Android系统启动流程

Android启动流程

1. Zygote进程启动分析
2. SystemServer启动分析
3. AMS启动分析
4. Launcher启动流程分析

Loader

启动电源以及系统启动

• 电源按下时引导芯片会从预定义地方（固化在ROM）开始执行，加载引导程序BootLoader到RAM，然后执行
• BootLoader，引导执行程序。主要作用就是把操作系统拉起来运行

Kernel

内核启动，初始化各种软硬件环境，加载驱动程序，挂载根文件系统，并执行init程序，由此开启Android的世界

• swapper进程：又叫idle进程，系统初始化Kernel由无到有开创的第一个进程，用于初始化进程管理、内存管理，加载Binder Drive、Disply、Camera Driver等相关工作
• kthreadd进程：Linux系统内核进程，所有内核进程鼻祖，会创建其它内核守护进程

Native

init进程主要流程

• 创建和挂载启动所需的文件目录
• 初始化属性服务
• 处理子进程的终止(signal方式)
  • Zygote进程异常终止的重启动
  • 回收僵尸进程
• fork出 logd 、 healthd 、 installd 、 adbd 等用户守护进程
• 启动属性服务
  • 启动servicemanager（binder服务大管家）、bootanim（开机动画）、mediaserver等重要服务
  • 本地服务是指运行在C++层的系统守护进程
• 解析init.rc配置文件并启动Zygote进程
  • 解析 init.zygote.rc
  • 启动 main 类型服务
  • 启动 zygote 服务
  • 创建 Zygote 进程
  • 创建 Zygote Socket
• 进入无限循环，执行action、检查是否需要重启、处理系统属性变化、回收僵尸进程等

C++ Framework层

主要运行本地服务，即MediaServer进程，由init进程fork而来，负责启动和管理整个C++ framework，包含AudioFlinger、CameraService等服务

Java Framework层

Zygote

Zygote启动流程分析

• 解析init.zygote.rc中的参数，创建AppRuntime并调用AppRuntime.start()方法；
• 调用AndroidRuntime的startVM()方法创建虚拟机，再调用startReg()注册JNI函数；
• 通过JNI方式调用ZygoteInit.main()，第一次进入Java世界；
  registerZygoteSocket()建立socket通道，zygote作为通信的服务端，用于响应客户端请求；
• preload()预加载通用类、drawable和color资源、openGL以及共享库以及WebView，这样当程序被fork处理后，应用的进程内已经包含了这些系统资源，大大节省了应用的启动时间。
• 调用startSystemServer()，fork得力帮手system_server进程，也是上层framework的运行载体。
• 最后调用runSelectLoop()，进入监听和接收消息的循环，当接收到请求创建新进程请求时立即唤醒并执行相应工作。（采用高效的I/O多路复用机制，保证没有客户端连接请求或数据处理时休眠，否则相应客户端的请求）

System Server

System Server启动流程分析

• SystemServer的启动
  • 初始化设置
  • 调用createSystemContext()来创建系统上下文
  • 创建SystemServiceManager
  • 启动各种服务（引导服务、核心服务、其它服务）
  • 进入Looper.loop循环
• 初始化系统上下文
  • 创建ActivityThread对象
  • 创建SystemContext对象（ContextImpl）
• 创建SystemServiceManager
• 启动各种服务
  • startBootstrapServices()
  • startCoreServices()
  • startOtherServices()

ActivityManagerService

是Android中核心的服务之一，主要负责系统中四大组件的启动、切换、调度及应用程序的管理和调度等工作
Android系统—ActivityManagerService启动流程

• 创建AMS实例对象，创建Andoid Runtime，ActivityThread和Context对象；
• 启动AMS服务，创建ActivityManagerService.Lifecycle对象
• setSystemProcess：注册AMS、meminfo、cpuinfo等服务到ServiceManager
• 启动SystemUIService，再调用一系列服务的systemReady()方法
• AMS.startHomeActivityLocked，启动HomeAcitivity

App层

Zygote进程孵化出的第一个应用进程是Launcher进程（桌面），它还会孵化出Browser进程（浏览器）、Phone进程（电话）等。我们每个创建的应用都是一个单独的进程。

• 当我们点击应用图标启动应用时或者在应用内启动一个带有process标签的Activity时，都会触发创建新进程的请求，这种请求会先通过Binder
• 发送给system_server进程，也即是发送给ActivityManagerService进行处理。
  system_server进程会调用Process.start()方法，会先收集uid、gid等参数，然后通过Socket方式发送给Zygote进程，请求创建新进程。
• Zygote进程接收到创建新进程的请求后，调用ZygoteInit.main()方法进行runSelectLoop()循环体内，当有客户端连接时执行ZygoteConnection.runOnce()方法，最后fork生成新的应用进程。
• 新创建的进程会调用handleChildProc()方法，最后调用我们非常熟悉的ActivityThread.main()方法。

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