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本文基于Android 6.0，涉及源码如下：
/system/core/rootdir/init.rc
/system/core/rootdir/init.zygote32.rc
/system/core/init/init.cpp
/system/core/init/init_parser.cpp //解析各个服务都是靠它完成
/system/core/init/signal_handler.cpp
概述
Init 进程属于Linux系统中用户空间第一个进程，进程号（PID）为1；Linux Kernel启动后，就会在用户空间启动Init 进程，对于Init 进程，使用C++ 语言实现，所以该进程的入口函数是main()方法，在Android源码中源码位于：
/system/core/init/init.cpp
作为一个系统工程师，或多或少都知道Init.rc文件，我们可以通过该文件配置一些native 的守护进程，比如：servicemanager，installd，adbd，ueventd 等等；为何我们在该文件中的配置会在系统中有效，这就涉及到系统对于init.rc脚本的解析和执行；init.rc脚本的解析执行就是上述Init进程实现；Init 进程有如下几个功能：
1. 解析并运行所有init.rc脚本。
2. 生成设备驱动节点。
3. 处理子进程终结（Signal方式）。
4. 提供属性服务。
接下来从代码的角度来分析Init进程是具体做到上述功能的。
由于代码太长，将会提取部分关键代码并添加注释：
一：main 函数
1.1:init.cpp main函数
int main(int argc, char** argv) {
......
add_environment("PATH", _PATH_DEFPATH); //添加path 环境变量
open_devnull_stdio();
klog_init(); //初始化Kernel Log
property_init(); //创建一块共享的内存空间，用于属性服务
selinux_initialize(is_first_stage); //初始化 selinux
signal_handler_init();//初始化子进程终止处理
property_load_boot_defaults(); //加载/default.prop文件
start_property_service(); //启动属性服务器(通过socket通信)
init_parse_config_file("/init.rc"); //解析init.rc文件
action_for_each_trigger("early-init", action_add_queue_tail);//执行init.rc中触发器为on early-init的语句
queue_builtin_action(console_init_action, "console_init");//屏幕上显示Android静态Logo 见1.2
action_for_each_trigger("init", action_add_queue_tail);
action_for_each_trigger("late-init", action_add_queue_tail);
while (true) {
if (!waiting_for_exec) {
execute_one_command();
restart_processes();//*启动有需要的进程
}
......
epoll_event ev;
//循环 等待事件发生
int nr = TEMP_FAILURE_RETRY(epoll_wait(epoll_fd, &ev, 1, timeout));
if (nr == -1) {
ERROR("epoll_wait failed: %s\n", strerror(errno));
} else if (nr == 1) {
((void (*)()) ev.data.ptr)();
}
}
return 0;
}
1.2:console_init_action
开机显示的底部带ANDROID字样画面。
static int console_init_action(int nargs, char **args)
{
int fd;
if (console[0]) {
snprintf(console_name, sizeof(console_name), "/dev/%s", console);
}
fd = open(console_name, O_RDWR);
if (fd >= 0)
have_console = 1;
close(fd);
fd = open("/dev/tty0", O_WRONLY);
if (fd >= 0) {
const char *msg;
msg = "\n"
"\n"
"\n"
"\n"
"\n"
"\n"
"\n" // console is 40 cols x 30 lines
"\n"
"\n"
"\n"
"\n"
"\n"
"\n"
"\n"
" A N D R O I D ";//这就是Android 原声底部显示的字样，静态显示
write(fd, msg, strlen(msg));
close(fd);
}
return 0;
}
二：信号处理
/system/core/init/signal_handler.cpp //第二节的所有内容都是在该文件
2.1:signal_handler_init
在init进程main 方法中，通过调用signal_handler_init 函数来初始化信号处理过程；signal_handler_init定义于：
void signal_handler_init() {
// Create a signalling mechanism for SIGCHLD.
int s[2];
//sockerpair:调用一对已经存在的socke(socketpair是一个SysCall 命令)
if (socketpair(AF_UNIX, SOCK_STREAM | SOCK_NONBLOCK | SOCK_CLOEXEC, 0, s) == -1) {
ERROR("socketpair failed: %s\n", strerror(errno));
exit(1);
}
signal_write_fd = s[0];
signal_read_fd = s[1];
// Write to signal_write_fd if we catch SIGCHLD.
struct sigaction act;
memset(&act, 0, sizeof(act));
act.sa_handler = SIGCHLD_handler;//设置信号处理函数句柄，即当有数据时，会调用该方法，向上面的
//socket 的fd 中写入数据，后面epoll 监控到socket 中的fd可读时，就会调用注册的函数去处理
act.sa_flags = SA_NOCLDSTOP;//该标志表示init进程只有在子进程终止时才会收到SIGHCLD信号
sigaction(SIGCHLD, &act, 0);
reap_any_outstanding_children();
register_epoll_handler(signal_read_fd, handle_signal); //初始化EPOLL，此处会调用handle_signal方法
}
每个进程在处理其他进程发送的signal信号的时候都会先去注册，当进程的运行状态或者进程死亡的时候会产生某种signal信号，Init进程是所有用户空间进程的父进程，当子进程终止的时候，会产生SIGCHLD信号，sigaction方法将SIGCHLD信号传递给sigaction 结构体；到此信号的处理过程就会结束。
对于具体的信号处理函数可以查看SIGCHLD_handler 实现，实质就是向上面的Socket 写数据；
当socket 的fd 中有数据后，epoll会调用注册的handle_signal来处理，具体可以参考该方法的实现；
static void handle_signal() {
// Clear outstanding requests.
char buf[32];
read(signal_read_fd, buf, sizeof(buf));
reap_any_outstanding_children();
}
handle_signal方法大概就是将socket fd中的数据读入到buf 中，然后调用 reap_any_outstanding_children来具体处理服务的退出以及重启工作；在该方法中，就是根据我们在init.rc脚本中的是否有定义各种标志来确定当服务挂掉后是否要重启，以及清理一些数据；reap_any_outstanding_children 具体会会调用wait_for_one_process方法来处理；
2.2:reap_any_outstanding_children()::wait_for_one_process()
static bool wait_for_one_process() {
int status;
pid_t pid = TEMP_FAILURE_RETRY(waitpid(-1, &status, WNOHANG));
if (pid == 0) {
return false;
} else if (pid == -1) {
ERROR("waitpid failed: %s\n", strerror(errno));
return false;
}
service* svc = service_find_by_pid(pid);
std::string name;
if (svc) {
name = android::base::StringPrintf("Service '%s' (pid %d)", svc->name, pid);
} else {
name = android::base::StringPrintf("Untracked pid %d", pid);
}
NOTICE("%s %s\n", name.c_str(), DescribeStatus(status).c_str());
if (!svc) {
return true;
}
// TODO: all the code from here down should be a member function on service.
if (!(svc->flags & SVC_ONESHOT) || (svc->flags & SVC_RESTART)) {
NOTICE("Service '%s' (pid %d) killing any children in process group\n", svc->name, pid);
kill(-pid, SIGKILL);
}
//移除当前服务svc中的所有创建过的socket
// Remove any sockets we may have created.
for (socketinfo* si = svc->sockets; si; si = si->next) {
char tmp[128];
snprintf(tmp, sizeof(tmp), ANDROID_SOCKET_DIR"/%s", si->name);
unlink(tmp);
}
//当flags为EXEC时，释放相应的服务
if (svc->flags & SVC_EXEC) {
INFO("SVC_EXEC pid %d finished...\n", svc->pid);
waiting_for_exec = false;
list_remove(&svc->slist);
free(svc->name);
free(svc);
return true;
}
svc->pid = 0;
svc->flags &= (~SVC_RUNNING);
// Oneshot processes go into the disabled state on exit,
// except when manually restarted.
//对于ONESHOT服务，使其进入disabled状态
if ((svc->flags & SVC_ONESHOT) && !(svc->flags & SVC_RESTART)) {
svc->flags |= SVC_DISABLED;
}
//禁用和重置的服务，都不再自动重启
// Disabled and reset processes do not get restarted automatically.
if (svc->flags & (SVC_DISABLED | SVC_RESET)) {
svc->NotifyStateChange("stopped");
return true;
}
//服务在4分钟内重启次数超过4次，则重启手机进入recovery模式
time_t now = gettime();
if ((svc->flags & SVC_CRITICAL) && !(svc->flags & SVC_RESTART)) {
if (svc->time_crashed + CRITICAL_CRASH_WINDOW >= now) {
if (++svc->nr_crashed > CRITICAL_CRASH_THRESHOLD) {
ERROR("critical process '%s' exited %d times in %d minutes; "
"rebooting into recovery mode\n", svc->name,
CRITICAL_CRASH_THRESHOLD, CRITICAL_CRASH_WINDOW / 60);
android_reboot(ANDROID_RB_RESTART2, 0, "recovery");
return true;
}
} else {
svc->time_crashed = now;
svc->nr_crashed = 1;
}
}
svc->flags &= (~SVC_RESTART);
svc->flags |= SVC_RESTARTING;
// Execute all onrestart commands for this service.
struct listnode* node;
//执行当前service中所有onrestart命令
list_for_each(node, &svc->onrestart.commands) {
command* cmd = node_to_item(node, struct command, clist);
cmd->func(cmd->nargs, cmd->args);
}
//设置相应的service状态为restarting
svc->NotifyStateChange("restarting");
return true;
}
该方法会根据init.rc脚本中各个服务的各种标志来进行相关操作；
2.3:register_epoll_handler 注册EPOLL
该方法在signal_handler.cpp中调用，但是在init.cpp 中定义。
void register_epoll_handler(int fd, void (*fn)()) {
epoll_event ev;
ev.events = EPOLLIN; //可读
ev.data.ptr = reinterpret_cast<void*>(fn);
//将fd中的数据添加到epoll 监听队列中
if (epoll_ctl(epoll_fd, EPOLL_CTL_ADD, fd, &ev) == -1) {
ERROR("epoll_ctl failed: %s\n", strerror(errno));
}
}
