Android启动流程:上电到启动第一个APP的详细流程，
1. 安卓启动大致如下图所示：
2. BootLoader （如果想了解跟详细关于bootloader请看：安卓bootloader）
从系统的角度上来讲，Android系统的启动过程可以分为 bootloader 引导，装载和启动 linux内核 启动Android系统
bootloader 相当于电脑上的Bios 他的主要作用就是初始化基本的硬件设备，建立内存空间映射， 为装载linux内核准备好运行环境，当linux内核加载完毕之后，bootloder就会从内存中清除
对于FastBoot和Recover估计好多童鞋都不理解，fastboot是Android设计的一套通过usb来更新手机分区的映像协议，不过大部分厂商都搞掉了 google的nexus 上应该有的
Recovery模式是Android特有的升级系统，通过这个可以进行手机恢复出厂设置，或执行OTA,补丁和固件升级，实质是启动了一个文本模式的Linux。
bootloader启动后会向内存中装载boot.img镜像文件，这个镜像文件存放的是linux内核和一个根文件系统，linux内核进行初始化之后，装载完文件系统，就启动了init进程。
3.首先Bootloader引导程序启动完Linux内核后，会加载各种驱动和数据结构，当有了驱动以后，开始启动Android系统，同时会加载用户级别的第一个进程init(system\core\init.c),该进程会首先加载一个init.rc配置文件，代码如下
int main(int argc, char **argv)
{
// 创建文件夹 挂载
mount("tmpfs", "/dev", "tmpfs", 0, "mode=0755");
mkdir("/dev/pts", 0755);
// 打开日志
log_init();
INFO("reading config file\n");
// 加载init.rc配置文件
init_parse_config_file("/init.rc");
} 4.init.rc配置文件会进行很多的配置，创建很多的文件夹及文件，然后初始化一些Android驱动器，之后该配置文件最重要的一个任务就是启动一个Zygote(孵化器)进程，此进程是Android系统的一个母进程，用来启动Android的其他服务进程，代码：
service zygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server
socket zygote stream 666
onrestart write /sys/android_power/request_state wake
onrestart write /sys/power/state on
onrestart restart media
onrestart restart netd5. Zygote会执行一个app_process可执行文件，在这个文件中首先添加了Android运行时环境，在Android运行时中调用了ZygoteInit类，这就从c++代码跳到了java代码。
int main(int argc, const char* const argv[])
{
...
// Android运行时环境
AppRuntime runtime;
...
// Next arg is startup classname or "--zygote"
if (i < argc) {
arg = argv[i++];
if (0 == strcmp("--zygote", arg)) {
bool startSystemServer = (i < argc) ?
strcmp(argv[i], "--start-system-server") == 0 : false;
setArgv0(argv0, "zygote");
set_process_name("zygote");
// 启动java代码
runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit",
...
}5.1 进入AppRuntime.start。因为AppRuntime继承AndroidRuntime.所以会dai调用到AndroidRuntime.start方法：
void AndroidRuntime::start(const char* className, const Vector& options, bool zygote)
{ //app_main.cpp runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit", args, zygote);
//className:com.android.internal.os.ZygoteInit zygote:true
...
//注册JNI本地函数
if (startReg(env) < 0) {
ALOGE("Unable to register all android natives\n");
return;
}
...
if (startClass == NULL) {
ALOGE("JavaVM unable to locate class '%s'\n", slashClassName);
/* keep going */
} else {
//ZygoteInit 通过反射找到zygoteInit.main的方法ID。
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 {
//执行zygoteinit.main方法，zygoteinit类为java类
env->CallStaticVoidMethod(startClass, startMeth, strArray);
...
} start方法具体所做的事，注册一系列本地函数到虚拟机，通过反射机制找到ZygoteInit.main方法并执行。
6.在ZygoteInit.java代码中首先设置了Java虚拟机的堆内存空间，然后启动一个类加载器加载Android启动依赖的类比如Activity等四大组件，dialog等UI的类，然后分出一个子进程启动SystemServer系统服务
// ZygoteInit.mian
public static void main(String argv[]) {
try {
VMRuntime.getRuntime().setMinimumHeapSize(5 * 1024 * 1024);
//1.注册socket
// 2.加载Android依赖的类
preloadClasses();
//cacheRegisterMaps();
preloadResources();
...
if (argv[1].equals("true")) {
// 3.启动系统服务
startSystemServer();
} else if (!argv[1].equals("false")) {
...
// 4.进入循环
}
private static boolean startSystemServer()
...
args = new String[] {
"--setuid=1000",
"--setgid=1000",
"--setgroups=1001,1002,1003,1004,1005,1006,1007,1008,1009,1010,1018,3001,3002,3003,3006",
"--capabilities=130104352,130104352",
"--rlimit=8,",
"--runtime-init",
"--nice-name=system_server",
"com.android.server.SystemServer",
...
/* Request to fork the system server process */
// 母进程开始分叉服务 启动SystemServer
pid = Zygote.forkSystemServer(
parsedArgs.uid, parsedArgs.gid,
parsedArgs.gids, debugFlags, rlimits,
parsedArgs.permittedCapabilities,
parsedArgs.effectiveCapabilities);
...
}ZygoteInit.main方法主要做四件事：注册1.soceket，2.预加载资源，3.启动SystemServer进程，经过层层调用，最终会调用到SystemServer.main方法。4进入runSelectLoop循环处理事件。
7. 在SystemServer.main
public final class SystemServer {
...
public static void main(String[] args) {
//先初始化SystemServer对象，再调用对象的run()方法，
new SystemServer().run();
}
}
8. SystemServer.run
private void run() {
//当系统时间比1970年更早，就设置当前系统时间为1970年
if (System.currentTimeMillis() < EARLIEST_SUPPORTED_TIME) {
SystemClock.setCurrentTimeMillis(EARLIEST_SUPPORTED_TIME);
}
//变更虚拟机的库文件，对于Android 6.0默认采用的是libart.so
SystemProperties.set("persist.sys.dalvik.vm.lib.2", VMRuntime.getRuntime().vmLibrary());
if (SamplingProfilerIntegration.isEnabled()) {
...
}
//清除vm内存增长上限，由于启动过程需要较多的虚拟机内存空间
VMRuntime.getRuntime().clearGrowthLimit();
//设置内存的可能有效使用率为0.8
VMRuntime.getRuntime().setTargetHeapUtilization(0.8f);
// 针对部分设备依赖于运行时就产生指纹信息，因此需要在开机完成前已经定义
Build.ensureFingerprintProperty();
//访问环境变量前，需要明确地指定用户
Environment.setUserRequired(true);
//确保当前系统进程的binder调用，总是运行在前台优先级(foreground priority)
BinderInternal.disableBackgroundScheduling(true);
android.os.Process.setThreadPriority(android.os.Process.THREAD_PRIORITY_FOREGROUND);
android.os.Process.setCanSelfBackground(false);
// 主线程looper就在当前线程运行
Looper.prepareMainLooper();
//加载android_servers.so库，该库包含的源码在frameworks/base/services/目录下
System.loadLibrary("android_servers");
//检测上次关机过程是否失败，该方法可能不会返回[见小节1.2.1]
performPendingShutdown();
//初始化系统上下文
createSystemContext();
//创建系统服务管理
mSystemServiceManager = new SystemServiceManager(mSystemContext);
//将mSystemServiceManager添加到本地服务的成员sLocalServiceObjects
LocalServices.addService(SystemServiceManager.class, mSystemServiceManager);
//启动各种系统服务
try {
startBootstrapServices(); // 启动引导服务
startCoreServices(); // 启动核心服务
startOtherServices(); // 启动其他服务
} catch (Throwable ex) {
Slog.e("System", "************ Failure starting system services", ex);
throw ex;
}
//用于debug版本，将log事件不断循环地输出到dropbox（用于分析）
if (StrictMode.conditionallyEnableDebugLogging()) {
Slog.i(TAG, "Enabled StrictMode for system server main thread.");
}
//一直循环执行
Looper.loop();
throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
}9. startBootstrapServices方法里主要去启动AMS
private void startBootstrapServices() {
...
//启动AMS服务
mActivityManagerService = mSystemServiceManager.startService(
ActivityManagerService.Lifecycle.class).getService();
//设置AMS的系统服务管理器
mActivityManagerService.setSystemServiceManager(mSystemServiceManager);
//设置AMS的APP安装器
mActivityManagerService.setInstaller(installer);
//初始化AMS相关的PMS
mActivityManagerService.initPowerManagement();
...
//设置SystemServer
mActivityManagerService.setSystemProcess();
10. startOtherServices会调用ActivityManagerService.systemReady方法。
private void startOtherServices() {
...
SystemConfig.getInstance();
mContentResolver = context.getContentResolver(); // resolver
...
mSystemServiceManager.startService(MOUNT_SERVICE_CLASS); // mount
mPackageManagerService.performBootDexOpt(); // dexopt操作
ActivityManagerNative.getDefault().showBootMessage(...); //显示启动界面
...
// 准备好window, power, package, display服务
wm.systemReady();
mPowerManagerService.systemReady(...);
mPackageManagerService.systemReady();
mDisplayManagerService.systemReady(...);
//重头戏
mActivityManagerService.systemReady(new Runnable() {
public void run() {
...
}
});
}
11. 在ActivityManagerService的systemReady方法中打开Android系统的第一个Activity
public void systemReady(final Runnable goingCallback) {
...
// 打开第一个Activity
mMainStack.resumeTopActivityLocked(null);
}
}12.ActivityStack的resumeTopActivityLocked方法启动home界面
final boolean resumeTopActivityLocked(ActivityRecord prev) {
// Find the first activity that is not finishing.
// 没有已经打开的Activity, next为 null
ActivityRecord next = topRunningActivityLocked(null);
// Remember how we'll process this pause/resume situation, and ensure
// that the state is reset however we wind up proceeding.
final boolean userLeaving = mUserLeaving;
mUserLeaving = false;
if (next == null) {
// There are no more activities! Let's just start up the
// Launcher...
if (mMainStack) {
// 启动lucher应用的锁屏界面
return mService.startHomeActivityLocked();
}
}13.打开了Luncher应用的Home界面之后，到此Android系统启动完成了。
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