Android系統啓動，用過安卓手機的都知道，你還不知道嗎？

1）創建AppRuntime並調用其start方法，啓動Zygote進程
2）創建Java虛擬機併爲Java虛擬機註冊JNI方法
3）通過JNI調用ZygoteInit的main方法進入Zygote的Java框架
4）通過registerZygoteSocket方法創建服務端Socket，並通過runSelectLoop方法等待AMS的請求來創建新的應用程序進程
5）啓動SystemServer進程

6.SystemServer進程啓動

1）啓動Binder線程池
2）創建SystemServiceManager
3）啓動各種系統服務(AMS，PMS…)

7.AMS啓動Launcher進程

1）通過PMS獲取app的信息，將app的圖標顯示在界面上

二.Android系統啓動詳解

1.init進程的啓動過程

init進程是Android系統中用戶空間的第一個進程，進程號爲1。
在內核完成系統設置後，首先在系統文件中尋找init.rc文件，並啓動init進程，執行init進程的入口函數main。init.rc配置文件是由Android初始化語言(Android Init Language)編寫的腳本。

init進程的main函數(init.cpp)執行過程：

1）創建和掛載啓動所需的文件目錄
    掛載了tmpfs，devpts，proc，selinuxfs五種文件系統
2）初始化屬性服務
    init進程調用property_init函數初始化屬性服務。
    內部調用__system_property_area_init函數初始化屬性內存區域。
3）設置子進程信號處理函數
    防止init的子進程成爲殭屍進程
    殭屍進程：在Linux中，父進程使用fork創建子進程，在子進程終止時，若父進程不知道子進程終止，此時子進程雖已退出，但系統進程表仍保存子進程的信息。造成資源浪費，最終系統可能無法創建進程。
4）啓動屬性服務
    init進程調用start_property_service函數啓動屬性服務。
    a）內部首先創建非阻塞的Socket，調用listen函數進行監聽連接，使之成爲服務端提供屬性服務，同時設置最大服務數爲8。調用epoll函數監聽數據變化，當有數據到來時，init進程將調用handle_property_set_fd函數進行處理。
    b）handle_property_set_fd函數內部將數據讀出，交給handle_property_set函數處理。
    c）handle_property_set函數內部分成兩部分處理，一部分處理控制屬性(屬性名以「ctl.」開頭)，一部分處理普通屬性。當處理控制屬性時，若權限滿足，則調用handle_control_message函數處理。當處理普通屬性時，若權限滿足，則調用property_set函數處理。
    d）property_set函數內部首先會調用__system_property_find函數查找屬性，判斷屬性存不存在，若不存在，則調用__system_property_add函數添加屬性。若存在則判斷屬性名是否不能修改(以「ro.」開頭，表示只讀，不能修改)，若不能修改，則直接返回，否則調用__system_property_update函數更新屬性值。若屬性名以「persist.」開頭，則調用write_persistent_property函數處理。若屬性名稱以「persist.」開頭，當設置這個屬性時，其值也將寫入/data/property。
5）解析init.rc文件，啓動Zygote進程
    a）init進程解析init.rc配置文件，當解析Zygote進程的Service語句時，根據參數構造一個Service對象，根據選項域的內容填充Service對象，最後將Service對象加入Service鏈表中。
    b）init進程解析init.rc配置文件，當解析Command指令 class_start main時，遍歷Service鏈表，因爲Zygote進程的classname爲main，所以會找到Zygote對應的Service，若Service沒有在其對應的.rc文件中設置disabled選項，則會調用start函數啓動Service。
    c）start函數內部會調用fork函數創建Service子進程，再調用execve函數啓動Service子進程，進入Service的main函數中執行，在Service的main函數(app_main.cpp)中，會調用runtime的start函數啓動Zygote進程。

2.Zygote進程的啓動過程

    在Android系統中，DVM、ART、應用程序進程及SystemServer進程都是由Zygote進程創建。Zygote進程的初始名稱爲「app_process」，當Zygote進程啓動後，Linux下的pctrl系統會調用app_process，將其名稱替換爲zygote。
    在init.rc配置文件中通過import命令引入了Zygote啓動腳本。
    init.rc不會直接引入一個固定的文件，而是根據屬性ro.zygote的內容引入。
ro.zygote的屬性值有四種：
    init.zygote32.rc：支持純32位程序
    init.zygote32_64.rc：既支持32位程序，也支持64位程序。將啓動兩個Zygote進程，一個名爲zygote，執行程序爲app_process32，作爲主模式。一個名爲zygote_secondary，執行程序爲app_process64，作爲輔模式。
    init.zygote64.rc：支持純64位程序
    init.zygote64_32.rc：既支持64位程序，也支持32位程序。將啓動兩個Zygote進程，一個名爲zygote，執行程序爲app_process64，作爲主模式。一個名爲zygote_secondary，執行程序爲app_process32，作爲輔模式。

(C層)app_main.cpp中main函數的執行過程：

1）判斷若爲Zygote進程，則調用AppRuntime對象的start函數啓動Zygote進程
    a）調用startVm函數啓動Java虛擬機
    b）調用startReg函數爲Java虛擬機註冊JNI方法
    c）獲取類名爲com.android.internal.os.ZygoteInit的類，並找到它的main方法
    d）通過JNI調用ZygoteInit.java的main方法

(java層)ZygoteInit.java中main方法的執行過程：

1）調用zygoteServer的registerServerSocket方法創建一個名爲zygote的服務端socket
    用於等待AMS請求Zygote進程創建新的應用程序。
    a）通過傳入的socketName拼接fullSocketName。(爲ANDROID_SOCKET_zygote)
    b）將fullSocketName轉換爲環境變量的值
    c）將環境變量的值轉換爲文件描述符的參數
    d）創建文件描述符，並設置參數
    e）創建服務端Socket(LocalServerSocket)，傳入文件描述符作爲參數。
2）調用preload方法預加載類和資源
3）調用startSystemServer方法啓動SystemServer進程
    a）創建args數組
    用於保存SystemServer的啓動參數
    SystemServer進程的用戶id和用戶組id被設置爲1000。
    並且擁有用戶組1001～1010、1018、1021、1032、3001～3010的權限。
    進程名爲system_server。
    啓動的類名爲com.android.server.SystemServer。
    b）將args數組封裝成Arguments對象
    c）調用Zygote的forkSystemServer方法，傳入Arguments對象，創建SystemServer進程
    d）調用handleSystemServerProcess方法處理SystemServer進程
4）調用zygoteServer的runSelectLoop方法等待AMS請求創建新的應用程序
    a）保存創建的服務端Socket的文件描述符到ArrayList
    b）無限循環等待AMS的請求
        i）通過poll機制監聽文件變化
        ii）若有客戶端Socket連接了服務端Socket，則調用acceptCommandPeer方法創建一個ZygoteConnection對象。並將對象保存到ArrayList，對象的文件描述符保存到ArrayList。
        iii）否則調用ZygoteConnection對象的runOnce方法創建新的應用程序進程。若創建成功，則將該對象及其文件描述符從ArrayList和ArrayList中移除。

3.SystemServer進程的啓動過程

SystemServer進程主要用於創建系統服務

ZygoteInit.java中handleSystemServerProcess方法的執行過程：

1）調用createPathClassLoader創建PathClassLoader
2）調用ZygoteInit的zygoteInit方法，傳入PathClassLoader

ZygoteInit.java中zygoteInit方法的執行過程：

1）調用ZygoteInit的nativeZygoteInit方法啓動Binder線程池
2）調用RuntimeInit的applicationInit方法進入SystemServer的main方法
a）調用invokeStaticMain方法

RuntimeInit.java中invokeStaticMain方法的執行過程：

1）通過類名獲取SystemServer類
2）找到SystemServer類的main方法
3）通過拋異常的方式啓動SystemServer進程
創建Zygote.MethodAndArgsCaller對象，傳入SystemServer類的main方法作爲參數，拋出Zygote.MethodAndArgsCaller異常。

ZygoteInit.java的main方法捕獲Zygote.MethodAndArgsCaller異常的過程：

1）調用MethodAndArgsCalls對象的run方法
a）通過反射(invoke方法)，調用SystemServer類的main方法

爲什麼要採用拋異常的方式而不是直接在invokeStaticMain方法中調用SystemServer類的main方法？
通過拋異常的處理會清除所有的設置過程需要的堆棧幀，讓SystemServer的main方法看起來像是SystemServer進程的入口方法。

SystemServer進程main方法(SystemServer.java)的執行過程：

1）創建SystemServer類對象
2）調用SystemServer對象的run方法
    a）調用Looper的prepareMainLooper方法創建消息Looper
    b）調用System的loadLibrary方法加載動態庫(libandroid_servers.so)
    c）調用createSystemContext方法創建系統的Context
    d）將Context作爲參數，創建SystemServiceManager對象
    用於對系統服務進行創建、啓動和生命週期的管理
    e）調用startBootstrapServices方法啓動引導服務
    Android中將系統服務分爲三種：引導服務、核心服務、其他服務，共100多種。
    i）Installer：系統安裝apk的一個服務類，啓動完Installer服務後才能啓動其他的系統服務
    ii）ActivityManagerService：負責四大組件的啓動、切換、調度
    iii）PowerManagerService：
    iv）LightsService：管理和顯示背光LED
    v）DisplayManagerService：
    vi）UserManagerService：管理多用戶
    vii）SensorService：提供傳感器服務
    viii）PackageManagerService：用來對APK進行安裝、解析、刪除、卸載等
…
    f）調用startCoreServices方法啓動核心服務
    核心服務共四種:
    i).DropBoxManagerService：用於生成和管理系統運行時生成的一些日誌文件
    ii).BatteryService：管理電池相關的服務
    iii).UsageStatsService：收集用戶每一個App的頻率和使用時長
    iv).webViewUpdateService：WebView更新服務
    g）調用startOtherServices方法啓動其他服務
    i).CameraService：攝像頭相關服務
    ii).AlarmManagerService：全局定時器管理
    iii).InputManagerService：管理輸入事件
    iv).WindowManagerService：窗口管理服務
    v).VrManagerService：VR模式管理服務
    vi).BluetoothService：藍牙管理服務
    vii).NotificationManagerService：通知管理服務
    viii).DeviceStorageMonitorService：存儲相關管理服務
    ix).LocationManagerService：定位管理服務
    x).AudioService：音頻相關管理服務
…

系統服務的兩種啓動方式：
1）調用SystemServiceManager對象的startService方法
    a）保存傳入的SystemService對象到ArrayList中
    b）調用傳入的SystemService對象的onStart方法
2）調用指定系統服務的main方法
    a）自檢初始的設置
    b）將自身註冊到ServiceManager中

4.Launcher進程的啓動過程

SystemServer進程在啓動時會先後啓動AMS和PMS，PMS啓動後會將系統中的應用程序安裝完成。之後AMS將會啓動Launcher進程。
Launcher進程的入口爲AMS的systemReady方法，該方法在SystemServer.java的startOtherServices方法中被調用。

ActivityManagerService.java中systemReady方法的執行過程：

調用ActivityStackSupervisor對象的resumeFocusedStackTopActivityLocked方法

resumeFocusedStackTopActivityLocked方法的執行過程：
調用ActivityStack對象的resumeTopActicityUncheckedLocked方法

resumeTopActicityUncheckedLocked方法的執行過程：
調用resumeTopActicityInnerLocked方法

resumeTopActicityInnerLocked方法的執行過程：
調用ActivityStackSupervisor對象的resumeHomeStackTask方法

resumeHomeStackTask方法的執行過程：
調用ActivityManagerService對象的startHomeActivityLocked方法

startHomeActivityLocked方法的執行過程：

1）判斷系統的運行模式和要啓動的Activity的Action是否滿足要求
系統的運行模式有三種：非工廠模式、低級工廠模式、高級工廠模式
2）調用getIntent方法獲取啓動Launcher進程所需的Intent
Action爲Intent.ACTION_MAIN，category爲Intent.CATEGORY_HOME
3）調用ActivityStarter對象的startHomeActivityLocked方法啓動Launcher進程

startHomeActivityLocked方法的執行過程

1）調用ActivityStackSupervisor對象的moveHomeStackTaskToTop方法，Launcher放入HomeStack中
2）調用startActivityLocked方法，進入到啓動一般的Activity的流程，最終調用Launcher進程Activity的onCreate方法，顯示界面