Android系统启动流程

对于Android系统整个启动过程来说,基本可以划分成三个阶段:Bootloader引导、Linux kernel启动、Android启动。如下的流程图可以看出三个阶段的执行顺序和联系


android-boot.png

Bootloader引导

BootLoader是在操作系统运行之前运行的一段程序,它可以将系统的软硬件环境带到一个合适状态,为运行操作系统做好准备。这样描述是比较抽象的,但是它的任务确实不多,终极目标就是把OS拉起来运行。
在这里它的主要作用是启动Linux内核,我们对这一块的内容并不太注意。

Linux kernel启动

Linex kernel启动后会初始化环境/驱动等,接着会启动 init的进程。

1.Init进程的启动

init进程,它是一个由内核启动的用户级进程。内核自行启动(已经被载入内存,开始运行,并已初始化所有的设备驱动程序和数据结构等)之后,就通过启动一个用户级程序init的方式,完成引导进程。
启动过程就是代码init.c中main函数执行过程:system\core\init\init.c
在函数中执行了:文件夹建立,挂载,rc文件解析,属性设置,启动服务,执行动作,socket监听……
在rc文件解析中会启动servicemanager服务和Zygote进程

2. servicemanager服务

ServiceManager用来管理系统中所有的binder service,不管是本地的c++实现的还是java语言实现的都需要这个进程来统一管理,最主要的管理就是,注册添加服务,获取服务。所有的Service使用前都必须先在servicemanager中进行注册。

3. Zygote进程的启动

Zygote这个进程起来才会建立起真正的Android运行空间。
不过 Init 进程不会直接启动 Zygote 进程,而是使用 app_process 命令来通过 Android Runtime 来启动,Android Runtime 会启动第一个 Davlik 虚拟机,并调用 Zygote 的 main 方法。
初始化建立的Service都是Navtive service.在.rc脚本文件中zygote的描述:

service zygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server

Android启动

1.Zygote启动

Zygote从main(…)@frameworks/base/cmds/app_main.cpp开始
(1)main(...)@frameworks/base/cmds/app_main.cpp
runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit", startSystemServer); //建立android runtime
(2)runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit",...)@/frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp //调用java的ZygoteInit
(3)main()@com.android.internal.os.ZygoteInit //真正的Zygote
在com.android.internal.os.ZygoteInit的main函数中至少可以看到
registerZygoteSocket(...);//登记Listen端口
startSystemServer(...); //启动SystemServer服务

2. SystemServer启动

在上一步中com.android.internal.os.ZygoteInit的main函数中调用了startSystemServer, Zygote上fork了一个进程: com.android.server.SystemServer.于是SystemServer@(SystemServer.java)就建立了。
com.android.server.SystemServer的main函数中会启动一些服务
{ startBootstrapServices(); startCoreServices(); startOtherServices(); }
在startBootstrapServices()中看到
mActivityManagerService = mSystemServiceManager.startService(ActivityManagerService.Lifecycle.class).getService();
ActivityManagerService.Lifecycle 是ActivityManagerService的静态内部类, 持有ActivityManagerService实例。所以ActivityManagerService在这里被启动起来.
当然还有很多的其他服务(eg:PackageManagerService/PowerManagerService/DisplayManagerService/BatteryService等)都会被启动起来。
在所有的服务启动完成后,会调用Service.systemReady(...)来通知各对应的服务,系统已经就绪。

3.ActivityManagerService启动

在ActivityManagerService的systemReady()方法中
startHomeActivityLocked(...);
mStackSupervisor.startHomeActivity(...)
这样Home程序被启动起来,整个android的启动过程就完成了,进入用户界面。

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这里讲述的都比较简单, 实际上整个启动流程尤其复杂,需要进一步了解的地方还有很多。
比如:

  1. init进程会用解析init.rc文件, rc文件是如何被解析的?
  2. SystemServer会启动各个服务, 并不是每个服务都是调用SystemServiceManager.startService(...)来启动并执行各个服务的onStart方法, PackageManagerService是调用PackageManagerService.main(...)来启动, 它并没有onStart方法。
  3. 所有的服务都会被SystemServer记录, 因为我们会使用Context.getSystemService(...)来获取对应的服务
  4. Home程序的启动过程比较复杂。。。
    ...

参考地址:
http://blog.csdn.net/lizhiguo0532/article/details/7017503
http://blog.csdn.net/maxleng/article/details/5508372
http://www.cnblogs.com/bastard/archive/2012/08/28/2660389.html
http://androidsrc.net/android-booting-sequence-explained/

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