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Android start boot analyze .doc 120KB

本文主要介绍 Android 系统的启动过程，以 Androidinit 进程之后部分为主，init 之前部

分同标准 Linux 内核启动完全相同。于 Android 启动过程复杂，涉及 C、C++及 java 部分内

容，本文以流程分析为主线旨在让大家在分析 Android 系统时有个清晰的思路。鉴于本人水

平有限，如有阐述不正之处，还请不吝指正，感激不尽！

系统启动大致可分为一下几个阶段：

� bootloader---初始化、从 Flash 读取 Kernel 镜像及一些必须的配置信息，引导

kernel 启动

� linuxkernel 启动 linux 内核

� init 进程启动

� init 进程读取 init.rc 启动必要的 daemon 程序，如：adbd、vold、netd、等

� init 进程启动 servicemanager---随后详细分析其过程

� init 进程启动 zygote ---随后详细分析其过程

� JAVA 部分的 Service 启动

� init 进程启动 mediaserver---多媒体本地服务启动

本文主要分析 android 部分的启动，涉及范围为 servicemanager 启动到 android 系统的

Java 部分的 Service;

1、servicemanager 启动

首先看 init.rc 中的 servicemanager 启动命令如下：

serviceservicemanager /system/bin/servicemanager

其执行源码位于：frameworks/base/cmds/servicemanager

文件：Android.mk bctest.c binder.c binder.h service_manager.c

service_manager.c main 函数:

struct binder_state

{

int fd;

void *mapped;

unsigned mapsize;

};

#define BINDER_SERVICE_MANAGER ((void*) 0)

int main(int argc, char **argv)

{

struct binder_state *bs;

void *svcmgr = BINDER_SERVICE_MANAGER;

bs = binder_open(128*1024);

//打开 binder 设备，执行 binder 相应的初始化,构建一个 binder_state 对象

if (binder_become_context_manager(bs)) {

//将这个 binder_state 设置为 manger,整个系统仅此一个 manger

LOGE("cannot become context manager (%s)", strerror(errno));

return -1;

}

svcmgr_handle = svcmgr;

binder_loop(bs, svcmgr_handler);

/*循环处理针对上面定义的 bs 对象的所有操作，svcmgr_handler 作为处理函数，真正处理

针对这个系统唯一的 manger binder 对象的所有操作；

总结 svcmgr_handler 处理的操作有：

获取 service

查看 service 是否存在

添加 service

列出 service 清单

这是 servicemanager 的核心，用的最多的就是获取、添加；当然从具体的实现代码

可以看出，service 的实现完全依赖与 binder 机制，设置该函数构建的 binder 对象为系统唯

一的 manager 是通过 ioctl 操作 binder 驱动来实现的；

return 0;

}

svcmgr_handler 的处理函数如下：

int svcmgr_handler(struct binder_state *bs,

struct binder_txn *txn,

struct binder_io *msg,

struct binder_io *reply)

{

struct svcinfo *si;

uint16_t *s;

unsigned len;

void *ptr;

uint32_t strict_policy;

if (txn->target != svcmgr_handle)

return -1;

// Equivalent to Parcel::enforceInterface(), reading the RPC

// header with the strict mode policy mask and the interface name.

// Note that we ignore the strict_policy and don't propagate it

// further (since we do no outbound RPCs anyway).

strict_policy = bio_get_uint32(msg);

s = bio_get_string16(msg, &len);

if ((len != (sizeof(svcmgr_id) / 2)) ||

memcmp(svcmgr_id, s, sizeof(svcmgr_id))) {

fprintf(stderr,"invalid id %s\n", str8(s));

return -1;

}

switch(txn->code) {

case SVC_MGR_GET_SERVICE:

case SVC_MGR_CHECK_SERVICE:

s = bio_get_string16(msg, &len);

ptr = do_find_service(bs, s, len);

if (!ptr)

break;

bio_put_ref(reply, ptr);

return 0;

case SVC_MGR_ADD_SERVICE:

s = bio_get_string16(msg, &len);

ptr = bio_get_ref(msg);

if (do_add_service(bs, s, len, ptr, txn->sender_euid))

return -1;

break;

case SVC_MGR_LIST_SERVICES: {

unsigned n = bio_get_uint32(msg);

si = svclist;

while ((n-- > 0) && si)

si = si->next;

if (si) {

bio_put_string16(reply, si->name);

return 0;

}

return -1;

}

default:

LOGE("unknown code %d\n", txn->code);

return -1;

}

bio_put_uint32(reply, 0);

return 0;

}

struct svcinfo

{

struct svcinfo *next;

void *ptr;

struct binder_death death;

unsigned len;

uint16_t name[0];

};

struct svcinfo *svclist = 0;

所有的 service 由全局指针变量 svclist 指向的链表来维护，其主要包括 service 的 name 和

handle 等；其中 name 和 handle 都是添加 service 时通过 binder 传递过来的；具体可依据

前面路径给粗的代码分析；

至此，servicemanger 启动分析完成，该进程一直在 binder_loop 的死循环中等待处理

service 相关的各种请求；

2.Zygote 启动

由 init.rc 可知接下来 init 进程会启动 zygote

servicezygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin

--zygote--start-system-server

由启动命令可知 zygote 实际执行的是 app_process

其源码位于：frameworks/base/cmds/app_process

文件：Android.mk app_main.cpp 只有一个 app_main.cpp 文件

我们先进入该文件的 main 函数分析：

int main(int argc, const char* const argv[])

{

// These are global variables in ProcessState.cpp

mArgC = argc;

mArgV = argv;

mArgLen = 0;

for (int i=0; i<argc; i++) {

mArgLen += strlen(argv[i]) + 1;

}

mArgLen--;

AppRuntime runtime;

const char *arg;

const char *argv0;

argv0 = argv[0];

// Process command line arguments

/* 实际真正执行的命令： system/bin/app_process -Xzygote /system/bin --zygote

–start-system-server

argc = 5;

argv[0] = “system/bin/app_process”；

argv[1] = “-Xzygote”;

argv[2] = “/system/bin”;

argv[3] = “--zygote”;

argv[4] = “–start-system-server”;

// ignore argv[0]

argc--;

argv++;

/* 此时 argc = 4 ,argv[0] 指向 -Xzygote,以此类推 */

// Everything up to '--' or first non '-' arg goes to the vm

int i = runtime.addVmArguments(argc, argv);

/* 经过 runtime.addVmArguments()函数处理返回的 i=1，这里不列出该函数的详细代码，如

有兴趣请查源码分析 */

// Next arg is parent directory

if (i < argc) {

runtime.mParentDir = argv[i++];

/* runtime.mParentDir = argv[1] = “/system/bin” ,之后 i=2 */

}

// Next arg is startup classname or "--zygote"

if (i < argc) {

arg = argv[i++];

if (0 == strcmp("--zygote", arg)) {

bool startSystemServer = (i < argc) ? strcmp(argv[i], "--start-system-server") == 0 :

false;

/* startSystemServer = true , 这个 bool 变量决定着后面执行 runtime.start 时是否启动

systemserver，其实就是启动 java 部分的所有 service,这里启动的所有 service 会被添加到前

面的 servicemanager 的 service 列表中，并由其来进行管理源码位置：

frameworks\base\services\java\com\android\server\* */

setArgv0(argv0, "zygote");

set_process_name("zygote"); //设置进程名

runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit", startSystemServer);

//执行 AndroidRuntime::start 函数，不再返回，改进成就是 zygote 进程

} else {

set_process_name(argv0);

runtime.mClassName = arg;

// Remainder of args get passed to startup class main()

runtime.mArgC = argc-i;

runtime.mArgV = argv+i;

LOGV("App process is starting with pid=%d, class=%s.\n",

getpid(), runtime.getClassName());

runtime.start();

}

} else {

LOG_ALWAYS_FATAL("app_process: no class name or --zygote supplied.");

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邓凌佳

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