Android世界第一個activity啓動過程
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,帶着這些疑問開始源碼之旅。
像windows操作系統一樣,每個系統的啓動都會有一個引導程序,在linux中,當引導程序啓動linux內核後,會加載各種驅動和數據結構,當有了驅動之後,開始加載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);// 清除文件的默認屬性 mkdir("/dev", 0755); // 創建文件、掛載文件等操作 ........ init_parse_config_file("/init.rc"); // 解析文件 ......... }
在init.rc文件中:(該文件在system/core/rootdir目錄下)
// 設置一些全局環境變量 export PATH /sbin:/vendor/bin:/system/sbin:/system/bin:/system/xbin export LD_LIBRARY_PATH /vendor/lib:/system/lib .............. // 創建基本的文件系統結構 mkdir /data/misc 01771 system misc .............. // 啓動一些服務 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,用來啓動Android的其他服務進程。當media、netd等服務進程銷燬後,zygote進程會自動重啓這些服務進程
在App_Main.cpp文件中:
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){ .................... // 開啓java虛擬機,並加載好jni運行環境 if (startVm(&mJavaVM, &env) != 0) goto bail; ............. // 利用jni與java進行交互,加載ZygoteInit類 startClass = env->FindClass(slashClassName); if (startClass == NULL) { LOGE("JavaVM unable to locate class '%s'\n", 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'\n", className); } else { env->CallStaticVoidMethod(startClass, startMeth, strArray); if (env->ExceptionCheck()) threadExitUncaughtException(env); } }
在ZygoteInit.java中:
public static void main(String argv[]) { // 設置Android運行時的最小堆大小5M VMRuntime.getRuntime().setMinimumHeapSize(5 * 1024 * 1024); .............. // 預加載一些常用的類,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啓動速度較快的,估計是對這裏進行了優化 preloadClasses(); // 加載一些資源文件,array、drawable、color等xml文件 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); ......... }
首先加載android_servers這個so庫,這個庫在於systemServer父目錄同級別下的jni目錄中,對應的c文件是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() { // 開啓傳感器服務 SensorService::instantiate(); if (!proc->supportsProcesses()) { AudioFlinger::instantiate(); // 啓動媒體播放服務 MediaPlayerService::instantiate(); CameraService::instantiate(); AudioPolicyService::instantiate(); } // 啓動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:
........... // 實例化各種系統服務 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);也就是打開了第一個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,啓動launcher return mService.startHomeActivityLocked(); } } ..................... }
到此,Android世界的第一個activity已經成功啓動,它就是Launcher中的主activity。