Android系统关机的全流程解析

2024-03-21 17:57:02 42

在PowerManager的API文档中，给出了一个关机/重启接口：
publicvoidreboot(Stringreason)

对于这个接口的描述很简单，就是几句话。
接口的作用就是重启设备，而且，就算重启成功了也没有返回值。
需要包含REBOOT权限，也就是android.permission.REBOOT
唯一参数reason代表需要的特定重启模式，比如recovery，当然也可以为null。

一、上层空间
1.frameworks/base/core/java/android/os/PowerManager.java

/**
*Rebootthedevice.Willnotreturniftherebootis
*successful.Requiresthe{@linkandroid.Manifest.permission#REBOOT}
*permission.
*
*@paramreasoncodetopasstothekernel(e.g.,"recovery")to
*requestspecialbootmodes,ornull.
*/
publicvoidreboot(Stringreason)
{
try{
mService.reboot(reason);
}catch(RemoteExceptione){
}
}

mService为IPowerManagerBinder接口服务。

/**
*{@hide}
*/
publicPowerManager(IPowerManagerservice,Handlerhandler)
{
mService=service;
mHandler=handler;
}

2.frameworks/base/core/java/android/os/IPowerManager.aidl

interfaceIPowerManager
{
...
voidreboot(Stringreason);
...
}

3.frameworks/base/services/java/com/android/server/PowerManagerService.java

/**
*Rebootthedeviceimmediately,passing'reason'(maybenull)
*totheunderlying__rebootsystemcall.Shouldnotreturn.
*/
publicvoidreboot(Stringreason)
{
mContext.enforceCallingOrSelfPermission(android.Manifest.permission.REBOOT,null);

if(mHandler==null||!ActivityManagerNative.isSystemReady()){
thrownewIllegalStateException("Tooearlytocallreboot()");
}

finalStringfinalReason=reason;
Runnablerunnable=newRunnable(){
publicvoidrun(){
synchronized(this){
ShutdownThread.reboot(getUiContext(),finalReason,false);
}

}
};
//ShutdownThreadmustrunonaloopercapableofdisplayingtheUI.
mHandler.post(runnable);

//PowerManager.reboot()isdocumentednottoreturnsojustwaitfortheinevitable.
synchronized(runnable){
while(true){
try{
runnable.wait();
}catch(InterruptedExceptione){
}
}
}
}

4.frameworks/base/services/java/com/android/server/pm/ShutdownThread.java

/**
*Requestacleanshutdown,waitingforsubsystemstocleanuptheir
*stateetc.MustbecalledfromaLooperthreadinwhichitsUI
*isshown.
*
*@paramcontextContextusedtodisplaytheshutdownprogressdialog.
*@paramreasoncodetopasstothekernel(e.g."recovery"),ornull.
*@paramconfirmtrueifuserconfirmationisneededbeforeshuttingdown.
*/
publicstaticvoidreboot(finalContextcontext,Stringreason,booleanconfirm){
mReboot=true;
mRebootSafeMode=false;
mRebootReason=reason;
shutdownInner(context,confirm);
}

这里说明是需要重启，且不是安全模式，重启参数为传递下来的reason，shutdownInner的confirm参数是用来设置是否有确认提示框的，通过reboot接口调用重启是没有的，为false。
重启的实现在run()中，因为ShutdownThread是Thread的扩展，所以run会自动运行。

/**
*Makessurewehandletheshutdowngracefully.
*Shutsoffpowerregardlessofradioandbluetoothstateiftheallotedtimehaspassed.
*/
publicvoidrun(){
BroadcastReceiverbr=newBroadcastReceiver(){
@OverridepublicvoidonReceive(Contextcontext,Intentintent){
//Wedon'tallowappstocancelthis,soignoretheresult.
actionDone();
}
};

/*
*Writeasystempropertyincasethesystem_serverrebootsbeforewe
*gettotheactualhardwarerestart.Ifthathappens,we'llretryat
*thebeginningoftheSystemServerstartup.
*/
{
Stringreason=(mReboot?"1":"0")+(mRebootReason!=null?mRebootReason:"");
SystemProperties.set(SHUTDOWN_ACTION_PROPERTY,reason);
}

/*
*Ifwearerebootingintosafemode,writeasystemproperty
*indicatingso.
*/
if(mRebootSafeMode){
SystemProperties.set(REBOOT_SAFEMODE_PROPERTY,"1");
}
...
rebootOrShutdown(mReboot,mRebootReason);
}

在重启前会将重启原因写入sys.shutdown.requested，如果没有则为空，如果是安全模式还会将persist.sys.safemode置1，之后会进行一些关机前的预处理，关闭ActivityManager以及MountService，最终调用rebootOrShutdown进行关机操作。

/**
*Donotcallthisdirectly.Use{@link#reboot(Context,String,boolean)}
*or{@link#shutdown(Context,boolean)}instead.
*
*@paramreboottruetorebootorfalsetoshutdown
*@paramreasonreasonforreboot
*/
publicstaticvoidrebootOrShutdown(booleanreboot,Stringreason){
if(reboot){
Log.i(TAG,"Rebooting,reason:"+reason);
try{
PowerManagerService.lowLevelReboot(reason);
}catch(Exceptione){
Log.e(TAG,"Rebootfailed,willattemptshutdowninstead",e);
}
}elseif(SHUTDOWN_VIBRATE_MS>0){
//vibratebeforeshuttingdown
Vibratorvibrator=newSystemVibrator();
try{
vibrator.vibrate(SHUTDOWN_VIBRATE_MS);
}catch(Exceptione){
//Failuretovibrateshouldn'tinterruptshutdown.Justlogit.
Log.w(TAG,"Failedtovibrateduringshutdown.",e);
}

//vibratorisasynchronoussoweneedtowaittoavoidshuttingdowntoosoon.
try{
Thread.sleep(SHUTDOWN_VIBRATE_MS);
}catch(InterruptedExceptionunused){
}
}

//Shutdownpower
Log.i(TAG,"Performinglow-levelshutdown...");
PowerManagerService.lowLevelShutdown();
}
}

如果确认重启，则调用PowerManagerService的lowLevelReboot函数，参数就是传递下来的reason，稍后分析。如果不是重启，即mReboot=false,那就是需要关机了，在shutdown函数中就能够知道。

/**
*Requestacleanshutdown,waitingforsubsystemstocleanuptheir
*stateetc.MustbecalledfromaLooperthreadinwhichitsUI
*isshown.
*
*@paramcontextContextusedtodisplaytheshutdownprogressdialog.
*@paramconfirmtrueifuserconfirmationisneededbeforeshuttingdown.
*/
publicstaticvoidshutdown(finalContextcontext,booleanconfirm){
mReboot=false;
mRebootSafeMode=false;
shutdownInner(context,confirm);
}

关机的时候需要震动，就是这里了SHUTDOWN_VIBRATE_MS，默认的定义是500ms。但是在代码上看，无论如何，最后都会调用一下lowLevelShutdown函数，也就是关机。逻辑上，这里可能是个问题，但是实际中，如果重启操作能够调用成功的话，整个系统都重启了，后边的代码当然不可能执行到了。
目光转回PowerManagerService
4.frameworks/base/services/java/com/android/server/PowerManagerService.java

/**
*Low-levelfunctiontorebootthedevice.
*
*@paramreasoncodetopasstothekernel(e.g."recovery"),ornull.
*@throwsIOExceptionifrebootfailsforsomereason(eg,lackof
*permission)
*/
publicstaticvoidlowLevelReboot(Stringreason)throwsIOException{
nativeReboot(reason);
}

/**
*Low-levelfunctionturnthedeviceoffimmediately,withouttrying
*tobeclean.Mostpeopleshoulduse
*{@linkcom.android.server.pm.internal.app.ShutdownThread}foracleanshutdown.
*/
publicstaticvoidlowLevelShutdown(){
nativeShutdown();
}

很熟悉的字样native，是JNI调用了：

privatestaticnativevoidnativeShutdown();
privatestaticnativevoidnativeReboot(Stringreason)throwsIOException;

5.frameworks/base/services/jni/com_android_server_PowerManagerService.cpp

staticJNINativeMethodgPowerManagerServiceMethods[]={
/*name,signature,funcPtr*/
...
{"nativeShutdown","()V",
(void*)nativeShutdown},
{"nativeReboot","(Ljava/lang/String;)V",
(void*)nativeReboot},
...
};

这两个好哥俩的实现也是在一起的：

staticvoidnativeShutdown(JNIEnv*env,jobjectclazz){
android_reboot(ANDROID_RB_POWEROFF,0,0);
}

staticvoidnativeReboot(JNIEnv*env,jobjectclazz,jstringreason){
if(reason==NULL){
android_reboot(ANDROID_RB_RESTART,0,0);
}else{
constchar*chars=env->GetStringUTFChars(reason,NULL);
android_reboot(ANDROID_RB_RESTART2,0,(char*)chars);
env->ReleaseStringUTFChars(reason,chars);//Incaseitfails.
}
jniThrowIOException(env,errno);
}

可以看到无论是关机还是重启，都是调用android_reboot来实现的，只是参数不一样而已。

6.system/core/libcutils/android_reboot.c

intandroid_reboot(intcmd,intflags,char*arg)
{
intret=0;
intreason=-1;

#ifdefRECOVERY_PRE_COMMAND
if(cmd==(int)ANDROID_RB_RESTART2){
if(arg&&strlen(arg)>0){
charcmd[PATH_MAX];
sprintf(cmd,RECOVERY_PRE_COMMAND"%s",arg);
system(cmd);
}
}
#endif

if(!(flags&ANDROID_RB_FLAG_NO_SYNC))
sync();

if(!(flags&ANDROID_RB_FLAG_NO_REMOUNT_RO))
remount_ro();

switch(cmd){
caseANDROID_RB_RESTART:
reason=RB_AUTOBOOT;
break;

caseANDROID_RB_POWEROFF:
ret=reboot(RB_POWER_OFF);
returnret;

caseANDROID_RB_RESTART2:
//REBOOT_MAGIC
break;

default:
return-1;
}

#ifdefRECOVERY_PRE_COMMAND_CLEAR_REASON
reason=RB_AUTOBOOT;
#endif

if(reason!=-1)
ret=reboot(reason);
else
ret=__reboot(LINUX_REBOOT_MAGIC1,LINUX_REBOOT_MAGIC2,
LINUX_REBOOT_CMD_RESTART2,arg);

returnret;
}

以rebootrecovery为例，arg即为recovery,所在在第五步的时候会传入ANDROID_RB_RESTART2。到了android_reboot函数中，会看到这样的定义#ifdefRECOVERY_PRE_COMMAND，即属于重启前会执行的命令，如果定义了就会执行。
下面也是做了一些关机重启前的预处理工作，sync()作用是将缓存中的信息写入磁盘，以免程序异常结束导致文件被损坏，linux系统关机前会做几次这样的动作；而remount_ro()作用是通过调用emergency_remount()强制将文件系统挂载为只读，不再允许任何写入操作，同时会通过检查/proc/mounts的设备状态来确认是否当前的所有写入工作已经完成，这个检查过程是阻塞操作。
接下来才是对参数的解析处理：
1）普通重启ANDROID_RB_RESTART，reason=RB_AUTOBOOT；
2）关机ANDROID_RB_POWEROFF，无需reason，直接调用reboot进行关机；
3）带参数的特殊重启ANDROID_RB_RESTART2，reason将为默认值-1
这里又出现一个#ifdefRECOVERY_PRE_COMMAND_CLEAR_REASON，如果定义了它，则无论上层传下来的参数是什么样的，最终都只是普通重启而已。定义它的方式是在BoardConfig.mk中加入TARGET_RECOVERY_PRE_COMMAND_CLEAR_REASON:=true，应该有厂商会喜欢这么做的，毕竟除了普通重启，都可能带给用户一定的风险。
最后会对reason进行一个检测，那么通过上边的分析，其实只有带参数的特殊重启才会为-1,而不等于-1的情况中有普通重启和关机，而关机已经自行解决了……所以，不等于-1的情况到了这里也只有普通重启了。最终这里就是区分普通重启与特殊重启的地方了。这里再插入一个问题，其他的几个cmd都是什么值呢？答案在bionic/libc/include/sys/reboot.h中：

#defineRB_AUTOBOOTLINUX_REBOOT_CMD_RESTART
#defineRB_HALT_SYSTEMLINUX_REBOOT_CMD_HALT
#defineRB_ENABLE_CADLINUX_REBOOT_CMD_CAD_ON
#defineRB_DISABLE_CADLINUX_REBOOT_CMD_CAD_OFF
#defineRB_POWER_OFFLINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF

而，LINUX_REBOOT_XXXX之类的在bionic/libc/kernel/common/linux/reboot.h中：

#defineLINUX_REBOOT_MAGIC10xfee1dead
#defineLINUX_REBOOT_MAGIC2672274793
/*WARNING:DONOTEDIT,AUTO-GENERATEDCODE-SEETOPFORINSTRUCTIONS*/
#defineLINUX_REBOOT_MAGIC2A85072278
#defineLINUX_REBOOT_MAGIC2B369367448
#defineLINUX_REBOOT_MAGIC2C537993216
#defineLINUX_REBOOT_CMD_RESTART0x01234567
/*WARNING:DONOTEDIT,AUTO-GENERATEDCODE-SEETOPFORINSTRUCTIONS*/
#defineLINUX_REBOOT_CMD_HALT0xCDEF0123
#defineLINUX_REBOOT_CMD_CAD_ON0x89ABCDEF
#defineLINUX_REBOOT_CMD_CAD_OFF0x00000000
#defineLINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF0x4321FEDC
/*WARNING:DONOTEDIT,AUTO-GENERATEDCODE-SEETOPFORINSTRUCTIONS*/
#defineLINUX_REBOOT_CMD_RESTART20xA1B2C3D4
#defineLINUX_REBOOT_CMD_SW_SUSPEND0xD000FCE2
#defineLINUX_REBOOT_CMD_KEXEC0x45584543

至于为什么他们是这样奇怪的值这个问题，我只能说他们是magicnumber，魔法嘛，本来就是正常人不能够理解的，所以~~~放过他们吧，只要知道他们没有是-1的就OK啦。
先来看reboot函数，按照往常的经验，reboot最终一定会调用到__reboot的。

7.bionic/libc/unistd/reboot.c

intreboot(intmode)
{
return__reboot(LINUX_REBOOT_MAGIC1,LINUX_REBOOT_MAGIC2,mode,NULL);
}

Bingo！果然是这样，如此说来reboot(reason)->reboot(RB_AUTOBOOT)->__reboot(LINUX_REBOOT_MAGIC1,LINUX_REBOOT_MAGIC2,LINUX_REBOOT_CMD_RESTART,NULL)，要是直接这样写多好~~~免得绕这一层了。

二、KERNEL域
8.__reboot通过syscall来到内核
这里用一些篇幅简要介绍syscall，以后遇到类似的东西更好追踪一些。
第七步中的__reboot在arm架构的实现是这样的（bionic/libc/arch-arm/syscalls/__reboot.S）

ENTRY(__reboot)
.save{r4,r7}
stmfdsp!,{r4,r7}
ldrr7,=__NR_reboot
swi#0
ldmfdsp!,{r4,r7}
movsr0,r0
bxpllr
b__set_syscall_errno
END(__reboot)

可以看出来，这里将__reboot的实现映射到了__NR_reboot,而在bionic/libc/sys/linux-syscalls.h能够找到：

#define__NR_reboot(__NR_SYSCALL_BASE+88)

其被指定了一个固定的偏移量，在被调用的时候就是通过这个偏移量去内核中寻找对应的入口的，由此可见，内核中一定有着相同的定义，否则将不能成功调用。内核中对syscall偏移量的定义在内核源码中的arch/arm/include/asm/unistd.h，相关信息完全一致。
已经找到了内核中的对应映射，那么下一步就要去找寻真正的实现函数了，在include/asm-generic/unistd.h中可以找到内核对__NR_reboot的syscall函数映射，即

/*kernel/sys.c*/
#define__NR_setpriority140
__SYSCALL(__NR_setpriority,sys_setpriority)
#define__NR_getpriority141
__SYSCALL(__NR_getpriority,sys_getpriority)
#define__NR_reboot142
__SYSCALL(__NR_reboot,sys_reboot)

同时，能够发现如此温馨的一幕，内核已经指引我们下一步该去哪里寻找sys_reboot，即kernel/sys.c。

9.kernel/sys.c
在进入这个文件前，我们先去include/linux/syscalls.h中查看一下sys_reboot的定义：

asmlinkagelongsys_reboot(intmagic1,intmagic2,unsignedintcmd,
void__user*arg);

与__reboot的调用参数一致。
进入sys.c文件后，并没有找到名为sys_reboot的函数，而通过仔细查找，发现一个很有趣的函数，其定义为SYSCALL_DEFINE4(reboot,int,magic1,int,magic2,unsignedint,cmd,void__user*,arg)，对比__reboot的参数，能够符合。究竟是不是这个函数？
同样在include/linux/syscalls.h文件中，能够找到这样几个定义：

#defineSYSCALL_DEFINE1(name,...)SYSCALL_DEFINEx(1,_##name,__VA_ARGS__)
#defineSYSCALL_DEFINE2(name,...)SYSCALL_DEFINEx(2,_##name,__VA_ARGS__)
#defineSYSCALL_DEFINE3(name,...)SYSCALL_DEFINEx(3,_##name,__VA_ARGS__)
#defineSYSCALL_DEFINE4(name,...)SYSCALL_DEFINEx(4,_##name,__VA_ARGS__)
#defineSYSCALL_DEFINE5(name,...)SYSCALL_DEFINEx(5,_##name,__VA_ARGS__)
#defineSYSCALL_DEFINE6(name,...)SYSCALL_DEFINEx(6,_##name,__VA_ARGS__)
...

#defineSYSCALL_DEFINEx(x,sname,...)\
__SYSCALL_DEFINEx(x,sname,__VA_ARGS__)
...

#define__SYSCALL_DEFINEx(x,name,...)\
asmlinkagelongsys##name(__SC_DECL##x(__VA_ARGS__))

整合后等价于：

#defineSYSCALL_DEFINE4(name,...)\
asmlinkagelongsys##_name(__SC_DECL##4(__VA_ARGS__))

这样就不难看出，SYSCALL_DEFINE4(reboot,int,magic1,int,magic2,unsignedint,cmd,void__user*,arg)就是sys_reboot,也就是上层调用的__reboot的最终实现。函数实现如下：

/*
*Rebootsystemcall:forobviousreasonsonlyrootmaycallit,
*andevenrootneedstosetupsomemagicnumbersintheregisters
*sothatsomemistakewon'tmakethisrebootthewholemachine.
*Youcanalsosetthemeaningofthectrl-alt-del-keyhere.
*
*rebootdoesn'tsync:dothatyourselfbeforecallingthis.
*/
SYSCALL_DEFINE4(reboot,int,magic1,int,magic2,unsignedint,cmd,
void__user*,arg)
{
charbuffer[256];
intret=0;

/*Weonlytrustthesuperuserwithrebootingthesystem.*/
if(!capable(CAP_SYS_BOOT))
return-EPERM;

/*Forsafety,werequire"magic"arguments.*/
if(magic1!=LINUX_REBOOT_MAGIC1||
(magic2!=LINUX_REBOOT_MAGIC2&&
magic2!=LINUX_REBOOT_MAGIC2A&&
magic2!=LINUX_REBOOT_MAGIC2B&&
magic2!=LINUX_REBOOT_MAGIC2C))
return-EINVAL;

/*Insteadoftryingtomakethepower_offcodelooklike
*haltwhenpm_power_offisnotsetdoittheeasyway.
*/
if((cmd==LINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF)&&!pm_power_off)
cmd=LINUX_REBOOT_CMD_HALT;

mutex_lock(&reboot_mutex);
switch(cmd){
caseLINUX_REBOOT_CMD_RESTART:
kernel_restart(NULL);
break;

caseLINUX_REBOOT_CMD_CAD_ON:
C_A_D=1;
break;

caseLINUX_REBOOT_CMD_CAD_OFF:
C_A_D=0;
break;

caseLINUX_REBOOT_CMD_HALT:
kernel_halt();
do_exit(0);
panic("cannothalt");

caseLINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF:
kernel_power_off();
do_exit(0);
break;

caseLINUX_REBOOT_CMD_RESTART2:
if(strncpy_from_user(&buffer[0],arg,sizeof(buffer)-1)<0){
ret=-EFAULT;
break;
}
buffer[sizeof(buffer)-1]='\0';

kernel_restart(buffer);
break;

#ifdefCONFIG_KEXEC
caseLINUX_REBOOT_CMD_KEXEC:
ret=kernel_kexec();
break;
#endif

#ifdefCONFIG_HIBERNATION
caseLINUX_REBOOT_CMD_SW_SUSPEND:
ret=hibernate();
break;
#endif

default:
ret=-EINVAL;
break;
}
mutex_unlock(&reboot_mutex);
returnret;
}

在此函数中，首先会检测权限问题，只有超级用户才可以执行重启系统的操作：

/*Weonlytrustthesuperuserwithrebootingthesystem.*/
if(!capable(CAP_SYS_BOOT))
return-EPERM;

否则将返回权限错误。对应的权限列表在include/linux/capability.h中，重启操作为22.
随后对magicnumber进行了校验：

/*Forsafety,werequire"magic"arguments.*/
if(magic1!=LINUX_REBOOT_MAGIC1||
(magic2!=LINUX_REBOOT_MAGIC2&&
magic2!=LINUX_REBOOT_MAGIC2A&&
magic2!=LINUX_REBOOT_MAGIC2B&&
magic2!=LINUX_REBOOT_MAGIC2C))
return-EINVAL;

如果数据传输过程中没有发生错误的话，这里也当然不会有问题，所以只是一个安全性校验，基本不会发生错误。
之后有一个很有趣的检查，如果用户要求关机，而pm_power_off为空的话，就把用户的关机命令转换为挂起：

/*Insteadoftryingtomakethepower_offcodelooklike
*haltwhenpm_power_offisnotsetdoittheeasyway.
*/
if((cmd==LINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF)&&!pm_power_off)
cmd=LINUX_REBOOT_CMD_HALT;

在arch/arm/kernel/process.c中可以找到它的定义：

/*
*Functionpointerstooptionalmachinespecificfunctions
*/
void(*pm_power_off)(void);
EXPORT_SYMBOL(pm_power_off);

好的，只是一个函数指针，而且做了全局操作，整个kernel都可以调用它。以高通msm7x30为例，在arch/arm/mach-msm/pm2.c中对这个函数指针进行了赋值：

pm_power_off=msm_pm_power_off;

msm_pm_power_off的具体实现就不再跟踪了，各家的都不一样，跟下去没有太大意义。现在只要知道，我分析的这个kernel是给了这个函数指针赋值的，所以不为空，关机命令将正常执行。
接下来就是这个函数的正题了，对用户命令进行解析操作，同时这个过程是用reboot_mutex互斥锁来进行保护的，以保证同一时间只可能有一个解析过程，避免冲突。
下边贴出所有关机重启相关的命令定义：

/*
*Commandsacceptedbythe_reboot()systemcall.
*
*RESTARTRestartsystemusingdefaultcommandandmode.
*HALTStopOSandgivesystemcontroltoROMmonitor,ifany.
*CAD_ONCtrl-Alt-DelsequencecausesRESTARTcommand.
*CAD_OFFCtrl-Alt-DelsequencesendsSIGINTtoinittask.
*POWER_OFFStopOSandremoveallpowerfromsystem,ifpossible.
*RESTART2Restartsystemusinggivencommandstring.
*SW_SUSPENDSuspendsystemusingsoftwaresuspendifcompiledin.
*KEXECRestartsystemusingapreviouslyloadedLinuxkernel
*/

#defineLINUX_REBOOT_CMD_RESTART0x01234567
#defineLINUX_REBOOT_CMD_HALT0xCDEF0123
#defineLINUX_REBOOT_CMD_CAD_ON0x89ABCDEF
#defineLINUX_REBOOT_CMD_CAD_OFF0x00000000
#defineLINUX_REBOOT_CMD_POWER_OFF0x4321FEDC
#defineLINUX_REBOOT_CMD_RESTART20xA1B2C3D4
#defineLINUX_REBOOT_CMD_SW_SUSPEND0xD000FCE2
#defineLINUX_REBOOT_CMD_KEXEC0x45584543

注释中的说明很详细了，比较陌生的就是关于CAD，其实就是用来想用Ctrl+Alt+Del操作的；然后SW_SYSPEND是软件休眠；KEXEC就太高端了，属于内核的一个补丁，用来利用老内核重启，详细资料：http://www.ibm.com/developerworks/cn/linux/l-kexec/?ca=dwcn-newsletter-linux
以上这些只有前六个命令被Android系统所使用，为什么这么说，可以去看bionic/libc/include/sys/reboot.h，上边已经贴出了。LINUX_REBOOT_CMD_HALT虽有定义，但是也没有发现Android系统中哪里有调用，有高手找到的话，希望能够告知一下。最终的最终，能够用到的就只有三个：

RESTART
POWER_OFF
RESTART2

10.最终实现
重启调用的是kernel_restart，区别是参数是不是空，关机则调用kernel_power_off()，先看关机：

/**
*kernel_power_off-power_offthesystem
*
*Shutdowneverythingandperformacleansystempower_off.
*/
voidkernel_power_off(void)
{
kernel_shutdown_prepare(SYSTEM_POWER_OFF);
if(pm_power_off_prepare)
pm_power_off_prepare();
disable_nonboot_cpus();
syscore_shutdown();
printk(KERN_EMERG"Powerdown.\n");
kmsg_dump(KMSG_DUMP_POWEROFF);
machine_power_off();
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(kernel_power_off);

最了一系列准备工作，最终调用machine_power_off()：

voidmachine_power_off(void)
{
machine_shutdown();
if(pm_power_off)
pm_power_off();
}

之前找寻的pm_power_off在这里就有用处了，是关机的最后一步操作。关机完成，之后看下重启操作：

/**
*kernel_restart-rebootthesystem
*@cmd:pointertobuffercontainingcommandtoexecuteforrestart
*or%NULL
*
*Shutdowneverythingandperformacleanreboot.
*Thisisnotsafetocallininterruptcontext.
*/
voidkernel_restart(char*cmd)
{
kernel_restart_prepare(cmd);
if(!cmd)
printk(KERN_EMERG"Restartingsystem.\n");
else
printk(KERN_EMERG"Restartingsystemwithcommand'%s'.\n",cmd);
kmsg_dump(KMSG_DUMP_RESTART);
machine_restart(cmd);
}
EXPORT_SYMBOL_GPL(kernel_restart);

同样的套路，也是会进行一些准备工作，之后调用machine_restart(cmd)，如果是普通重启，那么中个cmd就为NULL，如果是特殊重启，那么这个cmd就是一层一层传递下来得那个arg了。

voidmachine_restart(char*cmd)
{
machine_shutdown();
arm_pm_restart(reboot_mode,cmd);
}
...
void(*arm_pm_restart)(charstr,constchar*cmd)=arm_machine_restart;
EXPORT_SYMBOL_GPL(arm_pm_restart);

而还记得刚才的pm2.c吗？在那里同样对arm_pm_restart进行了指针赋值：

arm_pm_restart=msm_pm_restart;

赋值的函数为msm_pm_init，其调用为

late_initcall_sync(msm_pm_init);

late_initcall_sync的启动优先级是最低的，为7。module_init其实是6的优先级，数字越大优先级越低。所以，这样推断的话，最终arm_pm_restart这个函数指针会指向msm_pm_restart。关于msm_pm_restart的具体实现也不细看了，跟前边说的一样，都是各家不一样，就几行代码：

staticvoidmsm_pm_restart(charstr,constchar*cmd)
{
msm_rpcrouter_close();
msm_proc_comm(PCOM_RESET_CHIP,&restart_reason,0);

for(;;)
;
}

但是细心的朋友可能会发现这里有一个restart_reason，这个并不是传递下来的参数。事实上，这个值已经在之前kernel_restart_prepare(cmd)的时候就已经设置好了。

voidkernel_restart_prepare(char*cmd)
{
blocking_notifier_call_chain(&reboot_notifier_list,SYS_RESTART,cmd);
system_state=SYSTEM_RESTART;
usermodehelper_disable();
device_shutdown();
syscore_shutdown();
}

就是blocking_notifier机制，这个操作在之前的shutdown关机操作中也有，且是同一个list，都是reboot_notifier_list。也很容易理解，就是将注册在reboot_notifier_list上的函数传入相关参数后执行，作为了解，看一下具体是怎么使用的：(arch/arm/mach-msm/pm2.c)

staticintmsm_reboot_call
(structnotifier_block*this,unsignedlongcode,void*_cmd)
{
if((code==SYS_RESTART)&&_cmd){
char*cmd=_cmd;
if(!strcmp(cmd,"bootloader")){
restart_reason=0x77665500;
}elseif(!strcmp(cmd,"recovery")){
restart_reason=0x77665502;
}elseif(!strcmp(cmd,"eraseflash")){
restart_reason=0x776655EF;
}elseif(!strncmp(cmd,"oem-",4)){
unsignedcode=simple_strtoul(cmd+4,0,16)&0xff;
restart_reason=0x6f656d00|code;
}else{
restart_reason=0x77665501;
}
}
returnNOTIFY_DONE;
}

staticstructnotifier_blockmsm_reboot_notifier={
.notifier_call=msm_reboot_call,
};

...

staticint__initmsm_pm_init(void)
{
...
register_reboot_notifier(&msm_reboot_notifier);
...
}

OK，万事大吉，在kernel_restart_prepare的时候msm_reboot_call会被首先调用，这个函数的作用就是根据用户命令给restart_reason赋值，从而在之后调用msm_pm_restart的时候使用。这里我们发现在reboot的时候可以带的参数不仅有recovery,bootloader，还有eraseflash和oem-???，字面上看应该是用来擦除ROM和解锁之类的操作了。

三、关机怎么用？
本文的分析是由Android给出的reboot接口开始的，但是分析来分析去，回头想一想会发现，Android给出的接口reboot就真的只能重启而已，不能进行关机操作，可以在跟踪这个流程的过程中会发现，确实是有存在关机的相关接口的。那么关机该怎么用呢？
frameworks/base/services/java/com/android/serverBatteryService.java

privatefinalvoidshutdownIfNoPower(){
//shutdowngracefullyifourbatteryiscriticallylowandwearenotpowered.
//waituntilthesystemhasbootedbeforeattemptingtodisplaytheshutdowndialog.
if(mBatteryLevel==0&&!isPowered()&&ActivityManagerNative.isSystemReady()){
Intentintent=newIntent(Intent.ACTION_REQUEST_SHUTDOWN);
intent.putExtra(Intent.EXTRA_KEY_CONFIRM,false);
intent.setFlags(Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
mContext.startActivity(intent);
}

Android系统关机的全流程解析

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