Android底層有必定的認識，研究過相關的Android源碼

1、系統架構：

一）、系統分層：（由下向上）【如圖】

一、安卓系統分爲四層，分別是Linux內核層、Libraries層、FrameWork層，以及Applications層；

其中Linux內核層包含了Linux內核和各類驅動；

Libraries層包含各類類庫（動態庫（也叫共享庫）、android運行時庫、Dalvik虛擬機），編程語言主要爲C或C++

FrameWork層大部分使用java語言編寫，是android平臺上Java世界的基石

Applications層是應用層，咱們在這一層進行開發，使用java語音編寫

二、Dalvik VM和傳統JVM的區別：

傳統的JVM：編寫.java文件 à 編譯爲.class文件 à 打包成.jar文件

Dalvik VM：  編寫.java文件 à 編譯爲.class文件 à 打包成.dex文件 à 打包成.apk文件(經過dx工具)

       將全部的類整合到一個文件中，提升了效率。更適合在手機上運行

 

一、Linux內核層[LINUX KERNEL]：

包含Linux內核和驅動模塊（好比USB、Camera、藍牙等）。

Android2.2（代號Froyo）基於Linux內核2.6版本。

二、Libraries層[LIBRARIES]：

這一層提供動態庫（也叫共享庫）、android運行時庫、Dalvik虛擬機等。

編程語言主要爲C或C++，因此能夠簡單的當作Native層。

三、FrameWork層[APPLICATION FRAMEWORK]：

這一層大部分用java語言編寫，它是android平臺上Java世界的基石。

四、Applications層[APPLICATION]：應用層

 

如圖所示：

系統分層的圖總體簡化爲下面的一張圖，對應以下：

FrameWork層       --------à        Java世界

Libraries層           --------à        Native世界

Linux內核層         --------à        Linux OS

 

Java世界和Native世界間的通訊是經過JNI層

JNI層和Native世界均可以直接調用系統底層

 

二）、系統編譯：

一、主要步驟：系統環境的準備，下載源碼、編譯源碼、輸出結果：

目前系統的編譯環境只支持Ubuntu 以及 Mac OS 兩種操做系統，磁盤的控件要足夠大

在下載源碼的時候，因爲Android源碼使用Git進行管理，須要下載一些工具，如apt-get install git-core curl

源碼下載好後，進行編譯：首先搭建環境，部署JDK（不一樣的源碼編譯時須要的JDK版本不一樣，如2.2須要JDK5，2.3須要1.6），

                                          而後設置編譯環境：使用. build/envsetup.sh腳本；選擇編譯目標（能夠根據本身須要的版本進行不一樣的搭配）

                                          最後經過make –j4的命令進行編譯。（make是編譯的函數即命令，j4指的是cpu處理器的核數：單核的是j4 x i；雙核的是j8）

最後將編譯好的結果進行輸出：全部的編譯產物都位於 /out 目錄下

二、編譯流程圖

 

 

 

2、系統的啓動：

經過Linux內核將Linux系統中用戶空間的第一個進程init啓動起來，這是安卓世界第一個被啓動的進程；

而後在init中會加載init.rc的配置文件，並開啓系統的守護進程（守護media（多媒體的裝載）和孵化器zygote（Java世界的開啓）），其實此時調試橋的守護進程也被開啓起來了；

而後會處理一些動做執行，在app_main.cpp中會將Zygote孵化器（Zygote是整個java世界的基礎，整個安卓世界中（包括framework和app等apk）都是由孵化器啓動的）啓動起來：

在app_main中，會調用AppRuntime的start方法開啓AppRuntime，其實開啓的是其父類AndroidRuntime的start方法被調用，zygote由此就被調用了，此時Native層的右上角有一塊區域即ANDROID RUNTIME就啓動起來了；

與此同時，AppRuntime會調用ZygoteInit的main方法啓動ZygoteInit（整個的APPLICATION 和FRAMEWORK都會由ZygoteInit帶起來的，JNI也被啓動起來）：

在ZygoteInit中會調用SystemServer這個類，在SystemServer的main方法中啓動init1()方法，將system_init.cpp開啓起來，在init1()方法中，將整個Native世界（即LIBRARIES層）開啓起來了

而後在system_init.cpp會調用SystemServer的init2()方法開啓ServerThread，經過ServerThread將framework層開啓起來（全部的就所有開啓起來了），即java世界（APPLICATION FRAMEWORK）就被啓動了；此時ActivityManager，WindowManager，PackageManager（最主要，全部的清單文件及apk都有它管理）等等framework層所有開啓起來

 

一）安卓系統的整體啓動順序：

一、經過LINUX內核，將init進程啓動起來（是Linux系統中用戶空間的第一個進程）

二、將ANDROID RUNTIME這一塊的內容啓動完畢

三、分爲兩步分別啓動LIBRARIES（即Native世界）和APPLICATION FRAMEWORK（即java世界）

1）先啓動LIBRARIES（即Native世界）

2）後啓動APPLICATION FRAMEWORK（即java世界）【ActivityManager，WindowManager，電源管理等等】

二）具體啓動流程

一）、啓動流程：

一、init進程：——安卓世界第一個被啓動的進程

       加載一堆配置文件，核心加載的init.rc配置文件，其中包含了孵化器和守護進程都被開啓了

1）、啓動服務：開啓ServerManager

守護進程啓動（Daemon Process）：/system/bin/servicemanager

守護的是：

①、Java世界的開啓：onrestart  restart  zygote

②、多媒體的裝載：onrestart  restart  media

@、adbd的守護也被開啓起來了，即調試橋的守護進程也被開啓起來了

2）、啓動孵化器Zygote

       在app_main中啓動孵化器Zygote，整個安卓世界中（包括framework和app等apk）都是由孵化器啓動的

       【此時虛擬機還沒開啓起來，只是配置了一些vm的參數】

三、app_main：——開啓孵化器

       app_main中，調用AppRuntime的start方法，將Native層的右上角有一塊區域，即ANDROID RUNTIME啓動起來

其中的start方法實際是其父類AndroidRuntime的start方法

【此時VM虛擬機被開啓起來了，經過start方法開啓，在AndroidRuntime中並設置了默認的內存大小16M】

【註冊JNI，並啓動孵化器Zygote】

四、ZygoteInit開啓

       AppRuntime被啓動後，會調用ZygoteInit的main方法，啓動ZygoteInit；

       而後，整個的APPLICATION 和FRAMEWORK都會由ZygoteInit帶起來的

五、SystemServer啓動：

       ZygoteInit調用SystemServer這個類，在SystemServer的main方法中啓動init1()方法，將system_init.cpp開啓起來

       在init1()方法中，將整個Native世界開啓起來了

六、ServerThread啓動（開啓framework層）

調用SystemServer的init2()方法開啓ServerThread，經過ServerThread將framework層開啓起來（全部的就所有開啓起來了）

       此時ActivityManager，WindowManager，PackageManager（最主要，全部的清單文件及apk都有它管理）等等framework層所有開啓起來

 

二）、具體介紹：

一、啓動入口：init進程

@、源碼位置：/system/core/init/init.c

@、進程入口：main方法

1）建立文件夾，掛載設備【經過mkdir的命令建立，掛載一些系統設備後】

2）重定向輸入輸出，如錯誤信息輸出【設置了一些輸入輸出的處理】

3）設置日誌輸出【一些系統的日誌】

4）init.rc系統啓動的配置文件【加載了相關的信息，不一樣版本的手機所特有的配置信息】

①、文件位置：/system/core/rootdir

②、守護進程啓動（Daemon Process）：/system/bin/servicemanager

守護的是

Java世界的開啓：onrestart  restart  zygote

       多媒體的裝載：onrestart  restart  media

       adbd守護也被開啓起來了，即調試橋（adb[Android Debug Bridge]）的守護進程（adbd[Android Debug Bridge Daemon]）也被開啓起來了

③、啓動Zygote——app_main.cpp【Zygote是整個java世界的基礎】

              當編譯以後，在system/bin/app_process下會有孵化器的啓動Xzygote

              守護進程被開啓以後，緊接着Zygote也被啓動起來了

5）解析和當前設備相關的配置信息（/init.%s.rc）

Tips：

當解析完init.rc和設備配置信息後會獲取到一系列Action

Init將動做的執行劃分爲四個階段（優先級由大到小）:

early-init        ：初期

Init                ：初始化階段

early-boot       ：系統啓動的初期

boot               ：系統啓動

6）處理動做執行：這個階段Zygote將被啓動

7）無限循環階段，等待一些事情發生

 

二、Zygote簡介：

@、Zygote啓動：app_main.cpp

1）Zygote簡介：

①、自己爲Native的應用程序

②、由init進程經過init.rc加載

2）功能分析：

①、Main方法中AppRuntime.start(),工做由父類AndroidRuntime來完成

②、在AndroidRuntime中開啓了以下內容：

@startVM——開啓虛擬機（查看堆內存設置）：默認16M【】

@註冊JNI函數【此時還在Native層，須要將鏈接java和c的橋（即JNI）搭建好】

@啓動「com.android.internal.os.ZygoteInit」的main方法

【系統級別的包（由runtime的start方法開啓的這個包）】

start方法實際是其父類AndroidRuntime的

@進入java世界的入口

 

三、ServiceThread的簡介：（java世界所作的事情）

1）preloadClasses();：預加載class

       讀取一個preloaded-classes的配置文件

       此文件的內容很是多，這就是安卓系統啓動慢的緣由之一

       此時會有一個垃圾回收的操做gc()，將無用的回收掉

2）ZygoteInit在main方法中利用JNI開啓com.android.server.SystemServer

3）啓動system_init.cpp處理Native層的服務

4）而後調用SystemServer的init2()

5）啓動ServiceThread，啓動android服務

6）Launcher啓動

 

3、開機時的時間消耗：

一、ZygoteInit.main()中會預加載類

目錄：framework/base/preload-class

ZygoteInit.main()會加載不少的類，將近1800多個（安卓2.3的）

二、開機時會對系統全部的apk進行掃描

       須要將全部的應用展示給用戶，就須要對apk進行掃描，掃描全部的包

       data目錄下有個apk的包

       system目錄下有個apk的包

       framework目錄下也有相關的包

三、SystemServer建立的那些Service