android启动过程

从开机到桌面的过程为:
Bootloader ➪Kernel ➪Init进程 ➪ Zygote ➪ SystemServer ➪ ServiceManager ➪ Home Launcher

android服务包括系统服务和应用服务,系统服务是指Android在启动过程中就已经启动实现了的服务,对于系统服务又分为java服务,和本地服务,java服务是由java代码编写而成,由SystemServer进程提供,而本地服务是由c/c++实现的服务,由Init进程在系统启动是启动的服务,应用服务是由开发者自己实现的某些特定的服务。

Bootloader

当电源按下,引导芯片开始从预定义的地方(固话在ROM(只读内存))开始执行。加载引导程序到RAM(随机存取存贮器),然后执行。Bootloader是操作系统内核运行之前运行。可以初始化硬件设备,建立内存空间映射图,从而将系统的软硬件环境带到一个合适的状态,以便最终调用操作系统内核准备好正确的环境。

Kernel

Android内核启动时,会设置缓存,被保护存储器,计划列表,加载驱动。当内核完成系统设置,它首先在系统文件中寻找“init”文件,然后启动root进程或者系统的第一个进程。

init进程

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的init方式,完成引导进程,init始终是第一个进程。

启动过程就是代码的init.c中的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,,,

  • rc文件解析
    .rc文件是android使用的初始化脚本文件,Android中有特定的格式以及规则。

Zygote

所有的应用程序进程以及系统服务进程(SystemServer)都是有Zygote进程孕育出来(fork)出来的,zygote本身是Native应用程序,与驱动内核无关。

我们知道,Android是基于Linux内核的,而Linux系统中,所有进程都是init进程的子孙进程,也就是说,所有的进程都是被init进程直接或间接的fork出来的,Zygote进程也不例外,它是在系统启动的过程中。由init进程创建的(在系统启动脚本system/core/rootdir/init.rc文件中)。

在java中,不同的虚拟机实例会为不同的应用分配不同的内存,假如Android应用能尽快的启动,但如果Android系统为每个应用启动不同的Dalvik虚拟机实例,就会消耗大量的内存以及时间。因此,为了克服这个问题,Android系统创造了“Zygote”。Zygote是一个虚拟机进程,预加载以及初始化核心类库,让Dalvik虚拟机共享代码,降低了内存和启动时间。

Zygote进程包含两个主要模块

1.Socket服务端,该Socket服务端用于接收启动新的Dalcik进程命令。
2.Framework共享类及共享资源,当Zygote进程启动后,会装载一些共享类和资源,共享类是在preload-class文件中定义的,共享资源是在preload-resources文件中定义的。因为其他的Dalvik进程是由Zygote进程孵化出来的,因此只要Zygote装载好了这些类和资源后,新的Dalvik进程就不需要装载这些类和资源了,他们共享Zygote进程的资源和类。

Zygote启动分为两个阶段:

  • starVm(&mJavaVM , &env) 启动虚拟机
  • onVmCreated(env) 虚拟机启动后的初始化
  • startReg(env) 注册JNI函数
  • env->CallStaticVoidMethod(startClass, startMeth, strArray) 调用ZygoteInit类的main函数开创java世界               ②. SystemServer进程 --- 通过Java启动
  • registerZygoteSocket()  为zygote进程注册监听socket
  • preload() 加载常用的JAVA类和系统资源
  • startSystemServer() 启动SystemServer进程
  • runSelectLoopMode() 进入循环监听模式
  • closeServerSocket() 进程退出时,关闭socket监听

启动系统服务

Zygote创建新的进程去启动系统服务。你可以在ZygoteInit类的”startSystemServer”方法中找到源代码。

核心服务:

启动电源管理器

创建Activity管理器:

启动电话注册; 
启动包管理器;
设置Activity管理服务为系统进程;
启动上下文管理器;
启动系统Context Providers;
启动电池服务;
启动定时管理器;
启动传感服务;
启动窗口管理器;
启动蓝牙服务;
启动挂载服务。

其他服务

引导完成

一旦系统服务在内存中跑起来了,Android就完成了引导过程。在这个时候“ACTION_BOOT_COMPLETED”开机启动广播就会发出去。

本文整理来自https://github.com/helen-x/AndroidInterview/blob/master/android/Android%E5%90%AF%E5%8A%A8%E8%BF%87%E7%A8%8B%E5%9B%BE%E8%A7%A3.md

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