Android Framework 之 启动流程

Android 系统的启动流程

Android 系统的启动流程可以分为以下几个主要步骤：

1. 引导加载器（Bootloader）启动：当你打开一个 Android 设备时，首先启动的是引导加载器。引导加载器负责启动 Android 的核心操作系统。

2. Linux 内核启动：引导加载器加载并启动 Linux 内核。Linux 内核负责启动系统的底层硬件，并启动 init 进程。

3. Init 进程启动：init 进程是 Linux 系统中的第一个进程（PID = 1）。在 Android 系统中，init 进程负责启动一些重要的守护进程和服务，例如 Zygote 进程。

4. Zygote 进程启动：Zygote 是 Android 中的一个特殊进程，负责孵化（Fork）出所有其他的应用进程。Zygote 进程在启动时会预加载大量的系统类和资源，以此来提高应用启动的速度。

5. SystemServer 进程启动：Zygote 进程会 fork 出一个新的进程来启动 SystemServer。SystemServer 是 Android 系统中的核心服务，它管理并提供了许多系统级别的服务，例如窗口管理服务、活动管理服务等。

6. 系统服务启动：在 SystemServer 进程中，会启动各种系统服务。这些服务在系统启动完成后，将一直运行，为应用程序提供各种服务。

7. 启动 Launcher 应用：系统服务启动完毕后，Activity Manager Service 会启动设备的 Launcher 应用，此时，用户可以开始与设备进行交互。

这就是 Android 系统启动的整个过程。请注意，这个过程可能会因设备制造商的定制和 Android 版本的不同而有所不同，但大体流程是相同的。

Launcher的启动流程

Launcher 的启动过程更具体的说明如下：

1. 当 Android 系统启动完成，并且所有的系统服务都已经启动后，ActivityManagerService （AMS）会开始处理用户的交互。AMS 是 Android 中负责管理所有活动的系统服务。

2. AMS 会发送一个包含 ACTION_MAIN 和 CATEGORY_HOME 的 Intent。这个 Intent 的目的是寻找并启动设备上配置为主屏幕（HOME）的应用，通常这就是 Launcher 应用。

3. 这个 Intent 会通过 Android 的 Intent 解析系统，寻找所有能够响应这个 Intent 的应用。由于 Launcher 在其清单文件（AndroidManifest.xml）中声明了相应的 ，因此它会被选中来响应这个 Intent。

4. 一旦 Launcher 被选中，AMS 就会请求 Launcher 启动。如果这是设备第一次启动，或者 Launcher 进程尚未启动，那么 AMS 会请求 Zygote 启动一个新的进程来托管 Launcher。如果 Launcher 进程已经存在，AMS 就会在该进程中启动新的 Launcher 活动实例。

5. 当 Launcher 启动后，它会创建并显示用户的主屏幕。这个屏幕上会显示应用的图标、小部件等，用户可以通过这个界面启动和切换应用。

startActivity 详细说明

1. 发送 Intent：源应用程序（App1）调用 startActivity 方法，传递一个 Intent。该 Intent 包含要启动的目标应用程序（App2）的 Activity 的信息。

2. 验证权限和 Intent：在 ActivityManagerService (AMS) 中，startActivity 方法会对 Intent 进行检查和验证。这包括验证调用者的权限，查找 Intent 对应的 Activity，处理各种启动模式等。

3. 判断目标应用程序进程状态：接着，AMS 会判断目标应用程序 App2 的进程是否已经存在。如果已经存在，AMS 会使用已经存在的进程；如果不存在，AMS 会向 Zygote 发送请求，要求它创建一个新的进程。

4. 创建新的应用程序进程：Zygote 在收到 AMS 的请求后，会创建一个新的应用程序进程，然后在这个进程中创建一个 Application 对象，并执行其 onCreate 方法。

5. 创建 ActivityRecord：与此同时，AMS 会创建一个新的 ActivityRecord 对象，来代表要启动的 Activity。

6. 调度启动 Activity：然后，AMS 会通过 Binder IPC 向新的应用程序进程发送一个 LAUNCH_ACTIVITY 消息。

7. 接收 LAUNCH_ACTIVITY 消息：新的应用程序进程在接收到 LAUNCH_ACTIVITY 消息后，会创建目标 Activity 的实例，然后调用其 onCreate、onStart 和 onResume 方法。

ActivityManagerService 启动

**ActivityManagerService (AMS) **是 Android 中最为关键的系统服务之一，它负责管理系统中的进程，以及四大组件（Activity、Service、BroadcastReceiver 和 ContentProvider）的生命周期。这里将详细解释 AMS 的内部启动流程和工作流程：

AMS的启动流程：

实例化：AMS 是在 SystemServer 中被实例化的。SystemServer 会首先创建一个 ContextImpl 对象，然后利用这个 ContextImpl 创建 AMS。

服务初始化：接下来，调用 AMS 的 init 方法进行初始化，这个方法会创建和初始化一些需要的数据结构和服务，比如 BroadcastQueue、IntentFirewall 和 ActivityStackSupervisor 等。

准备完成：完成初始化后，调用 systemReady 方法来通知 AMS 系统准备就绪。在这个方法中，AMS 会完成一些后期初始化的工作，例如启动系统的 Home Activity。

AMS的工作流程：

AMS 主要的工作就是管理系统中的四大组件和进程。以下是它们分别的工作流程：

Activity的管理：AMS 使用 ActivityStackSupervisor 来管理系统中所有的 Activity。当应用程序调用 startActivity 方法时，会通过 Binder IPC 机制调用 AMS 中的 startActivity 方法。AMS 会根据 Intent 解析出需要启动的 Activity，创建一个 ActivityRecord 对象并添加到 ActivityStack 中。然后，AMS 会向应用程序发送 LAUNCH_ACTIVITY 消息，告诉应用程序启动新的 Activity。

Service的管理：当应用程序调用 startService 或 bindService 方法时，AMS 会创建一个 ServiceRecord 对象来保存 Service 的状态。然后，AMS 会向应用程序发送 CREATE_SERVICE 或 BIND_SERVICE 消息，告诉应用程序创建或绑定 Service。

BroadcastReceiver的管理：当应用程序调用 sendBroadcast 方法时，AMS 会创建一个 BroadcastRecord 对象，保存广播的信息。然后，AMS 会将 BroadcastRecord 添加到 BroadcastQueue 中，等待处理。

ContentProvider的管理：当应用程序调用 getContentResolver().query() 或其他方法时，AMS 会查找对应的 ContentProviderRecord，然后通过 Binder IPC 机制向目标 ContentProvider 发送请求。

进程的管理：AMS 使用 ProcessList 和 ProcessRecord 来管理系统中的进程。当需要创建新的进程时，AMS 会向 Zygote 发送请求，然后由 Zygote 创建新的进程。同时，AMS 也负责进程的调度和回收。