Android 系统启动流程源码分析

一、Init进程启动

是一个由内核启动的用户级进程。内核自行启动之后，就通过启动一个用户级程序init的方式，完成引导进程。

启动的代码init.c中的main函数执行过程：system\core\init.c中：
在这里插入图片描述
主要下面两个重要的过程：
1、rc文件解析

进入解析函数，把解析出来的东西放入相应的类型（List）
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2、执行command和processes
进入死循环：执行execute_one_command和restart_processes
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第二个原函数调用关系如下
在这里插入图片描述

准备启动service：service_start_if_needed
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启动service的主要入口函数：service_start
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创建进程函数：fork
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执行新的service：execve
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下面启动zygote为例子，在init.rc有这样一段描述
在这里插入图片描述

而svc->args[0]的值就是上面反选的代码。
函数execve（执行文件）说明： execve()用来执行参数filename字符串所代表的文件路径，第二个参数系利用数组指针来传递给执行文件，最后一个参数则为传递给执行文件的新环境变量数组。
返回值如果执行成功则函数不会返回，执行失败则直接返回-1。

上面是sercice启动，下面在再举个action启动流程的例子
在这里触发，加入到action队列：
在这里插入图片描述

在init.c中main函数有这样一段代码：表示执行action队列
在这里插入图片描述

init.rc有这样一段描述
在这里插入图片描述

单执行到early-init的时候，就会启动这个函数.rc的start对应do_start,看下面代码片段：
在这里插入图片描述

进入do_start函数：
在这里插入图片描述

把参数early-init传入service_start函数，启动init进程，由于kernel启动的时候就已经启动了init进程，所以直接进入init进程的main函数了，看下面描述就会明白：
在这里插入图片描述

因为ueventd 和 Init 在同一个可执行文件下，因此在启动ueventd进程时，进程入口函数依然是main，进入main函数：
在这里插入图片描述
然后进入ueventd_main函数，完成！

二、启动serviceManager

在脚本文件Init.rc的描述，其中/system/bin/servicemanager adb shell 在小机端可以看到：
在这里插入图片描述

看看下面就知道对应源码的位置了：
在这里插入图片描述

打开Android.mk内容如下：
在这里插入图片描述
看到了: LOCAL_MODULE := servicemanager，而servicemanager就是上述.rc的servicemanager对应，所以源码就是service_manager.c；最后，使用include $(BUILD_EXECUTABLE)表示以一个可执行程序的方式进行编译。

源码的位置为：frameworks\base\cmds\servicemanager\service_manager.c
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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。主要函数如下：
do_find_service( )
do_add_service( )
svcmgr_handler( )

三、Zygote进程启动

Zygote这个进程是非常重要的一个进程，Zygote进程的建立是真正的Android运行空间，初始化建立的Service都是Navtive service。

在脚本文件init.rc的描述
在这里插入图片描述源码的位置为：frameworks\base\cmds\app_process\app_main.cpp
参数为：–zygote --start-system-server

接着就到了AndroidRuntime类了，代码调用了：
在这里插入图片描述

调用代码位置：Frameworks\base\core\jni\AndroidRuntime.cpp
在这里插入图片描述

再往下就调用了静态main函数
在这里插入图片描述

进入的代码位置为：frameworks\base\core\java\com\android\internal\os\ZygoteInit.java
在这里插入图片描述
Zygote就建立好了，利用Socket通讯，接收请求，Fork应用程序进程，进入Zygote进程服务框架中。

上述中的main函数，是在另外一个.so中，名为：libandroid_runtime.so，是一个共享库。在app_process加载的时候，就把这个.so编译进来了，看下面代码：
在这里插入图片描述

再看libandroid_runtime.so是在哪里编译出来的：Frameworks\base\core\jni\Android.mk，代码片段如下：
在这里插入图片描述
通过上面的共享库和资源加载preload()，整个虚拟机的资源都是共享的，当有fork出其他的虚拟机时候，就可以节省资源了，提高了效率！

四、SystemServer启动

在Zygote进程进入循环之前，调用了startSystemServer( )
在这里插入图片描述

调用代码位置：frameworks\base\core\java\com\android\internal\os\RuntimeInit.java
在这里插入图片描述

从startSystemServer开始执行并没有去调用SystemServer的任何方法，只是通过反射获取了main方法，付给了MethodAndArgsCaller，并抛出了MethodAndArgsCaller异常。
此异常是在哪里处理的呢？回到startSystemServer( )函数的调用处：在ZygoteInit的main函数中：
在这里插入图片描述