Android系统启动流程

最新推荐文章于 2023-07-12 16:14:11 发布

原创最新推荐文章于 2023-07-12 16:14:11 发布 · 95 阅读

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本文详细介绍了Android系统的启动过程，从Linux内核启动到加载init进程，再到Zygote初始化及system_server服务启动等关键步骤。深入分析了核心组件和服务的工作原理。

当系统引导程序启动Linux内核，内核会记载各种数据结构，和驱动程序，加载完毕之后，Android系统开始启动并加载第一个用户级别的进程：init（system/core/init/Init.c）

查看Init.c代码，看main函数

int main(int argc, char **argv)
{
     ...
    //执行Linux指令
    mkdir("/dev", 0755);
    mkdir("/proc", 0755);
    mkdir("/sys", 0755);

    ...
    //解析执行init.rc配置文件
    init_parse_config_file("/init.rc");
    ...
}

在init.rc中定义好的指令都会开始执行，其中执行了很多bin指令，启动系统服务

//启动孵化器进程，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

在appprocess文件夹下找到appmain.cpp，查看main函数，发现以下代码

int main(int argc, const char* const argv[])
{
    ...
    //启动一个系统服务：ZygoteInit
    runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit",startSystemServer);
    ...
}

在ZygoteInit.java中，查看main方法

 public static void main(String argv[]) {
    ...
    //加载Android系统需要的类
    preloadClasses();
    ...
    if (argv[1].equals("true")) {
        //调用方法启动一个系统服务
        startSystemServer();
    }
    ...
}

startSystemServer()方法的方法体

String args[] = {
    "--setuid=1000",
    "--setgid=1000",
    "--setgroups=1001,1002,1003,1004,1005,1006,1007,1008,1009,1010,1018,3001,3002,3003",
    "--capabilities=130104352,130104352",
    "--runtime-init",
    "--nice-name=system_server",
    "com.android.server.SystemServer",
};

...
//分叉启动上面字符串数组定义的服务
 pid = Zygote.forkSystemServer(
 parsedArgs.uid, parsedArgs.gid,
 parsedArgs.gids, debugFlags, null,
 parsedArgs.permittedCapabilities,
 parsedArgs.effectiveCapabilities);

SystemServer服务被启动

public static void main(String[] args) {
    ...
    //加载动态链接库
     System.loadLibrary("android_servers");
    //执行链接库里的init1方法
    init1(args);
    ...
}

动态链接库文件和java类包名相同，找到comandroidserver_SystemServer.cpp文件

在comandroidserver_SystemServer.cpp文件中，找到了

static JNINativeMethod gMethods[] = {
    /* name, signature, funcPtr */
    //给init1方法映射一个指针，调用system_init方法
    { "init1", "([Ljava/lang/String;)V", (void*) android_server_SystemServer_init1 },
};

androidserverSystemServer_init1方法体中调用了systeminit，systeminit没有方法体
在systeminit.cpp文件中找到systeminit方法，方法体中 //执行了SystemServer.java的init2方法 runtime->callStatic("com/android/server/SystemServer", "init2");

回到SystemServer.java，在init2的方法体中

//启动一个服务线程
Thread thr = new ServerThread();
thr.start();

在ServerThread的run方法中

//准备消息轮询器
Looper.prepare();
...
//启动大量的系统服务并把其逐一添加至ServiceManager
ServiceManager.addService(Context.WINDOW_SERVICE, wm);
...
//调用systemReady，准备创建第一个activity
 ((ActivityManagerService)ActivityManagerNative.getDefault())
        .systemReady(new Runnable(){
        ...
}）；

在ActivityManagerService.java中，有systemReady方法，方法体里找到

//检测任务栈中有没有activity，如果没有，创建Launcher
mMainStack.resumeTopActivityLocked(null);

在ActivityStack.java中，方法resumeTopActivityLocked

// Find the first activity that is not finishing.
ActivityRecord next = topRunningActivityLocked(null);
...
if (next == null) {
    // There are no more activities!  Let's just start up the
    // Launcher...
    if (mMainStack) {
        return mService.startHomeActivityLocked();
    }
}
...