Android源码分析--Android系统启动

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。

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`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。

  • 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:


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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:

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