图解 | Android 系统的启动
5张图搞懂Android系统启动的核心流程~
大纲:
Zygote启动
SystemServer启动
Launcher启动
总结
细节补充
参考资料
本文约1.9k字,阅读大约8分钟。
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Android源码基于8.0。
init进程
是Linux内核启动完成后在用户空间启动的第一个进程,主要负责初始化工作、*启动属性服务*、解析init.rc文件并启动Zygote进程。
Zygote进程
是一个进程孵化器,负责创建虚拟机实例、*应用程序进程*、系统服务进程SystemServer。他通过fork(复制进程)的方式创建子进程,子进程能继承父进程的系统资源如常用类、注册的JNI函数、主题资源、共享库等。
由于Zygote进程启动时会创建虚拟机实例,由Zygote fork出的应用程序进程和SystemServer进程则可以在内部获取到一个虚拟机实例副本。
Zygote启动
init进程会解析配置文件init.rc,来启动一些需要在开机时就启动的系统进程,如Zygote进程、ServiceManager进程等。
init.rc是由Android初始化语言编写的脚本配置。由于Android 5.0开始支持了64bit程序,在init.rc里改成了通过${ro.zygote}
的值来引入Zygote相关的配置,
${ro.zygote}
的取值有4种,在init.rc的同级目录/system/core/rootdir下,可以看到4个Zygote相关的配置文件,表示系统所支持程序的bit位数,
init.zygote32.rc,Zygote进程的执行程序路径为/system/bin/app_process
init.zygote64.rc,Zygote进程的执行程序路径为/system/bin/app_process64
init.zygote32_64.rc,会启动两个Zygote进程,有两个执行程序,32为主模式
init.zygote64_32.rc,会启动两个Zygote进程,有两个执行程序,64为主模式
我们看到init.zygote32.rc文件,
第一行中,service
表示Zygote进程以服务的形式来启动,zygote
则是进程的名字,/system/bin/app_process
是执行程序的路径,后面几项则是传给执行程序的参数,其中--start-system-server
表示在Zygote进程启动后需要启动SystemServer进程。
然后是最后一行,Zygote进程是使用socket来进行跨进程通信的,所以会创建一个名为zygote的socket,660表示访问权限rw-rw----
,表示文件拥有者和同一群组用户具有读写权限。
init进程启动后,通过fork和execve来启动Zygote进程,
运行执行程序app_process的入口函数main,
至此Zygote就正式启动了。
综上,init进程读取配置文件init.rc后,fork出Zygote进程,通过execve函数执行Zygote的执行程序app_process,进入ZygoteInit类的main函数。
下面详细分析app_main和ZygoteInit。
native层app_main
前边可知app_main.cpp的main函数会调用runtime.start(),
Java层ZygoteInit
来到ZygoteInit的main函数,
总结一下native层的3个环节和Java层的4个环节:
SystemServer启动
SystemServer
进程主要负责创建启动系统服务如AMS、WMS和PMS等。
从前边可知SystemServer进程由Zygote进程fork出来并启动,在ZygoteInit类中,
这里启动了binder线程池,SystemServer进程就可以用binder机制来跨进程通信了(Zygote进程是用socket来通信的),接着进入了SystemServer的main函数,
看下AMS的启动,
总结一下,SystemServer进程被创建后,主要做了3件事情:启动binder线程池、创建SystemServiceManager(SSM)、用SSM启动各种服务。
Launcher的启动
Launcher
作为Android的桌面,用于管理应用图标和桌面组件。
前边可知SystemServer进程会启动各种服务,其中PackageManagerService启动后会将系统中的应用程序安装完成,然后由AMS来启动Launcher。
Activity类是Launcher.java,剩下的流程就是加载已安装的应用程序信息,然后展示,就不具体分析了。
总结
Android系统启动的核心流程如下:
Linux内核启动
init进程启动
init进程fork出Zygote进程
Zygote进程fork出SystemServer进程
SystemServer进程启动各项服务(PMS、AMS等)
AMS服务启动Launcher桌面
Zygote进程启动好服务端socket后,便会等待AMS的socket请求,来创建应用程序进程。
细节补充
Zygote的跨进程通信没有使用binder,而是socket,所以应用程序进程的binder机制不是继承而来,而是进程创建后自己启动的。
Zygote跨进程通信之所以用socket而不是binder,是因为binder通信是多线程的,而Zygote需要在单线程状态下fork子进程来避免死锁问题。
PMS、AMS等系统服务启动后会调用ServiceManager.addService()注册,然后运行在自己的工作线程。
参考资料
书籍 - Android进阶解密
版权声明: 本文为 InfoQ 作者【哈利迪】的原创文章。
原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/2f6a5ee87a5f5421da8041311】。文章转载请联系作者。
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