Android cold boot process

Android cold boot process
Agenda 1. Linux內核啟動簡述
2. Init進程 & init.rc
3. Zygote
4. System Server
5. Android服務
6. 啟動Launcher
7. Q&A
1. Linux內核啟動簡述
1.1 Bootloader 加電之後，bootloader開始工作，正常啟動系統，載入Linux 內核 1.2 Kernel 由bootloader載入 kernel通過自解壓、初始化、載入built-in驅動程序，完成啟 動。 kernel啟動后會創建若干內核線程(kernel thread)，期間會執 行載入內建的驅動等操作，之後裝入并執行init進程，切換 至用戶空間(user-space)。
3. Zygote
3.2 app_process (二) void AndroidRuntime::start(const char* className, const bool startSystemServer) { … setenv("ANDROID_ROOT", rootDir, 1); if (startVm(&mJavaVM, &env) != 0) { …} //啟動dalvik VM if (startReg(env) < 0) {…} //註冊JNI函數列表 … slashClassName = strdup(className); startClass = env->FindClass(slashClassName); startMeth = env->GetStaticMethodID(startClass, "main", "([Ljava/lang/String;)V"); env->CallStaticVoidMethod(startClass, startMeth, strArray);// 執行ZygoteInit.java中的main函數
3. Zygote
3.3 ZygoteInit.java registerZygoteSocket(); preload(); //預載入classes以及resources if (argv[1].equals("start-system-server")) { startSystemServer(); //載入System Server } else if (…) {…} //以下代碼進入Zygote無限循環。 //到這時為止，Zygote服務總算由init載入完畢 if (ZYGOTE_FORK_MODE) { runForkMode(); } else { runSelectLoopMode(); } closeServerSocket(); //除非Zygote崩潰，否則不會到這兒
2. Init進程 & init.rc
2. Init進程 & init.rc
2.6 init.rc中的Android基礎服務 service ueventd /sbin/ueventd … service servicemanager /system/bin/servicemanager … service vold /system/bin/vold … service surfaceflinger /system/bin/surfaceflinger … service zygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin -zygote --start-system-server class main …
2. Init進程 & init.rc
2.4 init.rc & init.XXX.rc (1) 通常，init.rc中定義基本的actions，init.%hardware%.rc定義 目標板的actions，例如PBJB0中的init.ventana.rc； (2) 解析init.rc文件，在actions列表中，對於同一trigger ，init.rc 中的actions在前，init. %hardware %.rc中的actions在后，這 些actions被init依順序執行； (3) actions被執行的順序： on early-init on init on fs on post-fs on post-fs-data on early-boot on boot …
2.5 init.c中main函數的actions順序 init_parse_config_file("/init.rc"); init_parse_config_file(init.%hardware%.rc); action_for_each_trigger(“early-init”, …); queue_builtin_action(...); //內建actions action_for_each_trigger("init", …); action_for_each_trigger("early-fs", …); action_for_each_trigger("fs", …); action_for_each_trigger("post-fs", …); action_for_each_trigger("post-fs-data", …); queue_builtin_action(…, "property_service_init"); queue_builtin_action(…, "signal_init"); queue_builtin_action(…, "check_startup"); action_for_each_trigger("early-boot", …); action_for_each_trigger("boot", …); queue_builtin_action(…, "queue_propety_triggers"); queue_builtin_action(bootchart_init_action, "bootchart_init"); for(;;){...} //無限循環，处理设备插入/拔出，signal事件等
4. System Server
4.3 system_init frameworks/base/cmds/system_server/library/system_init.cp p實現了system_init()函數。 這個函數關鍵的代碼如下： SurfaceFlinger::instantiate(); //SurfaceFinger實例化 SensorService::instantiate(); //SensorService實例化 JNIEnv* env = runtime->getJNIEnv(); jclass clazz = env-> FindClass("com/android/server/SystemServer"); jmethodID methodId = env-> GetStaticMethodID(clazz, "init2", "()V"); env->CallStaticVoidMethod(clazz, methodId); // 執行init2 ProcessState::self()->startThreadPool(); // 創建線程池 IPCThreadState::self()->joinThreadPool(); // 進入閉合循環
2. Init進程 & init.rc
3. Zygote
3.1 Zygote Zygote是一個用戶級的服務程序，它和ServiceManager服務 一起奠定了Android的基礎，是整個Android系統的核心。 Zygote由init作為服務啟動，上一小節init.rc中有如下文字： service zygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server 可見，zygote服務由init執行程序app_process啟動。
3. Zygote
4. System Server
4.1 startSystemServer Zygote啟動時，它調用ZygoteInit.java中的startSystemServer 函數啟動System Server服務。 private static boolean startSystemServer() //以下的代碼調用/dalvik/vm/native/dalvik_system_Zygote.c 中的forkSystemServer函數，啟動System Server pid = Zygote.forkSystemServer( parsedArgs.uid, parsedArgs.gid, parsedArgs.gids, debugFlags, null, parsedArgs.permittedCapabilities, parsedArgs.effectiveCapabilities); if (pid == 0) { handleSystemServerProcess(parsedArgs); }
2. Init進程 & init.rc
2.3 基本流程 (1) 启动准备：创建文件系统的基本目录、打开基本输入、输 出设备，初始化日志功能等； (2) 解析init.rc文件：对init.rc、init.%hardware%.rc进行解析； (3) 触发需要执行的actions：actions在trigger(触发条件)中被執 行。這一阶段对需要执行的action进行触发，根据触发条件 将需要执行的action放入actions队列； (4) 执行actions队列中的action及服務：執行上一阶段触发的 actions以及Services。在這個过程中，init會啟動Zygote和 Service Manager這两个非常重要的进程； (5) 循环处理事件：最後init进程进入无限循环，处理设备插入/ 拔出，服务属性状态变化和signal事件等。