一、Android 系统启动流程
(1)启动电源以及系统启动
电源按下时引导芯片代码从预定义的地方(固化在ROM)开始执行,加载引导程序到BootLoader到RAM中,然后执行
(2)引导程序BootLoader
BootLoader是在Android系统开始运行前的一个小程序,主要作用是把系统OS拉起来并运行。
(3)Linux内核启动
内核启动时,设置缓存、被保护存储器、计划列表、加载驱动。在内核完成系统设置后,它首先在系统文件中寻找init.rc文件,并启动init进程。
(4)init进程启动
init进程主要用来初始化和启动属性服务,也用来启动zygote进程。
init进程是Android系统中用户空间的第一个进程,进程号是1 ,是Android系统启动流程中一个关键的步骤。
a、创建和挂载启动所需的文件目录
b、初始化和启动属性服务
c、解析init.rc配置文件并启动zygote进程
二、zygote进程
在Android中,DVM 和ART、应用程序进程以及运行系统的关键服务的SystemServer进程都是通过Zygote进程来创建的,我们称它为孵化器。他通过fork(复制进程)的形式来创建应用程序进程和SystemServer进程,由于Zygote在启动时会创建DVM和ART,因此fork而创建的应用程序进程和SystemServer进程可以再内部获取一个DVM和ART的实例副本。
zygote进程主要做了几件事:
(1)创建AppRuntime并调用其start方法,启动zygote进程
(2)创建java虚拟机并为java虚拟机注册JNI方法
(3)通过JNI调用zygoteInit的main函数进入zygote的java框架层
(4)通过registerZygoteSocket方法创建服务器端socket,并通过runSelectLoop方法等待AMS请求来创建新的应用程序进程。
(5)启动SystemServer 进程
三、SystemServer进程
SystemServer主要用于创建和启动系统服务,我们熟知的AMS、WMS 、PMS 都是由他来创建的。
主要做了如下工作:
(1)启动Binder线程池,这样就可以与其他进程进行通信
(2)创建SystemServiceManager,其用于对系统的服务进行创建、启动和生命周期的管理
(3)启动各种系统服务、核心服务、其他服务
四、Launcher启动
系统启动最后一步是启动一个应用程序用来显示系统中已经安装的应用程序,这个应用程序焦作Launcher。Launcher在启动过程中会请求packageManagerService来获取系统已经安装的应用程序,并将这些信息封装成一个个应用图标显示在系统屏幕上。
主要作用:
(1)作为应用的启动器,启动应用程序
(2)作为系统桌面,显示和管理应用程序的快捷图标和其他桌面组件。
被SystemServer启动的AMS会启动Launcher,Launcher启动后,会将已安装应用的快捷图标显示在界面上。
问:简述Android系统启动流程
答:当按下电源键开机,首先会从ROM中预定义的地方加载引导程序BootLoader到RAM中,并执行BootLoader程序启动Linux kernal,然后启动用户级别的第一个进程init,init进程会解析init.rc脚本做一些初始化的工作,包括挂在文件系统,创建工作目录以及启动系统服务进程等,其中系统服务进程包括Zygote、ServiceManager、media等。在Zygote中会进一步启动SystemServer进程,然后再SystemServer中启动AMS、WMS、PMS等服务,这些服务都启动后,AMS就会打开launcher应用的homeActivity ,最终看到手机界面。
问:system_server为什么要在Zygote中启动?而不是在init中直接启动?
答:Zygote作为孵化器,可以预先初始化一些资源,这样基于Copy-on-write机制其他进程就能直接使用这些资源,而不用重新加载,比如SystemServer就可以使用Zygote中的JNI函数、共享库、常用的类以及主题资源。
问:fork过程是怎么产生死锁的?
答:fork是复制整个用户空间的数据(所以速度很快)以及所有系统对象,但是仅复制到当前线程到子进程,这里,所有父进程中其他的进程,到子进程后都会丢失。
如果在fork之前,有一个子线程lock了某个锁,在fork之后,这个子线程消失了,那这个锁就没有了主人,没有任何人可以对他解锁,并且无法解开,这样,程序就发生了死锁。
问:Zygote为什么不采用Binder机制进行IPC通信?
答:binder机制中存在binder线程池,是多线程的,如果zygote采用binder机制,就会有丢失线程的问题。binder的多线程是用于循环读取binder驱动消息的。实际上Zygote尽管没有采取binder机制,他也不是单线程的,它在fork之前主动停止了其它线程,fork后重新启动了。