1，第一个系统进程init
Android设备的启动必须经历3个阶段，即Boot Loader, Linux Kernel和Android系统服务，默认情况下，他们都有各自的启动画面。
严格来说，Android系统实际上是运行于Linux内核之上的一系列“服务进程”,并不算一个完整意义上的“操作系统”。这些进程是维持设备正常工作的关键，而他们的老祖宗就是init。
作为Android中第一个被启动的进程，init的PID值为0。它通过解析init.rc脚本来构建出系统的运行形态–其他Android系统服务程序大多是在这个rc脚本中描述并相继启动的。
init.rc源码目录：
` system/core/rootdir/Init.rc `
作为Android系统的第一个进程， init将通过解析init.rc来陆续启动其他关键的系统服务进程–其中最重要的就是serviceManager，zygote, 和systemServer.
2，Android的‘DNS服务器’ ServiceManager
源码目录： /frameworks/native/cmds/servicemanager
ServiceManager是在init.rc里描述并由init进程启动的。
ServiceManager是binder机制中的”DNS服务器”,负责域名（某Binder服务在ServiceManager注册时提供的名称）到IP地址（由底层Binder驱动分配的值）的解析。
ServiceManager是一个Linux程序。它在设备中的存储路径是/system/bin/service-manager。
ServiceManager所属的class是core，其他同类的系统进程包括，console（system/bin/sh）,adbd等。根据core组的特性，这些进程会同时被启动或停止。当ServiceManager每次重启时，其他关键进程如zygote,media,surfaceFlinger等也会被restart。
3，“孕育”新的线程和进程 —- Zygote
Zygote 这个词的字面意思是”受精卵”,因而可以“孕育”出一个”新生命”。正如其名所示，Android中大多数应用进程和系统进程都是通过Zygote来生成的。 和ServiceManager类似，Zygote也是由init解析rc脚本时启动的。
Zygote所属的class为main，而不是core。和其同class的系统进程由netd, debuggerd, rild等。
Zygote所在的程序名叫app_process， 而不像ServiceManager一样在一个独立的程序中。通过指定 –zygote参数，app_process可以识别出用户是否需要启动zygote。app_process扮演了“壳”的角色。那么它容纳了哪些内容呢？只要分析下app_process的主函数实现就知道答案了。
/*frameworks/base/cmds/app_process/app_main.cpp*/
int main(int argc, char* const argv[])
{
...
AppRuntime runtime(argv[0], computeArgBlockSize(argc, argv));
...
bool zygote = false;
bool startSystemServer = false;
bool application = false;
String8 niceName;
String8 className;
++i; // Skip unused "parent dir" argument.
while (i < argc) {
const char* arg = argv[i++];
if (strcmp(arg, "--zygote") == 0) {
zygote = true;
niceName = ZYGOTE_NICE_NAME;
} else if (strcmp(arg, "--start-system-server") == 0) {
startSystemServer = true;
} else if (strcmp(arg, "--application") == 0) {
application = true;
} else if (strncmp(arg, "--nice-name=", 12) == 0) {
niceName.setTo(arg + 12);
} else if (strncmp(arg, "--", 2) != 0) {
className.setTo(arg);
break;
} else {
--i;
break;
}
}
...
if (zygote) {
runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit", args, zygote);
} else if (className) {
runtime.start("com.android.internal.os.RuntimeInit", args, zygote);
} else {
fprintf(stderr, "Error: no class name or --zygote supplied.\n");
app_usage();
LOG_ALWAYS_FATAL("app_process: no class name or --zygote supplied.");
}
}
在这个场景中，init.rc中指定了–zygote选项，因而app_process接下来将启动“ZygoteInit” 并传入了“start-system-server”。之后ZygoteInit会运行在Java虚拟机上面。因为runtime这个变量就是AndroidRuntime对象，源码如下：
/*frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp*/
void AndroidRuntime::start(const char* className, const Vector<String8>& options, bool zygote)
{
ALOGD(">>>>>> START %s uid %d <<<<<<\n",
className != NULL ? className : "(unknown)", getuid());
static const String8 startSystemServer("start-system-server");
/*
* 'startSystemServer == true' means runtime is obsolete and not run from
* init.rc anymore, so we print out the boot start event here.
*/
for (size_t i = 0; i < options.size(); ++i) {
if (options[i] == startSystemServer) {
/* track our progress through the boot sequence */
const int LOG_BOOT_PROGRESS_START = 3000;
LOG_EVENT_LONG(LOG_BOOT_PROGRESS_START, ns2ms(systemTime(SYSTEM_TIME_MONOTONIC)));
}
}
const char* rootDir = getenv("ANDROID_ROOT");
if (rootDir == NULL) {
rootDir = "/system";
if (!hasDir("/system")) {
LOG_FATAL("No root directory specified, and /android does not exist.");
return;
}
setenv("ANDROID_ROOT", rootDir, 1);
}
//const char* kernelHack = getenv("LD_ASSUME_KERNEL");
//ALOGD("Found LD_ASSUME_KERNEL='%s'\n", kernelHack);
/* start the virtual machine */
//启动虚拟机
JniInvocation jni_invocation;
jni_invocation.Init(NULL);
JNIEnv* env;
if (startVm(&mJavaVM, &env, zygote) != 0) {
return;
}
onVmCreated(env);
/*
* Register android functions.
*/
if (startReg(env) < 0) {
ALOGE("Unable to register all android natives\n");
return;
}
/*
* We want to call main() with a String array with arguments in it.
* At present we have two arguments, the class name and an option string.
* Create an array to hold them.
*/
jclass stringClass;
jobjectArray strArray;
jstring classNameStr;
stringClass = env->FindClass("java/lang/String");
assert(stringClass != NULL);
strArray = env->NewObjectArray(options.size() + 1, stringClass, NULL);
assert(strArray != NULL);
classNameStr = env->NewStringUTF(className);
assert(classNameStr != NULL);
env->SetObjectArrayElement(strArray, 0, classNameStr);
for (size_t i = 0; i < options.size(); ++i) {
jstring optionsStr = env->NewStringUTF(options.itemAt(i).string());
assert(optionsStr != NULL);
env->SetObjectArrayElement(strArray, i + 1, optionsStr);
}
/*
* Start VM. This thread becomes the main thread of the VM, and will
* not return until the VM exits.
*/
char* slashClassName = toSlashClassName(className != NULL ? className : "");
jclass startClass = env->FindClass(slashClassName);
if (startClass == NULL) {
ALOGE("JavaVM unable to locate class '%s'\n", slashClassName);
/* keep going */
} else {
jmethodID startMeth = env->GetStaticMethodID(startClass, "main",
"([Ljava/lang/String;)V");
if (startMeth == NULL) {
ALOGE("JavaVM unable to find main() in '%s'\n", className);
/* keep going */
} else {
//通过JNI调用ZygoteInit的main函数
env->CallStaticVoidMethod(startClass, startMeth, strArray);
#if 0
if (env->ExceptionCheck())
threadExitUncaughtException(env);
#endif
}
}
...
}
JNI调用了ZygoteInit的main函数之后，Zygote便进入了Java层，此前没有任何代码进入Java框架层，是zygote开创了Java框架层。
除了装载各种系统类外，Zygote的另一个重要工作就是启动SystemServer—–这是大部分Android系统服务的所在地。这些Android系统服务由Java语言编写。
frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteInit.java
public static void main(String argv[]) {
...
try {
...
//注册Zygote用的Socket
registerZygoteSocket(socketName);//1
...
//预加载类和资源
preload();//2
...
if (startSystemServer) {
//启动SystemServer进程
startSystemServer(abiList, socketName);//3
}
Log.i(TAG, "Accepting command socket connections");
//等待客户端请求
runSelectLoop(abiList);//4
closeServerSocket();
} catch (MethodAndArgsCaller caller) {
caller.run();
} catch (RuntimeException ex) {
Log.e(TAG, "Zygote died with exception", ex);
closeServerSocket();
throw ex;
}
}
Zygote启动流程就讲到这，Zygote进程共做了如下几件事：
1.创建AppRuntime并调用其start方法，启动Zygote进程。
2.创建DVM并为DVM注册JNI.
3.通过JNI调用ZygoteInit的main函数进入Zygote的Java框架层。
4.通过registerZygoteSocket函数创建服务端Socket，并通过runSelectLoop函数等待ActivityManagerService的请求来创建新的应用程序进程。
5.启动SystemServer进程。
4, Android系统服务 —— SystemServer
SystemServer是Android进入Launcher前的最后准备。SystemServer提供了众多由Java语言编写的“系统服务”。
SystemServer进程的启动过程
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Android系统启动过程
本教程大部分知识，摘抄自《深入理解Android内核设计思想》一书
