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Android 根文件系统启动过程

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Android 根文件系统启动过程分类：
Andriod

2012-01-05 18:15
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androidactionsignalsystemjavaapi

在Android系统启动时，内核引导参数上一般都会设置“init=/init”, 这样的话，如果内核成功挂载了这个文件系统之后，首先运行的就是这个根目录下的init程序。这个程序所了什么呢？ 我们只有RFSC（Read the Fucking Source code）!!
init程序源码在Android官方源码的system/core/init中，main在init.c里。我们的分析就从main开始。

init：
（1）安装SIGCHLD信号。（如果父进程不等待子进程结束，子进程将成为僵尸进程（zombie）从而占用系统资源。因此需要对SIGCHLD信号做出处理，回收僵尸进程的资源，避免造成不必要的资源浪费。）
（2）对umask进行清零。
何为umask，请看
（3）为rootfs建立必要的文件夹，并挂载适当的分区。
/dev （tmpfs）
/dev/pts (devpts)
/dev/socket
/proc (proc)
/sys (sysfs)
(4)创建/dev/null和/dev/kmsg节点。
（5）解析/init.rc，将所有服务和操作信息加入链表。
(6)从/proc/cmdline中提取信息内核启动参数,并保存到全局变量。
（7）先从上一步获得的全局变量中获取信息硬件信息和版本号，如果没有则从/proc/cpuinfo中提取,并保存到全局变量。
（8）根据硬件信息选择一个/init.(硬件).rc，并解析，将服务和操作信息加入链表。
在G1的ramdisk根目录下有两个/init.(硬件).rc：init.goldfish.rc和init.trout.rc，init程序会根据上一步获得的硬件信息选择一个解析。
（9）执行链表中带有“early-init”触发的的命令。
（10）遍历/sys文件夹，是内核产生设备添加事件（为了自动产生设备节点)。
（11）初始化属性系统，并导入初始化属性文件。
（12）从属性系统中得到ro.debuggable，若为1，則初始化keychord監聽。
（13）打開console,如果cmdline中沒有指定console則打開默認的/dev/console
（14）讀取/initlogo.rle（一張565 rle 壓縮的位圖），如果成功則在/dev/graphics/fb0顯示Logo,如果失敗則將/dev/tty0設為TEXT模式并打開/dev/tty0,輸出文本“ANDROID”字樣。
（15）判斷cmdline 中的參數，并设置属性系统中的参数:
1、 如果 bootmode為
- factory,設置ro.factorytest值為1
- factory2,設置ro.factorytest值為2
- 其他的設ro.factorytest值為0
2、如果有serialno参数，則設置ro.serialno，否則為""
3、如果有bootmod参数，則設置ro.bootmod，否則為"unknown"
4、如果有baseband参数，則設置ro.baseband，否則為"unknown"
5、如果有carrier参数，則設置ro.carrier，否則為"unknown"
6、如果有bootloader参数，則設置ro.bootloader，否則為"unknown"
7、通过全局变量（前面从/proc/cpuinfo中提取的）設置ro.hardware和ro.version。
（16）執行所有触发标识为init的action。
（17）開始property服務，讀取一些property文件，這一動作必須在前面那些ro.foo設置后做，以便/data/local.prop不能干預到他們。
- /system/build.prop
- /system/default.prop
- /data/local.prop
- 在讀取默認的property后讀取presistent propertie，在/data/property中
（18）為sigchld handler創建信號機制
（19）確認所有初始化工作完成：
device_fd(device init 完成)
property_set_fd(property server start 完成)
signal_recv_fd (信號機制建立)
（20） 執行所有触发标识为early-boot的action
（21） 執行所有触发标识为boot的action
（22）基于當前property狀態，執行所有触发标识为property的action
（23）注冊輪詢事件:
- device_fd
- property_set_fd
-signal_recv_fd
-如果有keychord，則注冊keychord_fd
（24）如果支持BOOTCHART,則初始化BOOTCHART
（25）進入主進程循環:
- 重置輪詢事件的接受狀態，revents為0
- 查詢action隊列，并执行。
- 重啟需要重啟的服务
- 輪詢注冊的事件
- 如果signal_recv_fd的revents為POLLIN，則得到一個信號，獲取并處理
- 如果device_fd的revents為POLLIN,調用handle_device_fd
- 如果property_fd的revents為POLLIN,調用handle_property_set_fd
- 如果keychord_fd的revents為POLLIN,調用handle_keychord

由于对Android 的属性系统不是很了解，所以翻译了这篇文章《Android Property System》 。 每个属性都有一个名称和值，他们都是字符串格式。属性被大量使用在Android系统中，用来记录系统设置或进程之间的信息交换。属性是在整个系统中全局可见的。每个进程可以get/set属性。
在系统初始化时，Android将分配一个共享内存区来存储的属性。这些是由“init”守护进程完成的，其源代码位于： device/system/init。“init”守护进程将启动一个属性服务。属性服务在“init”守护进程中运行。每一个客户端想要设置属性时，必须连接属性服务，再向其发送信息。属性服务将会在共享内存区中修改和创建属性。任何客户端想获得属性信息，可以从共享内存直接读取。这提高了读取性能。
客户端应用程序可以调用libcutils中的API函数以GET/SET属性信息。libcutils的源代码位于：device/libs/cutils。API函数是：
int property_get(const char *key, char *value, const char *default_value);
int property_set(const char *key, const char *value);
而libcutils又调用libc中的 __system_property_xxx 函数获得共享内存中的属性。libc的源代码位于：device/system/bionic。
属性服务调用libc中的__system_property_init函数来初始化属性系统的共享内存。当启动属性服务时，将从以下文件中加载默认属性：
/ default.prop
/system/build.prop
/system/default.prop
/data/local.prop
属性将会以上述顺序加载。后加载的属性将覆盖原先的值。这些属性加载之后，最后加载的属性会被保持在/data/property中。

特别属性
如果属性名称以“ro.”开头，那么这个属性被视为只读属性。一旦设置，属性值不能改变。
如果属性名称以“persist.”开头，当设置这个属性时，其值也将写入/data/property。
如果属性名称以“net.”开头，当设置这个属性时，“net.change”属性将会自动设置，以加入到最后修改的属性名。（这是很巧妙的。 netresolve模块的使用这个属性来追踪在net.*属性上的任何变化。）
属性“ ctrl.start ”和“ ctrl.stop ”是用来启动和停止服务。每一项服务必须在/init.rc中定义.系统启动时，与init守护进程将解析init.rc和启动属性服务。一旦收到设置“ ctrl.start ”属性的请求，属性服务将使用该属性值作为服务名找到该服务，启动该服务。这项服务的启动结果将会放入“
init.svc.<服务名>“属性中 。客户端应用程序可以轮询那个属性值，以确定结果。

Android toolbox程序
Android toolbox程序提供了两个工具： setprop和getprop获取和设置属性。其使用方法：
getprop <属性名>
setprop <属性名><<属性值>

Java
在Java应用程序可以使用System.getProperty()和System.setProperty()函数获取和设置属性。

Action
默认情况下，设置属性只会使"init"守护程序写入共享内存，它不会执行任何脚本或二进制程序。但是，您可以将您的想要的实现的操作与init.rc中某个属性的变化相关联.例如，在默认的init.rc中有：

# adbd on at boot in emulator
on property:ro.kernel.qemu=1
start adbd
on property:persist.service.adb.enable=1
start adbd
on property:persist.service.adb.enable=0
stop adbd

这样，如果你设置persist.service.adb.enable为1 ，"init"守护程序就知道需要采取行动：开启adbd服务。

文章中提到的共享内存就是Android特有的共享方式：ashmen

Ashmem是一个匿名共享内存（Anonymous SHared MEMory）系统，该系统增加了接口因此进程间可以共享具名内存块。举一个例子，系统可以利用Ashmem存储图标，当绘制用户界面的时候多个进程也可以访问。Ashmem优于传统Linux共享内存表现在当共享内存块不再被用的时候，它为Kernel提供一种回收这些共享内存块的手段。如果一个程序尝试访问Kernel释放的一个共享内存块，它将会收到一个错误提示，然后重新分配内存并重载数据。

　　一、立刻要回报，穷人心态
　　（1） 每碰到一个机会他们总是看到机会中的困难，总说不！
　　（2）总想一夜暴富，容易得到的东西决不是有价值的，有价值的东西决不会让你轻而易举得到，奥运会冠军是一夜成名的吗？他们只不过是在比赛中得到了人们对他们训练成绩的肯定而已罢了！《富爸爸商学院》中说，在美国凡中彩票超一百万的，五年后他们的生活还不如以前。
　　二、 不自律
　　1、 不愿改变自己的旧有的思考方式
　　人 与人之间最根本的区别就是思考方式的差别，我们要想成为成功人士，就必须先改变我们的思考方式，然后改变我们的行为方式，做一件事你光看到困难， 你连想都没想能成功，你会成那不成了奇迹？旧有的思考方式：立刻要回报、穷人心态、遇到困难就放弃，持之以恒的力量是无坚不摧的！旧有的行为方式：看电视、喝酒、无聊的应酬、打牌、下棋……
　　2、喜欢在背后议论别人
　　这种人被我们称为闲人，对这样的话我们不听不说不传，即便议论的话是对的对你也没一点好处！
　　3、 经常抱怨、行为消极
　　人不可能是完美的，或多或少的存在缺点，只要不是原则问题，我们要看他们好的一面，更重要的是你不能老是看到别人的缺点，即便你的抱怨是对的，你也不要抱怨，因为成功者绝不抱怨，抱怨者永不成功！
　　4、 拒绝学习、拒绝改变
　　二 十一世纪这个世界最显著的三个特怔是：速度、多变、危机，我们的对策是：学习、改变、创业，你学的越快，你改变的速度越快，你成功的也就越快。当今企 业的竞争其实就是人才的竞争，人才的竞争就是学习力的竞争。现在是与狼共舞的时代，你要想成功，你首先得成为一条狼！现在的富翁，再过五—十年有80%将 走向破产，你要想成功，你必须学习学习改变=成功。
　　三、经常被情绪所左右
　　世界上多少的悲剧、多少的恐惧都是人与人之间不能容忍发生的，有些人遇到一点事就火冒三丈，怒发冲冠
　　成功的五大因素中第一大因素就是能够控制自己的情绪，第二大就是健康，第三是时间管理，四是财务管理，五是良好的人际关系。
　　处理好人际关系的三大秘诀：
　　关心别人胜过关心自己；
　　三不三多，即不指责、不抱怨、不批评，多赞美、多表扬、多包容；
　　是善于倾听、善于沟通！无知而热情胜过博学而冷漠！
　第一种人，糊里糊涂，终其一生，日复一日，年复一年，既无目标，也无追求，吃喝拉撒睡之间，走到尽头。
　　第二种人，时而清醒，时而糊涂，一会儿雄心万丈，一会儿随波逐流，几经起落，最后，自认平庸，仰天长叹：“此生运气太差，如果有下辈子，定当如何如何。”
　　第三种人，除去少不更事和老糊涂两个阶段，在人生阶段，在人生旅程的关键时段，始终头脑清醒、目标明确、行动有力。不用多说，大家也知道，他们的人生最后价值，也最有收获。
　　第一种人，我们忽略不计，因为他不想有所成就，谁也不能强迫他做什么，他也没有改变生命历程的欲望。我们讨论的议题是，第二种人如何进步为第三种人，即帮助那些想成功的人，找到一个行之有效的方法。
　　一生中真正有效的时间不多，做事业的黄金时间，基本可以确定为25-55岁。25岁前是受教育和准备时间；55岁后，基本上要退出历史舞台。所以，人生的根本问题可以界定为：如何利用有效的30年时间，获取人生的最大收益。
　　资源（时间和精力）是有限的，经不起挥霍，需要科学规划，小到一家公司，大至一个国家，都有十年规划、五年计划和年度计划。
　　我们一辈子的有效时间大致可以看成30年，就是说，可以制订6个五年计划。一般而言，人生轨道有一些规律性的东西。

　　第一个五年计划，一般要解决定位问题。我到底是什么样的性格，有什么特长？我想成为什么样的人？哪个行业适合我？我应该再什么位置上发展？
　　在这个阶段，主要是走向社会，通过实践活动，认识自己和社会。尽快地给自己一个准确合理的定位。
　　第二个五年计划，要在行业中站住脚，获得一个初始的位置，解决基本的生活问题，有一个安定的心态，逐渐积累各种资源，包括知识、技能、经验和人脉关系等。
　　第三个五年计划，就要成为单位的骨干、行业的专家，获得较高的位置，有一定实力，可以调动很多资源，找到做事业的感觉。并且淘到第一桶金，房子、车子问题应该全部解决，有成功人士的感觉，并获得社会认可。
　　到了40岁，进入第四个五年计划。这时候，要上的台阶是从小康到富裕，必须进入社会的精英阶层，在单位中，要进入决策层，在行业中，要有影响力，正是纵横捭阖、呼风唤雨之时。
　　第五个五年计划中，发展与守成并重，因人而异，有的人高歌猛进，有的人求稳持重。这个阶段基本是把持大政方针，放手让年轻人打拼。
　　五十而知天命。第六个五年计划到来之际，一般来说，个人的创造力和精力都在走下坡路，以现代社会的节奏，多半到了退位让贤的时候，当然，也有老当益壮之士，不在此例。

　　四、 不愿学习、自以为是，没有归零的心态
　　中国国民素质与美日等发达国家相差五十年，
　　第一个指标是工程师、医生所占比例；
　　第二个是国民教育投资比例；
　　第三个是国民投入的学习时间，凡是不学习的人都会自以为是，凡是自以为是的人都很难成功。
　　人学习要经历四个阶段：
　　不学： 不知己不知
　　学了一点： 知之己不知
　　再学一阶段；知之己知之
　　最成熟阶段：不知己知之
　　所以归零的心态对每个人都很重要，一个海绵如不把原来的水挤干，就不可能吸很多的水，谁归零的越快越好，谁就会越能走向成功。
　　五、 判断事物靠直觉，而不是以事实为依据
　　在我们生活中有很多人说话做判断不是事实，而是靠直觉：我以为…我认为…
　　六、 做事不靠信念、靠人言
　　人生为自己活着，而不是为别人活着，别人的嘴长在别人的身上，别人想怎么说就怎么说，你管不了，没有人会为自己的错误的指导而承担责任，而现实中许 多人就是好为人师，这个世界的人群中一边是5%,一边是95%,5%的成功人士在没有成功之前都被人称为傻子疯子，无线电发明人甚至被当着疯子抬到精神病 院去。