软重启（<= AOSP 14）

Android 11 支持软重启，它是用户空间中进程的运行时重启，用于应用需要重启的更新（例如，APEX 软件包的更新）。目前，软重启仅限于在 userdata 挂载后启动的进程。

可通过以下方式请求软重启

  • 从 PowerManager，通过调用 PowerManager.reboot(PowerManager.REBOOT_USERSPACE)

  • 从 Shell，使用 adb shell svc power reboot userspace 或 adb reboot userspace

软重启后，凭据加密存储保持解锁状态。

如果设备支持软重启，则 PowerManager.isRebootingUserspace() API 方法会返回 true，并且系统属性 init.userspace_reboot.is_supported 的值等于 1。

如果设备不支持软重启，则调用 PowerManager.reboot(PowerManager.REBOOT_USERSPACE)、adb reboot userspace 和 adb shell svc power reboot userspace 将会失败。

软重启执行

在请求软重启后（通过 PowerManager 或从 shell），init 执行以下步骤

  1. 接收 sys.powerctl=reboot,userspace。

  2. fork 一个单独的 UserspaceRebootWatchdogThread() 进程来监控软重启。

  3. 触发 userspace-reboot-requested 操作，该操作会重置所有可能影响软重启的系统属性。受影响的属性

    • sys.usb.config
    • sys.usb.state
    • sys.boot_completed
    • dev.bootcomplete
    • sys.init.updatable_crashing
    • sys.init.updatable_crashing_process_name
    • apexd.status
    • sys.user.0.ce_available
    • sys.shutdown.requested
    • service.bootanim.exit

    上述属性应在启动序列期间再次设置。如果需要，您可以重置其他属性。例如，请参阅 rootdir/init.rc 中的 on userspace-reboot-requested 操作。

  4. 运行 DoUserspaceReboot 函数，该函数执行以下操作

    1. 向在挂载 userdata 后启动的进程发送 SIGTERM，并等待它们停止。
    2. 达到超时后，发送 SIGKILL 以杀死任何正在运行的进程。
    3. 调用 /system/bin/vdc volume reset。
    4. 卸载 zRAM 后备设备。
    5. 卸载活动的 APEX 软件包。
    6. 切换回引导程序挂载命名空间。
    7. 触发 userspace-reboot-resume 操作。

如果在软重启之前请求了文件系统检查点，则在 userspace-reboot-fs-remount 操作期间，userdata 将重新挂载到检查点模式（有关详细信息，请参见以下部分）。在 sys.boot_completed property 设置为 1 后，即认为软重启已完成。在软重启结束时，显示屏将保持关闭状态，并且需要显式的用户交互才能唤醒它。

文件系统检查点

如果在软重启之前请求了文件系统检查点，则在软重启期间，userdata 将重新挂载到检查点模式。重新挂载逻辑在 fs_mgr_remount_userdata_into_checkpointing 函数中实现，并且因检查点方法而异。具体而言，当 userdata 支持时

  • 文件系统级检查点（例如，f2fs），userdata 将使用 checkpoint=disable 选项重新挂载。

  • 块级检查点（例如，ext4），然后卸载 /data，并销毁其挂载的所有父设备映射器设备。接下来，userdata 将使用与正常检查点启动中使用的相同代码路径进行挂载。

如果文件系统级密钥环用于管理凭据加密 (CE) 和设备加密 (DE) 密钥，则在卸载 userdata 后，密钥将丢失。为了允许密钥恢复，在将密钥安装到文件系统密钥环时，vold 还会将类型为 fscrypt-provisioning 的相同密钥安装到会话级密钥环。当调用 init_user0 时，vold 会在文件系统密钥环中重新安装密钥。

回退到硬重启

为了确保软重启不会使设备处于无法使用的状态，Android 11 包含回退到硬重启的机制，当满足以下条件之一时会触发该机制

  • 设备在给定的超时时间内未能启动软重启（即，sys.init.userspace_reboot.in_progress=1）。
  • 进程在给定的超时时间内未能停止。
  • /system/bin/vdc volume reset 操作失败。
  • zRAM 设备的卸载失败。
  • 活动的 APEX 软件包卸载不正确。
  • 尝试将 userdata 重新挂载到检查点模式失败。
  • 设备在给定的超时时间内未能成功启动（即，sys.boot_completed=1）。

按设备配置

可以通过更改以下属性的值来调整某些软重启方面

  • init.userspace_reboot.is_supported 控制设备何时可以执行软重启。如果此属性的值为 false、0 或未指定，则尝试重启将被拒绝。
  • init.userspace_reboot.sigkill.timeoutmillis 控制进程接收到 SIGKILL 信号后停止的超时时间（以毫秒为单位）。如果其中一个进程在给定的超时时间内未能停止，则会触发回退到硬重启。
  • init.userspace_reboot.sigterm.timeoutmillis 控制进程接收到 SIGTERM 信号后终止的超时时间（以毫秒为单位）。所有在给定的超时时间内未能终止的进程都将收到 SIGKILL 信号。
  • init.userspace_reboot.started.timeoutmillis 控制软重启启动的超时时间（以毫秒为单位）（即，sys.init.userspace_reboot.in_progress=1）。如果设备在给定的超时时间内未能启动软重启，则会触发回退到硬重启。
  • init.userspace_reboot.userdata_remount.timeoutmillis 控制卸载 userdata 的超时时间（以毫秒为单位）。如果设备在给定的超时时间内未能卸载 userdata，则会触发回退到硬重启。
  • init.userspace_reboot.watchdog.timeoutmillis 控制设备成功启动的超时时间（以毫秒为单位）（即，sys.boot_completed=1）。如果设备在给定的超时时间内未能启动，则会触发回退到硬重启。

自定义软重启期间的动画

软重启的参考实现包括自定义软重启期间显示的动画的功能。

在 userspace-reboot-fs-remount 操作结束时，init 启动 bootanim 服务。此服务按列出的顺序查找以下动画文件是否存在，并播放找到的第一个文件

  • /product/media/userspace-reboot.zip
  • /oem/media/userspace-reboot.zip
  • /system/media/userspace-reboot.zip

如果未指定任何特定于软重启的动画文件，则 bootanim 将显示默认的 android 动画。

测试

Android 11 包括软重启的参考实现。此外，您可以使用 UserspaceRebootHostTest 中的 CTS 测试来验证软重启。