Android世界第一個activity啟動過程

Android世界第一個activity啟動過程
Android世界第一個activity啟動過程

第一次使用Markdown，感覺不錯。
Android系統從按下開機鍵一直到launcher的出現，是一個怎樣的過程，中間都做出了什麼操作呢，帶著這些疑問開始源碼之旅。
像windows作業系統一樣，每個系統的啟動都會有一個引導程式，在linux中，當引導程式啟動linux核心後，會載入各種驅動和資料結構，當有了驅動之後，開始載入Android系統，開始進入linux世界的第一個進程：init進程。

在init.c的main中：

    int main(int argc, char **argv){            umask(0);// 清除檔案的預設屬性            mkdir(/dev, 0755); // 建立檔案、掛載檔案等操作            ........            init_parse_config_file(/init.rc);  // 解析檔案            .........    }

在init.rc檔案中：（該檔案在system/core/rootdir目錄下）

    // 設定一些全域環境變數    export PATH /sbin:/vendor/bin:/system/sbin:/system/bin:/system/xbin    export LD_LIBRARY_PATH /vendor/lib:/system/lib    ..............    // 建立基本的檔案系統結構    mkdir /data/misc 01771 system misc    ..............    // 啟動一些服務    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    .............

最重要的是這個zygote進程，zygote就是一個孵化器，類似於母進程一樣，可以fork出很多的子進程，是Android的一個母進程，用來啟動Android的其他服務進程。當media、netd等服務進程銷毀後，zygote進程會自動重啟這些服務進程

在App_Main.cpp檔案中：

    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){            ....................            //   開啟java虛擬機器，並載入好jni運行環境            if (startVm(&mJavaVM, &env) != 0)                 goto bail;            .............            // 利用jni與java進行互動，載入ZygoteInit類            startClass = env->FindClass(slashClassName);            if (startClass == NULL) {                LOGE(JavaVM unable to locate class '%s', slashClassName);            } else {                // 利用jni調用ZygoteInit類中的main方法                startMeth = env->GetStaticMethodID(startClass, main,([Ljava/lang/String;)V);                if (startMeth == NULL) {                    LOGE(JavaVM unable to find main() in '%s', className);            } else {                env->CallStaticVoidMethod(startClass, startMeth, strArray);                if (env->ExceptionCheck())                        threadExitUncaughtException(env);            }    }

在ZygoteInit.java中：

    public static void main(String argv[]) {            // 設定Android運行時的最小堆大小5M            VMRuntime.getRuntime().setMinimumHeapSize(5 * 1024 * 1024);            ..............            // 預先載入一些常用的類，這些常用的類在2.3中有1800個左右，在4.2源碼中大概有2400多個常用的            // 像有些手機廠商手機的啟動速度較快的，估計是對這裡進行了最佳化            preloadClasses();            // 載入一些資源檔，array、drawable、color等xml檔案            preloadResources();            ..............             if (argv[1].equals(true)) {                     //在SystemServer類中fork系統服務進程                    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類中：

     native public static void init1(String[] args);             .........             System.loadLibrary(android_servers);             init1(args);             .........     }

首先載入android_servers這個so庫，這個庫在於systemServer父目錄同層級下的jni目錄中，對應的c檔案是com_android_server_SystemServer.c。然後調用庫中的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));}

我們可以看到init1被註冊到了android_server_SystemServer_init1 這個方法上了，在android_server_SystemServer_init1 方法中調用了system_init方法，這個方法出現在System_init.cpp中

extern C status_t system_init(){// 開啟感應器服務SensorService::instantiate();if (!proc->supportsProcesses()) {    AudioFlinger::instantiate();    // 啟動媒體播放服務    MediaPlayerService::instantiate();    CameraService::instantiate();    AudioPolicyService::instantiate();}  // 啟動Android運行時AndroidRuntime* runtime = AndroidRuntime::getRuntime();.................runtime->callStatic(com/android/server/SystemServer, init2);.................return NO_ERROR;

在System_init.cpp類中的system_init()方法中：利用runtime 調用SystemServer的init2方法，init2方法描述如下：

public static final void init2() {    // 開始進入Android系統服務    Thread thr = new ServerThread();    thr.setName(android.server.ServerThread);    thr.start();}

在run方法中：

...........// 執行個體化各種系統服務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線程任務主要是new出系統的服務，然後添加到serviceManager統一管理，最後調用ActivityManagerService的systemReady方法中執行了mMainStack.resumeTopActivityLocked(null);也就是開啟了第一個activity。

  final boolean resumeTopActivityLocked(ActivityRecord prev) {    // 尋找沒有被finish掉的第一個activity    ActivityRecord next = topRunningActivityLocked(null);    final boolean userLeaving = mUserLeaving;    mUserLeaving = false;    if (next == null) {        if (mMainStack) {            // 沒有activity，啟動launcher            return mService.startHomeActivityLocked();        }    }    .....................  }

到此，Android世界的第一個activity已經成功啟動，它就是Launcher中的主activity。