Android init.rc如何并行执行任务

Android开机优化系列文档-CSDN博客​​​​​​​

• Android 14 开机时间优化措施汇总-CSDN博客
• Android 14 开机时间优化措施-CSDN博客
• 根据systrace报告优化系统时需要关注的指标和优化策略-CSDN博客
• Android系统上常见的性能优化工具-CSDN博客
• Android上如何使用perfetto分析systrace-CSDN博客
• Android系统设置kernel log level的方法-CSDN博客
• Android14系统应用统一裁剪方案_android 开机 服务 裁剪-CSDN博客
• Android系统上Bootchart的使用_android bootchart-CSDN博客
• Android init.rc如何并行执行任务-CSDN博客
• Android init常用调试工具-CSDN博客

​​​​​​​

Android init.rc如何并行执行任务

在 Android 系统中，init.rc 是一个重要的启动脚本，用于定义系统启动时需要执行的服务、操作和初始化任务,也是用来配置系统启动时的各种服务、属性和动作的脚本文件。虽然 init.rc 文件本身是一个序列化的配置文件，init.rc 文件中的命令通常按顺序执行，但 Android 的 init 进程和 init.rc 文件中的机制允许一定程度的并行执行任务，通过特定的机制，Android 也支持并行执行 init.rc 中的命令。下面将详细介绍在 init.rc 文件中如何实现任务并行执行，包括核心机制、示例和相关代码实现。

1. init.rc 文件的基本结构

在 init.rc 文件中，我们可以定义服务、属性、动作等内容。以下是一个简单的 init.rc 文件示例：

# 定义服务
service servicename /system/bin/servicename
    class main
    user system
    group system
    oneshot
 
# 定义属性
on boot
    # 设置属性值
    setprop sys.boot_completed 1

2. init.rc 的并行执行机制

2.1 service命令的并行执行

在 init.rc 文件中定义的 service 命令可以并行地启动不同的服务。每个 service 命令定义一个独立的服务，并且这些服务是可以并行启动的。init 进程会在启动这些服务时创建多个线程，这些线程是独立的，因此服务可以并行运行。

service service1 /system/bin/service1
    class main
    user system
    group system
    oneshot
 
service service2 /system/bin/service2
    class main
    user system
    group system
    oneshot

在上述示例中，service1 和 service2 是两个不同的服务, 会被 init 进程并行启动，因为 init 进程会并行地处理 service 命令中定义的服务, 每个 service 定义都可以在不同的线程中执行。

2.2 使用 on 块中的 start 和stop命令

在 init.rc 文件中，使用 start 和 stop 命令可以控制服务的启动和停止。可以将多个服务的启动操作放在同一个 on 块中，init 进程会并行处理这些 start 命令，从而实现间接的并行处理。

on boot
    start service1
    start service2
    start service3

在这个例子中，虽然 start 命令在 on boot 块中是顺序写的，在这种配置下，start service1 和 start service2 会被顺序执行，但每个服务的启动过程是独立的，init 进程会并行启动 service1、service2 和 service3，实现实际效果上的并行执行。

2.3 init 进程的并行执行-多线程处理

init 进程本身具备并发处理的能力。init 进程通过多线程机制来并行处理服务启动。init 进程会按照 init.rc 文件中定义的顺序读取配置文件，但可以同时启动多个服务。init 进程会对每个服务创建单独的线程来启动服务，每个 service 启动命令实际上会创建一个新的线程来执行服务的启动命令，从而实现并行执行。

// src/init/service.cpp
void ServiceManager::startService(const std::string& name, const std::string& path, const std::vector<std::string>& args) {
    // 创建一个新的线程来启动服务
    std::thread([=] {
        startServiceInternal(name, path, args);
    }).detach();
}

3. 进程级别的并行处理

init 进程的并行处理不仅仅依赖于 init.rc 文件中的配置，还与 Android 的启动机制有关。以下是一些与并行处理相关的高级概念：

3.1 init 进程的多线程处理

init 进程内部使用多线程机制来处理不同的服务和任务。每个 service 启动命令会在一个新的线程中执行，从而实现并行处理。

// init.cpp
void ServiceManager::startService(const std::string& name, const std::string& path, const std::vector<std::string>& args) {
    // 创建线程启动服务
    std::thread([=] {
        startServiceInternal(name, path, args);
    }).detach();
}

3.2 init 进程的事件驱动模型

init 进程采用事件驱动模型来处理任务，事件驱动模型允许 init 进程在等待事件的同时处理多个任务或事件,从而支持并发操作。虽然 init.rc 文件中的指令是按顺序写的，但 init 进程会在处理这些指令时根据事件的到来来决定任务的执行顺序。

// src/init/init.cpp
void Init::main() {
    while (true) {
       // 处理各种事件
        handleEvents();
    }
}

4. init.rc 中并行执行的示例

以下是一些示例，展示如何在 init.rc 文件中配置并行执行任务的机制。

4.1 并行启动服务

在 init.rc 文件中可以定义多个 service，这些服务会在启动时并行执行。

# 定义服务1
service service1 /system/bin/service1
    class main
    user system
    group system
    oneshot
 
# 定义服务2
service service2 /system/bin/service2
    class main
    user system
    group system
    oneshot
 
# 定义服务3
service service3 /system/bin/service3
    class main
    user system
    group system
    oneshot
    
# 启动服务4
service service4 /system/bin/service4
    class main
    user system
    group system
    oneshot
 
# 启动服务5
service service5 /system/bin/service5
    class main
    user system
    group system
    oneshot    
 
# 启动服务
on boot
    start service1
    start service2
    start service3
    start service4
    start service5

在这个示例中，service1 到 service5 会并行启动，因为它们都在 on boot 块中进行配置，而 init 进程会并行地处理这些服务。

4.2 使用 on块中的 start 命令并行执行

在 on boot 块中启动多个服务，虽然 start 命令是按顺序写的，但 init 进程会并行启动这些服务。

on boot
    start service1
    start service2
    start service3
    start service4
    start service5

4.3 在不同的 on块中并行执行

在不同的 on 块中定义的命令可以并行执行。例如：

on boot
    start service1
 
on property:ro.hardware=example
    start service2

在这个例子中，service1 会在系统启动时启动，而 service2 会在 ro.hardware=example 属性设置时启动。虽然这两个服务的启动是基于不同的事件，但它们可以并行地进行。

5. 与 init 进程相关的源代码分析

以下是与 init 进程处理并行任务相关的源代码文件和实现细节：

• service.cpp 文件中包含了启动服务的代码。服务的启动是通过多线程机制来并行处理的。

  • ServiceManager::startService

• init.cpp 文件中包含了 init 进程的主循环和事件处理逻辑。

  • Init::main

• init.rc 文件的定义和配置。

  • init.rc

6. 并行执行的高级配置示例

以下是一个高级示例，展示如何在 init.rc 文件中通过不同的配置来实现并行执行：

# 启动服务1
service service1 /system/bin/service1
    class main
    user system
    group system
    oneshot
 
# 启动服务2
service service2 /system/bin/service2
    class main
    user system
    group system
    oneshot
 
# 启动服务3
service service3 /system/bin/service3
    class main
    user system
    group system
    oneshot
 
# 启动服务1和服务2
on boot
    start service1
    start service2
 
# 启动服务3
on property:ro.hardware=example
    start service3

在这个示例中，service1 和 service2 会在系统启动时并行执行，而 service3 会在 ro.hardware=example 属性设置时并行执行。

6. 总结与参考

在 init.rc 文件中，并行执行任务主要依赖于 service 命令的多线程处理和 init 进程的事件驱动模型。虽然 init.rc 文件中的命令是按顺序书写的，但实际执行时 init 进程通过创建线程、管理服务状态和处理事件来实现并行执行任务。

参考资料

• Android init.rc 文件详细说明

• Android init 进程源代码

• Android init 进程的并行处理

通过这些资源，可以深入了解 init.rc 文件中的并行执行机制和相关的实现细节。

高级配置的参考示例

以下是一些更高级的 init.rc 文件配置示例，用于展示如何实现复杂的并行执行：

# 启动服务1
service service1 /system/bin/service1
    class main
    user system
    group system
    oneshot
 
# 启动服务2
service service2 /system/bin/service2
    class main
    user system
    group system
    oneshot
 
# 启动服务3
service service3 /system/bin/service3
    class main
    user system
    group system
    oneshot
 
# 启动服务1和服务2，并在服务2启动后启动服务3
on boot
    start service1
    start service2
 
on property:ro.hardware=example
    start service3

这个示例展示了在不同的 on 块中使用 start 命令来实现任务的并行执行，同时也演示了如何在特定条件下启动服务。

进阶并行处理的技巧

除了 init.rc 文件中的标准配置外，还可以使用以下技巧来优化并行处理：

• 利用 on块中的条件来延迟或触发任务的执行。

• 在 service 定义中使用 background选项，使服务在后台运行而不是前台。

# 定义后台服务
service service4 /system/bin/service4
    class main
    user