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Android系统启动Android系统启动感谢并推荐：Android内核开发

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我是靠谱客的博主 隐形耳机，最近开发中收集的这篇文章主要介绍Android系统启动Android系统启动感谢并推荐：Android内核开发，觉得挺不错的，现在分享给大家，希望可以做个参考。

概述

Android系统启动

基于aosp/android11-release

可以先查看图片：4.1 系统启动
或者下图：
在这里插入图片描述在这里插入图片描述

Loader：Boot Rom、Boot Loader

  Boot Rom：Android设备上电后，引导芯片代码开始从预定义的地方（固化在ROM）开始执行。加载引导程序到RAM，然后执行。（由“芯片厂商”负责设计和实现）
  Boot Loader：Bootloader 开始执行，首先负责完成硬件的初始化，然后找到Linux内核代码，并加载到内存。
引导程序是在Android操作系统开始运行前的一个小程序。它不是Android操作系统的一部分。引导程序是 OEM 厂商或者运营商加锁和限制的地方。（由“设备厂商”负责设计和实现）

    相关资料如下：bootloader

Linux Kernel

Linux 内核开始启动，初始化各种软硬件环境，加载驱动程序，挂载根文件系统，并执行init程序，由此开启Android的世界。

  严格来说，Android系统实际上是运行于Linux内核上的一系列 “服务进程”，并不算一个完整意义上的“操作系统”。Android系统以及各大Linux的发行版，他们的Linux内核部分启动过程都是差不多。Android最后都是start_kernel初始化函数(system/core/init/main.cpp)

==重要进程：==pid=0，linux启动的第一个进程，swapper/idle进程；pid=1，init进程;pid=2，kthreadd进程
在这里插入图片描述
init/main.c (androidxref上老版本rest_init都是kernel_thread)
在这里插入图片描述

Native C/C++Library ：主要解析 init.rc 文件

init 进程决定了系统在启动过程中，究竟会启动哪些守护进程和服务，以及呈现出怎样的一个用户UI界面。

这里不过多介绍其他，相关代码：（基于aosp/android11-release）

  • system/core/init/main.cpp

  • system/core/init/first_stage_init.cpp

  • system/core/init/init.cpp中SecondStageMain，最终在LoadBootScripts解析rc文件
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    rc相关语法Android Init Language： systemcoreinitREADME.md

init

init 进程会执行 app_process 程序，创建 Zygote 进程，它是Android系统最重要的进程，所有后续的Android应用程序都是由它 fork 出来的。
在这里插入图片描述
init 触发进程和服务：
在这里插入图片描述
触发器的执行顺序为on early-init -> init -> late-init

Zygote

init.rc中import /system/etc/init/hw/init.${ro.zygote}.rc，ro.zygote属性配置。
这里查看64位的 system/core/rootdir/init.zygote64.rc

service zygote /system/bin/app_process64 -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server
    class main
    priority -20
    user root
    group root readproc reserved_disk
    socket zygote stream 660 root system
    socket usap_pool_primary stream 660 root system
    onrestart exec_background - system system -- /system/bin/vdc volume abort_fuse
    onrestart write /sys/power/state on
    onrestart restart audioserver
    onrestart restart cameraserver
    onrestart restart media
    onrestart restart netd
    onrestart restart wificond
    writepid /dev/cpuset/foreground/tasks

服务Service，以 service 开头，由 init 进程启动，一般运行在 init 的一个子进程，每一个service在启动时会通过fork方式生成子进程。这个 rc 文件其中 service 用于通知 init 进程创建名 zygote 的进程，这个 zygote 进程执行程序的路径为 /system/bin/app_process64，后面的则是要传给 app_process64 的参数。class main指的是zygote的class name为main。


init 触发启动 service：Start方法中调用 fork() 创建子进程，调用 ExpandArgsAndExecv 通过最终调用 execv 执行system/bin/app_process，这样就会进入frameworks/base/cmds/app_process/app_main.cpp的main函数。

Result<void> Service::Start() {
    // ... ... ... ...
    pid_t pid = -1;
    if (namespaces_.flags) {
        pid = clone(nullptr, nullptr, namespaces_.flags | SIGCHLD, nullptr);
    } else {
        pid = fork();
    }

    if (pid == 0) {
        umask(077);
        // ... ... ... ...
        for (const auto& [key, value] : environment_vars_) {
            setenv(key.c_str(), value.c_str(), 1);
        }

        for (const auto& descriptor : descriptors) {
            descriptor.Publish();
        }
        // ... ... ... ...
        if (!ExpandArgsAndExecv(args_, sigstop_)) {
            PLOG(ERROR) << "cannot execv('" << args_[0]
                        << "'). See the 'Debugging init' section of init's README.md for tips";
        }

        _exit(127);
    }
    // ... ... ... ...
}

在这里插入图片描述

frameworks/base/cmds/app_process/app_main.cpp
frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp

int main(int argc, char* const argv[])
{
    // ... ... 传到的参数argv为“-Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server” ... ...
    AppRuntime runtime(argv[0], computeArgBlockSize(argc, argv));
    // ... ... ... ...
    if (zygote) {
        runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit", args, zygote);
    } else if (className) {
        runtime.start("com.android.internal.os.RuntimeInit", args, zygote);
    } else {
        fprintf(stderr, "Error: no class name or --zygote supplied.n");
        app_usage();
        LOG_ALWAYS_FATAL("app_process: no class name or --zygote supplied.");
    }
}

runtime.start 来启动 zygote

Java API Framework

启动 SystemServer

frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteInit.java
frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/Zygote.java

    public static void main(String argv[]) {
        // ... ... ... ...
            if (startSystemServer) {
                Runnable r = forkSystemServer(abiList, zygoteSocketName, zygoteServer);

                // {@code r == null} in the parent (zygote) process, and {@code r != null} in the
                // child (system_server) process.
                if (r != null) {
                    r.run();
                    return;
                }
            }
        // ... ... ... ...
    }
// ... ... ... ...
   /**
     * Prepare the arguments and forks for the system server process.
     *
     * @return A {@code Runnable} that provides an entrypoint into system_server code in the child
     * process; {@code null} in the parent.
     */
    private static Runnable forkSystemServer(String abiList, String socketName,
            ZygoteServer zygoteServer) {
        // ... ... ... ...
                /* Hardcoded command line to start the system server */
        String args[] = {
                "--setuid=1000",
                "--setgid=1000",
                "--setgroups=1001,1002,1003,1004,1005,1006,1007,1008,1009,1010,1018,1021,1023,"
                        + "1024,1032,1065,3001,3002,3003,3006,3007,3009,3010,3011",
                "--capabilities=" + capabilities + "," + capabilities,
                "--nice-name=system_server",
                "--runtime-args",
                "--target-sdk-version=" + VMRuntime.SDK_VERSION_CUR_DEVELOPMENT,
                "com.android.server.SystemServer",
        };
            // ... ... ... ...
            /* Request to fork the system server process */
            pid = Zygote.forkSystemServer(
                    parsedArgs.mUid, parsedArgs.mGid,
                    parsedArgs.mGids,
                    parsedArgs.mRuntimeFlags,
                    null,
                    parsedArgs.mPermittedCapabilities,
                    parsedArgs.mEffectiveCapabilities);
        } catch (IllegalArgumentException ex) {
            throw new RuntimeException(ex);
        }

        /* For child process */
        if (pid == 0) {
            if (hasSecondZygote(abiList)) {
                waitForSecondaryZygote(socketName);
            }

            zygoteServer.closeServerSocket();
            return handleSystemServerProcess(parsedArgs);
        }

        return null;
    }

forkSystemServer 开启线程，执行 Zygote.forkSystemServer fork子进程，用于运行system_server；handleSystemServerProcess 完成system_server进程剩余的工作

反射调用到com.android.server.SystemServer

frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/RuntimeInit.java
frameworks/base/core/services/java/com/android/server/SystemServer.java
Zygote最终调用 RuntimeInit.applicationInit 中 findStaticMain 方法反射调用调用到cl.getMethod("main", new Class[] { String[].class });

    public static void main(String[] args) {
        new SystemServer().run();
    }

系统启动时序图

在这里插入图片描述

启动服务和Launcher

frameworks/base/core/services/java/com/android/server/SystemServer.java
在这里插入图片描述
Launcher启动：待续~~
frameworksbaseservicesjavacomandroidserverSystemServer.java
frameworksbaseservicescorejavacomandroidserveramActivityManagerService.java
frameworksbaseservicescorejavacomandroidserverwmActivityTaskManagerService.java
frameworksbaseservicescorejavacomandroidserverwmRootWindowContainer.java
frameworksbaseservicescorejavacomandroidserverwmActivityStartController.java
frameworksbaseservicescorejavacomandroidserverwmActivityStarter.java
SystemServer 执行 startOtherServices 启动服务时，最后会调用 mActivityManagerService.systemReady。AMS.systemReady -> ActivityTaskManagerService.java 中 startHomeOnAllDisplays -> mRootWindowContainer.startHomeOnAllDisplays -> startHomeOnDisplay -> startHomeOnTaskDisplayArea -> ATMS中getHomeIntent获取intent，mService.getActivityStartController().startHomeActivity

   public void systemReady(final Runnable goingCallback, @NonNull TimingsTraceAndSlog t) {
        // ... ... ... ...
        Slog.i(TAG, "System now ready");
        // ... ... ... ...
        synchronized (this) {
            // ... ... ... ...
            // Start up initial activity.
            mBooting = true;
            // ... ... ... ...
            if (bootingSystemUser) {
                t.traceBegin("startHomeOnAllDisplays");
                mAtmInternal.startHomeOnAllDisplays(currentUserId, "systemReady");
                t.traceEnd();
            }
            // ... ... ... ...
        }
    }

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

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最后

以上就是隐形耳机为你收集整理的Android系统启动Android系统启动感谢并推荐：Android内核开发的全部内容，希望文章能够帮你解决Android系统启动Android系统启动感谢并推荐：Android内核开发所遇到的程序开发问题。

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