Linux 内核如何启动 Android init

问题场景

Bootloader 已经跳转内核，但设备仍可能在创建 Android 属性和服务前失败。这个阶段的中心问题是：Linux 如何从“只有内核能运行”推进到执行用户空间 PID 1？

本文只追踪通用 Linux 启动职责与 Android ramdisk 中 /init 的交接。设备驱动顺序、内核 版本和压缩入口依产品而异，判断是否越过内核/用户空间边界要结合 PID 1、内核命令行和早期 日志。

核心结论

1. Bootloader 跳转后，内核先建立内存、调度、中断、时钟和驱动等基础能力。
2. 内核准备初始根文件系统后尝试执行 init；Android 启动镜像提供的 /init 成为 PID 1。
3. /init 已运行只能说明进入 Android 用户空间，不能说明分区、SELinux、Zygote 或 SystemServer 已就绪。
4. 内核日志的可见性受 build type、权限和 pstore/串口配置影响。

主流程

阶段一：接收 Bootloader 上下文

• 执行者：体系结构相关内核入口；输入：CPU 状态、设备树、cmdline。
• 动作：建立早期页表和可运行的 C 环境；下一跳：通用内核初始化。
• 边界：体系结构与设备相关。

阶段二：建立内核公共能力

• 执行者：内核启动线程；输入：编译配置与设备描述。
• 动作：初始化内存、调度、IRQ、时间、驱动模型和文件系统。
• 下一跳：kernel_init；边界：仍在内核态。

阶段三：执行 Android init

• 执行者：内核 init 线程；输入：初始根文件系统与 init 路径。
• 动作：尝试执行用户空间 init；Android ramdisk 中 /init 进入 system/core/init/main.cpp。
• 下一跳：FirstStageMain()；边界：内核态到用户态，产生 PID 1。

关键源码

源码节点：Android init 的分派入口

• 方法：main()；路径：system/core/init/main.cpp；进程：PID 1。

int main(int argc, char** argv) {
    // 省略ueventd、subcontext 等分派
    if (is_first_stage) {
        return android::init::FirstStageMain(argc, argv);
    }
    return android::init::SecondStageMain(argc, argv);
}

结论：AOSP 源码可以直接证明 /init 进入 Android init 的阶段分派；在这之前的 kernel_init 细节应以设备实际内核树为准。

源码节点：first-stage init

• 方法：FirstStageMain()；路径：system/core/init/first_stage_init.cpp。
• 作用：建立最早期目录、设备节点与挂载条件，然后重新执行 init 进入后续阶段。

这个节点解释了为何“PID 1 已出现”仍可能看不到完整 /system 和 Framework：first stage 的目标只是为 second stage 创造条件。

验证与排障

环境：Android 设备已能连接 adb。读取 dmesg 在 user build 上通常受限；早期崩溃可能只能依靠串口或 pstore。

adb shell 'cat /proc/1/comm; readlink /proc/1/exe'
adb shell cat /proc/cmdline
adb shell 'cat /proc/uptime; getprop ro.boottime.init'
adb shell dmesg | head -n 80

预期 PID 1 名称为 init。若完全没有 Android 属性但已有内核输出，检查 ramdisk、根文件系统和 init exec；若设备重启后 /sys/fs/pstore/ 有内容，优先查内核 panic 或 watchdog。/proc/cmdline 在新设备上可能只包含部分参数，另一些来自 bootconfig。

常见误区

1. 内核不是通过 Binder 启动 init，而是执行用户空间程序。
2. init 出现不代表分区挂载或 SELinux 策略已成功。
3. AOSP Framework 源码树不一定就是设备正在运行的完整内核源码树。

源码入口

文件	关键位置	作用
见本章“关键源码”各节点	类名 / 方法名	证明主流程的关键动作
Android 14 r75 对应源码文件	使用 rg -n 核对	发布前记录真实行号，避免跨 tag 漂移