Android系统启动流程.

Android启动流程

当系统引导程序启动Linux内核时, 内核会加载各种数据结构和驱动程序. 有了驱动之后, 开始启动Android系统并加载用户级别的第一个进程init(system/core/init/Init.c).

    int main(int argc, char **argv)    {        ...            // 创建各种文件夹和挂载目录.        mkdir("/dev", 0755);                ...            // 初始化日志.        log_init();                // 解析配置文件.        init_parse_config_file("/init.rc");            ...            return 0;    }

加载Init.rc文件. 主要启动了一个Zygote(孵化器)进程, 此进程是Android系统启动关键服务的一个母进程.

    service zygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server        socket zygote stream 666        onrestart write /sys/android_power/request_state wake        onrestart write /sys/power/state on        onrestart restart media        onrestart restart netd

Zygote进程的初始化在App_main.cpp文件中开启, 代码片段如下:

int main(int argc, const char* const argv[]){    // 定义Android运行时环境.    AppRuntime runtime;    int i = runtime.addVmArguments(argc, argv);    ...    bool startSystemServer = (i < argc) ?             strcmp(argv[i], "--start-system-server") == 0 : false;    setArgv0(argv0, "zygote");    set_process_name("zygote");    // 使用运行时环境启动Zygote的初始化类.    runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit",        startSystemServer);    ...}

现在从c或c++代码进入到java代码中, ZygoteInit.java初始化类, 代码如下:

    public static void main(String argv[]) {        // 加载系统运行依赖的class类.        preloadClasses();        ...                if (argv[1].equals("true")) {            // Zygote孵化器进程开始孵化系统核心服务.            startSystemServer();        } else if (!argv[1].equals("false")) {            throw new RuntimeException(argv[0] + USAGE_STRING);        }                ...    }    private static boolean startSystemServer()        throws MethodAndArgsCaller, RuntimeException {        String args[] = {            "--setuid=1000",            "--setgid=1000",            "--setgroups=1001,1002,1003,1004,1005,1006,1007,1008,1009,1010,3001,3002,3003",            "--capabilities=130104352,130104352",            "--runtime-init",            "--nice-name=system_server",            "com.android.server.SystemServer",        };        ...        // 孵化器分叉开启SystemServer类, 并且把上面定义的参数.        // 传递给此类. 用于启动系统关键服务.        pid = Zygote.forkSystemServer(                parsedArgs.uid, parsedArgs.gid,                parsedArgs.gids, debugFlags, null,                parsedArgs.permittedCapabilities,                parsedArgs.effectiveCapabilities);            ...    }

Zygote进程分叉出SystemServer类, main函数如下:

    public static void main(String[] args) {        ...                // 加载本地的动态链接库.        System.loadLibrary("android_servers");        // 调用动态链接库中的c函数.        init1(args);    }    // 这里init1的函数定义在frameworks\base\services\jni\com_android_server_SystemServer.cpp下的方法.    native public static void init1(String[] args);

com_android_server_SystemServer.cpp的代码片段如下:

    static JNINativeMethod gMethods[] = {        /* name, signature, funcPtr */        // 把native方法init1, 映射到android_server_SystemServer_init1. (这里是定义的函数指针)        { "init1", "([Ljava/lang/String;)V", (void*) android_server_SystemServer_init1 },    };    static void android_server_SystemServer_init1(JNIEnv* env, jobject clazz)    {        // 转调        system_init();    }    // 此方法没有方法体.    extern "C" int system_init();

system_init方法的方法体, 在System_init.cpp类中. 代码如下:

    extern "C" status_t system_init()    {        ...            // 开启一些硬件相关的服务.        SensorService::instantiate();                ...                // 获取Android运行时环境        AndroidRuntime* runtime = AndroidRuntime::getRuntime();            LOGI("System server: starting Android services.\n");        // 调用SystemServer类中静态方法init2. 从native层转到java层.        runtime->callStatic("com/android/server/SystemServer", "init2");                ...    }

SystemServer下init2方法如下:

    public static final void init2() {        Slog.i(TAG, "Entered the Android system server!");        // 进入Android系统服务的初始化.        Thread thr = new ServerThread();        thr.setName("android.server.ServerThread");        thr.start();    }

ServerThread中的run方法如下:

    @Override    public void run() {        ...        // 初始化系统的服务, 并且把服务添加ServiceManager中, 便于以后系统进行统一管理.        ServiceManager.addService("entropy", new EntropyService());        ...        // 调用了ActivityManagerService的systemReady的方法.        ((ActivityManagerService)ActivityManagerNative.getDefault())                .systemReady(new Runnable() {            public void run() {                ...            }        });                ...    }

ActivityManagerService下的systemReady方法如下:

public void systemReady(final Runnable goingCallback) {    ...    // 调用了ActivityStack中的resumeTopActivityLocked去启动Activity    mMainStack.resumeTopActivityLocked(null);}

ActivityStack中的resumeTopActivityLocked方法如下:

    final boolean resumeTopActivityLocked(ActivityRecord prev) {            // 找到第一个当前没有关闭的Activity, 系统刚刚系统没有任何Activity执行, 所以next为null            ActivityRecord next = topRunningActivityLocked(null);                // Remember how we'll process this pause/resume situation, and ensure            // that the state is reset however we wind up proceeding.            final boolean userLeaving = mUserLeaving;            mUserLeaving = false;                if (next == null) {                // There are no more activities!  Let's just start up the                // Launcher...                if (mMainStack) {                    // 开启Launcher应用的第一个Activity界面.                    return mService.startHomeActivityLocked();                }            }    }

home界面显示, 这时Android系统启动完毕. 进入到待机画面.
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源码分析Android启动流程

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