主要流程

簡化流程圖

init進(jìn)程啟動過程

init進(jìn)程是Android系統(tǒng)中用戶空間的第一個進(jìn)程纪铺。進(jìn)程號為1颜价。

引入init進(jìn)程

第一步

當(dāng)電源按下時引導(dǎo)芯片代碼從預(yù)定的地方（固化為ROM中）開始執(zhí)行悼瘾。加載引導(dǎo)程序BootLoader到RAM中執(zhí)行。

第二步

BootLoader是在Android操作系統(tǒng)開始運行前的一個小程序齿诞，主要作用是把系統(tǒng)OS拉起來運行麻裳。

第三步

當(dāng)內(nèi)核完成系統(tǒng)設(shè)置后，在系統(tǒng)文件中尋找init.rc文件涨椒，并啟動init進(jìn)程摊鸡。

啟動init進(jìn)程就會執(zhí)行它的入口函數(shù)main，文件路徑為：system/core/init/init.cpp

int main(int argc, char** argv) {
    ......
    if (is_first_stage) {
        boot_clock::time_point start_time = boot_clock::now();
        umask(0);
        //創(chuàng)建和掛載啟動所需要的文件目錄
        mount("tmpfs", "/dev", "tmpfs", MS_NOSUID, "mode=0755");
        mkdir("/dev/pts", 0755);
        mkdir("/dev/socket", 0755);
        mount("devpts", "/dev/pts", "devpts", 0, NULL);
        #define MAKE_STR(x) __STRING(x)
        mount("proc", "/proc", "proc", 0, "hidepid=2,gid=" MAKE_STR(AID_READPROC));
        chmod("/proc/cmdline", 0440);
        gid_t groups[] = { AID_READPROC };
        setgroups(arraysize(groups), groups);
        mount("sysfs", "/sys", "sysfs", 0, NULL);
        mount("selinuxfs", "/sys/fs/selinux", "selinuxfs", 0, NULL);
        mknod("/dev/kmsg", S_IFCHR | 0600, makedev(1, 11));
        mknod("/dev/random", S_IFCHR | 0666, makedev(1, 8));
        mknod("/dev/urandom", S_IFCHR | 0666, makedev(1, 9));
        ......
    }
    ......
    //對屬性服務(wù)進(jìn)行初始化
    property_init();
    ......

    epoll_fd = epoll_create1(EPOLL_CLOEXEC);
    if (epoll_fd == -1) {
        PLOG(ERROR) << "epoll_create1 failed";
        exit(1);
    }
    //用于設(shè)置子進(jìn)程信號處理函數(shù)蚕冬，如果子進(jìn)程異常退出免猾，init進(jìn)程會調(diào)用該函 
    //數(shù)中設(shè)置的信號處理函數(shù)進(jìn)行處理。
    signal_handler_init();
    ......
    //啟動屬性服務(wù)
    start_property_service();
    ......
    if (bootscript.empty()) {
        //解析init.rc配置文件
        parser.ParseConfig("/init.rc");
        parser.set_is_system_etc_init_loaded(
                parser.ParseConfig("/system/etc/init"));
        parser.set_is_vendor_etc_init_loaded(
                parser.ParseConfig("/vendor/etc/init"));
        parser.set_is_odm_etc_init_loaded(parser.ParseConfig("/odm/etc/init"));
    } 
    ......
    while (true) {
        ......
        if (!(waiting_for_prop || ServiceManager::GetInstance().IsWaitingForExec())) {
            am.ExecuteOneCommand();
        }
        if (!(waiting_for_prop || ServiceManager::GetInstance().IsWaitingForExec())) {
            //重啟死去的服務(wù)
            restart_processes();
        }
        ......
    }
    return 0;
}

從上述代碼中可以看出播瞳，init進(jìn)程主要做了三件事：

• 創(chuàng)建和掛載啟動所需的文件目錄掸刊。

啟動掛載了tmpfs、devpts赢乓、proc忧侧、sysfs和selinuxfs共5種文件系統(tǒng)，這些是系統(tǒng)運行時目錄牌芋，也就是說只有在系統(tǒng)運行的時候才會存在蚓炬。

• 初始化和啟動屬性服務(wù)。

屬性服務(wù)類似Windows平臺上的注冊表管理器躺屁，注冊表中以key-value的形式來記錄用戶肯夏、軟件的一些使用信息。即使系統(tǒng)或軟件重啟犀暑，也能夠根據(jù)之前注冊表中的記錄驯击，進(jìn)行相應(yīng)的初始化工作。

• 解析init.rc文件耐亏，創(chuàng)建Zygote進(jìn)程徊都。

該文件的路徑為：system/core/rootdir/init.rc。它是一個非常重要的配置文件广辰，是由Android初始化語言編寫的腳本暇矫。Android8.0對該文件進(jìn)行來拆分主之，每個服務(wù)對應(yīng)一個rc文件，啟動Zygote的腳本在init.zygoteXX.rc中定義李根，代表多少位處理器槽奕。這里以64位為例。

system/core/rootdir/init.zygote64.rc

service zygote /system/bin/app_process64 -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server
    class main
    priority -20
    user root
    group root readproc
    socket zygote stream 660 root system
    onrestart write /sys/android_power/request_state wake
    onrestart write /sys/power/state on
    onrestart restart audioserver
    onrestart restart cameraserver
    onrestart restart media
    onrestart restart netd
    onrestart restart wificond
    writepid /dev/cpuset/foreground/tasks

這里我們只分析zygote進(jìn)程的創(chuàng)建房轿，所以只貼出了init.rc文件中的Serivice類型的語句粤攒，省略了其他語句；這是由Android初始化語言編寫的冀续。它的格式如下：
service <name> <pathname> [ <argument> ]* //名字 執(zhí)行程序路徑 傳遞參數(shù)
< option > //修飾詞琼讽，影響什么時候啟動，如何啟動service洪唐。
< option >
......
上面的代碼的含義就是：通知init進(jìn)程創(chuàng)建名為zygote的進(jìn)程，這個進(jìn)程的執(zhí)行路徑為：/system/bin/app/_process64吼蚁，其后面的代碼是傳遞給app_process64的參數(shù)凭需。class main指的是zygote的classname為main。

init.rc中的Service類型的語句有相應(yīng)的類來進(jìn)行解析肝匆，Service語句采用ServiceParser來進(jìn)行解析粒蜈，該實現(xiàn)代碼在system/core/init/service.app中，代碼在這不再貼出旗国，大概的解析過程就是：根據(jù)參數(shù)創(chuàng)建出Service對象枯怖，然后根據(jù)選項域中的內(nèi)容填充Service對象，最后將該對象加入vector類型的Service鏈表中能曾。

在init.rc中有如下代碼：

......
on nonencrypted
    class_start main
    class_start late_start
......

class_start是Android初始化語言中的Command類型的語句度硝，對應(yīng)的函數(shù)為do_class_start，含義就是啟動classname為main的Service寿冕。蕊程，從上述代碼我們知道zygote的classname為main。

do_class_start函數(shù)是在system/core/bin/builtins.cpp中驼唱，代碼如下：

static int do_class_start(const std::vector<std::string>& args) {
    ServiceManager::GetInstance().
        ForEachServiceInClass(args[1], [] (Service* s) { s->StartIfNotDisabled(); });
    return 0;
}

ForEachServiceInClass函數(shù)會遍歷Service鏈表藻茂，找到classname為main的Zygote，并執(zhí)行StartIfNotDisabled ()函數(shù)玫恳。

StartIfNotDisabled ()函數(shù)的代碼是在system/core/init/service.cpp中定義的辨赐，代碼如下：

bool Service::StartIfNotDisabled() {
    if (!(flags_ & SVC_DISABLED)) {
        return Start();
    } else {
        flags_ |= SVC_DISABLED_START;
    }
    return true;
}

如果Service沒有在其對應(yīng)的rc文件中設(shè)置disabled選項，就會執(zhí)行Start()函數(shù)京办，Zygote對應(yīng)的文件沒有設(shè)置disabled選項掀序。

Start()函數(shù)：system/core/init/service.cpp

bool Service::Start() { 
    flags_ &= (~(SVC_DISABLED|SVC_RESTARTING|SVC_RESET|SVC_RESTART|SVC_DISABLED_START));
    //如果已運行，直接返回
    if (flags_ & SVC_RUNNING) {
        return false;
    }
    ......
    struct stat sb;
    //判斷需要啟動的Service對應(yīng)的執(zhí)行文件是否存在臂港，存在才會執(zhí)行森枪。
    if (stat(args_[0].c_str(), &sb) == -1) {
        PLOG(ERROR) << "cannot find '" << args_[0] << "', disabling '" << name_ << "'";
        flags_ |= SVC_DISABLED;
        return false;
    }
    ......
    pid_t pid = -1;
    if (namespace_flags_) {
        pid = clone(nullptr, nullptr, namespace_flags_ | SIGCHLD, nullptr);
    } else {
        //如果沒有啟動视搏，調(diào)用fork函數(shù)創(chuàng)建子進(jìn)程
        pid = fork();
    }

    if (pid == 0) {
        umask(077);
        ......
        //調(diào)用execve函數(shù)，子進(jìn)程就會被啟動
        if (execve(strs[0], (char**) &strs[0], (char**) ENV) < 0) {
            PLOG(ERROR) << "cannot execve('" << strs[0] << "')";
        }
        _exit(127);
    }
    ......
    return true;
}

調(diào)用execve 函數(shù)县袱，子進(jìn)程就會被啟動浑娜，就是執(zhí)行對應(yīng)的main函數(shù)，Zygote的執(zhí)行路徑為：system/bin/app_process64式散，對應(yīng)的文件為app_main.cpp筋遭。

frameworks/base/cmds/app_process/app_main.cpp：

int main(int argc, char* const argv[])
{
    ......
    while (i < argc) {
        const char* arg = argv[i++];
        if (strcmp(arg, "--zygote") == 0) {
            zygote = true;
            niceName = ZYGOTE_NICE_NAME;
        } else if (strcmp(arg, "--start-system-server") == 0) {
            startSystemServer = true;
        } else if (strcmp(arg, "--application") == 0) {
            application = true;
        } else if (strncmp(arg, "--nice-name=", 12) == 0) {
            niceName.setTo(arg + 12);
        } else if (strncmp(arg, "--", 2) != 0) {
            className.setTo(arg);
            break;
        } else {
            --i;
            break;
        }
    }
    ......
    if (zygote) {
        runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit", args, zygote);
    } else if (className) {
        runtime.start("com.android.internal.os.RuntimeInit", args, zygote);
    } else {
        fprintf(stderr, "Error: no class name or --zygote supplied.\n");
        app_usage();
        LOG_ALWAYS_FATAL("app_process: no class name or --zygote supplied.");
    }
}

調(diào)用runtime.start函數(shù)就啟動了Zygote進(jìn)程。

Zygote進(jìn)程

在Android系統(tǒng)中暴拄，DVM和ART漓滔、應(yīng)用程序進(jìn)程以及運行系統(tǒng)的關(guān)鍵服務(wù)SystemServer進(jìn)程都是有Zygote進(jìn)程創(chuàng)建的，我們也稱它為孵化器乖篷。它通過fock（復(fù)制進(jìn)程）的形式來創(chuàng)建應(yīng)用程序進(jìn)程和SystemServer進(jìn)程响驴，由于Zygote進(jìn)程在啟動的時候會創(chuàng)建DVM或者ART，因此通過fock而創(chuàng)建的應(yīng)用程序進(jìn)程和SystemServer進(jìn)程可以在內(nèi)部獲取一個DVM或者ART的實例副本（也就是說一個Android應(yīng)用程序?qū)?yīng)這一個DVM或者ART）撕蔼。

Zygote進(jìn)程都是通過fock自身來創(chuàng)建子進(jìn)程的豁鲤，這樣Zygote進(jìn)程以及子進(jìn)程都會進(jìn)入app_main.cpp的main函數(shù)，所以在上述代碼中先區(qū)分來當(dāng)前運行在哪個進(jìn)程中鲸沮。運行Zygote進(jìn)程就會執(zhí)行AndroidRuntime.start函數(shù)琳骡。

frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp代碼如下：

void AndroidRuntime::start(const char* className, const Vector<String8>& options, bool zygote)
{
    ......
    JniInvocation jni_invocation;
    jni_invocation.Init(NULL);
    JNIEnv* env;
    //啟動Java虛擬機(jī)
    if (startVm(&mJavaVM, &env, zygote) != 0) {
        return;
    }
    onVmCreated(env);
    //為JVM注冊JNI方法
    if (startReg(env) < 0) {
        ALOGE("Unable to register all android natives\n");
        return;
    }
    ......
    //從app_main傳過來的參數(shù)classname值為：“com.android.internal.os.ZygoteInit”
    classNameStr = env->NewStringUTF(className);
    assert(classNameStr != NULL);
    env->SetObjectArrayElement(strArray, 0, classNameStr);

    for (size_t i = 0; i < options.size(); ++i) {
        jstring optionsStr = env->NewStringUTF(options.itemAt(i).string());
        assert(optionsStr != NULL);
        env->SetObjectArrayElement(strArray, i + 1, optionsStr);
    }
    //將classname的“.”替換成“/”
    char* slashClassName = toSlashClassName(className);
    //找到ZygoteInit
    jclass startClass = env->FindClass(slashClassName);
    if (startClass == NULL) {
        ALOGE("JavaVM unable to locate class '%s'\n", slashClassName);
    } else {
        //找到ZygoteInit的main函數(shù)
        jmethodID startMeth = env->GetStaticMethodID(startClass, "main",
            "([Ljava/lang/String;)V");
        if (startMeth == NULL) {
            ALOGE("JavaVM unable to find main() in '%s'\n", className);
        } else {
            //通過JNI調(diào)用ZygoteInit的main函數(shù)
            env->CallStaticVoidMethod(startClass, startMeth, strArray);

#if 0
            if (env->ExceptionCheck())
                threadExitUncaughtException(env);
#endif
        }
    }
    ......
}

上述代碼最后會調(diào)用ZygoteInit的main方法，該方法是由Java語言編寫的讼溺，當(dāng)前的運行邏輯在Native中楣号，這就需要通過JNI來調(diào)用Java。這樣Zygote就從Native層近入了Java框架層怒坯。

/frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteInit.java的main方法代碼如下：

public static void main(String argv[]) {
    ......
    try {
        ......
        //創(chuàng)建一個Server端的socket炫狱，socketName = “zygote”
       //在這個socket上會等待AMS的請求
        zygoteServer.registerServerSocket(socketName);
        if (!enableLazyPreload) {
            bootTimingsTraceLog.traceBegin("ZygotePreload");
            EventLog.writeEvent(LOG_BOOT_PROGRESS_PRELOAD_START,
                SystemClock.uptimeMillis());
            //預(yù)加載類和資源
            preload(bootTimingsTraceLog);
            EventLog.writeEvent(LOG_BOOT_PROGRESS_PRELOAD_END,
                SystemClock.uptimeMillis());
            bootTimingsTraceLog.traceEnd(); // ZygotePreload
        } else {
            Zygote.resetNicePriority();
        }
        //啟動SystemServer進(jìn)程
        if (startSystemServer) {
            startSystemServer(abiList, socketName, zygoteServer);
        }
        //等待AMS請求，里面是一個while(true)循環(huán)
        zygoteServer.runSelectLoop(abiList);
        zygoteServer.closeServerSocket();
    }......
}

該方法中主要做了4件事：
1.創(chuàng)建一個Server端的socket（LocalServerSocket）敬肚。
2.預(yù)加載類和資源毕荐。
3.啟動SystemServer進(jìn)程。
4.等待AMS請求創(chuàng)建新的應(yīng)用程序進(jìn)程艳馒。

從上面的代碼我們看出Zygote進(jìn)程主要做了如下幾件事情：

• 1.創(chuàng)建Java虛擬機(jī)并為Java虛擬機(jī)注冊JNI方法憎亚。
• 2.通過JNI調(diào)用ZygoteInit的main函數(shù)進(jìn)入Zygote的Java框架層。
• 3.通過registerServerSocket 方法創(chuàng)建服務(wù)端Socket弄慰，并通過runSelectLoop 方法等待AMS的請求來創(chuàng)建新的應(yīng)用程序進(jìn)程第美。
• 4.啟動SystemServer進(jìn)程。

SystemServer進(jìn)程

SystemServer進(jìn)程主要用于創(chuàng)建系統(tǒng)服務(wù)陆爽，AMS什往、WMS、PMS都是由它來創(chuàng)建的慌闭。從上面得知通過調(diào)用ZygoteInit的startSystemServer 方法來啟動SystemServer進(jìn)程别威，下面就看一下該方法的代碼：

private static boolean startSystemServer(String abiList, String socketName, ZygoteServer zygoteServer)
        throws Zygote.MethodAndArgsCaller, RuntimeException {
    ......
    //創(chuàng)建args數(shù)組躯舔，該數(shù)組用來保存啟動SystemServer的啟動參數(shù)
    String args[] = {
        "--setuid=1000",
        "--setgid=1000",
        "--setgroups=1001,1002,1003,1004,1005,1006,1007,1008,1009,1010,1018,1021,1023,1032,3001,3002,3003,3006,3007,3009,3010",
        "--capabilities=" + capabilities + "," + capabilities,
        "--nice-name=system_server",
        "--runtime-args",
        "com.android.server.SystemServer",
    };
    ZygoteConnection.Arguments parsedArgs = null;
    int pid;
    try {
        parsedArgs = new ZygoteConnection.Arguments(args);
        ZygoteConnection.applyDebuggerSystemProperty(parsedArgs);
        ZygoteConnection.applyInvokeWithSystemProperty(parsedArgs);
        //創(chuàng)建一個子進(jìn)程，也就是SystemServer進(jìn)程
        pid = Zygote.forkSystemServer(
                parsedArgs.uid, parsedArgs.gid,
                parsedArgs.gids,
                parsedArgs.debugFlags,
                null,
                parsedArgs.permittedCapabilities,
                parsedArgs.effectiveCapabilities);
    } catch (IllegalArgumentException ex) {
        throw new RuntimeException(ex);
    }
    //當(dāng)前代碼運行在子進(jìn)程中省古，也就是SystemServer進(jìn)程
    if (pid == 0) {
        if (hasSecondZygote(abiList)) {
            waitForSecondaryZygote(socketName);
        }
        //SystemServer進(jìn)程復(fù)制了Zygote進(jìn)程的地址空間粥庄，因此也會得到Zygote創(chuàng)建的Socket。
        //該Socket對SystemServer進(jìn)程沒有用豺妓，所以要關(guān)閉惜互。
        zygoteServer.closeServerSocket();
        //處理SystemServer進(jìn)程
        handleSystemServerProcess(parsedArgs);
    }

    return true;
}

從上面代碼可以看出，SystemServer進(jìn)程的用戶id和用戶組id被設(shè)置為1000琳拭，并且擁有1001～1010训堆、1018、1021白嘁、1032坑鱼、3001～3010的權(quán)限；進(jìn)程名字為system_server絮缅；啟動的類名為：com.android.server.SystemServer姑躲。

創(chuàng)建出SystemServer進(jìn)程之后就會在該進(jìn)程調(diào)用ZygoteInit.handleSystemServerProcess 方法，下面看一下該方法的代碼：

private static void handleSystemServerProcess(
        ZygoteConnection.Arguments parsedArgs)
        throws Zygote.MethodAndArgsCaller {
    ......
    if (parsedArgs.invokeWith != null) {
      ......
    } else {
        ClassLoader cl = null;
        if (systemServerClasspath != null) {
            //創(chuàng)建PathClassLoader
            cl = createPathClassLoader(systemServerClasspath, parsedArgs.targetSdkVersion);
            Thread.currentThread().setContextClassLoader(cl);
        }
        //調(diào)用zygoteInit方法
        ZygoteInit.zygoteInit(parsedArgs.targetSdkVersion, parsedArgs.remainingArgs, cl);
    }
}

public static final void zygoteInit(int targetSdkVersion, String[] argv,
        ClassLoader classLoader) throws Zygote.MethodAndArgsCaller {
    if (RuntimeInit.DEBUG) {
        Slog.d(RuntimeInit.TAG, "RuntimeInit: Starting application from zygote");
    }
    Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "ZygoteInit");
    RuntimeInit.redirectLogStreams();
    RuntimeInit.commonInit();
    //啟動Binder線程池
    ZygoteInit.nativeZygoteInit();
    //執(zhí)行SystemServer的main方法
    RuntimeInit.applicationInit(targetSdkVersion, argv, classLoader);
}

在zygoteInit方法中創(chuàng)建了Binder線程池盟蚣，這樣SystemServer進(jìn)程就可以使用Binder于其他進(jìn)程進(jìn)行通信了。

創(chuàng)建Binder線程池后會調(diào)用RuntimeInit.applicationInit方法卖怜，下面就接著看下該方法的代碼：
/frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/RuntimeInit.java

protected static void applicationInit(int targetSdkVersion, String[] argv, ClassLoader classLoader)
        throws Zygote.MethodAndArgsCaller {
    ......
    // Remaining arguments are passed to the start class's static main
    invokeStaticMain(args.startClass, args.startArgs, classLoader);
}

private static void invokeStaticMain(String className, String[] argv, ClassLoader classLoader)
        throws Zygote.MethodAndArgsCaller {
    Class<?> cl;
    try {
        //通過反射得到SystemServer類
        cl = Class.forName(className, true, classLoader);
    }......
    Method m;
    try {
        //找到SystemServer的main方法
        m = cl.getMethod("main", new Class[] { String[].class });
    }......
    int modifiers = m.getModifiers();
    if (! (Modifier.isStatic(modifiers) && Modifier.isPublic(modifiers))) {
        throw new RuntimeException(
                "Main method is not public and static on " + className);
    }
    /*
     * This throw gets caught in ZygoteInit.main(), which responds
     * by invoking the exception's run() method. This arrangement
     * clears up all the stack frames that were required in setting
     * up the process.
     */
    throw new Zygote.MethodAndArgsCaller(m, argv);
}

通過反射得到SystemServer屎开，className的值就是上面提到的com.android.server.SystemServer，然后再找到main方法马靠，最后將main方法傳入Zygote .MethodAndArgsCaller異常中并拋出該異常奄抽。捕獲該異常的代碼在ZygoteInit.main方法中，該main方法會調(diào)用SystemServer的main方法甩鳄。

那為什么不直接在invokeStaticMain方法中調(diào)用呢逞度？而是在異常捕獲中調(diào)用？

原因是異常處理會清楚所有設(shè)置過程中需要的堆棧幀妙啃，讓SystemServer的main方法看起來像是SystemServer進(jìn)程的入口档泽。（在Zygote
啟動SystemServer進(jìn)程之后，SystemServer進(jìn)程做了很多準(zhǔn)備工作揖赴，這些工作都是在main方法調(diào)用之前做的馆匿。）

/frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteInit.java的main方法代碼：

public static void main(String argv[]) {
    ......
    try {
    ......
    //捕獲MethodAndArgsCaller異常
    } catch (Zygote.MethodAndArgsCaller caller) {
        caller.run();
    } catch (Throwable ex) {
        Log.e(TAG, "System zygote died with exception", ex);
        zygoteServer.closeServerSocket();
        throw ex;
    }
}

在異常處理中直接調(diào)用Zygote.MethodAndArgsCaller的run方法，可以看出MethodAndArgsCaller是Zygote的靜態(tài)內(nèi)部類燥滑。

/frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteInit.java

public static class MethodAndArgsCaller extends Exception
        implements Runnable {
    ......
    public MethodAndArgsCaller(Method method, String[] args) {
        mMethod = method;
        mArgs = args;
    }
    ......
    public void run() {
        try {
            mMethod.invoke(null, new Object[] { mArgs });
        }......
    }
}

此處的mMethod就是SystemServer的main方法渐北。

這樣就進(jìn)入了SystemServer的main方法：

/frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java

public static void main(String[] args) {
    new SystemServer().run();
}

private void run() {
    try {
        ......
        //創(chuàng)建Looper
        Looper.prepareMainLooper();
        //加載動態(tài)庫“l(fā)ibandroid_servers.so”
        System.loadLibrary("android_servers");
        performPendingShutdown();
        //創(chuàng)建系統(tǒng)的上下文Context
        createSystemContext();
        // 創(chuàng)建SystemServiceManager
        mSystemServiceManager = new SystemServiceManager(mSystemContext);
        mSystemServiceManager.setRuntimeRestarted(mRuntimeRestart);
        LocalServices.addService(SystemServiceManager.class, mSystemServiceManager);
        SystemServerInitThreadPool.get();
    } finally {
        traceEnd();  // InitBeforeStartServices
    }
    // Start services.
    try {
        traceBeginAndSlog("StartServices");
        //啟動引導(dǎo)服務(wù)
        startBootstrapServices();
        //啟動核心服務(wù)
        startCoreServices();
        //啟動其他服務(wù)
        startOtherServices();
        SystemServerInitThreadPool.shutdown();
    }......
}

通過上面可以看出系統(tǒng)服務(wù)分為三種：
1.引導(dǎo)服務(wù)。
2.核心服務(wù)铭拧。
3.其他服務(wù)赃蛛。

private void startBootstrapServices() {
    ......
    Installer installer = mSystemServiceManager.startService(Installer.class);
    ......
    mSystemServiceManager.startService(DeviceIdentifiersPolicyService.class);
    ......
   //需要注意的是 ActivityManagerService.Lifecycle實現(xiàn)了SystemService
    mActivityManagerService = mSystemServiceManager.startService(
                ActivityManagerService.Lifecycle.class).getService();
    ......
    mPackageManagerService = PackageManagerService.main(mSystemContext, installer,
                mFactoryTestMode != FactoryTest.FACTORY_TEST_OFF, mOnlyCore);
    ......
    //在該方法中會把ActivityManagerService添加到ServiceManager中
    mActivityManagerService.setSystemProcess();
    ......
}
private void startCoreServices() {
    ......
    mSystemServiceManager.startService(DropBoxManagerService.class);
    traceEnd();
    ......
    mSystemServiceManager.startService(BatteryService.class);
    ......
}
private void startOtherServices() {
    ......
    mSystemServiceManager.startService(KeyChainSystemService.class);
    ......
    mSystemServiceManager.startService(TelecomLoaderService.class);
    ......
}

部分服務(wù)表：

我們從上面看出相關(guān)的服務(wù)一種是通過SystemServiceManager的startService方法來啟動的；另一種是直接調(diào)用服務(wù)的main方法疏尿，比如：PackageManagerService瘟芝。下面分別看一下這兩種方式的代碼實現(xiàn)：

/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/SystemServiceManager.java

public class SystemServiceManager {
    ......
    private final ArrayList<SystemService> mServices = new ArrayList<SystemService>();
    ......
    //startService方法有幾個重載，最終都會調(diào)用該方法
    public void startService(@NonNull final SystemService service) {
        //注冊服務(wù)
        mServices.add(service);
        // Start it.
        long time = System.currentTimeMillis();
        try {
            //調(diào)用服務(wù)自身的onStart方法
            service.onStart();
        }......
    }
}
public abstract class SystemService {
    ......
}

先將服務(wù)添加到mService中褥琐，它是一個存儲SystemService類型的ArrayList锌俱，這樣就完成來該服務(wù)的注冊工作。然后調(diào)用服務(wù)自身的onStart()方法來啟動服務(wù)敌呈。由SystemServiceManager創(chuàng)建并啟動的服務(wù)贸宏，都是繼承了SystemService，但是并沒有實現(xiàn)IBinder磕洪，所以是不可以進(jìn)行Binder通信的吭练，也就是由它管理的服務(wù)是用于進(jìn)程內(nèi)部通信的。

/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/PackageManagerService.java

public class PackageManagerService extends IPackageManager.Stub
        implements PackageSender {
    ......
    public static PackageManagerService main(Context context, Installer installer,
            boolean factoryTest, boolean onlyCore) {
        PackageManagerServiceCompilerMapping.checkProperties();
        PackageManagerService m = new PackageManagerService(context, installer,
                factoryTest, onlyCore);
        m.enableSystemUserPackages();
        //注冊
        ServiceManager.addService("package", m);
        return m;
    }
    ......
}

創(chuàng)建對象后添加到ServiceManager中析显，它是用來管理系統(tǒng)中各種Service的鲫咽，由它管理的服務(wù)都實現(xiàn)了IBinder，所以在ServiceManager中注冊的服務(wù)是用于進(jìn)程間通信的：用于系統(tǒng)C/S架構(gòu)中的Binder通信機(jī)制谷异》质客戶端要使用某個Service，需要先到ServiceManager中查詢Service的信息歹嘹，然后根據(jù)該信息與Service所在的Server進(jìn)程建立通信箩绍，這樣客戶端就可以使用Service了。

從上面的代碼我們看出SystemServer進(jìn)程主要做了如下幾件事情：

• 1.啟動Binder線程池尺上，這樣就可以與其他進(jìn)程進(jìn)行通信了材蛛。
• 2.創(chuàng)建SystemServiceManager，用于對系統(tǒng)其他服務(wù)進(jìn)行創(chuàng)建尖昏、啟動和聲明周期管理仰税。
• 3.啟動各種系統(tǒng)服務(wù)。

SystemServer進(jìn)程是Zygote進(jìn)程fork的第一個進(jìn)程抽诉。其中WindowManagerService陨簇、ActivityManagerService、PackageManagerService等重要的可以binder通信的服務(wù)都運行在這個SystemServer進(jìn)程。

Launcher啟動過程

系統(tǒng)啟動的最后一步就是啟動一個應(yīng)用程序來顯示系統(tǒng)中已經(jīng)安裝的應(yīng)用程序河绽，這個程序就叫做Launcher己单。它在啟動過程中會請求PackagerMangerService返回系統(tǒng)中已經(jīng)安裝的應(yīng)用程序信息，并將這些信息封裝成一個快捷圖標(biāo)列表顯示在系統(tǒng)屏幕上耙饰。這樣用戶就可以通過點擊快捷圖標(biāo)來啟動相應(yīng)的應(yīng)用程序了纹笼。

在上面SystemServer進(jìn)程分析過程中，我們知道ActivityManagerService（簡稱：AMS）是負(fù)責(zé)四大組件的啟動苟跪、切換和調(diào)度的廷痘。系統(tǒng)桌面本身也是一個Activity，所以Launcher的啟動是在AMS中進(jìn)行的件已，啟動Launcher的入口是AMS的systemReady方法笋额。該方法是在SystemServer的startOtherServices方法中被調(diào)用的，下面就看一下該方法的實現(xiàn)代碼：

private void startOtherServices(){
    ......
    mActivityManagerService.systemReady(() -> {
        Slog.i(TAG, "Making services ready");
        traceBeginAndSlog("StartActivityManagerReadyPhase");
        mSystemServiceManager.startBootPhase(
                SystemService.PHASE_ACTIVITY_MANAGER_READY);
        traceEnd();
        traceBeginAndSlog("StartObservingNativeCrashes");
        try {
            mActivityManagerService.startObservingNativeCrashes();
        } catch (Throwable e) {
            reportWtf("observing native crashes", e);
        }
        traceEnd();
    ......
}

/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java

public void systemReady(final Runnable goingCallback, BootTimingsTraceLog traceLog) {
    ......
    synchronized (this) {
        ......
        mStackSupervisor.resumeFocusedStackTopActivityLocked();
        mUserController.sendUserSwitchBroadcastsLocked(-1, currentUserId);
        ......
    }
}

該方法中調(diào)用了ActivityStackSupervisor的resumeFocusedStackTopActivityLocked()方法篷扩。

/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityStackSupervisor.java

boolean resumeFocusedStackTopActivityLocked(
        ActivityStack targetStack, ActivityRecord target, ActivityOptions targetOptions) {
    if (targetStack != null && isFocusedStack(targetStack)) {
        return targetStack.resumeTopActivityUncheckedLocked(target, targetOptions);
    }
    ......
    return false;
}

ActivityStack是用來描述Activity堆棧的兄猩。

最后經(jīng)過重重調(diào)用，最終會調(diào)用AMS的startHomeActivityLocked方法鉴未。

boolean startHomeActivityLocked(int userId, String reason) {
    //判斷系統(tǒng)的運行模式和mTopAction的值
    if (mFactoryTest == FactoryTest.FACTORY_TEST_LOW_LEVEL
            && mTopAction == null) {
        return false;
    }
    獲取Luncher啟動所需要的Intent
    Intent intent = getHomeIntent();
    ActivityInfo aInfo = resolveActivityInfo(intent, STOCK_PM_FLAGS, userId);
    if (aInfo != null) {
        intent.setComponent(new ComponentName(aInfo.applicationInfo.packageName, aInfo.name));
        aInfo = new ActivityInfo(aInfo);
        aInfo.applicationInfo = getAppInfoForUser(aInfo.applicationInfo, userId);
        ProcessRecord app = getProcessRecordLocked(aInfo.processName,
                aInfo.applicationInfo.uid, true);
        if (app == null || app.instr == null) {
            intent.setFlags(intent.getFlags() | Intent.FLAG_ACTIVITY_NEW_TASK);
            final int resolvedUserId = UserHandle.getUserId(aInfo.applicationInfo.uid);
            final String myReason = reason + ":" + userId + ":" + resolvedUserId;
            //啟動Luncher
            mActivityStarter.startHomeActivityLocked(intent, aInfo, myReason);
        }
    } else {
        Slog.wtf(TAG, "No home screen found for " + intent, new Throwable());
    }
    return true;
}

Intent getHomeIntent() {
    Intent intent = new Intent(mTopAction, mTopData != null ? Uri.parse(mTopData) : null);
    intent.setComponent(mTopComponent);
    intent.addFlags(Intent.FLAG_DEBUG_TRIAGED_MISSING);
    if (mFactoryTest != FactoryTest.FACTORY_TEST_LOW_LEVEL) {
        intent.addCategory(Intent.CATEGORY_HOME);
    }
    return intent;
}

mFactoryTest代表系統(tǒng)運行模式枢冤，運行模式有三種：非工廠模式、低級工廠模式和高級工廠模式铜秆；mTopAction表示第一個被啟動Activity組件的Action淹真，它的默認(rèn)值為：Intent.ACTION_MAIN。

在getHomeIntent方法中连茧，如果mFactoryTest != FactoryTest.FACTORY_TEST_LOW_LEVEL(低級工廠模式)趟咆，Category的值為：Intent.CATEGORY_HOME。也就是說如果系統(tǒng)運行模式不是低級工廠模式那么：
action = Intent.ACTION_MAIN
category = Intent.CATEGORY_HOME
而服務(wù)這個描述的應(yīng)用程序就是Luncher梅屉，因為Luncher的AndroidManifest文件中的intent-filter匹配了這兩個值：

/packages/apps/Launcher3/AndroidManifest.xml

<manifest
xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
package="com.android.launcher3">
<uses-sdk android:targetSdkVersion="23" android:minSdkVersion="21"/>
......
<application
    ......
    <activity
        android:name="com.android.launcher3.Launcher"
        android:launchMode="singleTask"
        android:clearTaskOnLaunch="true"
        android:stateNotNeeded="true"
        android:windowSoftInputMode="adjustPan"
        android:screenOrientation="unspecified"
        android:configChanges="keyboard|keyboardHidden|mcc|mnc|navigation|orientation|screenSize|screenLayout|smallestScreenSize"
        android:resizeableActivity="true"
        android:resumeWhilePausing="true"
        android:taskAffinity=""
        android:enabled="true">
        <intent-filter>
            //匹配規(guī)則
            <action android:name="android.intent.action.MAIN" />
            <category android:name="android.intent.category.HOME" />
            <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />
            <category android:name="android.intent.category.MONKEY"/>
            <category android:name="android.intent.category.LAUNCHER_APP" />
        </intent-filter>
    </activity>
    ......
</application>
</manifest>

Luncher完成啟動后，作為桌面它會顯示應(yīng)用程序圖標(biāo)鳞贷。

參考《Android進(jìn)階解密》

實戰(zhàn)