Android中init与受精卵Zygote分析，以及添加自己开机启动的系统服务

最近在做云游戏的项目，由于需要购买硬件，系统提供Android源码需要自己编译。所以特地学习一下记录一下Android的启动（我的是AOSP7.1然后+厂商系统补丁）

先上图：

一. 启动流程硬件开机上电后，系统硬件内会有一个小程序就是bootloader

二.bootloader会引导内核启动加载

三.内核就会去挂载文件以及初始化设备。最重要的是启动Init进程（这个就是重点相关的）

1.init.rc 脚本是在 init.cpp 入口方法 main 中开始解析的

2 紧接着我们去看看init.rc 源码，重点关注标红这一行，在这里他又去引入了对应架构的zygote配置文件，以及在下面他启动了很多系统服务。

3 在system/core/init/init_parser.cpp中parse_config就开始了真正的解析工作。。其实就是一行一行的读配置文件，然后import我们的zygote配置文件。

4 看下app_main.cpp源码

5. 然后看看AndroidRuntime.cpp

6.开始到Java的ZygoteInit类主函数中去看看

四开机启动一个我们自己的系统。

一. 启动流程硬件开机上电后，系统硬件内会有一个小程序就是bootloader

二.bootloader会引导内核启动加载

三.内核就会去挂载文件以及初始化设备。最重要的是启动Init进程（这个就是重点相关的）

1.init.rc 脚本是在 init.cpp 入口方法 main 中开始解析的

实际工作调用了 init_parser.cpp 内的 init_parse_config_file 方法。

system/core/init/init.cpp

int main(int argc, char** argv) {// 解析 init.rc 脚本init_parse_config_file("/init.rc");return 0;
}

2 紧接着我们去看看init.rc 源码，重点关注标红这一行，在这里他又去引入了对应架构的zygote配置文件，以及在下面他启动了很多系统服务。

3 在system/core/init/init_parser.cpp中parse_config就开始了真正的解析工作。。其实就是一行一行的读配置文件，然后import我们的zygote配置文件。

可以看到系统开始启动一个叫zygote的系统服务了，但是他其实是执行的可执行文件app_process。。。。。。

看看system/bin

原来他是app_process.。。。改个名字。去看看 app_process源码。

4 看下app_main.cpp源码

int main(int argc, char* const argv[])
{if (prctl(PR_SET_NO_NEW_PRIVS, 1, 0, 0, 0) < 0) {// Older kernels don't understand PR_SET_NO_NEW_PRIVS and return// EINVAL. Don't die on such kernels.if (errno != EINVAL) {LOG_ALWAYS_FATAL("PR_SET_NO_NEW_PRIVS failed: %s", strerror(errno));return 12;}}AppRuntime runtime(argv[0], computeArgBlockSize(argc, argv));// Process command line arguments// ignore argv[0]argc--;argv++;// Everything up to '--' or first non '-' arg goes to the vm.//// The first argument after the VM args is the "parent dir", which// is currently unused.//// After the parent dir, we expect one or more the following internal// arguments ://// --zygote : Start in zygote mode// --start-system-server : Start the system server.// --application : Start in application (stand alone, non zygote) mode.// --nice-name : The nice name for this process.//// For non zygote starts, these arguments will be followed by// the main class name. All remaining arguments are passed to// the main method of this class.//// For zygote starts, all remaining arguments are passed to the zygote.// main function.//// Note that we must copy argument string values since we will rewrite the// entire argument block when we apply the nice name to argv0.int i;for (i = 0; i < argc; i++) {if (argv[i][0] != '-') {break;}if (argv[i][1] == '-' && argv[i][2] == 0) {++i; // Skip --.break;}runtime.addOption(strdup(argv[i]));}// Parse runtime arguments.  Stop at first unrecognized option.bool zygote = false;bool startSystemServer = false;bool application = false;String8 niceName;String8 className;++i;  // Skip unused "parent dir" argument.while (i < argc) {const char* arg = argv[i++];if (strcmp(arg, "--zygote") == 0) {zygote = true;niceName = ZYGOTE_NICE_NAME;} else if (strcmp(arg, "--start-system-server") == 0) {startSystemServer = true;} else if (strcmp(arg, "--application") == 0) {application = true;} else if (strncmp(arg, "--nice-name=", 12) == 0) {niceName.setTo(arg + 12);} else if (strncmp(arg, "--", 2) != 0) {className.setTo(arg);break;} else {--i;break;}}Vector<String8> args;if (!className.isEmpty()) {// We're not in zygote mode, the only argument we need to pass// to RuntimeInit is the application argument.//// The Remainder of args get passed to startup class main(). Make// copies of them before we overwrite them with the process name.args.add(application ? String8("application") : String8("tool"));runtime.setClassNameAndArgs(className, argc - i, argv + i);} else {// We're in zygote mode.maybeCreateDalvikCache();if (startSystemServer) {args.add(String8("start-system-server"));}char prop[PROP_VALUE_MAX];if (property_get(ABI_LIST_PROPERTY, prop, NULL) == 0) {LOG_ALWAYS_FATAL("app_process: Unable to determine ABI list from property %s.",ABI_LIST_PROPERTY);return 11;}String8 abiFlag("--abi-list=");abiFlag.append(prop);args.add(abiFlag);// In zygote mode, pass all remaining arguments to the zygote// main() method.for (; i < argc; ++i) {args.add(String8(argv[i]));}}if (!niceName.isEmpty()) {runtime.setArgv0(niceName.string());set_process_name(niceName.string());}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.");return 10;}
}

上面main方法balabala一大串后最终就是，执行runtime 。

5. 然后看看AndroidRuntime.cpp

在cpp中去执行

AndroidRuntime::start方法我们就只看这个里面的关键方法

看到了吧，他把app_main.cpp的参数传递过来搞成Java类然后通过jni去启动。。真的牛皮

至此，进程的逻辑从c/c++层开始转到java层的运行逻辑了，并且运行start函数的线程将作为java层运行逻辑的主线程并在java虚拟机运行结束后回到该方法中，大致就是这样的过程。

6.开始到Java的ZygoteInit类主函数中去看看

直接看main方法

 public static void main(String argv[]) {// Mark zygote start. This ensures that thread creation will throw// an error.ZygoteHooks.startZygoteNoThreadCreation();try {Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_DALVIK, "ZygoteInit");RuntimeInit.enableDdms();// Start profiling the zygote initialization.SamplingProfilerIntegration.start();boolean startSystemServer = false;String socketName = "zygote";String abiList = null;for (int i = 1; i < argv.length; i++) {if ("start-system-server".equals(argv[i])) {startSystemServer = true;} else if (argv[i].startsWith(ABI_LIST_ARG)) {abiList = argv[i].substring(ABI_LIST_ARG.length());} else if (argv[i].startsWith(SOCKET_NAME_ARG)) {socketName = argv[i].substring(SOCKET_NAME_ARG.length());} else {throw new RuntimeException("Unknown command line argument: " + argv[i]);}}if (abiList == null) {throw new RuntimeException("No ABI list supplied.");}registerZygoteSocket(socketName);Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_DALVIK, "ZygotePreload");EventLog.writeEvent(LOG_BOOT_PROGRESS_PRELOAD_START,SystemClock.uptimeMillis());preload();EventLog.writeEvent(LOG_BOOT_PROGRESS_PRELOAD_END,SystemClock.uptimeMillis());Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_DALVIK);// Finish profiling the zygote initialization.SamplingProfilerIntegration.writeZygoteSnapshot();// Do an initial gc to clean up after startupTrace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_DALVIK, "PostZygoteInitGC");gcAndFinalize();Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_DALVIK);Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_DALVIK);// Disable tracing so that forked processes do not inherit stale tracing tags from// Zygote.Trace.setTracingEnabled(false);// Zygote process unmounts root storage spaces.Zygote.nativeUnmountStorageOnInit();ZygoteHooks.stopZygoteNoThreadCreation();if (startSystemServer) {startSystemServer(abiList, socketName);}Log.i(TAG, "Accepting command socket connections");runSelectLoop(abiList);closeServerSocket();} catch (MethodAndArgsCaller caller) {caller.run();} catch (Throwable ex) {Log.e(TAG, "Zygote died with exception", ex);closeServerSocket();throw ex;}}

其中关键的几个地方

其中system_server 就是在这里起来的

看看由于我的服务器是arm64 位的所以在起的时候起的是zygote64，我的并不是手机。。。。。。而是服务器虚拟的手机，这都不是重点重点是上面三个图

至此系统的关键操作差不多了，剩下的就是启动我们的几大服务（AMS ，PMS，WMS。。。。等等），但是这里的服务并不是我们应用层所说的server服务，而是给上层提供能力的比如activity 和pack包安装卸载的能力。

导致就该我们自己玩了。。。。。。。

四开机启动一个我们自己的系统。

上面分析了所有的过程现在我们开机要启动一个minicap的服务，首先我们要编写可执行文件。

如何编写可以看我前面文章地址：编译可以执行文件

编译成功后放入system/bin 下面参考上面的app_process

然后在init.rc 中编写我们的脚本

然后再你需要系统执行到哪一步的时候开启

我这里需要在

下执行，直接把lunchminicap 放在这下面就可以了。

这里就是我们的minicap可执行文件，参考编译可执行文件，就能得到lunchminicap.sh

下面看看我们的进程吧。我们的开机启动是通过，sh脚本启动的所以这里是第一个进程没毛病。

然后看看我们的minicap

父进程为1 是开机启动的系统服务。至此over。