Android系统启动流程

Posted 2020-11-05

• 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();
      }
  }
  ...