安卓系统的启动流程（源码分析）

来源：互联网发布：天津seo网络推广编辑：程序博客网时间：2024/05/20 22:37

第一步：

Android 的执行流程,首先系统会启动Linux内核,然后内核会加载各种数据结构跟驱动程序,当驱动启动完毕之后,就会开启Android系统并加载系统第一个用户级别程序init,然后在init的main方法中去创建各种文件夹mkdir()及挂载设备目录mount(),初始化log日志,跟解析init.rc配置文件。

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;

}

第二步：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

第三步：

在解析配置文件时会通过镜像app_process去调用app_main中的main方法,然后在他的main方法里去调用appRuntime.start()方法,然而AppRuntime中是没有start方法,所以他调用的是他父类AndroidRuntime里的start方法,然后在他的run方法中去启动了虚拟机startVm()。

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);

        ...
    }

第四步：跟注册JNI startReg以及加载ZygoteInit并执行它的main方法,在他的main方法中通过preloadClass()反射预加载系统运行时所依赖的核心类跟资源文件,该操作是一个非常耗时的操作,然后去调用它本身的startSystemServer()方法,在该方法中创建了一个String[]型的数据,然后再通过forkSystemServer()并将数组中的数据传递给了SystemServer类。

public static void main(String argv[]) {

// 加载系统运行依赖的class类.

...

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);

第五步：

紧接着在SystemServer的main方法里,调用init1();但是他是一个没有方法体的方法,它的方法体在SystemServer.cpp下,在该方法体中通过JNI调用System_init();

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();

第六步：

进入到System_Init类中的main方法类,然后完成Native层的开启,然后在System_Init中调用init2()方法,该方法也是一个没有方法体的,他的方法体在SystemServer中init2()方法,从而回到SystemServer中执行init2()方法

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();
        }

第七步：

在init2()方法中启动内部的serverThread类,在他的run方法中启动了framework的系统服务,如PackgeManagerService跟ActivityManagerService,当所有的服务被启动完成之后,framework也就相应的开启完成,然后就是加载launcher应用及所有安装的apk,完成整个安卓系统的启动,

@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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