首先Android框架架构图：
Linux内核启动之后就到Android Init进程，进而启动Android相关的服务和应用。
启动的过程如下图所示：（图片来自网上，后面有地址）
下面将从Android4.0源码中，和网络达人对此的总结中，对此过程加以学习了解和总结，
以下学习过程中代码片段中均有省略不完整，请参照源码。
一 Init进程的启动
init进程，它是一个由内核启动的用户级进程。内核自行启动（已经被载入内存，开始运行，
并已初始化所有的设备驱动程序和数据结构等）之后，就通过启动一个用户级程序init的方式，完成引导进程。init始终是第一个进程。
启动过程就是代码init.c中main函数执行过程：systemcoreinitinit.c
在函数中执行了：文件夹建立，挂载，rc文件解析，属性设置，启动服务，执行动作，socket监听……
下面看两个重要的过程：rc文件解析和服务启动。
1 rc文件解析
.rc文件是Android使用的初始化脚本文件 （System/Core/Init/readme.txt中有描述：
four broad classes of statements which are Actions, Commands, Services, and Options.）
其中Command 就是系统支持的一系列命令，如：export，hostname，mkdir，mount，等等，其中一部分是 linux 命令，
还有一些是 android 添加的，如：class_start <serviceclass>： 启动服务，class_stop <serviceclass>：关闭服务，等等。
其中Options是针对 Service 的选项的。
系统初始化要触发的动作和要启动的服务及其各自属性都在rc脚本文件中定义。 具体看一下启动脚本：systemcore ootdirinit.rc
在解析rc脚本文件时，将相应的类型放入各自的List中：
systemcoreinitInit_parser.c ：init_parse_config_file( )存入到
action_queue、 action_list、 service_list中，解析过程可以看一下parse_config函数，类似状态机形式挺有意思。
这其中包含了服务：adbd、servicemanager、vold、ril-daemon、debuggerd、surfaceflinger、zygote、media……
2 服务启动
文件解析完成之后将service放入到service_list中。
文件解析完成之后将service放入到service_list中。
systemcoreinituiltins.c
Service的启动是在do_class_start函数中完成：
int do_class_start(int nargs, char **args)
{
service_for_each_class(args[1], service_start_if_not_disabled); return 0;
}
遍历所有名称为classname，状态不为SVC_DISABLED的Service启动
void service_for_each_class(const char *classname, void (*func)(struct service *svc))
{
……
} static void service_start_if_not_disabled(struct service *svc)
{ if (!(svc->flags & SVC_DISABLED)) {
service_start(svc, NULL);
}
}
KEYWORD(class_start, COMMAND, 1, do_class_start)
init.rc文件中搜索class_start：class_start main 、class_start core、……
main、core即为do_class_start参数classname
init.rc文件中Service class名称都是main：
service drm /system/bin/drmserver
class main
service surfaceflinger /system/bin/surfaceflinger
class main
于是就能够通过main名称遍历到所有的Service，将其启动。
do_class_start调用：
init.rc中
on boot //action
class_start core //执行command 对应 do_class_start
class_start main
Init进程main函数中：
system/core/init/init.c中：
int main(){
//挂在文件
//解析配置文件：init.rc……
//初始化化action queue
…… for(;;){
execute_one_command();
restart_processes(); for (i = 0; i < fd_count; i++) { if (ufds[i].revents == POLLIN) { if (ufds[i].fd == get_property_set_fd())
handle_property_set_fd(); else if (ufds[i].fd == get_keychord_fd())
handle_keychord(); else if (ufds[i].fd == get_signal_fd())
handle_signal();
}
}
}
}
循环调用service_start，将状态SVC_RESTARTING启动， 将启动后的service状态设置为SVC_RUNNING。
pid=fork();
execve();
在消息循环中：Init进程执行了Android的Command，启动了Android的NativeService，监听Service的变化需求，Signal处理。
Init进程是作为属**（Property service），维护这些NativeService。
二 ServiceManager启动
在.rc脚本文件中zygote的描述：
class core user system group system critical onrestart restart zygote onrestart restart media onrestart restart surfaceflinger onrestart restart drm
ServiceManager用来管理系统中所有的binder service，不管是本地的c++实现的还是java语言实现的都需要
这个进程来统一管理，最主要的管理就是，注册添加服务，获取服务。所有的Service使用前都必须先在servicemanager中进行注册。
do_find_service( )
do_add_service( )
svcmgr_handler( )
代码位置：frameworksasecmdsservicemanagerService_manager.c
三 Zygote进程的启动
Zygote这个进程是非常重要的一个进程，Zygote进程的建立是真正的Android运行空间，初始化建立的Service都是Navtive service.
（1） 在.rc脚本文件中zygote的描述：
class main socket zygote stream 666 onrestart write /sys/android_power/request_state wake onrestart write /sys/power/state on onrestart restart media onrestart restart netd 参数：--zygote --start-system-server
代码位置：frameworks/base/cmds/app_process/app_main.cpp
上面的参数在这里就会用上，决定是否要启动和启动那些进程。
AppRuntime runtime; if (zygote) { runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit",
startSystemServer ? "start-system-server" : ""); }
} class AppRuntime : public AndroidRuntime{}；
（2） 接着到了AndroidRuntime类中：
frameworksasecorejniAndroidRuntime.cpp
} //向刚刚新建的虚拟机注册JNI本地接口 if (startReg(env) < 0) { return;
}
// jni 调用 java 方法，获取对应类的静态main方法 jmethodID startMeth = env->GetStaticMethodID(startClass,
"main","([Ljava/lang/String;)V"); // jni调用 java方法，调用到ZygoteInit类的main函数 jclass startClass = env->FindClass(className);
env->CallStaticVoidMethod(startClass, startMeth, strArray);
}
到了ZygoteInit.java中的静态main函数中，从C++ ——》JAVA
（3）ZygoteInit
真正Zygote进程:
frameworksasecorejavacomandroidinternalosygoteInit.java
public static void main(String argv[]) { //Registers a server socket for zygote command connections registerZygoteSocket(); //Loads and initializes commonly used classes and //used resources that can be shared across processes preload(); // Do an initial gc to clean up after startup gc(); if (argv[1].equals("start-system-server")) {
startSystemServer();
} /** * Runs the zygote process's select loop. Accepts new connections as
* they happen, and reads commands from connections one spawn-request's
* worth at a time. */ runSelectLoopMode(); //loop中 /** * Close and clean up zygote sockets. Called on shutdown and on the
* child's exit path. */ closeServerSocket();
}
四 SystemServer启动
（1）在Zygote进程进入循环之前，调用了startSystemServer( );
pid = Zygote.forkSystemServer(
parsedArgs.uid, parsedArgs.gid,
parsedArgs.gids,
parsedArgs.debugFlags, null,
parsedArgs.permittedCapabilities,
parsedArgs.effectiveCapabilities); /* For child process 对新的子进程设置 */ if (pid == 0) {
handleSystemServerProcess(parsedArgs);
}
} void handleSystemServerProcess(parsedArgs){
closeServerSocket(); //"system_server" Process.setArgV0(parsedArgs.niceName); //Pass the remaining arguments to SystemServer. RuntimeInit.zygoteInit(parsedArgs.targetSdkVersion,
parsedArgs.remainingArgs); /* should never reach here */ }
（2）RuntimeInit中：
frameworksasecorejavacomandroidinternalosRuntimeInit.java
applicationInit(targetSdkVersion, argv);
} void applicationInit(int targetSdkVersion, String[] argv){ // Remaining arguments are passed to the start class's static main invokeStaticMain(args.startClass, args.startArgs);
} void invokeStaticMain(String className, String[] argv){
Class<?> cl;
cl = Class.forName(className); //获取SystemServer的main方法，抛出MethodAndArgsCaller异常 Method m;
m = cl.getMethod("main", new Class[] { String[].class }); int modifiers = m.getModifiers(); throw new ZygoteInit.MethodAndArgsCaller(m, argv);
}
（3）从startSystemServer开始执行并没有去调用SystemServer的任何方法，
只是通过反射获取了main方法，付给了MethodAndArgsCaller，并抛出了MethodAndArgsCaller异常。
此异常是在哪里处理的呢？
回到startSystemServer( )函数的调用处：
在ZygoteInit的main函数中：
…… if (argv[1].equals("start-system-server")) {
startSystemServer(); //这里如果抛出异常，跳过下面流程 }
runSelectLoopMode(); //loop中 ……
} catch (MethodAndArgsCaller caller) {
caller.run(); //处理的异常 }
}
如果startSystemServer抛出了异常，跳过执行ZygoteInit进程的循环，这是怎么回事呢？
在startSystemServer中异常是由handleSystemServerProcess抛出，而
pid = Zygote.forkSystemServer( )
/* For child process 仅对新的子进程设置 */
if (pid == 0) {
handleSystemServerProcess(parsedArgs);
}
// Zygote.forkSystemServer根据参数fork 出一个子进程，若成功调用，则返回两次：
一次返回的是 zygote 进程的 pid ，值大于0；一次返回的是子进程 pid，值等于0否则，出错返回-1；
caller.run();
MethodAndArgsCaller run函数：调用前面所提到的
//SystemServer main方法
m = cl.getMethod("main", new Class[] { String[].class });
启动了进程SystemServer。
（4）SystemServer的执行 init1( )
//frameworksaseservicesjavacomandroidserverSystemServer.java
System.loadLibrary("android_servers");
/* * This method is called from Zygote to initialize the system.
* This will cause the native services (SurfaceFlinger, AudioFlinger, etc..)
* to be started. After that it will call back
* up into init2() to start the Android services.
*/ init1(args); //native 完了回调init2( ) } //init1: frameworks/base/services/jni/com_android_server_SystemServer.cpp:: android_server_SystemServer_init1( )
中调用：system_init
extern "C" status_t system_init()
{
sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());
sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager(); //启动SurfaceFlinger 和传感器 property_get("system_init.startsurfaceflinger", propBuf, "1");
SurfaceFlinger::instantiate();
property_get("system_init.startsensorservice", propBuf, "1");
SensorService::instantiate(); // And now start the Android runtime. We have to do this bit // of nastiness because the Android runtime initialization requires // some of the core system services to already be started.
// All other servers should just start the Android runtime at // the beginning of their processes's main(), before calling // the init function. AndroidRuntime* runtime = AndroidRuntime::getRuntime(); //回调 com.android.server.SystemServer init2 方法 JNIEnv* env = runtime->getJNIEnv();
jclass clazz = env->FindClass("com/android/server/SystemServer");
jmethodID methodId = env->GetStaticMethodID(clazz, "init2", "()V");
env->CallStaticVoidMethod(clazz, methodId); //启动线程池 做为binder 服务 ProcessState::self()->startThreadPool();
IPCThreadState::self()->joinThreadPool(); return NO_ERROR;
}
ProcessState：
每个进程在使用binder 机制通信时，均需要维护一个ProcessState 实例来描述当前进程在binder 通信时的binder 状态。
ProcessState 有如下2 个主要功能：
1. 创建一个thread, 该线程负责与内核中的binder 模块进行通信，称该线程为Pool thread ；
2. 为指定的handle 创建一个BpBinder 对象，并管理该进程中所有的BpBinder 对象。
Pool thread：
在Binder IPC 中，所有进程均会启动一个thread 来负责与BD 来直接通信，也就是不停的读写BD ，
这个线程的实现主体是一个IPCThreadState 对象，下面会介绍这个类型。
下面是Pool thread 的启动方式：
ProcessState::self()->startThreadPool();
IPCThreadState ：
IPCThreadState 也是以单例模式设计的。由于每个进程只维护了一个ProcessState 实例，同时ProcessState 只启动一个Pool thread ，
也就是说每一个进程只会启动一个Pool thread ，因此每个进程则只需要一个IPCThreadState 即可。
Pool thread 的实际内容则为：
IPCThreadState::self()->joinThreadPool();
（5）SystemServer的执行 init2( )
//建立线程来处理 Thread thr = new ServerThread();
thr.setName("android.server.ServerThread");
thr.start();
} //看看线程ServerThread里面都做了什么事情？ public void run() {
addBootEvent(new String("Android:SysServerInit_START"));
Looper.prepare();
android.os.Process.setThreadPriority(
android.os.Process.THREAD_PRIORITY_FOREGROUND); //初始化服务，创建各种服务实例，如：电源、网络、Wifi、蓝牙，USB等， //初始化完成以后加入到 ServiceManager中， //事我们用 Context.getSystemService (String name) 才获取到相应的服务 PowerManagerService power = null;
NetworkManagementService networkManagement = null;
WifiP2pService wifiP2p = null;
WindowManagerService wm = null;
BluetoothService bluetooth = null;
UsbService usb = null;
NotificationManagerService notification = null;
StatusBarManagerService statusBar = null;
……
power = new PowerManagerService();
ServiceManager.addService(Context.POWER_SERVICE, power);
…… // ActivityManagerService作为ApplicationFramework最重要的服务 ActivityManagerService.setSystemProcess();
ActivityManagerService.installSystemProviders();
ActivityManagerService.self().setWindowManager(wm);
// We now tell the activity manager it is okay to run third party // code. It will call back into us once it has gotten to the state // where third party code can really run (but before it has actually // started launching the initial applications), for us to complete our // initialization. //系统服务初始化准备就绪，通知各个模块 ActivityManagerService.self().systemReady(new Runnable() { public void run() {
startSystemUi(contextF);
batteryF.systemReady();
networkManagementF.systemReady();
usbF.systemReady();
…… // It is now okay to let the various system services start their // third party code... appWidgetF.systemReady(safeMode);
wallpaperF.systemReady();
}
}); // //BOOTPROF addBootEvent(new String("Android:SysServerInit_END"));
Looper.loop();
}
到这里系统ApplicationFramework层的XxxServiceManager准备就绪，可以开始跑上层应用了，我们的第一个上层应用HomeLauncher。
HomeActivity又是如何启动的呢？
Activity的启动必然和ActivityManagerService有关，我们需要去看看
ActivityManagerService.systemReady( )中都干了些什么。
五 Home界面启动
…… //ready callback if (goingCallback != null)
goingCallback.run(); synchronized (this) { // Start up initial activity. // ActivityStack mMainStack; mMainStack.resumeTopActivityLocked(null);
}
……
} final boolean resumeTopActivityLocked(ActivityRecord prev) {
// Find the first activity that is not finishing. ActivityRecord next = topRunningActivityLocked(null);
if (next == null) { // There are no more activities! Let's just start up the
// Launcher... if (mMainStack) {
//ActivityManagerService mService; return mService.startHomeActivityLocked();
}
}
……
}
然后就启动了Home界面，完成了整个Android启动流程。
整个过程如下：
