Android系统启动流程源码分析

用Source Insight来追踪Android系统启动流程的源码,并将我认为重要的源码进行分析

1、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.c(system\core\init)

//Init.c中的main()方法
int main(int argc, char **argv)
{
    //解析执行init.rc配置文件
    init_parse_config_file("/init.rc");
}

2、执行配置文件init.rc(system\core\rootdir)中定义好的指令,进行环境初始化;执行了很多bin指令,来启动系统服务

//启动孵化器进程,执行app_process(一个编译好的可执行文件)
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

3、在app_process文件下找到app_main.cpp,查看main()方法

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);
}

4、在ZygoteInit.java中,查看main()方法

public static void main(String argv[]) {
    //预加载Android系统所需要的类
    preloadClasses();
    if (argv[1].equals("true")) {
        //调用方法开启系统服务
        startSystemServer();
     }
}

preloadClasses(),加载Android运行时环境

/**
* The name of a resource file that contains classes to preload.
*/
//“preloaded-classes”这个文件里面是Android中所有需要加载的全包名
private static final String PRELOADED_CLASSES = "preloaded-classes";

private static void preloadClasses() {
    //用类加载器,根据文件名,加载资源作为一个输入流
    InputStream is = ZygoteInit.class.getClassLoader().getResourceAsStream(PRELOADED_CLASSES);
    BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(is), 256);
    String line;
    //一行一行的读取全包名
    while ((line = br.readLine()) != null) {
    //根据全包名加载类
      Class.forName(line);
    }  

}

startSystemServer(),这个方法开启系统服务

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",
     //开启SystemServer服务
     "com.android.server.SystemServer",
};

5、启动SystemServer服务

//C库中的init1()方法
native public static void init1(String[] args);

public static void main(String[] args) {
    //加载C库
    System.loadLibrary("android_servers");
    //执行C库里的init1方法
    init1(args);
}

在om_android_server_SystemServer.cpp文件,找到init1()方法

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

static void android_server_SystemServer_init1(JNIEnv* env, jobject clazz)
{
    system_init();
}

extern "C" int system_init();

在system_init.cpp文件中找到system_init()方法

extern "C" status_t system_init()
{
    //这个方法里主要是开启硬件管理服务
    SensorService::instantiate();
    AudioFlinger::instantiate();
    MediaPlayerService::instantiate();
    CameraService::instantiate();

    //执行SystemServer类中的init2()方法
    runtime->callStatic("com/android/server/SystemServer", "init2");
}

回到SystemServer类中的init2()方法

public static final void init2() {
    //创建系统服务线程
    Thread thr = new ServerThread();
    thr.setName("android.server.ServerThread");
    thr.start();
}

6、在ServerThread类中的run()方法中,开启系统的其他服务

//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ActivityManagerService类中的systemReady()方法,准备创建第一个activity
((ActivityManagerService)ActivityManagerNative.getDefault()).systemReady(new Runnable() {});

7、在ActivityManagerService.java中,找到systemReady()方法

public ActivityStack mMainStack;

public void systemReady(final Runnable goingCallback) {
    //启动laucher
    mMainStack.resumeTopActivityLocked(null);
}

在ActivityStack.java中找到resumeTopActivityLocked()方法

final boolean resumeTopActivityLocked(ActivityRecord prev) {
    ActivityRecord next = topRunningActivityLocked(null);

    //判断栈顶是否有activity,没有的话直接启动laucher
    if (next == null) {
    // There are no more activities!  Let's just start up the Launcher...
        if (mMainStack) {
            return mService.startHomeActivityLocked();
        }
    }
}

至此,Laucher已经被启动,Android系统启动完成;

声明:本文只做学习交流,欢迎大家提出各类问题,让我们共同进步!!!

最后附上时序图一张

《Android系统启动流程源码分析》 Android系统的启动时序图.png

    原文作者:xiaobug
    原文地址: https://www.jianshu.com/p/9cbf147da660
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