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init进程android

发布时间: 2023-03-02 12:25:42

‘壹’ 安卓启动流程(一) - rc文件初步解析

init进程的一个核心部分,是通过解析rc文件,执行Action和启动Service。在分析init进程前,有必要先学习rc文件的配置和解析的原理。

/system/core/init/init.cpp

/system/core/init/init.cpp

通过 CreateParser , 创建了 Parser 解析器对象,其解析规则如下:

然后开始执行解析过程

最后调用 Parser 解析器的 ParseConfig 函数执行解析。

下一篇: 安卓启动流程(二) - Parser解析器

‘贰’ Android应用程序启动流程总结

AMS主要功能:
AMS是Android中最核心的服务,主要负责系统中四大组件的启动、切换、调度及应用进程的管理和调度等工作。还负责启动或杀死应用程序的进程。

WMS主要功能:
为所有窗口分配Surface。
管理Surface的显示顺序、尺寸、位置。
管理窗口动画。
输入系统相关:WMS是派发系统按键和触摸消息的最佳人选,当接收到一个触摸事件,它需要寻找一个最合适的窗口来处理消息。

PWS主要功能:
PMS 用来管理跟踪所有应用APK,包括安装,卸载,解析,控制权限等。

SystemServer也是一个进程,包括AMS、PMS、WMS等等。

zygote意为“受精卵“。Android是基于linux系统的,而在Linux中,所有的进程都是由init进程直接或者是间接fork出来的,zygote进程也不例外。

App进程是用户点击桌面icon时,通过Launcher进程请求SystemServer,再调用Zygote孵化的。

①点击启动一个App,Launcher进程采用Binder IPC向ActivityManagerService发起startActivity请求;

②ActivityManagerService接收到请求后,向zygote进程发送创建进程的请求;

③Zygote进程fork出新的子进程,即App进程;

④App进程通过Binder IPC向sytem_server进程发起绑定Application请求;

⑤system_server进程在收到请求后,进行一系列准备工作后,再通过binder IPC向App进程发送scheleLaunchActivity请求;

⑥App进程的binder线程(ApplicationThread)在收到请求后,通过handler向主线程发送LAUNCH_ACTIVITY消息;

⑦主线程在收到Message后,通过发射机制创建目标Activity,并回调Activity.onCreate()等方法。

⑧到此,App便正式启动,开始进入Activity生命周期,执行完onCreate/onStart/onResume方法,UI渲染结束后便可以看到App的主界面。

备注:
Launcher,PMS,Zygote,App进程是三个独立的进程,相互通信就需要使用进程间通信机制。与Zygote通信是使用的socket通信,Launcher,PMS,App进程间使用的是Binder机制。

‘叁’ Android启动过程深入解析

当按下Android设备电源键时究竟发生了什么?

Android的启动过程是怎么样的?

什么是Linux内核?

桌面系统linux内核与Android系统linux内核有什么区别?

什么是引导装载程序?

什么是Zygote?

什么是X86以及ARM linux?

什么是init.rc?

什么是系统服务?

当我们想到Android启动过程时,脑海中总是冒出很多疑问。本文将介绍Android的启动过程,希望能帮助你找到上面这些问题的答案。

Android是一个基于Linux的开源操作系统。x86(x86是一系列的基于intel 8086 CPU的计算机微处理器指令集架构)是linux内核部署最常见的系统。然而,所有的Android设备都是运行在ARM处理器(ARM 源自进阶精简指令集机器,源自ARM架构)上,除了英特尔的Xolo设备(http://xolo.in/xolo-x900-features)。Xolo来源自凌动1.6GHz x86处理器。Android设备或者嵌入设备或者基于linux的ARM设备的启动过程与桌面版本相比稍微有些差别。这篇文章中,我将解释Android设备的启动过程。深入linux启动过程是一篇讲桌面linux启动过程的好文。

当你按下电源开关后Android设备执行了以下步骤。

此处图片中step2中的一个单词拼写错了,Boot Loaeder应该为Boot Loader(多谢@jameslast 提醒)

第一步:启动电源以及系统启动

当电源按下,引导芯片代码开始从预定义的地方(固化在ROM)开始执行。加载引导程序到RAM,然后执行。

第二步:引导程序

引导程序是在Android操作系统开始运行前的一个小程序。引导程序是运行的第一个程序,因此它是针对特定的主板与芯片的。设备制造商要么使用很受欢迎的引导程序比如redboot、uboot、qi bootloader或者开发自己的引导程序,它不是Android操作系统的一部分。引导程序是OEM厂商或者运营商加锁和限制的地方。

引导程序分两个阶段执行。第一个阶段,检测外部的RAM以及加载对第二阶段有用的程序;第二阶段,引导程序设置网络、内存等等。这些对于运行内核是必要的,为了达到特殊的目标,引导程序可以根据配置参数或者输入数据设置内核。

Android引导程序可以在找到。

传统的加载器包含的个文件,需要在这里说明:

init.s初始化堆栈,清零BBS段,调用main.c的_main()函数;

main.c初始化硬件(闹钟、主板、键盘、控制台),创建linux标签。

更多关于Android引导程序的可以在这里了解。

第三步:内核

Android内核与桌面linux内核启动的方式差不多。内核启动时,设置缓存、被保护存储器、计划列表,加载驱动。当内核完成系统设置,它首先在系统文件中寻找”init”文件,然后启动root进程或者系统的第一个进程。

第四步:init进程

init是第一个进程,我们可以说它是root进程或者说有进程的父进程。init进程有两个责任,一是挂载目录,比如/sys、/dev、/proc,二是运行init.rc脚本

init进程可以在/system/core/init找到。

init.rc文件可以在/system/core/rootdir/init.rc找到。

readme.txt可以在/system/core/init/readme.txt找到。

对于init.rc文件,Android中有特定的格式以及规则。在Android中,我们叫做Android初始化语言。

Action(动作):动作是以命令流程命名的,有一个触发器决定动作是否发生。

语法

1

2

3

4

5

; html-script: false ]

on <trigger>

<command>

<command>

<command>

Service(服务):服务是init进程启动的程序、当服务退出时init进程会视情况重启服务。

语法

1

2

3

4

5

; html-script: false ]

service <name> <pathname> [<argument>]*

<option>

<option>

...

Options(选项)

选项是对服务的描述。它们影响init进程如何以及何时启动服务。

咱们来看看默认的init.rc文件。这里我只列出了主要的事件以及服务。

Table

Action/Service

描述

on early-init

设置init进程以及它创建的子进程的优先级,设置init进程的安全环境

on init

设置全局环境,为cpu accounting创建cgroup(资源控制)挂载点

on fs

挂载mtd分区

on post-fs

改变系统目录的访问权限

on post-fs-data

改变/data目录以及它的子目录的访问权限

on boot

基本网络的初始化,内存管理等等

service servicemanager

启动系统管理器管理所有的本地服务,比如位置、音频、Shared preference等等…

service zygote

启动zygote作为应用进程

在这个阶段你可以在设备的屏幕上看到“Android”logo了。

第五步

java中,我们知道不同的虚拟机实例会为不同的应用分配不同的内存。假如Android应用应该尽可能快地启动,但如果Android系统为每一个应用启动不同的Dalvik虚拟机实例,就会消耗大量的内存以及时间。因此,为了克服这个问题,Android系统创造了”Zygote”。Zygote让Dalvik虚拟机共享代码、低内存占用以及最小的启动时间成为可能。Zygote是一个虚拟器进程,正如我们在前一个步骤所说的在系统引导的时候启动。Zygote预加载以及初始化核心库类。通常,这些核心类一般是只读的,也是Android SDK或者核心框架的一部分。在Java虚拟机中,每一个实例都有它自己的核心库类文件和堆对象的拷贝。

Zygote加载进程

加载ZygoteInit类,源代码:/frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteInit.java

registerZygoteSocket()为zygote命令连接注册一个服务器套接字。

preloadClassed “preloaded-classes”是一个简单的包含一系列需要预加载类的文本文件,你可以在/frameworks/base找到“preloaded-classes”文件。

preloadResources() preloadResources也意味着本地主题、布局以及android.R文件中包含的所有东西都会用这个方法加载。

在这个阶段,你可以看到启动动画。

第六步:系统服务或服务

完成了上面几步之后,运行环境请求Zygote运行系统服务。系统服务同时使用native以及java编写,系统服务可以认为是一个进程。同一个系统服务在Android SDK可以以System Services形式获得。系统服务包含了所有的System Services。

Zygote创建新的进程去启动系统服务。你可以在ZygoteInit类的”startSystemServer”方法中找到源代码。

核心服务:

启动电源管理器;

创建Activity管理器;

启动电话注册;

启动包管理器;

设置Activity管理服务为系统进程;

启动上下文管理器;

启动系统Context Providers;

启动电池服务;

启动定时管理器;

启动传感服务;

启动窗口管理器;

启动蓝牙服务;

启动挂载服务。

其他服务:

启动状态栏服务;

启动硬件服务;

启动网络状态服务;

启动网络连接服务;

启动通知管理器;

启动设备存储监视服务;

启动定位管理器;

启动搜索服务;

启动剪切板服务;

启动登记服务;

启动壁纸服务;

启动音频服务;

启动耳机监听;

启动AdbSettingsObserver(处理adb命令)。

第七步:引导完成

一旦系统服务在内存中跑起来了,Android就完成了引导过程。在这个时候“ACTION_BOOT_COMPLETED”开机启动广播就会发出去。

‘肆’ 安卓应用启动详解:从Zygote到你的Activity.onCreate()

翻译自: https://android.jlelse.eu/android-application-launch-explained-from-zygote-to-your-activity-oncreate-8a8f036864b

这篇文章讲解当用户点击应用图标时,安卓如何启动你的应用。安卓系统做了很多幕后工作,来使得你的launch activity对用户可见。本文通过重要阶段的讲解和调用序列详细讲解这一过程。

安卓应用在这两个方面是独特的:

多个入口点 :Android应用程序由不同的组件组成,它们可以调用其他应用程序拥有的组件。这些组件大致对应于任何应用程序的多个入口点。因此,它们不同于具有像main()方法那样的单个入口点的传统应用程序。
拥有自己的小世界 :每个Android应用程序都生活在自己的世界中,它在单独的进程中运行,拥有自己的Dalvik VM实例,并分配有唯一的用户ID。

必要时会启动Android进程。
每当用户或其他系统组件请求执行属于您应用程序的组件(可能是服务,活动或意图接收器)时,Android系统都会为您的应用程序启动一个新进程(如果尚未运行)。通常,进程一直运行直到被系统杀死。应用程序流程是按需创建的,在您看到应用程序的启动活动启动并运行之前,发生了许多事情。
每个应用程序都在其自己的进程中运行 :默认情况下,每个Android应用程序都在其自己的Android进程中运行,而这个进程只不过是一个Linux进程,而该进程首先需要一个执行线程。例如,当您单击电子邮件中的超链接时,网页将在浏览器窗口中打开。您的邮件客户端和浏览器是两个单独的应用程序,它们分别在两个单独的进程中运行。click事件使Android平台启动新进程,以便它可以在其自身进程的上下文中实例化浏览器活动。这对于应用程序中的任何其他组件同样适用。

让我们退后一会儿,快速浏览一下系统启动过程。与大多数基于Linux的系统一样,启动加载程序在启动时将加载内核并启动init进程。然后,init会生成称为“守护程序”的低级Linux进程,例如android debug守护程序,USB守护程序等。这些守护程序通常处理低级硬件接口,包括无线电接口。

然后,初始化过程会启动一个非常有趣的过程,称为“zygote'。

顾名思义,这是其余Android应用程序的开始。这是初始化Dalvik虚拟机的第一个实例的过程。它还预加载Android应用程序框架和系统上安装的各种应用程序使用的所有常见类。因此,它准备进行复制。它统计侦听套接字接口上的将来请求,以产生新的虚拟机(VM)来管理新的应用程序进程。收到新请求后,它会分叉以创建一个新进程,该进程将获取预先初始化的VM实例。
zygote之后,init启动运行时过程。
然后zygote分叉以启动一个名为System server的托管良好的进程。系统服务器在其自己的上下文中启动所有核心平台服务,例如活动管理器服务和硬件服务。
此时,完整的堆栈已准备就绪,可以启动第一个应用程序流程-主页应用程序,该应用程序显示主屏幕(也称为启动器应用程序)。

click事件被转换为 startActivity(intent), 并通过Binder IPC路由到 ActivityManagerService 。ActvityManagerService执行多个步骤

如您所见,当用户单击图标并启动新应用程序时,许多事情发生在幕后。这是全图:

流程创建:

ActivityManagerService 通过调用 startProcessLocked() 方法创建一个新进程,该方法通过套接字连接将参数发送到Zygote进程。Zygote派生自己并调用 ZygoteInit.main() ,然后实例化 ActivityThread 对象并返回新创建的进程的进程ID。

默认情况下,每个进程都有一个线程。主线程有一个 Looper 实例来处理来自消息队列的消息,并且它在 run() 方法的每次迭代中都调用 Looper.loop() 。 Looper 的工作是从消息队列中弹出消息并调用相应的方法来处理它们。然后,ActivityThread通过随后调用 Looper.prepareLoop() 和 Looper.loop()来 启动消息循环。

以下序列详细捕获了调用序列:

<figcaption class="jv jw di dg dh jx jy bo b fc cp ga" data-selectable-paragraph="" style="box-sizing: inherit; font-weight: 400; font-family: sohne, "Helvetica Neue", Helvetica, Arial, sans-serif; line-height: 20px; margin-left: auto; margin-right: auto; max-width: 728px; font-size: 14px; color: rgb(117, 117, 117); margin-top: 10px; text-align: center;">Android应用启动:单击事件以执行Looper调用顺序</figcaption>

应用程序绑定:

下一步是将此新创建的过程附加到特定应用程序。这是通过在线程对象上调用 bindApplication() 来完成的。此方法将 BIND_APPLICATION 消息发送到消息队列。该消息由 Handler 对象检索,该对象随后调用 handleMessage() 方法以触发特定于消息的操作 -handleBindApplication() 。此方法调用 makeApplication() 方法,该方法将应用程序特定的类加载到内存中。

下图描述了该调用序列。

<figcaption class="jv jw di dg dh jx jy bo b fc cp ga" data-selectable-paragraph="" style="box-sizing: inherit; font-weight: 400; font-family: sohne, "Helvetica Neue", Helvetica, Arial, sans-serif; line-height: 20px; margin-left: auto; margin-right: auto; max-width: 728px; font-size: 14px; color: rgb(117, 117, 117); margin-top: 10px; text-align: center;">Android应用启动:BIND_APPLICATION消息处理</figcaption>

启动活动:

在上一步之后,系统包含负责应用程序的进程,并将应用程序类加载到进程的私有内存中。在新创建的流程和现有流程之间,启动活动的调用顺序很常见。

实际的启动过程从 realStartActivity() 方法开始, 该 方法在应用程序线程对象上调用 sheleLaunchActivity() 。此方法将 LAUNCH_ACTIVITY 消息发送到消息队列。该消息由 handleLaunchActivity() 方法处理,如下所示。

假设用户单击“视频浏览器”应用程序。启动该活动的调用顺序如图所示。

<figcaption class="jv jw di dg dh jx jy bo b fc cp ga" data-selectable-paragraph="" style="box-sizing: inherit; font-weight: 400; font-family: sohne, "Helvetica Neue", Helvetica, Arial, sans-serif; line-height: 20px; margin-left: auto; margin-right: auto; max-width: 728px; font-size: 14px; color: rgb(117, 117, 117); margin-top: 10px; text-align: center;">Android应用启动: LAUNCH_ACTIVITY消息处理 </figcaption>

该活动通过 onCreate() 方法调用开始其托管生命周期。该活动通过 onRestart() 调用进入前台,并通过 onStart() 调用开始与用户进行交互。

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