总结Android系统启动完整流程（六）

先总体来看一下Android系统启动的完整流程图：

（1）内核启动

Android设备上电后，首先会从处理器片上ROM的启动引导代码开始执行，片上ROM会寻找Bootloader代码，并加载到内存。
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。
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。

（2）init启动

当Linux内核启动之后，运行的第一个进程是init，这是个守护进程，确切的说，它是Linux系统中用户控件的第一个进程，所以它的进程号是1。

Linux Kernel启动后，会调用/system/core/init/Init.cpp的main()方法，进而解析init.rc文件（system/core/rootdir/init.rc）。

在init.cpp中，启动init.rc各个阶段的顺序是early_init > init > late_init，在late_init中又会去触发其他阶段的启动，所以各个阶段在init中启动的顺序如下：

early_init > init > late_init > early-fs > fs > post-fs > late_fs > post-fs-data > zygote-start > early-boot > boot

import /init.environ.rc
import /init.usb.rc
import /init.${ro.hardware}.rc
import /vendor/etc/init/hw/init.${ro.hardware}.rc
import /init.usb.configfs.rc
import /init.${ro.zygote}.rcon early-init...mkdir /dev/memcg 0700 root systemmkdir /dev/memcg/apps/ 0755 system systemmkdir /dev/memcg/system 0550 system systemstart ueventdon init...mkdir /dev/stunemkdir /mnt/runtime 0700 root rooton property:sys.boot_from_charger_mode=1class_stop chargertrigger late-initon load_persist_props_actionload_persist_propsstart logdstart logd-reinit//启动系统核心服务
on late-inittrigger early-fstrigger fstrigger post-fstrigger late-fstrigger post-fs-datatrigger zygote-starttrigger load_persist_props_actiontrigger firmware_mounts_completetrigger early-boottrigger booton post-fsstart logdstart servicemanagerstart hwservicemanagerstart vndservicemanageron late-fsclass_start early_halon zygote-start && property:ro.crypto.state=unencryptedexec_start update_verifier_nonencryptedstart netdstart zygotestart zygote_secondaryon zygote-start && property:ro.crypto.state=unsupportedexec_start update_verifier_nonencryptedstart netdstart zygotestart zygote_secondaryon zygote-start && property:ro.crypto.state=encrypted && property:ro.crypto.type=fileexec_start update_verifier_nonencryptedstart netdstart zygotestart zygote_secondary//boot阶段会启动class为hal和core的服务
on bootclass_start halclass_start core

在这个阶段你可以在设备的屏幕上看到 “Android” logo 了（即为bootanimation），接下来启动zygote进程，init 进程就会进入 loop 状态。

（3）Zygote进程

Zygote进程（frameworks/base/cmds/app_process/app_main.cpp）孵化了所有的 Android 应用进程，是 Android Framework的基础，该进程的启动也标志着Framework框架初始化启动的开始。

主要进行如下事宜：

注册底层功能的JNI函数到虚拟机并启动虚拟机，即调用startVm函数
预加载系统类和资源（preload）
fork 并启动 system_server 核心进程
作为守护进程监听处理“孵化新进程”的请求

（4）SystemServer进程启动

system_server进程由Zygote进程fork而来，接下来看下system_server启动过程。

ZygoteInit.main()->registerServerSocketFromEnv()->preload（）->ZygoteInit.forkSystemServer()->Zygote.forkSystemServer()->nativeForkSystemServer()->handleSystemServerProcess()->ZygoteInit.zygoteInit()->RuntimeInit.applicationInit()->findStaticMain()->new MethodAndArgsCaller(m, argv)//forkSystemServer的返回值（implements Runnable）->r.run()//执行SystemServer main函数->runSelectLoop()//r.run()
SystemServer.main()
//先初始化SystemServer对象，并调用其run()方法。
SystemServer.run()
//启动各种服务

（5）SystemServer进程

system_server 进程启动后将初始化系统Context（设置主题），创建系统服务管理 SystemServiceManager，然后启动各种系统服务。

调整时间，如果系统时间比1970还要早，调整到1970年
初始化Looper为mainLooper
装载库libandroid_server.so，该库包含的源码在 frameworks/base/services/ 目录下
初始化系统Context
创建SystemServiceManager负责系统Service启动
启动各种服务
调用Looper.loop()，进入处理消息的循环

startBootstrapServices(); // 启动引导服务
//启动服务 ActivityManagerService，PowerManagerService，LightsService，DisplayManagerService，PackageManagerService，UserManagerService。startCoreServices();      // 启动核心服务
//启动服务 BatteryService 用于统计电池电量，需要 LightService。
//启动服务 UsageStatsService，用于统计应用使用情况。
//启动服务 WebViewUpdateService。startOtherServices();     // 启动其他服务
//启动服务 InputManagerService，WindowManagerService，StatusBarManagerService
//等待 ServiceManager，SurfaceFlinger启动完成，然后显示启动界面。
//准备好 window, power, package, display activity服务：
//  - WindowManagerService.systemReady()
//  - PowerManagerService.systemReady()
//  - PackageManagerService.systemReady()
//  - DisplayManagerService.systemReady()
//  - ActivityManagerService.systemReady()

所有的服务启动完成后会注册到 ServiceManager。

AMS服务启动完成后，会进入ActivityManagerService.systemReady()，然后启动 SystemUI，WebViewFactory，Watchdog，最后启动桌面 Launcher App。

启动桌面Launcher App，首先会通过 Zygote进程 fork一个新进程作为 App 进程，然后创建Application，创建启动Activity，最后用户才会看到桌面。

（6）启动流程总结

概述：Loader > Kernel > Native > Framework > Application

细分：BootRom > Bootloader > Kernel > Init > Zygote > SystemServer > Launcher

Loader层主要包括Boot Rom和Boot Loader
Kernel层主要是Android内核层
Native层主要是包括init进程以及其fork出来的用户空间的守护进程、HAL层、开机动画等
Framework层主要是AMS和PMS等Service的初始化
Application层主要指SystemUI、Launcher的启动