用过程如下：

2.3 第三阶段(触发需要执行的action)

具体的调用过程如下：

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：

2.5 第五阶段(循环处理)

具体的循环处理过程如下：

for (; ;) { 
poll > handle_property_set_fd > handle_keychord > handle_signal 
} 

2.6 主要函数介绍

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