Linux上层关机和reboot流程

从reboot命令开始

void reboot_main(void)
{int types[] = {RB_AUTOBOOT, RB_HALT_SYSTEM, RB_POWER_OFF},sigs[] = {SIGTERM, SIGUSR1, SIGUSR2}, idx;if (!(toys.optflags & FLAG_n)) sync();idx = stridx("hp", *toys.which->name)+1;if (toys.optflags & FLAG_f) toys.exitval = reboot(types[idx]);else toys.exitval = kill(1, sigs[idx]);
}

通过查看toybox中reboot命令的实现，如果存在-f选项，那么会不发送信号到init，而是直接reboot，如果不存在-f选项，那么会发送信号给init，后续关机流程由init接管。之所以要交给init处理，是为了让init对上层app进行通知处理，从而在关机前能够保存用户数据。

toys.exitval = kill(1, sigs[idx]);

这一条指令就是发送signal到进程号为1的进程，也就是我们常说的init进程。可以看到不同的reboot type，对应着不同的signale type:

RB_AUTOBOOT --- SIGTERM
RB_HALT_SYSTEM --- SIGUSR1
RB_POWER_OFF --- SIGUSR2

我们先跟一下reboot这一条线：

#include <unistd.h>
#include <sys/reboot.h>extern "C" int __reboot(int, int, int, void*);int reboot(int mode) {return __reboot(LINUX_REBOOT_MAGIC1, LINUX_REBOOT_MAGIC2, mode, NULL);
}

对于arm64平台它的进一步底层实现为一个系统调用bionic/libc/arch-arm64/syscalls/__reboot.S：

#include <private/bionic_asm.h>ENTRY(__reboot)mov     x8, __NR_rebootsvc     #0cmn     x0, #(MAX_ERRNO + 1)cneg    x0, x0, hib.hi    __set_errno_internalret
END(__reboot)
.hidden __reboot

svc会触发系统调用进入内核执行对应的系统调用。对应于magic值的定义都是统一的：

#define LINUX_REBOOT_MAGIC1 0xfee1dead
#define LINUX_REBOOT_MAGIC2 672274793

对于另外一条线，发送信号给init进程，那么后续的动作全部都会交由init进程去处理了，init进程处理和上面的方式不同的地方就是会进行一些关机前的操作，并且最终同样使用reboot系统调用触发重启或者关机。

static void set_default(void)
{sigset_t signal_set_c;sigatexit(SIG_DFL);sigfillset(&signal_set_c);sigprocmask(SIG_UNBLOCK,&signal_set_c, NULL);run_action_from_list(SHUTDOWN);error_msg("The system is going down NOW!");kill(-1, SIGTERM);error_msg("Sent SIGTERM to all processes");sync();sleep(1);kill(-1,SIGKILL);sync();
}static void halt_poweroff_reboot_handler(int sig_no)
{unsigned int reboot_magic_no = 0;pid_t pid;set_default();switch (sig_no) {case SIGUSR1:error_msg("Requesting system halt");reboot_magic_no=RB_HALT_SYSTEM;break;case SIGUSR2:error_msg("Requesting system poweroff");reboot_magic_no=RB_POWER_OFF;break;case SIGTERM:error_msg("Requesting system reboot");reboot_magic_no=RB_AUTOBOOT;break;default:break;}sleep(1);pid = vfork();if (pid == 0) {reboot(reboot_magic_no);_exit(EXIT_SUCCESS);}while(1) sleep(1);
}

init进程处理关机的流程是:

先运行shutdown action list注销系统服务
运行kill(-1, SIGTERM);发送SIGTERM给系统中除了init外的所有进程
运行kill(-1,SIGKILL);发送SIGKILL给系统中除了init外的所有进程

Android平台的实现

做过高通项目的同学会发现高通自己实现了reboot的命令程序，而没有使用toybox。

#define ANDROID_RB_PROPERTY "sys.powerctl"ret = property_set(ANDROID_RB_PROPERTY, property_val);if (ret < 0) {perror(cmd);exit(EXIT_FAILURE);}

reboot命令最终是通过设置一个android property来做此操作的，该property是sys.powerctl。那么设置此property之后系统会执行些什么呢？实际上在init进程中会监控此property并触发对应的操作。它的函数调用栈为：

property_changed -> on property sys.powerctl -> HandlePowerctlMessage ${sys.powerctl}

其init实现的内容和上面介绍的Linux系统的实现也大同小异，这里就不做赘述了