Android 系统的启动

2019-10-06

对于问题：说一说Android 系统的启动：

这道题的考察内容包括：

Android 有哪些主要的系统进程？
这些系统进程是怎么启动的？
进程启动之后主要做了些什么事？

一、系统进程：

通过系统配置文件init.rc可以看到系统进程都有哪些。

service zygote /system/bin/app_process ..

service servicemanager /system/bin/servicemanager …

service surfaceflinger /system/bin/surfaceflinger ..

service media /system/bin/mediaserver ..

……

二、Zygote 是怎么启动的？

init 进程fork出zygote进程
启动虚拟机，注册 jni 函数
预加载系统资源
启动SystemServer
进入 Socket Loop

三、SystemServer 是怎么启动的？

private static boolean startSystemServer(...){
    String args[] = {
        ...
        "com.android.server.SystemServer",
    }
    int pid = Zygote.forkSystemServer(...);
    
    if(pid==0){
        handleSystemServerProcess(parseArgs);
    }
    return true;
}

void handleSystemServerProcess(Arguments parsedArgs){
    RuntimeInit.zygoteInit(parsedArgs.targetSdkVersion,parsedArgs.remainingArgs, ...);
}
void  zygoteInit(String[] argv, ...){
    commonInit(); // 常规初始化
    
    // 主要用于启动 binder 机制，并且启动binder 线程
    // 因为接下来 SystemServer很多系统服务要跟别的进程通信，比如别的应用进程，SystemManager 通信
    nativeZygoteInit(); 
    
    // 主要调用 Java 类 SystemServer 的main 函数
    applicationInit(argv, ...);
}

// 主要调用 Java 类的入口函数
void applicationInit(...){
    invoikeStaticMain(args,...);
}
public static void main(String[] arg){
    new SystemServer().run();
}
// SystemServer 的 run 函数主要代码
private void run(){
    //1、 为主线创建 looper
    Looper.prepareMainLooper();
    // 2、加载共享库
    System.loadLibrary("android_servers");
    // 3、创建上下文
    createSystemContext();
    
    
    startBootstrapServices();
    startCoreServices();
    startOtherServices();
    
    // 进入 loop 循环
    Looper.loop();
}


virtual void onZygoteInit(){
    sp<ProcessState> proc = ProcessState::self();
    proc -> startThreadPool();
}

系统服务是怎么启动的?

系统服务怎么发布，让应用程序可见?
- 通过 publishBinderService(name,IBinder) 方法发布，最终调用的为：ServiceMannager.addService(name,service, allowlsolated)，也就是最终把要发布系统服务的binder注册到 ServiceManager 里面
系统服务跑在什么线程?
- 工作线程：
  
  1、有的线程跑在其独有的工作线程中，如 AMS、PMS、PackageManagerService
  
  2、有的跑在大家共用的工作线程，如 DisplayThread、FgThread、IoThread、UiThread
- binder 线程

怎么解决系统服务启动的互相依赖？

分批启动：基础的服务先启动如 AMS、PMS、PKMS，很多Service都依赖这几个Server, 所以先启动，上层的Service 可以放后边
分阶段启动：分成不同的阶段启动，没到一个阶段，就通知当前已经启动的Server, 告诉它们现在什么阶段，那些资源可以用，然后做一些这个阶段可以做的初始化。

桌面启动

在 AMS 服务就绪时，会调 systemReady 函数，在函数里面会去调 startHomeActivityLocked 函数启动桌面。桌面可以看做一个系统级应用，启动桌面的Activity Launcher.java 类，在 Launcher 类的 onCreate 中会启动 LoaderTask , LoaderTask 会去先 PackageManagerService 查询所有已经安装的应用，最后把查询到的应用以应用图标显示到桌面。

android-start-01

总结：

对于问题：说说Android 系统的启动流程？

可以分为以下三个小问题：

zygote 是怎么启动的? 进程启动之后又干了什么，之后怎么进入socket loop 循环，等着创建应用进程
systemServer 是怎么启动的？启动之后又做了什么事。
系统服务是怎么启动的？桌面怎么启动的。