Android启动流程

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1. init进程

2. zygote进程

2.1 AndroidRuntime

2.2 ZygoteInit

3. system_server进程

3.1 init1阶段

3.2 init2阶段

接着Linux启动部分 http://blog.youkuaiyun.com/qianjin0703/article/details/6881107

1. init进程

系统在内核空间初始化进程，内存，文件系统，驱动模块之后，调用init_post()函数，开启第一个用户进程init，进入用户空间。

/kernel/init/main.c (仅截取部分重要代码)

[plain]  view plain copy

1. static noinline int init_post(void)  
2. {  
3.   
4.     run_init_process("/sbin/init");  
5.     run_init_process("/etc/init");  
6.     run_init_process("/bin/init");  
7.     run_init_process("/bin/sh");  
8. }  

终端下查看1号进程，

可见，init是系统守护进程和zygote的父进程。

/system/core/init/init.c 

[plain]  view plain copy

1. int main(int argc, char **argv)  
2. {  
3.   
4.     mkdir("/dev", 0755);  
5.     mkdir("/proc", 0755);  
6.     mkdir("/sys", 0755);  
7.   
8.     mount("devpts", "/dev/pts", "devpts", 0, NULL);  
9.     mount("proc", "/proc", "proc", 0, NULL);  
10.     mount("sysfs", "/sys", "sysfs", 0, NULL);  
11.   
12.     open_devnull_stdio();  
13.     klog_init();  
14.     property_init();  
15.   
16.     get_hardware_name(hardware, &revision);  
17.     process_kernel_cmdline();  
18.   
19.     init_parse_config_file("/init.rc");  
20.     action_for_each_trigger("early-init", action_add_queue_tail);  
21.   
22.     queue_builtin_action(wait_for_coldboot_done_action, "wait_for_coldboot_done");  
23.     queue_builtin_action(keychord_init_action, "keychord_init");  
24.     queue_builtin_action(console_init_action, "console_init");  
25.     action_for_each_trigger("init", action_add_queue_tail);  
26.   
27.     for(;;) {  
28.   
29.         execute_one_command();  
30.         restart_processes();  
31.   
32.         nr = poll(ufds, fd_count, timeout);  
33.   
34.         for (i = 0; i < fd_count; i++) {  
35.             if (ufds[i].revents == POLLIN) {  
36.                 if (ufds[i].fd == get_property_set_fd())  
37.                     handle_property_set_fd();  
38.                 else if (ufds[i].fd == get_keychord_fd())  
39.                     handle_keychord();  
40.                 else if (ufds[i].fd == get_signal_fd())  
41.                     handle_signal();  
42.             }  
43.         }  
44.     }  
45.   
46.     return 0;  
47. }  

init进程归纳如下

• 解析init.rc和init.*.rc
• 挂载文件系统，建立文件夹和文件，设置权限，为一些文件写入初值
• 初始化property属性
• 启动系统守护进程如adbd, vold, rild等
• 启动zygote进程

2. zygote进程

zygote既是Android系统创建java世界的盘古，又是繁殖system_server和所有应用程序的女娲。

终端下查看zygote进程，

2.1 AndroidRuntime

/frameworks/base/cmds/app_process/app_main.cpp

[cpp]  view plain copy

1. int main(int argc, const char* const argv[])  
2. {  
3.   
4.     AppRuntime runtime;  
5.   
6.     if (zygote) {  
7.         runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit",  
8.                 startSystemServer ? "start-system-server" : "");  
9. }  

AppRuntime是从AndroidRuntime类派生的，最后由runtime.start()进入Java世界。

/frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp

[cpp]  view plain copy

1. void AndroidRuntime::start(const char* className, const char* options)  
2. {  
3.   
4.     /* start the virtual machine */  
5.     JNIEnv* env;  
6.     if (startVm(&mJavaVM, &env) != 0) {  
7.         return;  
8.     }  
9.     onVmCreated(env);  
10.   
11.     /* 
12.      * Register android functions. 
13.      */  
14.     if (startReg(env) < 0) {  
15.         ALOGE("Unable to register all android natives\n");  
16.         return;  
17.     }  
18.   
19.     /* 
20.      * Start VM.  This thread becomes the main thread of the VM, and will 
21.      * not return until the VM exits. 
22.      */  
23.     char* slashClassName = toSlashClassName(className);  
24.     jclass startClass = env->FindClass(slashClassName);  
25.   
26.     jmethodID startMeth = env->GetStaticMethodID(startClass, "main",  
27.             "([Ljava/lang/String;)V");  
28.   
29.     env->CallStaticVoidMethod(startClass, startMeth, strArray);  
30.   
31. }  

-> 创建虚拟机

注意这里会设置虚拟机的heapsize，默认16M，一般32M，不能太小，否则在操作大尺寸图片时无法分配所需内存。

-> 注册jni函数

这里注册了本地方法，这些方法最终被编译进动态链接库libandroid_runtime.so，供上层Java调用。

[cpp]  view plain copy

1. static const RegJNIRec gRegJNI[] = {  
2.     REG_JNI(register_android_debug_JNITest),  
3.     REG_JNI(register_com_android_internal_os_RuntimeInit),  
4.     REG_JNI(register_android_os_SystemClock),  
5.     REG_JNI(register_android_util_Log),  
6.     REG_JNI(register_android_os_Process),  
7.     REG_JNI(register_android_os_SystemProperties),  
8.     REG_JNI(register_android_os_Binder),  
9.     REG_JNI(register_android_view_Display),  
10.     REG_JNI(register_android_graphics_Bitmap),  
11.     REG_JNI(register_android_graphics_Camera),  
12.     REG_JNI(register_android_database_SQLiteDatabase),  
13.     REG_JNI(register_android_os_Power),  
14.     REG_JNI(register_android_os_StatFs),  
15.     REG_JNI(register_android_net_NetworkUtils),  
16.     REG_JNI(register_android_nfc_NdefMessage),  
17.     REG_JNI(register_com_android_internal_os_ZygoteInit),  
18.     REG_JNI(register_android_hardware_Camera),  
19.     REG_JNI(register_android_hardware_SensorManager),  
20.     REG_JNI(register_android_hardware_UsbDevice),  
21.     REG_JNI(register_android_media_AudioRecord),  
22.     REG_JNI(register_android_media_AudioSystem),  
23.     REG_JNI(register_android_media_AudioTrack),  
24.     REG_JNI(register_android_opengl_classes),  
25.     REG_JNI(register_android_bluetooth_BluetoothSocket),  
26.     REG_JNI(register_android_server_BluetoothService),  
27.   
28.     REG_JNI(register_android_app_ActivityThread),  
29.     REG_JNI(register_android_app_NativeActivity),  
30.     REG_JNI(register_android_view_InputChannel),  
31.     REG_JNI(register_android_view_InputQueue),  
32.     REG_JNI(register_android_view_KeyEvent),  
33.     REG_JNI(register_android_view_MotionEvent),  
34.     REG_JNI(register_android_view_PointerIcon),  
35.   
36. };  

2.2 ZygoteInit

/frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteInit.java

[java]  view plain copy

1. public static void main(String argv[]) {  
2.     try {  
3.         SamplingProfilerIntegration.start();  
4.   
5.         registerZygoteSocket();  
6.   
7.         preload();  
8.   
9.         SamplingProfilerIntegration.writeZygoteSnapshot();  
10.   
11.         if (argv[1].equals("start-system-server")) {  
12.             startSystemServer();  
13.         }   
14.   
15.             runSelectLoopMode();  
16.   
17.         closeServerSocket();  
18.     }   
19. }  

-> 建立服务端Socket

zygote及系统中其他程序的通信没有使用Binder，而是采用了基于AF_UNIX类型的Socket.

-> 预加载类和资源

预加载的类可以在 /frameworks/base/preloaded-classes 查看。预加载的资源生成framewrok-res.apk，主要是一些图标，刷机达人经常修改它。

-> 启动system_server进程

zygote进程fork出system_server子进程，把任务繁重的系统服务全部托管出去，自己负责循环监听所有应用程序的请求。

-> 等待应用程序的请求

zygote通过runSelectLoopMode()处理应用程序客户端的请求，由ZygoteConnection的runOnce()孵化出新的应用程序。

综上所述，zygote进程归纳如下

• 创建虚拟机
• 注册jni函数
• 预加载类和资源
• 启动system_server进程
• 监听应用程序请求

3. system_server进程

/frameworks/base/services/java/com/android/SystemServer.java

[java]  view plain copy

1. public static void main(String[] args) {  
2.   
3.     System.loadLibrary("android_servers");  
4.     init1(args);  
5. }  

3.1 init1阶段
加载libandriod_server.so库，实现init1

/frameworks/base/cmds/system_server/library/system_init.cpp

[cpp]  view plain copy

1. extern "C" status_t system_init()  
2. {  
3.   
4.     sp<GrimReaper> grim = new GrimReaper();  
5.     sm->asBinder()->linkToDeath(grim, grim.get(), 0);  
6.   
7.     char propBuf[PROPERTY_VALUE_MAX];  
8.     property_get("system_init.startsurfaceflinger", propBuf, "1");  
9.     if (strcmp(propBuf, "1") == 0) {  
10.         // Start the SurfaceFlinger  
11.         SurfaceFlinger::instantiate();  
12.     }  
13.   
14.     property_get("system_init.startsensorservice", propBuf, "1");  
15.     if (strcmp(propBuf, "1") == 0) {  
16.         // Start the sensor service  
17.         SensorService::instantiate();  
18.     }  
19.   
20.     AndroidRuntime* runtime = AndroidRuntime::getRuntime();  
21.   
22.     jclass clazz = env->FindClass("com/android/server/SystemServer");  
23.     jmethodID methodId = env->GetStaticMethodID(clazz, "init2", "()V");  
24.     env->CallStaticVoidMethod(clazz, methodId);  
25.   
26.     return NO_ERROR;  
27. }  

3.2 init2阶段

init2回到Java层，启动一个ServerThread线程，启动系统的各项服务。