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Android世界第一个activity启动过程
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Android世界第一个activity启动过程第一次使用Markdown，感觉不错。
Android系统从按下开机键一直到launcher的出现，是一个如何的过程，中间都做出了什么操作呢。带着这些疑问開始源代码之旅。
像windows操作系统一样，每一个系统的启动都会有一个引导程序，在linux中，当引导程序启动linux内核后，会载入各种驱动和数据结构。当有了驱动之后。開始载入Android系统，開始进入linux世界的第一个进程：init进程。
在init.c的main中：
int main(int argc, char **argv){
umask(0);// 清除文件的默认属性
mkdir("/dev", 0755); // 创建文件、挂载文件等操作
........
init_parse_config_file("/init.rc"); // 解析文件
.........
}
在init.rc文件里：（该文件在system/core/rootdir文件夹下）
// 设置一些全局环境变量
export PATH /sbin:/vendor/bin:/system/sbin:/system/bin:/system/xbin
export LD_LIBRARY_PATH /vendor/lib:/system/lib
..............
// 创建主要的文件系统结构
mkdir /data/misc 01771 system misc
..............
// 启动一些服务
service zygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server
socket zygote stream 666
onrestart write /sys/android_power/request_state wake
onrestart write /sys/power/state on
onrestart restart media
onrestart restart netd
.............
最重要的是这个zygote进程。zygote就是一个孵化器，相似于母进程一样，能够fork出非常多的子进程。是Android的一个母进程，用来启动Android的其它服务进程。当media、netd等服务进程销毁后。zygote进程会自己主动重新启动这些服务进程
在App_Main.cpp文件里：
int main(int argc, const char* const argv[]){
............................
bool startSystemServer = (i < argc) ?
strcmp(argv[i], "--start-system-server") == 0 : false;
setArgv0(argv0, "zygote");
set_process_name("zygote");
runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit",startSystemServer);
}
在AndroidRuntime的start方法中
void AndroidRuntime::start(const char* className, const bool startSystemServer){
....................
// 开启java虚拟机，并载入好jni执行环境
if (startVm(&mJavaVM, &env) != 0)
goto bail;
.............
// 利用jni与java进行交互，载入ZygoteInit类
startClass = env->FindClass(slashClassName);
if (startClass == NULL) {
LOGE("JavaVM unable to locate class '%s'\n", slashClassName);
} else {
// 利用jni调用ZygoteInit类中的main方法
startMeth = env->GetStaticMethodID(startClass, "main","([Ljava/lang/String;)V");
if (startMeth == NULL) {
LOGE("JavaVM unable to find main() in '%s'\n", className);
} else {
env->CallStaticVoidMethod(startClass, startMeth, strArray);
if (env->ExceptionCheck())
threadExitUncaughtException(env);
}
}
在ZygoteInit.java中：
public static void main(String argv[]) {
// 设置Android执行时的最小堆大小5M
VMRuntime.getRuntime().setMinimumHeapSize(5 * 1024 * 1024);
..............
// 预载入一些经常使用的类。这些经常使用的类在2.3中有1800个左右，在4.2源代码中大概有2400多个经常使用的
// 像有些手机厂商手机的启动速度较快的，预计是对这里进行了优化
preloadClasses();
// 载入一些资源文件。array、drawable、color等xml文件
preloadResources();
..............
if (argv[1].equals("true")) {
//在SystemServer类中fork系统服务进程
startSystemServer();
} else if (!argv[1].equals("false")) {
throw new RuntimeException(argv[0] + USAGE_STRING);
}
}
private static boolean startSystemServer() throws MethodAndArgsCaller, RuntimeException {
String args[];
String ashmem_size = System.getProperty("gralloc.ashmem_size");
if ((null != ashmem_size) && (0 != ashmem_size.length())) {
args = new String[] {
"--setuid=1000",
"--setgid=1000",
"--setgroups=1001,1002,1003,1004,1005,1006,1007,1008,1009,1010,1018,3001,3002,3003,3006",
"--capabilities=130104352,130104352",
"--rlimit=8,",
"--runtime-init",
"--nice-name=system_server",
"com.android.server.SystemServer",
};
args[4] = args[4].concat(ashmem_size);
args[4] = args[4].concat(",");
args[4] = args[4].concat(ashmem_size);
} else {
args = new String[] {
"--setuid=1000",
"--setgid=1000",
"--setgroups=1001,1002,1003,1004,1005,1006,1007,1008,1009,1010,1018,3001,3002,3003,3006",
"--capabilities=130104352,130104352",
"--runtime-init",
"--nice-name=system_server",
"com.android.server.SystemServer",
};
}
..............................
pid = Zygote.forkSystemServer(
parsedArgs.uid, parsedArgs.gid,
parsedArgs.gids, debugFlags, rlimits,
parsedArgs.permittedCapabilities,
parsedArgs.effectiveCapabilities);
} catch (IllegalArgumentException ex) {
throw new RuntimeException(ex);
}
SystemServer类中：
native public static void init1(String[] args);
.........
System.loadLibrary("android_servers");
init1(args);
.........
}
首先载入android_servers这个so库，这个库在于systemServer父文件夹同级别下的jni文件夹中。相应的c文件是com_android_server_SystemServer.c。然后调用库中的init1方法，
extern "C" int system_init();
static void android_server_SystemServer_init1(JNIEnv* env, jobject clazz)
{
system_init();
}
static JNINativeMethod gMethods[] = {
{ "init1", "([Ljava/lang/String;)V", (void*) android_server_SystemServer_init1 },
};
第一次使用Markdown，感觉不错。
Android系统从按下开机键一直到launcher的出现，是一个如何的过程，中间都做出了什么操作呢。带着这些疑问開始源代码之旅。
像windows操作系统一样，每一个系统的启动都会有一个引导程序，在linux中，当引导程序启动linux内核后，会载入各种驱动和数据结构。当有了驱动之后。開始载入Android系统，開始进入linux世界的第一个进程：init进程。
在init.c的main中：
int main(int argc, char **argv){
umask(0);// 清除文件的默认属性
mkdir("/dev", 0755); // 创建文件、挂载文件等操作
........
init_parse_config_file("/init.rc"); // 解析文件
.........
}
在init.rc文件里：（该文件在system/core/rootdir文件夹下）
// 设置一些全局环境变量
export PATH /sbin:/vendor/bin:/system/sbin:/system/bin:/system/xbin
export LD_LIBRARY_PATH /vendor/lib:/system/lib
..............
// 创建主要的文件系统结构
mkdir /data/misc 01771 system misc
..............
// 启动一些服务
service zygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server
socket zygote stream 666
onrestart write /sys/android_power/request_state wake
onrestart write /sys/power/state on
onrestart restart media
onrestart restart netd
.............
最重要的是这个zygote进程。zygote就是一个孵化器，相似于母进程一样，能够fork出非常多的子进程。是Android的一个母进程，用来启动Android的其它服务进程。当media、netd等服务进程销毁后。zygote进程会自己主动重新启动这些服务进程
在App_Main.cpp文件里：
int main(int argc, const char* const argv[]){
............................
bool startSystemServer = (i < argc) ?
strcmp(argv[i], "--start-system-server") == 0 : false;
setArgv0(argv0, "zygote");
set_process_name("zygote");
runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit",startSystemServer);
}
在AndroidRuntime的start方法中
void AndroidRuntime::start(const char* className, const bool startSystemServer){
....................
// 开启java虚拟机，并载入好jni执行环境
if (startVm(&mJavaVM, &env) != 0)
goto bail;
.............
// 利用jni与java进行交互，载入ZygoteInit类
startClass = env->FindClass(slashClassName);
if (startClass == NULL) {
LOGE("JavaVM unable to locate class '%s'\n", slashClassName);
} else {
// 利用jni调用ZygoteInit类中的main方法
startMeth = env->GetStaticMethodID(startClass, "main","([Ljava/lang/String;)V");
if (startMeth == NULL) {
LOGE("JavaVM unable to find main() in '%s'\n", className);
} else {
env->CallStaticVoidMethod(startClass, startMeth, strArray);
if (env->ExceptionCheck())
threadExitUncaughtException(env);
}
}
在ZygoteInit.java中：
public static void main(String argv[]) {
// 设置Android执行时的最小堆大小5M
VMRuntime.getRuntime().setMinimumHeapSize(5 * 1024 * 1024);
..............
// 预载入一些经常使用的类。这些经常使用的类在2.3中有1800个左右，在4.2源代码中大概有2400多个经常使用的
// 像有些手机厂商手机的启动速度较快的，预计是对这里进行了优化
preloadClasses();
// 载入一些资源文件。array、drawable、color等xml文件
preloadResources();
..............
if (argv[1].equals("true")) {
//在SystemServer类中fork系统服务进程
startSystemServer();
} else if (!argv[1].equals("false")) {
throw new RuntimeException(argv[0] + USAGE_STRING);
}
}
private static boolean startSystemServer() throws MethodAndArgsCaller, RuntimeException {
String args[];
String ashmem_size = System.getProperty("gralloc.ashmem_size");
if ((null != ashmem_size) && (0 != ashmem_size.length())) {
args = new String[] {
"--setuid=1000",
"--setgid=1000",
"--setgroups=1001,1002,1003,1004,1005,1006,1007,1008,1009,1010,1018,3001,3002,3003,3006",
"--capabilities=130104352,130104352",
"--rlimit=8,",
"--runtime-init",
"--nice-name=system_server",
"com.android.server.SystemServer",
};
args[4] = args[4].concat(ashmem_size);
args[4] = args[4].concat(",");
args[4] = args[4].concat(ashmem_size);
} else {
args = new String[] {
"--setuid=1000",
"--setgid=1000",
"--setgroups=1001,1002,1003,1004,1005,1006,1007,1008,1009,1010,1018,3001,3002,3003,3006",
"--capabilities=130104352,130104352",
"--runtime-init",
"--nice-name=system_server",
"com.android.server.SystemServer",
};
}
..............................
pid = Zygote.forkSystemServer(
parsedArgs.uid, parsedArgs.gid,
parsedArgs.gids, debugFlags, rlimits,
parsedArgs.permittedCapabilities,
parsedArgs.effectiveCapabilities);
} catch (IllegalArgumentException ex) {
throw new RuntimeException(ex);
}
SystemServer类中：
native public static void init1(String[] args);
.........
System.loadLibrary("android_servers");
init1(args);
.........
}
首先载入android_servers这个so库，这个库在于systemServer父文件夹同级别下的jni文件夹中。相应的c文件是com_android_server_SystemServer.c。然后调用库中的init1方法，
extern "C" int system_init();
static void android_server_SystemServer_init1(JNIEnv* env, jobject clazz)
{
system_init();
}
static JNINativeMethod gMethods[] = {
{ "init1", "([Ljava/lang/String;)V", (void*) android_server_SystemServer_init1 },
};
int register_android_server_SystemServer(JNIEnv* env)
{
return jniRegisterNativeMethods(env, "com/android/server/SystemServer",
gMethods, NELEM(gMethods));
}
我们能够看到init1被注冊到了android_server_SystemServer_init1 这种方法上了，在android_server_SystemServer_init1 方法中调用了system_init方法。这种方法出如今System_init.cpp中
extern "C" status_t system_init()
{
// 开启传感器服务
SensorService::instantiate();
if (!proc->supportsProcesses()) {
AudioFlinger::instantiate();
// 启动媒体播放服务
MediaPlayerService::instantiate();
CameraService::instantiate();
AudioPolicyService::instantiate();
}
// 启动Android执行时
AndroidRuntime* runtime = AndroidRuntime::getRuntime();
.................
runtime->callStatic("com/android/server/SystemServer", "init2");
.................
return NO_ERROR;在System_init.cpp类中的system_init()方法中：利用runtime 调用SystemServer的init2方法，init2方法描写叙述例如以下：
public static final void init2() {
// 開始进入Android系统服务
Thread thr = new ServerThread();
thr.setName("android.server.ServerThread");
thr.start();
}在run方法中：
...........
// 实例化各种系统服务
ContentService.main(context,factoryTest == SystemServer.FACTORY_TEST_LOW_LEVEL);
Slog.i(TAG, "System Content Providers");
ActivityManagerService.installSystemProviders();
Slog.i(TAG, "Battery Service");
battery = new BatteryService(context);
ServiceManager.addService("battery", battery);
Slog.i(TAG, "Lights Service");
lights = new LightsService(context);
............
ServiceManager.addService("vibrator", new VibratorService(context));
............
((ActivityManagerService)ActivityManagerNative.getDefault())
.systemReady(new Runnable() {
public void run() {
........
});ServerThread线程任务主要是new出系统的服务，然后加入到serviceManager统一管理，最后调用ActivityManagerService的systemReady方法中执行了mMainStack.resumeTopActivityLocked(null);也就是打开了第一个activity。
final boolean resumeTopActivityLocked(ActivityRecord prev) {
// 寻找没有被finish掉的第一个activity
ActivityRecord next = topRunningActivityLocked(null);
final boolean userLeaving = mUserLeaving;
mUserLeaving = false;
if (next == null) {
if (mMainStack) {
// 没有activity，启动launcher
return mService.startHomeActivityLocked();
}
}
.....................
}到此，Android世界的第一个activity已经成功启动，它就是Launcher中的主activity。
