1、概述
上一篇文章中我们介绍了一下init.rc文件中的语法规则,而本文将分析如何解析rc文件,并对rc文件中的某一service启动过程进行分析。
2、解析.rc文件
之前我们在文档中看到.rc文件主要有根目录下的 /init.rc ,以及{system,vendor,odm}/etc/init/这三个目录下的 *.rc ,
然后就是如果有一个特殊目录被设置的话,就替代这些目录,明白这些,下面的代码就好理解了.
int main(int argc, char** argv) {
...
const BuiltinFunctionMap function_map;
/*
* 1.C++中::表示静态方法调用,相当于java中static的方法
*/
Action::set_function_map(&function_map); //将function_map存放到Action中作为成员属性
Parser& parser = Parser::GetInstance();//单例模式,得到Parser对象
/*
* 1.C++中std::make_unique相当于new,它会返回一个std::unique_ptr,即智能指针,可以自动管理内存
* 2.unique_ptr持有对对象的独有权,两个unique_ptr不能指向一个对象,不能进行复制操作只能进行移动操作
* 3.移动操作的函数是 p1=std::move(p) ,这样指针p指向的对象就移动到p1上了
* 4.接下来的这三句代码都是new一个Parser(解析器),然后将它们放到一个map里存起来
* 5.ServiceParser、ActionParser、ImportParser分别对应service action import的解析
*/
parser.AddSectionParser("service",std::make_unique<ServiceParser>());
parser.AddSectionParser("on", std::make_unique<ActionParser>());
parser.AddSectionParser("import", std::make_unique<ImportParser>());
std::string bootscript = GetProperty("ro.boot.init_rc", "");
if (bootscript.empty()) {//如果ro.boot.init_rc没有对应的值,则解析/init.rc以及/system/etc/init、/vendor/etc/init、/odm/etc/init这三个目录下的.rc文件
parser.ParseConfig("/init.rc");
parser.set_is_system_etc_init_loaded(
parser.ParseConfig("/system/etc/init"));
parser.set_is_vendor_etc_init_loaded(
parser.ParseConfig("/vendor/etc/init"));
parser.set_is_odm_etc_init_loaded(parser.ParseConfig("/odm/etc/init"));
} else {//如果ro.boot.init_rc属性有值就解析属性值
parser.ParseConfig(bootscript);
parser.set_is_system_etc_init_loaded(true);
parser.set_is_vendor_etc_init_loaded(true);
parser.set_is_odm_etc_init_loaded(true);
}
...
}
2.1 ParseConfig
定义在 platform/system/core/init/init_parser.cpp
首先是判断传入的是目录还是文件,若是文件则调用ParseConfigFile;若是目录则递归调用ParseConfigDir遍历该目录下的所有文件,对文件进行调用ParseConfigFile.
bool Parser::ParseConfig(const std::string& path) {
if (is_dir(path.c_str())) {
return ParseConfigDir(path);//遍历下该目录中的文件
}
return ParseConfigFile(path);
}
而ParseConfigFile就是读取文件中的数据后,将数据传递给ParseData函数,最后遍section_parsers调用其EndFile函数,EndFile后面再分析,因为是多态实现,我们先看ParseData
bool Parser::ParseConfigFile(const std::string& path) {
LOG(INFO) << "Parsing file " << path << "...";
android::base::Timer t;
std::string data;
std::string err;
if (!ReadFile(path, &data, &err)) {//将数据读取到data
LOG(ERROR) << err;
return false;
}
data.push_back('\n'); // TODO: fix parse_config.
ParseData(path, data);//解析数据
for (const auto& [section_name, section_parser] : section_parsers_) {
section_parser->EndFile();
}
LOG(VERBOSE) << "(Parsing " << path << " took " << t << ".)";
return true;
}
2.2 ParseData
ParseData 定义在 platform/system/core/init/init_parser.cpp
ParseData通过调用next_token函数遍历每一个字符,以空格或”“为分割将一行拆分成若干个单词,调用T_TEXT将单词放到args数组中,当读到回车符就调用T_NEWLINE,在section_parsers_这个map中找到对应的on service import的解析器,执行ParseSection,如果在map中找不到对应的key,就执行ParseLineSection,当读到0的时候,表示一个Section读取结束,调用T_EOF执行EndSection.
void Parser::ParseData(const std::string& filename, const std::string& data) {
//TODO: Use a parser with const input and remove this copy
std::vector<char> data_copy(data.begin(), data.end()); //将data的内容复制到data_copy中
data_copy.push_back('\0'); //追加一个结束符0
parse_state state; //定义一个结构体
state.filename = filename.c_str();
state.line = 0;
state.ptr = &data_copy[0];
state.nexttoken = 0;
SectionParser* section_parser = nullptr;
std::vector<std::string> args;
for (;;) {
switch (next_token(&state)) { // 遍历data_copy中每一个字符
case T_EOF: //如果是文件结尾,则调用EndSection
if (section_parser) {
section_parser->EndSection();
}
return;
case T_NEWLINE://读取了一行数据
state.line++;
if (args.empty()) {
break;
}
/*
* 1.section_parsers_是一个std:map
* 2.C++中std:map的count函数是查找key,相当于Java中Map的contains
* 3.section_parsers_中只有三个key,on service import,之前AddSectionParser函数加入
*/
if (section_parsers_.count(args[0])) { //判断是否包含 on service import
if (section_parser) {
section_parser->EndSection();
}
section_parser = section_parsers_[args[0]].get();//取出对应的parser
std::string ret_err;
if (!section_parser->ParseSection(args, &ret_err)) {//解析对应的Section
parse_error(&state, "%s\n", ret_err.c_str());
section_parser = nullptr;
}
} else if (section_parser) { //不包含 on service import则是command或option
std::string ret_err;
if (!section_parser->ParseLineSection(args, state.filename,
state.line, &ret_err)) {//解析command或option
parse_error(&state, "%s\n", ret_err.c_str());
}
}
args.clear();
break;
case T_TEXT: //将读取的一行数据放到args中,args以空格或""作为分割,将一行数据拆分成单词放进数组中
args.emplace_back(state.text);
break;
}
}
}
这里其实涉及到on service import对应的三个解析器ActionParser,ServiceParser,ImportParser,它们是在之前加入到section_parsers_这个map中的
Parser& parser = Parser::GetInstance();
parser.AddSectionParser("service",std::make_unique<ServiceParser>());
parser.AddSectionParser("on", std::make_unique<ActionParser>());
parser.AddSectionParser("import", std::make_unique<ImportParser>());
void Parser::AddSectionParser(const std::string& name,
std::unique_ptr<SectionParser> parser) {
section_parsers_[name] = std::move(parser);
}
它们都是SectionParser的子类,SectionParser有四个纯虚函数,分别是ParseSection、ParseLineSection、EndSection,EndFile.
class SectionParser {
public:
virtual ~SectionParser() {
}
/*
* 1.C++中纯虚函数的定义格式是 virtual作为修饰符,然后赋值给0,相当于Java中的抽象方法
* 2.如果不赋值给0,却以virtual作为修饰符,这种是虚函数,虚函数可以有方法体,相当于Java中父类的方法,主要用于子类的重载
* 3.只要包含纯虚函数的类就是抽象类,不能new,只能通过子类实现,这个跟Java一样
*/
virtual bool ParseSection(const std::vector<std::string>& args,
std::string* err) = 0;
virtual bool ParseLineSection(const std::vector<std::string>& args,
const std::string& filename, int line,
std::string* err) const = 0;
virtual void EndSection() = 0;
virtual void EndFile(const std::string& filename) = 0;
};
接下来我将分析这三个Perser的ParseSection、ParseLineSection、EndSection,EndFile具体实现
2.3 ActionParser
定义在platform/system/core/init/action.cpp
我们先看ParseSection,它先将args中下标1到结尾的数据复制到triggers数组中,然后是构建Action对象,调用InitTriggers,解析这些trigger
bool ActionParser::ParseSection(const std::vector<std::string>& args,
std::string* err) {
std::vector<std::string> triggers(args.begin() + 1, args.end()); //将args复制到triggers中,除去下标0
if (triggers.size() < 1) {
*err = "actions must have a trigger";
return false;
}
auto action = std::make_unique<Action>(false);
if (!action->InitTriggers(triggers, err)) { //调用InitTriggers解析trigger
return false;
}
action_ = std::move(action);
return true;
}
InitTriggers通过比较是否以”property:”开头,区分trigger的类型,如果是property trigger,就调用ParsePropertyTrigger,如果是event trigger,就将args的参数赋值给event_trigger_,类型是string
bool Action::InitTriggers(const std::vector<std::string>& args, std::string* err) {
const static std::string prop_str("property:");
for (std::size_t i = 0; i < args.size(); ++i) {
...
if (!args[i].compare(0, prop_str.length(), prop_str)) {
if (!ParsePropertyTrigger(args[i], err)) {
return false;
}
} else {
...
event_trigger_ = args[i];
}
}
return true;
}
ParsePropertyTrigger函数先是将字符以”=”分割为name-value,然后将name-value存入property_triggers_这个map中
bool Action::ParsePropertyTrigger(const std::string& trigger, std::string* err) {
const static std::string prop_str("property:");
std::string prop_name(trigger.substr(prop_str.length())); //截取property:后的内容
size_t equal_pos = prop_name.find('=');
if (equal_pos == std::string::npos) {
*err = "property trigger found without matching '='";
return false;
}
std::string prop_value(prop_name.substr(equal_pos + 1)); //取出value
prop_name.erase(equal_pos); //删除下标为equal_pos的字符,也就是删除"="
if (auto [it, inserted] = property_triggers_.emplace(prop_name, prop_value); !inserted) {
//将name-value存放到map中,emplace相当于put操作
*err = "multiple property triggers found for same property";
return false;
}
return true;
}
从上面看出,ParseSection函数的作用就是构造一个Action对象,将trigger条件记录到Action这个对象中,如果是event trigger就赋值给event_trigger_,如果是property trigger就存放到property_triggers_这个map中. 接下来我们分析ParseLineSection。ParseLineSection是直接调用Action对象的AddCommand函数
bool ActionParser::ParseLineSection(const std::vector<std::string>& args,
const std::string& filename, int line,
std::string* err) const {
return action_ ? action_->AddCommand(args, filename, line, err) : false;
}
AddCommand看名字就大概知道是添加命令,它首先是做一些参数空值的检查,然后是调用FindFunction查找命令对应的执行函数,最后将这些信息包装成Command对象存放到commands_数组中,这里比较关键的就是FindFunction
bool Action::AddCommand(const std::vector<std::string>& args,
const std::string& filename, int line, std::string* err) {
... //一些参数检查
auto function = function_map_->FindFunction(args[0], args.size() - 1, err);//查找命令对应的执行函数
if (!function) {
return false;
}
AddCommand(function, args, filename, line);
return true;
}
void Action::AddCommand(BuiltinFunction f,
const std::vector<std::string>& args,
const std::string& filename, int line) {
commands_.emplace_back(f, args, filename, line);//commands_是个数组,emplace_back就相当于add
}
FindFunction定义在platform/system/core/init/keyword_map.h
这个函数主要作用是通过命令查找对应的执行函数,比如.rc文件中定义chmod,那我们得找到chmod具体去执行哪个函数. 它首先是通过map()返回一个std:map,调用其find函数,find相当于Java中的get,但是返回的是entry,可以通过entry ->first和entry ->second获取key-value。找到的value是一个结构体,里面有三个值,第一个是参数最小数目,第二个是参数最大数目,第三个就是执行函数,之后作了参数的数目检查,也就是说命令后的参数要在最小值和最大值之间.
const Function FindFunction(const std::string& keyword,
size_t num_args,
std::string* err) const {
using android::base::StringPrintf;
auto function_info_it = map().find(keyword); //找到keyword对应的entry
if (function_info_it == map().end()) { // end是最后一个元素后的元素,表示找不到
*err = StringPrintf("invalid keyword '%s'", keyword.c_str());
return nullptr;
}
auto function_info = function_info_it->second;//获取value
auto min_args = std::get<0>(function_info);//获取参数数量最小值
auto max_args = std::get<1>(function_info);//获取参数数量最大值
if (min_args == max_args && num_args != min_args) {//将实际参数数量与最大值最小值比较
*err = StringPrintf("%s requires %zu argument%s",
keyword.c_str(), min_args,
(min_args > 1 || min_args == 0) ? "s" : "");
return nullptr;
}
if (num_args < min_args || num_args > max_args) {
if (max_args == std::numeric_limits<decltype(max_args)>::max()) {
*err = StringPrintf("%s requires at least %zu argument%s",
keyword.c_str(), min_args,
min_args > 1 ? "s" : "");
} else {
*err = StringPrintf("%s requires between %zu and %zu arguments",
keyword.c_str(), min_args, max_args);
}
return nullptr;
}
return std::get<Function>(function_info);//返回命令对应的执行函数
}
我们看看map()的实现,定义在platform/system/core/init/builtins.cpp
这个实现比较简单,就是直接构造一个map,然后返回. 比如{“bootchart”, {1,1,do_bootchart}},表示命令名称叫bootchart,对应的执行函数是do_bootchart,允许传入的最小和最大参数数量是1
BuiltinFunctionMap::Map& BuiltinFunctionMap::map() const {
constexpr std::size_t kMax = std::numeric_limits<std::size_t>::max(); //表示size_t的最大值
// clang-format off
static const Map builtin_functions = {
{"bootchart", {1, 1, do_bootchart}},
{"chmod", {2, 2, do_chmod}},
{"chown", {2, 3, do_chown}},
{"class_reset", {1, 1, do_class_reset}},
{"class_restart", {1, 1, do_class_restart}},
{"class_start", {1, 1, do_class_start}},
{"class_stop", {1, 1, do_class_stop}},
{"copy", {2, 2, do_copy}},
{"domainname", {1, 1, do_domainname}},
{"enable", {1, 1, do_enable}},
{"exec", {1, kMax, do_exec}},
{"exec_start", {1, 1, do_exec_start}},
{"export", {2, 2, do_export}},
{"hostname", {1, 1, do_hostname}},
{"ifup", {1, 1, do_ifup}},
{"init_user0", {0, 0, do_init_user0}},
{"insmod", {1, kMax, do_insmod}},
{"installkey", {1, 1, do_installkey}},
{"load_persist_props", {0, 0, do_load_persist_props}},
{"load_system_props", {0, 0, do_load_system_props}},
{"loglevel", {1, 1, do_loglevel}},
{"mkdir", {1, 4, do_mkdir}},
{"mount_all", {1, kMax, do_mount_all}},
{"mount", {3, kMax, do_mount}},
{"umount", {1, 1, do_umount}},
{"restart", {1, 1, do_restart}},
{"restorecon", {1, kMax, do_restorecon}},
{"restorecon_recursive", {1, kMax, do_restorecon_recursive}},
{"rm", {1, 1, do_rm}},
{"rmdir", {1, 1, do_rmdir}},
{"setprop", {2, 2, do_setprop}},
{"setrlimit", {3, 3, do_setrlimit}},
{"start", {1, 1, do_start}},
{"stop", {1, 1, do_stop}},
{"swapon_all", {1, 1, do_swapon_all}},
{"symlink", {2, 2, do_symlink}},
{"sysclktz", {1, 1, do_sysclktz}},
{"trigger", {1, 1, do_trigger}},
{"verity_load_state", {0, 0, do_verity_load_state}},
{"verity_update_state", {0, 0, do_verity_update_state}},
{"wait", {1, 2, do_wait}},
{"wait_for_prop", {2, 2, do_wait_for_prop}},
{"write", {2, 2, do_write}},
};
// clang-format on
return builtin_functions;
}
接下来我们看看EndSection,直接是调用ActionManager::GetInstance().AddAction
void ActionParser::EndSection() {
if (action_ && action_->NumCommands() > 0) {
ActionManager::GetInstance().AddAction(std::move(action_));
}
}
AddAction首先是查找是否有存在的同名Action,如果有就将他们的命令合并,没有就将它存入数组actions_中
void ActionManager::AddAction(std::unique_ptr<Action> action) {
auto old_action_it =
std::find_if(actions_.begin(), actions_.end(),
[&action] (std::unique_ptr<Action>& a) {
return action->TriggersEqual(*a);
});//find_if是集合中用于比较的模板,上面这种写法是lambda表达式
if (old_action_it != actions_.end()) {//在数组actions中找到Action说明已经存在同名,就合并command
(*old_action_it)->CombineAction(*action);
} else { //找不到就加入数组
actions_.emplace_back(std::move(action));
}
}
bool Action::TriggersEqual(const Action& other) const {
return property_triggers_ == other.property_triggers_ &&
event_trigger_ == other.event_trigger_;//比较之前记录的event trigger和property trigger
}
void Action::CombineAction(const Action& action) {
for (const auto& c : action.commands_) { //将新的Action中的command合并到老的Action
commands_.emplace_back(c);
}
}
EndFile是一个空实现,定义在platform/system/core/init/action.h
class ActionParser : public SectionParser {
public:
ActionParser() : action_(nullptr) {
}
bool ParseSection(const std::vector<std::string>& args,
std::string* err) override;
bool ParseLineSection(const std::vector<std::string>& args,
const std::string& filename, int line,
std::string* err) const override;
void EndSection() override;
void EndFile(const std::string&) override { //空实现
}
private:
std::unique_ptr<Action> action_;
};
讲了这么多,小结一下ActionParser做的事情. 它有三个重要的重载函数,ParseSection、ParseLineSection、EndSection.
ParseSection函数的作用是构造一个Action对象,将trigger条件记录到Action这个对象中ParseLineSection作用是根据命令在一个map中找到对应的执行函数,然后将信息记录到之前构造的Action中EndSection作用是将前两步构造的Action存入一个数组中,存入之前比较下数组中是否已经存在同名的Action,如果有就合并command
2.4 ServiceParser
定义在platform/system/core/init/service.cpp
我们还是分析它的四个函数ParseSection、ParseLineSection、EndSection、EndFile
ParseSection首先是判断单词个数至少有三个,因为必须有一个服务名称和执行文件,然后是判断名称是否合法,主要是一些长度及内容的检查,最后就是构造一个Service对象
bool ServiceParser::ParseSection(const std::vector<std::string>& args,
std::string* err) {
if (args.size() < 3) { // 传入单词个数至少三个
*err = "services must have a name and a program";
return false;
}
const std::string& name = args[1];
if (!IsValidName(name)) {//检查名称是否合法
*err = StringPrintf("invalid service name '%s'", name.c_str());
return false;
}
std::vector<std::string> str_args(args.begin() + 2, args.end());
service_ = std::make_unique<Service>(name, str_args);// 构造Service对象
return true;
}
ParseLineSection直接执行Service的ParseLine函数
bool ServiceParser::ParseLineSection(const std::vector<std::string>& args,
const std::string& filename, int line,
std::string* err) const {
return service_ ? service_->ParseLine(args, err) : false;
}
ParseLine的思路跟之前Action一样,就是根据option名称从map中找到对应的执行函数,然后执行这个函数.这些执行函数主要作用就是对传入参数做一些处理,然后将信息记录到Service对象中
bool Service::ParseLine(const std::vector<std::string>& args, std::string* err) {
if (args.empty()) {
*err = "option needed, but not provided";
return false;
}
static const OptionParserMap parser_map;
auto parser = parser_map.FindFunction(args[0], args.size() - 1, err);//从map中找出执行函数
if (!parser) {
return false;
}
return (this->*parser)(args, err);//执行找到的这个函数
}
map()返回的map如下,定义在定义在platform/system/core/init/service.cpp中
Service::OptionParserMap::Map& Service::OptionParserMap::map() const {
constexpr std::size_t kMax = std::numeric_limits<std::size_t>::max();
// clang-format off
static const Map option_parsers = {
{"capabilities",
{1, kMax, &Service::ParseCapabilities}},
{"class", {1, kMax, &Service::ParseClass}},
{"console", {0, 1, &Service::ParseConsole}},
{"critical", {0, 0, &Service::ParseCritical}},
{"disabled", {0, 0, &Service::ParseDisabled}},
{"group", {1, NR_SVC_SUPP_GIDS + 1, &Service::ParseGroup}},
{"ioprio", {2, 2, &Service::ParseIoprio}},
{"priority", {1, 1, &Service::ParsePriority}},
{"keycodes", {1, kMax, &Service::ParseKeycodes}},
{"oneshot", {0, 0, &Service::ParseOneshot}},
{"onrestart", {1, kMax, &Service::ParseOnrestart}},
{"oom_score_adjust",
{1, 1, &Service::ParseOomScoreAdjust}},
{"namespace", {1, 2, &Service::ParseNamespace}},
{"seclabel", {1, 1, &Service::ParseSeclabel}},
{"setenv", {2, 2, &Service::ParseSetenv}},
{"socket", {3, 6, &Service::ParseSocket}},
{"file", {2, 2, &Service::ParseFile}},
{"user", {1, 1, &Service::ParseUser}},
{"writepid", {1, kMax, &Service::ParseWritepid}},
};
// clang-format on
return option_parsers;
}
接下来我们看看EndSection,直接调用ServiceManager的AddService函数
void ServiceParser::EndSection() {
if (service_) {
ServiceManager::GetInstance().AddService(std::move(service_));
}
}
AddService的实现比较简单,就是通过比较service的name,查看存放Service的数组services_中是否有同名的service,如果有就打印下错误日志,直接返回,
如果不存在就加入数组中
void ServiceManager::AddService(std::unique_ptr<Service> service) {
Service* old_service = FindServiceByName(service->name()); //查找services_中是否已存在同名service
if (old_service) {
LOG(ERROR) << "ignored duplicate definition of service '" << service->name() << "'";
return;
}
services_.emplace_back(std::move(service));//加入数组
}
Service* ServiceManager::FindServiceByName(const std::string& name) const {
auto svc = std::find_if(services_.begin(), services_.end(),
[&name] (const std::unique_ptr<Service>& s) {
return name == s->name();
});//跟之前action一样,遍历数组进行比较,查找同名service
if (svc != services_.end()) {
return svc->get(); //找到就返回service
}
return nullptr;
}
EndFile依然是一个空实现,定义在platform/system/core/init/service.h
class ServiceParser : public SectionParser {
public:
ServiceParser() : service_(nullptr) {
}
bool ParseSection(const std::vector<std::string>& args,
std::string* err) override;
bool ParseLineSection(const std::vector<std::string>& args,
const std::string& filename, int line,
std::string* err) const override;
void EndSection() override;
void EndFile(const std::string&) override { //空实现
}
private:
bool IsValidName(const std::string& name) const;
std::unique_ptr<Service> service_;
};
从上面可以看出,ServiceParser的处理跟ActionParser差不多,区别在于Action将执行函数存起来等待Trigger触发时执行,Service找到执行函数后是马上执行
2.4 ImportParser
定义在platform/system/core/init/import_parser.cpp
最后我们看看ImportParser,ImportParser的ParseLineSection、EndSection都是空实现,只实现了ParseSection和EndFile,因为它的语法比较单一,只有一行. 我们来看看它的ParseSection函数
首先检查单词只能是两个,因为只能是import xxx 这种语法,然后调用expand_props处理下参数,最后将结果放入数组imports_存起来
bool ImportParser::ParseSection(const std::vector<std::string>& args,
std::string* err) {
if (args.size() != 2) { //检查参数只能是两个
*err = "single argument needed for import\n";
return false;
}
std::string conf_file;
bool ret = expand_props(args[1], &conf_file); //处理第二个参数
if (!ret) {
*err = "error while expanding import";
return false;
}
LOG(INFO) << "Added '" << conf_file << "' to import list";
imports_.emplace_back(std::move(conf_file)); //存入数组
return true;
}
expand_props 定义在platform/system/core/init/util.cpp ,主要作用就是找到x.y或 x . y 或 x.y这种语法,将x.y取出来作为name,去属性系统中找对应的value,然后替换
bool expand_props(const std::string& src, std::string* dst) {
const char* src_ptr = src.c_str();
if (!dst) {
return false;
}
/* - variables can either be $x.y or ${x.y}, in case they are only part
* of the string.
* - will accept $$ as a literal $.
* - no nested property expansion, i.e. ${foo.${bar}} is not supported,
* bad things will happen
* - ${x.y:-default} will return default value if property empty.
*/
//这段英文大概的意思是 参数要么是$x.y,要么是${x.y},它们都是路径的一部分,$$表示字符 $ ,
//${foo.${bar}}这种递归写法是不支持的,因为会发生一些糟糕的事情
//${x.y:-default}会将default作为默认值返回,如果找不到对应的属性值的话
while (*src_ptr) {
const char* c;
c = strchr(src_ptr, '$');
if (!c) { // 找不到$符号,直接将dst赋值为src返回
dst->append(src_ptr);
return true;
}
dst->append(src_ptr, c);
c++;
if (*c == '$') { //跳过$
dst->push_back(*(c++));
src_ptr = c;
continue;
} else if (*c == '\0') {
return true;
}
std::string prop_name;
std::string def_val;
if (*c == '{') { //找到 { 就准备找 }的下标,然后截取它们之间的字符串,对应${x.y}的情况
c++;
const char* end = strchr(c, '}');
if (!end) {
// failed to find closing brace, abort.
LOG(ERROR) << "unexpected end of string in '" << src << "', looking for }";
return false;
}
prop_name = std::string(c, end); //截取{}之间的字符串作为name
c = end + 1;
size_t def = prop_name.find(":-"); //如果发现有 ":-" ,就将后面的值作为默认值先存起来
if (def < prop_name.size()) {
def_val = prop_name.substr(def + 2);
prop_name = prop_name.substr(0, def);
}
} else { //对应$x.y的情况
prop_name = c;
LOG(ERROR) << "using deprecated syntax for specifying property '" << c << "', use ${name} instead";
c += prop_name.size();
}
if (prop_name.empty()) {
LOG(ERROR) << "invalid zero-length property name in '" << src << "'";
return false;
}
std::string prop_val = android::base::GetProperty(prop_name, ""); //通过name在属性系统中找对应的value,内部调用的是之前属性系统的__system_property_find函数
if (prop_val.empty()) { //没有找到值就返回默认值
if (def_val.empty()) {
LOG(ERROR) << "property '" << prop_name << "' doesn't exist while expanding '" << src << "'";
return false;
}
prop_val = def_val;
}
dst->append(prop_val);
src_ptr = c;
}
return true;
}
EndFile的实现比较简单,就是复制下ParseSection函数解析的.rc文件数组,然后遍历数组,调用最开始的ParseConfig函数解析一个完整的路径
void ImportParser::EndFile(const std::string& filename) {
auto current_imports = std::move(imports_);
imports_.clear();
for (const auto& s : current_imports) {
if (!Parser::GetInstance().ParseConfig(s)) {
PLOG(ERROR) << "could not import file '" << s << "' from '" << filename << "'";
}
}
}
由此,我们将Android Init Language语法的转化过程分析完毕,其实它们核心的解析器就三个,ActionParser,ServiceParser,ImportParser.而这几个解析器主要是实现ParseSection、ParseLineSection、EndSection、EndFile四个函数
ParseSection用于解析Section的第一行,比如
on early
service ueventd /sbin/ueventd
import /init.${ro.zygote}.rc
ParseLineSection用于解析Section的command或option,比如
write /proc/1/oom_score_adj -1000
class core
EndSection用于处理Action和Service同名的情况,以及将解析的对象存入数组备用EndFile只有在ImportParser中有用到,主要是解析导入的.rc文件
3、加入一些事件和一些Action
经过上一步的解析,系统从各种.rc文件中读取了需要执行的Action和Service,但是还是需要一些额外的配置,也需要加入触发条件准备去触发
// Turning this on and letting the INFO logging be discarded adds 0.2s to
// Nexus 9 boot time, so it's disabled by default.
if (false) parser.DumpState(); //打印一些当前Parser的信息,默认是不执行的
ActionManager& am = ActionManager::GetInstance();
am.QueueEventTrigger("early-init");//QueueEventTrigger用于触发Action,这里触发 early-init事件
// Queue an action that waits for coldboot done so we know ueventd has set up all of /dev...
am.QueueBuiltinAction(wait_for_coldboot_done_action, "wait_for_coldboot_done");
//QueueBuiltinAction用于添加Action,第一个参数是Action要执行的Command,第二个是Trigger
// ... so that we can start queuing up actions that require stuff from /dev.
am.QueueBuiltinAction(mix_hwrng_into_linux_rng_action, "mix_hwrng_into_linux_rng");
am.QueueBuiltinAction(set_mmap_rnd_bits_action, "set_mmap_rnd_bits");
am.QueueBuiltinAction(set_kptr_restrict_action, "set_kptr_restrict");
am.QueueBuiltinAction(keychord_init_action, "keychord_init");
am.QueueBuiltinAction(console_init_action, "console_init");
// Trigger all the boot actions to get us started.
am.QueueEventTrigger("init");
// Repeat mix_hwrng_into_linux_rng in case /dev/hw_random or /dev/random
// wasn't ready immediately after wait_for_coldboot_done
am.QueueBuiltinAction(mix_hwrng_into_linux_rng_action, "mix_hwrng_into_linux_rng");
// Don't mount filesystems or start core system services in charger mode.
std::string bootmode = GetProperty("ro.bootmode", "");
if (bootmode == "charger") {
am.QueueEventTrigger("charger");
} else {
am.QueueEventTrigger("late-init");
}
// Run all property triggers based on current state of the properties.
am.QueueBuiltinAction(queue_property_triggers_action, "queue_property_triggers");
3.1 QueueEventTrigger
定义在platform/system/core/init/action.cpp
它并没有去触发trigger,而是构造了一个EventTrigger对象,放到队列中存起来
void ActionManager::QueueEventTrigger(const std::string& trigger) {
trigger_queue_.push(std::make_unique<EventTrigger>(trigger));
}
class EventTrigger : public Trigger {
public:
explicit EventTrigger(const std::string& trigger) : trigger_(trigger) {
}
bool CheckTriggers(const Action& action) const override {
return action.CheckEventTrigger(trigger_);
}
private:
const std::string trigger_;
};
3.2 QueueBuiltinAction
定义在platform/system/core/init/action.cpp
这个函数有两个参数,第一个参数是一个函数指针,第二参数是字符串. 首先是创建一个Action对象,将第二参数作为Action触发条件,将第一个参数作为Action触发后的执行命令,并且又把第二个参数作为命令的参数,最后是将Action加入触发队列并加入Action列表
void ActionManager::QueueBuiltinAction(BuiltinFunction func,
const std::string& name) {
auto action = std::make_unique<Action>(true);
std::vector<std::string> name_vector{name};
if (!action->InitSingleTrigger(name)) { //调用InitTriggers,之前讲过用于将name加入Action的trigger列表
return;
}
action->AddCommand(func, name_vector);//加入Action的command列表
trigger_queue_.push(std::make_unique<BuiltinTrigger>(action.get()));//将Action加入触发队列
actions_.emplace_back(std::move(action));//加入Action列表
}
4、触发所有事件并不断监听新的事件
之前的所有工作都是往各种数组、队列里面存入信息,并没有真正去触发,而接下来的工作就是真正去触发这些事件,以及用epoll不断监听新的事件
while (true) {
// By default, sleep until something happens.
int epoll_timeout_ms = -1; //epoll超时时间,相当于阻塞时间
/*
* 1.waiting_for_prop和IsWaitingForExec都是判断一个Timer为不为空,相当于一个标志位
* 2.waiting_for_prop负责属性设置,IsWaitingForExe负责service运行
* 3.当有属性设置或Service开始运行时,这两个值就不为空,直到执行完毕才置为空
* 4.其实这两个判断条件主要作用就是保证属性设置和service启动的完整性,也可以说是为了同步
*/
if (!(waiting_for_prop || ServiceManager::GetInstance().IsWaitingForExec())) {
am.ExecuteOneCommand(); //执行一个command
}
if (!(waiting_for_prop || ServiceManager::GetInstance().IsWaitingForExec())) {
restart_processes(); //重启服务
// If there's a process that needs restarting, wake up in time for that.
if (process_needs_restart_at != 0) { //当有进程需要重启时,设置epoll_timeout_ms为重启等待时间
epoll_timeout_ms = (process_needs_restart_at - time(nullptr)) * 1000;
if (epoll_timeout_ms < 0) epoll_timeout_ms = 0;
}
// If there's more work to do, wake up again immediately.
if (am.HasMoreCommands()) epoll_timeout_ms = 0; //当还有命令要执行时,将epoll_timeout_ms设置为0
}
epoll_event ev;
/*
* 1.epoll_wait与上一篇中讲的epoll_create1、epoll_ctl是一起使用的
* 2.epoll_create1用于创建epoll的文件描述符,epoll_ctl、epoll_wait都把它创建的fd作为第一个参数传入
* 3.epoll_ctl用于操作epoll,EPOLL_CTL_ADD:注册新的fd到epfd中,EPOLL_CTL_MOD:修改已经注册的fd的监听事件,EPOLL_CTL_DEL:从epfd中删除一个fd;
* 4.epoll_wait用于等待事件的产生,epoll_ctl调用EPOLL_CTL_ADD时会传入需要监听什么类型的事件,
* 比如EPOLLIN表示监听fd可读,当该fd有可读的数据时,调用epoll_wait经过epoll_timeout_ms时间就会把该事件的信息返回给&ev
*/
int nr = TEMP_FAILURE_RETRY(epoll_wait(epoll_fd, &ev, 1, epoll_timeout_ms));
if (nr == -1) {
PLOG(ERROR) << "epoll_wait failed";
} else if (nr == 1) {
((void (*)()) ev.data.ptr)();//当有event返回时,取出ev.data.ptr(之前epoll_ctl注册时的回调函数),直接执行
//上一篇中在signal_handler_init和start_property_service有注册两个fd的监听,一个用于监听SIGCHLD(子进程结束信号),一个用于监听属性设置
}
}
return 0;
}
4.1 ExecuteOneCommand
定义在platform/system/core/init/action.cpp
从名字可以看出,它只执行一个command,是的,只执行一个. 在函数一开始就从trigger_queue_队列中取出一个trigger,然后遍历所有action,找出满足trigger条件的action加入待执行列表current_executing_actions_中,接着从这个列表中取出一个action,执行它的第一个命令,并将命令所在下标自加1. 由于ExecuteOneCommand外部是一个无限循环,因此按照上面的逻辑一遍遍执行,将按照trigger表的顺序,依次执行满足trigger条件的action,然后依次执行action中的命令.
void ActionManager::ExecuteOneCommand() {
// Loop through the trigger queue until we have an action to execute
while (current_executing_actions_.empty() && !trigger_queue_.empty()) {//current_executing_actions_.empty保证了一次只遍历一个trigger
for (const auto& action : actions_) {//遍历所有的Action
if (trigger_queue_.front()->CheckTriggers(*action)) {//满足当前Trigger条件的就加入队列current_executing_actions_
current_executing_actions_.emplace(action.get());
}
}
trigger_queue_.pop();//从trigger_queue_中踢除一个trigger
}
if (current_executing_actions_.empty()) {
return;
}
auto action = current_executing_actions_.front();//从满足trigger条件的action队列中取出一个action
if (current_command_ == 0) {
std::string trigger_name = action->BuildTriggersString();
LOG(INFO) << "processing action (" << trigger_name << ")";
}
action->ExecuteOneCommand(current_command_);//执行该action中的第current_command_个命令
// If this was the last command in the current action, then remove
// the action from the executing list.
// If this action was oneshot, then also remove it from actions_.
++current_command_; //下标加1
if (current_command_ == action->NumCommands()) { //如果是最后一条命令
current_executing_actions_.pop();//将该action从current_executing_actions_中踢除
current_command_ = 0;
if (action->oneshot()) {//如果action只执行一次,将该action从数组actions_中踢除
auto eraser = [&action] (std::unique_ptr<Action>& a) {
return a.get() == action;
};
actions_.erase(std::remove_if(actions_.begin(), actions_.end(), eraser));
}
}
}
4.2 restart_processes
定义在platform/system/core/init/init.cpp
restart_processes调用的其实是ForEachServiceWithFlags函数,这个函数主要是遍历services_数组,比较它们的flags是否是SVC_RESTARTING,也就是当前service是否是等待重启的,如果是就执行它的RestartIfNeeded函数
static void restart_processes()
{
process_needs_restart_at = 0;
ServiceManager::GetInstance().ForEachServiceWithFlags(SVC_RESTARTING, [](Service* s) {
s->RestartIfNeeded(&process_needs_restart_at);
});
}
void ServiceManager::ForEachServiceWithFlags(unsigned matchflags,
void (*func)(Service* svc)) const {
for (const auto& s : services_) { //遍历所有service
if (s->flags() & matchflags) {//找出flags是SVC_RESTARTING的,执行func,也就是传入的RestartIfNeeded
func(s.get());
}
}
}
4.3 RestartIfNeeded
定义在platform/system/core/init/service.cpp
这个函数将主要工作交给了Start,也就是具体的启动service,但是交给它之前做了一些判断,也就是5秒内只能启动一个服务,如果有多个服务,那么后续的服务将进入等待
void Service::RestartIfNeeded(time_t* process_needs_restart_at) {
boot_clock::time_point now = boot_clock::now();
boot_clock::time_point next_start = time_started_ + 5s; //time_started_是上一个service启动的时间戳
if (now > next_start) { //也就是说两个服务进程启动的间隔必须大于5s
flags_ &= (~SVC_RESTARTING); // &= 加 ~ 相当于取消标记
Start();
return;
}
time_t next_start_time_t = time(nullptr) +
time_t(std::chrono::duration_cast<std::chrono::seconds>(next_start - now).count());
if (next_start_time_t < *process_needs_restart_at || *process_needs_restart_at == 0) {
*process_needs_restart_at = next_start_time_t;//如果两个service启动间隔小于5s,将剩余时间赋值给process_needs_restart_at
}
}
4.4 Start
定义在platform/system/core/init/service.cpp
Start是具体去启动服务了,它主要是调用clone或fork创建子进程,然后调用execve执行配置的二进制文件,另外根据之前在.rc文件中的配置,去执行这些配置
bool Service::Start() {
... //清空标记,根据service的配置初始化console、SELinux策略等
LOG(INFO) << "starting service '" << name_ << "'...";
pid_t pid = -1;
if (namespace_flags_) {//这个标记当service定义了namespace时会赋值为CLONE_NEWPID|CLONE_NEWNS
pid = clone(nullptr, nullptr, namespace_flags_ | SIGCHLD, nullptr); //以clone方式在新的namespace创建子进程
} else {
pid = fork();//以fork方式创建子进程
}
if (pid == 0) {//表示创建子进程成功
... //执行service配置的其他参数,比如setenv、writepid等
std::vector<char*> strs;
ExpandArgs(args_, &strs);//将args_解析一下,比如有${x.y},然后赋值表strs
if (execve(strs[0], (char**) &strs[0], (char**) ENV) < 0) { //执行系统调用execve,也就是执行配置的二进制文件,把参数传进去
PLOG(ERROR) << "cannot execve('" << strs[0] << "')";
}
_exit(127);
}
if (pid < 0) { //子进程创建失败
PLOG(ERROR) << "failed to fork for '" << name_ << "'";
pid_ = 0;
return false;
}
... //执行service其他参数如oom_score_adjust_,改变service运行状态等
}
5、小结
这一阶段Init进程做了许多重要的事情,比如解析.rc文件,这里配置了所有需要执行的action和需要启动的service,Init进程根据语法一步步去解析.rc,将这些配置转换成一个个数组、队列,然后开启无限循环去处理这些数组、队列中的command和service,并且通过epoll监听子进程结束和属性设置.
至此,我已经将Init进程的三个阶段讲解完了,下一篇我将讲解.rc中配置的一个重要的service–zygote,它是我们app程序的鼻祖.