SystemServer

上一篇中我们讲到Zygote进程启动了SystemServer进程，那么来看看它是如何处理System进程的。先来一个完整的时序图，如下：

在ZygoteInit.java的forkSystemServer方法fork了SystemServer的子进程并启动，然后执行了handleSystemServerProcess方法，在这里最终会执行zygoteInit函数来进行初始化，这个函数如下：

java 复制代码

    public static final void zygoteInit(int targetSdkVersion, String[] argv,
            ClassLoader classLoader) throws Zygote.MethodAndArgsCaller {
        ... 
 
        RuntimeInit.redirectLogStreams(); 
 
        RuntimeInit.commonInit(); 
        ZygoteInit.nativeZygoteInit(); 
        RuntimeInit.applicationInit(targetSdkVersion, argv, classLoader);
    }

倒数第二行代码调用了nativeZygoteInit方法，这是一个Native层的函数，用来启动Binder线程池，这样SystemServer进程就可以使用Binder与其他进程进行通信。

最后一行代码则通过RuntimeInit的applicationInit方法来进入SystemServer的main方法。

下面来具体看一下。

Binder线程池

nativeZygoteInit是一个Native方法，定义在AndroidRuntime.cpp（frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp）文件中：

c++ 复制代码

static void com_android_internal_os_RuntimeInit_nativeZygoteInit(JNIEnv* env, jobject clazz){
    gCurRuntime->onZygoteInit();
}

这里gCurRuntime是AndroidRuntime类型的指针，实际上是AndroidRuntime的子类AppRuntime，它在app_main.cpp中定义，它的onZygoteInit代码如下：

c++ 复制代码

virtual void onZygoteInit()
{
    sp<ProcessState> proc = ProcessState::self();
    proc->startThreadPool(); 
}

可以看到通过startThreadPool启动了一个Binder线程池，这样SystemServer进程就可以使用Binder与其他进程进行通信。

SystemServer的main方法

回到上面，在启动线程池后执行了RuntimeInit的applicationInit方法，这个方法主要是找到"com.android.server.SystemServer"这个类，并通过反射获取它的main函数并最终执行起来，这部分就不细说了。

SystemServer的main函数如下：

java 复制代码

public static void main(String[] args) {
    new SystemServer().run();
}

只有一行，创建了SystemServer并执行run函数，代码如下：

java 复制代码

    private void run() {
        ...
        Looper.prepareMainLooper();
 
        System.loadLibrary("android_servers");//1
        performPendingShutdown();
 
        createSystemContext();

        mSystemServiceManager = new SystemServiceManager(mSystemContext);//2
        LocalServices.addService(SystemServiceManager.class, mSystemServiceManager);
 
        try {
            startBootstrapServices();
            startCoreServices();
            startOtherServices();
        } catch (Throwable ex) {
            ...
        }
        ...
        
        Looper.loop();
        throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");
    }

首先通过loadLibrary加载了libandroid_servers.so动态库，然后创建了SystemServiceManager，它会对系统服务进行创建、启动和生命周期管理。

然后在try代码块中通过startBootstrapServices方法启动了ActivityManagerService、PowerManagerService、PackageManagerService等服务；通过startCoreServices方法启动BatteryService、WebviewUpdateService等服务；通过startOtherServices方法启动CameraService、AlermManagerService等服务。这些服务的父类均为SystemService。

从这部分可以看到官方把系统服务分成了三个类型：引导服务、核心服务和其他服务，其他服务中是一个非紧要和不需要立即启动的服务。

在三个方法中会分别创建这些服务并注册到ServiceManager中，ServiceManager用来管理系统中各种Service，用于系统C/S架构的Binder通信机制：Client端要使用某个Service，需先到ServiceManager查询相关信息，根据这些信息与Service所在的Server进程建立通信通路，这样Client端就可以使用Service了。

SystemServer总结

SystemServer进程创建后主要做了如下工作：

启动Binder线程池，这样就可以与其他进程通信
创建SystemServiceManager，用于对系统服务进行创建、启动和生命周期管理
启动各种系统服务

Launcher

SystemServer进程启动过程中会启动PackageManagerService，它启动后会将系统中的应用程序安装完成。在此之前已经启动的AMS会将Launcher启动起来，Launcher启动过程如图：

启动Launcher的入口是AMS的systemReady方法，它在SystemServer的startOtherServices方法中被调用。Launcher启动后会查询系统中已经安装的应用程序及信息，然后显示到桌面上。

总结

我们通过两篇文章来简单的了解了Android系统的启动流程，这个流程主要有几个部分：

启动电源和系统启动

当电源键按下时引导芯片代码从预定义地方（固化在ROM）开始执行。加载引导程序BootLoader到RAM执行。
引导程序BootLoader

引导程序BootLoader是在Android操作系统开始运行前的一个小程序，它的主要作用是把系统OS拉起来并运行。
Linux内核启动

当内核启动时，设置缓存、被保护存储器、计划列表、加载驱动。当内核完成系统设置时，首先在系统文件中寻找init.rc文件，并启动init进程。
init进程启动

初始化和启动属性服务，并启动Zygote进程
Zygote进程启动

创建java虚拟机并为其注册JNI方法，创建服务器Socket，启动SystemServer进程
SystemServer进程启动

启动Binder线程池和SystemServiceManager，并启动各种系统服务
Launcher启动

被SystemServer进程启动的AMS会启动Launcher，Launcher启动后会将已安装应用的快捷图标显示到界面上

以上就是Android系统启动的完整流程，当然很多细节没有讲，大家有兴趣可以自行研究一下。

Android启动系列之二：SystemServer和Launcher

SystemServer

Binder线程池

SystemServer的main方法

SystemServer总结

Launcher

总结