Android init.rc和zygote进程分析

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我是靠谱客的博主寒冷枫叶，最近开发中收集的这篇文章主要介绍Android init.rc和zygote进程分析，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

init的任务
创建zygote：JAVA世界的第一个进程
提供属性服务（property service）：管理系统属性
加载service

init源码分析
入口函数：init.c：main.c
路径：systemcoreinit
完成任务：
解析配置文件init.rc
执行各个阶段动作：early-init、init、late-init（创建zygote）
调用property_init初始化属性相关资源，property_service_init_action->start_property_service启动属性服务
init进入无限循环，等待并执行一些事情，如客户端更改属性服务。

init.rc语法分析
关键字
section：
service：以service开头，服务是指那些需要在系统初始化时就启动或退出时自动重启的程序.
action：以on开头，动作表示了一组命令(commands)组成，当触发器的条件满足时，这个动作会被加入到已被执行的队列尾
option：选项是用来修改服务的。它们影响如何及何时运行这个服务.
class main
trigger：触发器用来描述一个触发条件，当这个触发条件满足时可以执行动作
commands：要执行的动作

解析配置文件init.rc
init_parse_config_file(“/init.rc”)：systemcoreinitinit_parser.c
读取init.rc
parse_config做真正解析
parse_config：systemcoreinitinit_parser.c
找到配置文件的一个SECTION，针对不同的section使用不同的解析函数来解析
在这里插入图片描述
解析zygote
zygote被定义成service section
解析section入口函数：parse_new_section：systemcoreinitinit_parser.c
根据kw这个参数判断是k_on还是k_service（这些在keywords.h有定义）
KEYWORD(service, SECTION, 0, 0)，第一个参数为service或on或import是SECTION
当kw为k_service时，调用两个函数：
1、parse_service：systemcoreinitinit.h
搭建一个struct service结构，将zygote这个service加到全局链表service_list中
2、parse_line_service：根据配置文件的内容填充struct service结构体，结果如下：
zygote解析结果图
service_list是全局链表，保存解析后的service
socketinfo保存zygote的socket
onrestart的commands指向zygote的3个command

在这里插入图片描述
init如何控制service
在init.c的main函数中，要分别执行early-init、init、late-init、boot四个阶段的动作，这些动作来自之前的解析文件init.rc
init.rc的zygote服务中有这样一句话：class main
（服务默认创建的时候classname为“default”，这里通过“class main”来修改classname为“main”）
函数：
1、action_for_each_trigger：将各个阶段的section的command加入队列中
2、queue_builtin_action：执行队列的command
在on boot阶段，有class_start main，对应的函数是do_class_start

do_class_start
路径：systemcoreinitbuiltins.c
任务：从service_list链表中找到classname和参数一致的service，然后调用service_start_if_not_disabled->service_start_if_not_disabled->service_start(systemcoreinitinit.c)

service_start的任务：
1、调用fork创建新进程
2、调用execve执行/system/bin/app_process，这样就进入app_process的main函数中。

问题：struct service 中的onrestart没有用到？

zygote重启
在init.c的main函数中，signal_init_action被调用，再调用signal_init（systemcoreinitsignal_handler.c）
signal_init调用socketpair创建已经connect好的socket
当zygote死掉后，即子进程退出，init的信号处理函数sigchld_handler被调用，该函数往创建的socket的一端写数据，则另一端会接收到数据，此时init从poll函数中返回，init.c->main.c调用handle_signal（systemcoreinitsignal_handler.c）->wait_for_one_process

wait_for_one_process的任务
找到死掉的那个service，即zygote进程
杀掉zygote所有子进程，则如果zygote死掉后，JAVA世界将崩溃
如果设置了SVC_CRITICAL标志，4分钟之内若重启次数超过4次，则进入“recovery”模式
执行struct service中onrestart的command

问题：zygote死后如何重启？
在init.c的main函数中，当poll函数返回后，继续进入下一轮循环
restart_processes() ：重启被标志为SVC_RESTARTING的service，此时zygote被重启

属性服务
1、作用：
就像window的注册表一样，Android系统提供属性服务，系统重启时可根据这些属性进行初始化，应用程序可查询和修改属性
2、属性服务实现：
创建存储空间
客户端获取存储空间
启动属性服务器
处理设置属性请求

属性服务实现
1、init.c的main函数：property_init->init_property_area(systemcoreinitproperty_service.c)->init_workspace：创建一块共享内存，用于存储系统属性
2、在property_service.c中调用__system_property_area_init->map_prop_area_rw（bioniclibcbionicsystem_properties.cpp）->mmap
3、init.c的main函数：property_service_init_action->start_property_service(systemcoreinitproperty_service.c)：创建一个socket用于与客户端更改属性的通讯
4、在init.c的main函数中的循环当中处理设置属性请求：handle_property_set_fd(systemcoreinitproperty_service.c)
连接TCP、取出消息、做出响应（init_property_set）即添加属性

问题：客户端如何请求更改属性？systemcorelibcutilsproperties.c->property_set：发送请求

zygote分析
zygote由init进程创建
zygote的任务：
1、创建JAVA虚拟机
2、注册JNI函数
3、通过JNI进入JAVA世界
3.1、注册一个socket
3.2、预加载类和资源
3.3、创建system_server进程
3.4、处理socket中的客户端连接和请求

说白了就是JAVA世界需要的东西，zygote为你准备好

如何进入zygote进程的
init进程解析完init.rc后会执行一系列动作，其中在on boot阶段，有class_start main，对应的函数是do_class_start，这里最后通过Linux系统调用函数execve进入zygote进程，也就是app_process
app_process的源文件是app_main.cpp（frameworksbasecmdsapp_process）
在app_main.cpp中调用AppRuntime类（继承AndroidRuntime）中的start，传递的参数是com.android.internal.os.ZygoteInit，下面进入AndroidRuntime.start函数

AndroidRuntime.start
路径：frameworksbasecorejniAndroidRuntime.cpp
1、创建JAVA虚拟机：startVm
1.1、设置参数（如虚拟机大小），1.2、JNI_CreateJavaVM创建虚拟机
2、注册JNI函数：startReg（JAVA需要调用JNI实现）
register_jni_procs，参数：gRegJNI，这是个全局数组，包含JNI函数
3、进入JAVA世界：CallStaticVoidMethod，参数为com.android.internal.os.ZygoteInit，下面分析ZygoteInit.java的main函数

进入JAVA世界，此时还是处于zygote进程
路径：frameworksbasecorejavacomandroidinternalosZygoteInit.java
任务：
1、注册zygote用的socket
registerZygoteSocket()，用于与其他程序通讯
2、预加载类和资源
preload()->preloadClasses、preloadResources。
PRELOADED_CLASSES：frameworksbasepreloaded-classes
3、创建system_server进程
startSystemServer()->forkSystemServer->fork
4、处理socket中的客户端连接和请求
runSelectLoop()->selectReadable使用select多路复用处理请求

system_server的任务
在哪里创建：
forkSystemServer通过JNI 调用com_android_internal_os_Zygote_nativeForkSystemServer
路径：frameworksbasecorejnicom_android_internal_os_Zygote.cpp

任务：入口Zygoteinit.java->handleSystemServerProcess->RuntimeInit.java->zygoteInit->applicationInit->invokeStaticMain：抛出异常，异常被ZygoteInit.java的main函数捕获，并进入caller.run()函数

1、处理异常并进入SystemServer.java的main函数
2、创建各种服务

system_server转交任务给SystemServer.java
路径frameworksbaseservicesjavacomandroidserverSystemServer.java
任务：
启动各类系统服务，包括ActivityManager服务
在这里插入图片描述