Android 系统启动的过程,大致有以下几部分:
- 启动电源以及系统启动
当电源按下时引导芯片代码从预定义的地方开始执行。加载引导程序 BootLoader 到 RAM,然后执行。
- 引导程序 BootLoader
引导程序 BootLoader 是在 Android 操作系统开始运行前的一个小程序,它的主要作用是把系统 OS 拉起来运行。
- Linux 内核启动
当内核启动时,设置缓存、存储器、计划列表、加载驱动。当内核完成系统设置时,它首先在系统文件中寻找 init.rc 文件,并启动 init 进程。
- init 进程启动
初始化和启动属性服务,并且启动 Zygote 进程。
- Zygote 进程启动
创建 Java 虚拟机并为 Java 虚拟机注册 JNI 方法,创建服务端 Socket,启动 SystemServer 进程。
- SystemServer 进程启动
启动 Binder 线程池和 SystemServiceManager,并且启动各种系统服务。
- Launcher 启动
被 SystemServer 进程启动的 AMS 会启动 Launcher,Launcher 启动后会将已安装的应用的快捷图标显示在界面上。
init 进程是 Android 系统中用户空间的第一个进程,进程号为 1。当我们按下电源时,系统启动后会加载引导程序,引导程序又启动 Linux 内核,在 Linux 内核加载完成后,第一件事就是要启动 init 进程。
init 进程主要做了以下三件事:
- 创建和挂载启动所需的文件目录
- 初始化和启动属性服务
- 解析 init.rc 配置文件并启动 Zygote 进程
在 Android 系统中,DVM 和 ART、应用程序进程以及运行系统的关键服务的 SystemServer 进程都是由 Zygote 进程来创建的,我们也将它称为孵化器。
Zygote 进程都是通过 fork 自身来创建子进程的。再通过 JNI 调用 ZygoteInit 的 main 方法后,Zygote 便进入了 Java 框架层,此前是没有任何代码进入 Java 框架层的,也就是说,Zygote 开创了 Java 框架层。
public static void main(String argv[]) {
//...
try {
//...
//1. 创建一个 Server 端的 Socket,socketName 为 zygote
zygoteServer.registerServerSocketFromEnv(socketName);
if (!enableLazyPreload) {
bootTimingsTraceLog.traceBegin("ZygotePreload");
EventLog.writeEvent(LOG_BOOT_PROGRESS_PRELOAD_START,
SystemClock.uptimeMillis());
//2. 预加载资源和类
preload(bootTimingsTraceLog);
EventLog.writeEvent(LOG_BOOT_PROGRESS_PRELOAD_END,
SystemClock.uptimeMillis());
bootTimingsTraceLog.traceEnd(); // ZygotePreload
} else {
Zygote.resetNicePriority();
}
//...
if (startSystemServer) {
//3. 启动 SystemServer 进程
Runnable r = forkSystemServer(abiList, socketName, zygoteServer);
//4. 等待 AMS 请求
caller = zygoteServer.runSelectLoop(abiList);
} catch (Throwable ex) {
Log.e(TAG, "System zygote died with exception", ex);
throw ex;
} finally {
zygoteServer.closeServerSocket();
}
}
Zygote 进程主要做了以下几件事:
- 创建 AppRuntime 并调用其 start 方法,启动 Zygote 进程
- 创建 Java 虚拟机并为 Java 虚拟机注册 JNI 方法
- 通过 JNI 调用 ZygoteInit 的 main 方法进入 Zygote 的 Java 框架层
- 通过 registerZygoteSocket 方法创建服务端 Socket,并通过 runSelectLoop 方法等待 AMS 的请求来创建新的应用程序进程
- 启动 SystemServer 进程
SystemServer 进程主要用于创建系统服务,比如 IMS、AMS、WMS、PMS 等都是由它来创建的。
SystemServer 进程被创建后,主要做了以下工作:
- 启动 Binder 线程池,这样就可以与其他进程进行通信
- 启动 SystemServiceManager,其用于对系统的服务进程创建、启动和生命周期管理
- 启动各种系统服务