Android源码分析--Android系统启动

灰太狼 2022-03-15 02:20 303阅读 0赞

# Android系统启动 #

> 其实Android系统的启动最主要的内容无非是init、Zygote、SystemServer这三个进程的启动，他们一起构成的铁三角是Android系统的基础。这里我不会贴上大段大段的代码，只是一些总结，并提供了相关源码的链接。

## 启动大纲 ##

1.  启动电源以及引导程序加载
2.  引导程序BootLoader启动
3.  Linux内核启动
4.  init进程启动
5.  Zygote进程启动
6.  SystemServer进程启动
7.  Launcher启动

## 启动流程图 ##

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## 启动详解 ##

### init进程启动的准备工作 ###

> init进程是在Linux内核加载完成后启动的，因此要想启动init进程，必须先加载Linux内核，而Linux则是由引导程序BootLoader拉起来的。

*  当电源被按下后，引导芯片代码（ROM）执行，并将引导程序BootLoader加载到RAM中执行。
 *  BootLoader运行，它的作用就是把系统OS拉起来并运行。
 *  Linux内核被拉起运行后，会设置缓存、被保护存储器、计划列表、加载驱动等，最后会在系统文件中寻找init.rc文件，启动init进程。

### init进程启动 ###

> init进程主要用于初始化和启动属性服务，并启动Zygote进程。init进程的源码在[system/core/init/init.cpp][system_core_init_init.cpp]\`下。

*  创建和挂载启动所需要的文件目录（tmpfs、devpts、proc、sysfs和selinuxfs），他们都是系统运行时目录。
 *  初始化并启动属性服务（类似window里面的注册表）。
 *  解析[init.rc][]配置文件。
 *  启动Zygote进程。

### Zygote进程启动 ###

> 在Android系统中，DVM和ART、应用程序进程以及运行系统的关键服务SystemServer进程都是由Zygote进程来创建的，我们也可以将其称为孵化器。它通过fork的形式来创建应用程序进程和SystemServer进程。

*  init进程调用[app\_main][app_main]创建了[AndroidRuntime][],通过调用它的start方法来启动Zygote。
 *  在[AndroidRuntime][]中创建了Java虚拟机，并为其注册了JNI方法
 *  通过JNI反射调用[ZygoteInit][]进入Zygote的Java框架层，最终启动了Zygote进程。

#### ZygoteInit的main方法 ####

> 这里需要注意的是，之前的所以初始化操作都是在Native层进行的，直到我们通过JNI调用ZygoteInit的main方法后，我们才进入了Java框架层。

*  创建了一个Server端的socket(主要用于跨进程通信)。
 *  预加载类和资源。
 *  启动SystemServer进程。
 *  等待AMS（ActivityManagerService）请求创建新的应用程序进程。

### SystemServer进程启动 ###

> SystemServer进程主要用于创建和启动系统服务，包括我们常用的AMS、WMS和PMS等。

*  启动Binder线程池，用于与其他进程进行通信。
 *  创建[SystemServiceManager][]，其用于对系统的服务进行创建、启动和生命周期的管理。
 *  启动各种系统服务（引导服务、核心服务和其他服务等）

### Launcher启动 ###

> Launcher通俗地说就是Android系统的桌面，是系统的门户，用于启动应用程序，其本质就是一个Activity,类名为"com.android.launcher3.Launcher",[点击查看Launcher的AndroidManifest.xml][Launcher_AndroidManifest.xml]。

*  [SystemServer][]调用[AMS][]的`systemReady`方法准备启动Launcher
 *  AMS中又会调用ActivityStackSupervisor和ActivityStack进行一系列的准备工作，最终又调用了AMS的`startHomeActivityLocked`方法，使用[ActivityStarter][]的`startHomeActivityLocked`启动Launcher。

### 启动架构示意图 ###

我们都知道Android系统架构是Linux Kernel、Android Runtime、Liberaries、Application Framework和Application这五个部分组成的，如下图所示:

那么Android系统在启动过程中，都经历了哪些架构组成部分呢？以下给出简要的示意图：

[system_core_init_init.cpp]: https://link.juejin.im?target=http%3A%2F%2Fandroidxref.com%2F9.0.0_r3%2Fxref%2Fsystem%2Fcore%2Finit%2Finit.cpp
[init.rc]: https://link.juejin.im?target=http%3A%2F%2Fandroidxref.com%2F9.0.0_r3%2Fxref%2Fsystem%2Fcore%2Frootdir%2Finit.rc
[app_main]: https://link.juejin.im?target=http%3A%2F%2Fandroidxref.com%2F9.0.0_r3%2Fxref%2Fframeworks%2Fbase%2Fcmds%2Fapp_process%2Fapp_main.cpp
[AndroidRuntime]: https://link.juejin.im?target=http%3A%2F%2Fandroidxref.com%2F9.0.0_r3%2Fxref%2Fframeworks%2Fbase%2Fcore%2Fjni%2FAndroidRuntime.cpp
[ZygoteInit]: https://link.juejin.im?target=http%3A%2F%2Fandroidxref.com%2F9.0.0_r3%2Fxref%2Fframeworks%2Fbase%2Fcore%2Fjava%2Fcom%2Fandroid%2Finternal%2Fos%2FZygoteInit.java
[SystemServiceManager]: https://link.juejin.im?target=http%3A%2F%2Fandroidxref.com%2F9.0.0_r3%2Fxref%2Fframeworks%2Fbase%2Fservices%2Fcore%2Fjava%2Fcom%2Fandroid%2Fserver%2FSystemServiceManager.java
[Launcher_AndroidManifest.xml]: https://link.juejin.im?target=http%3A%2F%2Fandroidxref.com%2F9.0.0_r3%2Fxref%2Fpackages%2Fapps%2FLauncher3%2FAndroidManifest.xml
[SystemServer]: https://link.juejin.im?target=http%3A%2F%2Fandroidxref.com%2F9.0.0_r3%2Fxref%2Fframeworks%2Fbase%2Fservices%2Fjava%2Fcom%2Fandroid%2Fserver%2FSystemServer.java
[AMS]: https://link.juejin.im?target=http%3A%2F%2Fandroidxref.com%2F9.0.0_r3%2Fxref%2Fframeworks%2Fbase%2Fservices%2Fcore%2Fjava%2Fcom%2Fandroid%2Fserver%2Fam%2FActivityManagerService.java%2315122
[ActivityStarter]: https://link.juejin.im?target=http%3A%2F%2Fandroidxref.com%2F9.0.0_r3%2Fxref%2Fframeworks%2Fbase%2Fservices%2Fcore%2Fjava%2Fcom%2Fandroid%2Fserver%2Fam%2FActivityStarter.java