Android 14 系统启动流程深度解析：rc文件的语法、解析及常见语法详解

Android 14 系统启动流程深度解析：rc文件的语法解析及常见语法详解

一、Android启动流程全景剖析

1.1 系统启动的五个关键阶段

1.1.1 Boot ROM阶段

• 芯片上电执行固化在ROM中的代码
• 加载Bootloader到RAM
• 安全启动验证（Android Verified Boot 2.0）

1.1.2 Bootloader阶段

• 初始化基本硬件（时钟、内存控制器）
• 加载设备树（Device Tree Blob）
• 加载Linux内核和initramfs映像
• 解锁状态检查（boot state verification）

1.1.3 Linux内核阶段

• 初始化进程调度器、内存管理
• 挂载rootfs作为初始根文件系统
• 加载SELinux安全策略
• 启动第一个用户空间进程：init（PID=1）

1.2 Android 14启动优化特性

• 并行服务启动：使用exec_start异步执行命令
• 延迟初始化：lazy关键字减少启动时间
• 资源隔离：cgroup v2控制组精细化管理
• 启动时内存压缩：ZRAM早期初始化
• 预加载优化：类预加载减少50ms延迟

二、Init进程与rc文件体系

2.1 Init进程核心职责

// system/core/init/main.cpp
int main(int argc, char** argv) {// 1. 文件系统准备MountInitialFilesystems(); // 2. 解析启动参数ParseBootconfig();// 3. 初始化内核日志InitKernelLogging();// 4. 加载SELinux策略SelinuxSetup();// 5. 解析rc配置文件LoadBootScripts();// 6. 执行启动触发器ExecuteTrigger("early-init");
}

2.2 rc文件目录结构

路径	作用	加载顺序
/system/etc/init/	核心系统服务	1
/vendor/etc/init/	硬件厂商服务	2
/odm/etc/init/	设备制造商配置	3
/product/etc/init/	产品级配置	4
/data/etc/init/	运行时生成配置	5

2.3 Android 14新特性

• 条件导入：import /path/if [condition]
• 动态服务控制：ctl.<interface>属性控制
• 资源限制：cgroup指令精细控制CPU/IO
• 服务依赖图：required和wants声明依赖关系

三、rc文件语法深度解析

3.1 基础语法结构

# 注释以井号开头
on <trigger>   # 触发器声明<command>  # 执行命令service <name> <path> [<argument>]*  # 服务定义<option>   # 服务选项<option>

3.2 核心指令类型详解

3.2.1 Action块（触发器）

on early-init && property:ro.debuggable=1# 在early-init阶段且设备可调试时执行setprop service.adb.root 1start adbd

常见触发器类型：

• boot：系统启动完成时
• early-init：初始化早期阶段
• property:<key>=<value>：属性变化时
• device-added-<path>：设备节点添加时
• post-fs-data：/data分区挂载后

3.2.2 Service块（服务定义）

service surfaceflinger /system/bin/surfaceflingerclass core animationuser systemgroup graphics drmrpccapabilities SYS_NICEonrestart restart zygotetask_profiles HighPerformancecgroup cpuset:/system/top-applazy  # Android 14新增延迟启动

3.3 服务选项全解析

选项	说明	示例
class	服务分类	class main
user	运行用户	user system
group	运行组	group net_admin
socket	创建套接字	socket zygote stream 660 root system
oneshot	单次执行	oneshot
disabled	默认不启动	disabled
priority	进程优先级	priority -20
ioprio	I/O优先级	ioprio rt 0
writepid	写入PID文件	writepid /dev/cpuset/foreground/tasks
task_profiles	任务配置文件	task_profiles ProcessCapacityHigh
cgroup	cgroup控制组	cgroup cpuset:/system-background

3.4 常用命令集

on boot# 1. 服务控制start servicemanagerstop thermal-engine# 2. 属性操作setprop sys.boot_completed 1setprop persist.sys.timezone GMT# 3. 文件系统操作mkdir /data/app 0771 system systemchmod 0660 /dev/graphics/fb0symlink /system/lib /vendor/lib# 4. 设备控制write /proc/sys/kernel/panic 0mount ext4 /dev/block/mmcblk0p1 /data# 5. 条件执行ifup eth0exec_start init_net# 6. 日志记录loglevel 3

四、rc文件解析机制

4.1 解析流程

4.2 核心数据结构

// Action结构定义
struct Action {std::string name_;std::vector<std::string> triggers_;std::vector<Command> commands_;bool (*func_)(const Action&);
};// Service结构定义
class Service {
public:const std::string& name() const { return name_; }Result<void> Start();  // 启动服务Result<void> Stop();   // 停止服务private:std::string name_;std::vector<std::string> args_;uid_t uid_;gid_t gid_;std::map<std::string, std::string> envs_;int priority_;
};

4.3 解析算法关键步骤

1. 文件收集：递归扫描所有init目录
2. 词法分析：正则匹配分割词素
   • 识别关键字：service, on, import
   • 识别字符串和路径
   • 处理转义字符和注释
3. 语法解析：构建抽象语法树
   • 创建Action节点
   • 创建Service节点
   • 建立命令列表
4. 依赖分析：
   • 解析class_start依赖关系
   • 拓扑排序服务启动顺序
5. 事件绑定：
   • 注册属性触发器
   • 绑定设备事件

五、常见语法模式与最佳实践

5.1 服务管理模板

# 标准服务定义
service my_service /vendor/bin/my_daemonclass mainuser systemgroup systemsocket myservice stream 660 system systemdisabled  # 默认不启动# 条件启动触发器
on property:persist.enable.my_service=1start my_service

5.2 属性联动控制

# 属性变化时重启服务
on property:config.my_service.timeout=*restart my_service# 多属性组合条件
on property:sys.boot_completed=1 && property:debug.my_service.enable=1setprop ctl.start my_service

5.3 设备节点管理

# 设备添加时执行
on device-added-/dev/block/mmcblk0p1mount ext4 /dev/block/mmcblk0p1 /data# 设备移除时执行
on device-removed-/sys/class/net/eth0ifdown eth0

5.4 资源限制配置

service cpu_intensive_service /system/bin/cpu_taskcgroup cpu:/system-backgroundcgroup cpuset:/system-backgroundioprio be 0task_profiles ProcessCapacityHigh

六、调试与问题排查指南

6.1 调试命令工具箱

# 查看init日志
adb logcat -s init# 检查服务状态
adb shell dumpsys activity services# 查看属性值
adb shell getprop | grep init# 追踪服务启动
adb shell strace -p $(pidof my_service)# SELinux权限检查
adb shell dmesg | grep avc

6.2 常见错误案例解析

案例1：权限拒绝

init: Could not start service 'vendor.foo': Failed to setgid to 1000: Operation not permitted

解决方案：

1. 检查SELinux策略：audit2allow -i avc.log
2. 确认服务配置的user/group是否存在
3. 检查文件系统权限

案例2：服务重启循环

init: Service 'netd' (pid 1234) exited with status 1
init: Restarting service 'netd'...

解决方案：

1. 检查服务依赖是否满足
2. 分析服务崩溃日志
3. 添加restart_period限制重启频率

案例3：启动超时

init: Service 'bootanim' (pid 567) took 15 seconds; boot animation may be slow

解决方案：

1. 使用exec_start并行启动
2. 延迟非关键服务启动
3. 优化服务初始化逻辑

七、Android 14启动优化实践

7.1 延迟启动配置

service non_critical_service /vendor/bin/non_criticalclass late_startlazy  # 按需启动task_profiles BatterySaver

7.2 并行启动优化

on late-init# 并行启动独立服务exec_start start_network_servicesexec_start start_media_servicesexec_start start_sensor_services

7.3 资源隔离配置

service background_service /system/bin/bg_taskcgroup cpuset:/system-backgroundioprio idle 7oom_score_adjust 1000

7.4 启动时间测量

# 使用bootchart工具
adb shell touch /data/bootchart/enabled
adb pull /data/bootchart/

八、附录：完整rc示例

# Android 14系统核心服务配置
on early-init# 初始化安全环境start ueventdload_persist_propsselinux_setupon init# 文件系统准备mkdir /data 0771 system systemmkdir /data/app 0771 system systemsymlink /system/etc /etc# 网络初始化setprop net.tcp.default_init_rwnd 60on boot# 启动核心服务class_start coreclass_start main# 设置完成标志setprop sys.boot_completed 1service servicemanager /system/bin/servicemanagerclass coreuser systemgroup systemcriticalonrestart restart healthdonrestart restart zygoteonrestart restart surfaceflinger

源码参考：

• Init进程主逻辑：system/core/init/main.cpp
• rc文件解析器：system/core/init/parser.cpp
• 服务管理实现：system/core/init/service.cpp
• Action执行引擎：system/core/init/action.cpp