启动前奏：硬件与引导程序
当我们按下 Android 设备的电源键，一场复杂而有序的系统启动之旅便悄然开启。这一过程的起点，是硬件层面的引导芯片发挥作用。引导芯片会迅速从预定义的存储区域，通常是 ROM（只读存储器）中，找到并加载引导程序 BootLoader 到设备的 RAM（随机存取存储器）之中 。这一步就像是为后续的系统启动搭建了一个初始平台，至关重要。
BootLoader，作为在操作系统内核运行之前运行的一段小程序，肩负着多项关键使命。其首要任务是初始化硬件设备。以常见的 ARM 架构设备为例，在这一过程中，它会对 CPU 进行初始化操作，比如设置 CPU 的工作模式为合适的状态，像 SVC（Supervisor Mode，管理模式），同时关闭中断，防止在初始化过程中被其他外部事件干扰。它还会初始化内存控制器，确保内存能够正常工作，为后续加载内核和其他程序做好准备。这一系列操作就像是在一场大型演出前，对舞台设备进行调试，确保每个环节都能正常运行。
在初始化硬件设备之后，BootLoader 要负责加载内核文件到内存中。这一过程通常分为两个阶段。第一阶段主要由汇编语言编写，因为汇编语言能够直接对硬件进行操作，实现对硬件的基本初始化，如关闭看门狗、设置时钟频率等。在这个阶段，会初始化 SDRAM（同步动态随机存取存储器），为第二阶段的运行准备好内存空间。例如，在一些开发板中，会通过特定的汇编指令设置 SDRAM 的相关寄存器，使其能够正常工作。接着，将 BootLoader 的第二阶段代码从存储设备（如 Flash）复制到 SDRAM 中，因为 SDRAM 的读写速度比 Flash 快很多，能够提高程序的运行效率。
第二阶段则主要使用 C 语言编写，这样可以实现更复杂的功能，并且使程序具有更好的可读性和可移植性。在这个阶段，会进一步初始化硬件设备，如串口、网卡等，以便于与用户进行交互和实现网络功能。还会检测系统的内存映射，确定系统中内存的布局和使用情况。之后，将内核映像和根文件系统映像从 Flash 读取到 SDRAM 中。如果内核映像是经过压缩的，还需要在读取到 SDRAM 之后进行解压，使其能够正常运行。例如，常见的内核压缩格式有 zImage 等，在加载到内存后需要进行解压操作。
以 U-Boot（Universal Boot Loader）为例，它是一种广泛应用于嵌入式系统的 BootLoader。在启动时，首先会执行汇编代码，设置 CPU 的状态，初始化基本硬件设备。然后跳转到 C 语言代码，进一步初始化硬件，加载内核。在加载内核之前，U-Boot 会设置好内核启动所需的参数，如机器类型 ID、启动参数标记列表在 RAM 中的起始基地址等，确保内核能够正确启动。
内核初启：Linux 内核的使命
当 BootLoader 成功将内核文件加载到内存中后，Linux 内核便开始接管系统的控制权，正式开启了系统启动的关键阶段。这一阶段的内核启动过程极为复杂且精细，涉及到众多底层操作和关键步骤，每一步都对系统的正常运行起着至关重要的作用。
内核启动的首要任务是进行一系列的软硬件环境初始化工作。在硬件初始化方面，以 ARM 架构为例，内核会对 CPU 进行深度配置。它会设置 CPU 的各种工作模式和状态，比如将 CPU 的工作模式设置为管理模式（Supervisor Mode），在这种模式下，CPU 拥有较高的权限，可以执行一些特权指令，从而确保内核能够对系统进行有效的控制和管理。同时，内核还会设置 CPU 的时钟频率，使其能够按照预定的速度运行，以满足系统对计算能力的需求。例如，在一些高性能的移动设备中，内核会根据设备的性能需求和散热情况，动态地调整 CPU 的时钟频率，以实现性能和功耗的平衡 。
在内核初始化的过程中，还会对内存管理进行精细的设置。这包括建立内存映射表，将物理内存映射到虚拟地址空间，使得内核能够有效地管理和分配内存资源。内核会对内存的分页机制进行初始化，将内存划分为固定大小的页，以便于内存的分配和管理。例如，在常见的 32 位系统中，通常会将内存划分为 4KB 大小的页。通过这种方式，内核可以更高效地管理内存，提高系统的性能和稳定性。
除了硬件初始化，内核还会对软件环境进行初始化。这包括初始化中断处理机制，使得系统能够及时响应外部设备的中断请求。内核会设置中断向量表，将不同的中断类型与相应的中断处理函数关联起来。当外部设备产生中断时，系统会根据中断向量表找到对应的中断处理函数，从而对中断进行处理。例如，当键盘有按键按下时，会产生一个中断信号，内核通过中断处理机制，将按键信息传递给相应的应用程序，实现用户与系统的交互 。
内核还会初始化系统的进程调度器，为后续的进程管理和调度做好准备。进程调度器负责管理系统中各个进程的运行状态，决定哪个进程可以占用 CPU 资源。内核会初始化进程调度器的相关数据结构和算法，以确保进程调度的公平性和高效性。例如，常见的进程调度算法有时间片轮转调度算法、优先级调度算法等，内核会根据系统的需求和特点，选择合适的调度算法来管理进程。
驱动程序加载是内核启动过程中的另一个重要环节。在这一过程中，内核会识别设备树（Device Tree）中的硬件设备信息。设备树是一种描述硬件设备信息的数据结构，它包含了设备的各种属性和配置信息。以常见的 ARM 开发板为例，设备树中会描述 CPU 的型号、内存的大小和地址范围、各种外设的接口和寄存器信息等。内核通过解析设备树，能够获取到硬件设备的详细信息，从而为加载相应的驱动程序做好准备。
接着，内核会根据设备树中的信息，查找并加载与之匹配的驱动程序。驱动程序是连接硬件设备和操作系统的桥梁，它负责实现对硬件设备的控制和管理。对于 USB 设备，内核会加载 USB 驱动程序，使得系统能够识别和管理 USB 设备。USB 驱动程序会实现对 USB 设备的枚举、配置和数据传输等功能，确保 USB 设备能够正常工作。驱动程序的加载方式有静态加载和动态加载两种。静态加载是指在编译内核时，将驱动程序直接编译进内核中，系统启动后，这些驱动程序会自动加载。动态加载则是在系统运行过程中，根据需要动态地加载驱动程序。例如，当插入一个新的 USB 设备时，系统会动态地加载相应的 USB 驱动程序，以支持该设备的使用。
根文件系统挂载是内核启动过程中的关键步骤，它为系统提供了文件存储和管理的基础。内核会根据启动参数来确定根文件系统的位置和类型。常见的根文件系统类型有 EXT4、YAFFS2 等。在确定根文件系统的位置和类型后，内核会执行挂载操作，将根文件系统挂载到指定的目录下，通常是 “/” 目录。例如，对于采用 EXT4 文件系统的设备，内核会通过相应的文件系统驱动程序，将 EXT4 格式的根文件系统挂载到 “/” 目录下，使得系统能够访问根文件系统中的文件和目录。
在挂载根文件系统时，内核会检查文件系统的完整性和一致性。如果文件系统出现错误，内核会尝试进行修复，以确保系统能够正常启动。内核还会对根文件系统进行一些初始化操作，比如创建一些必要的目录和文件，设置文件系统的权限等。例如，内核会在根文件系统中创建 “/dev” 目录，用于存储设备文件；创建 “/proc” 目录，用于提供系统运行时的信息。
当内核完成上述一系列操作后，便会寻找并启动 init 进程，这是整个系统启动过程中的一个重要转折点，标志着内核启动阶段的结束和用户空间启动阶段的开始。在 Linux 系统中，init 进程是用户空间的第一个进程，其进程号为 1，它承担着初始化用户空间环境、启动系统服务等重要职责。内核会根据预定义的规则，在根文件系统中查找 init 文件的位置。在 Android 系统中，init 文件通常位于 “/system/core/init” 目录下。找到 init 文件后，内核会通过特定的机制启动 init 进程，将系统的控制权交给 init 进程，由它来负责后续的系统启动工作 。
进程起点：init 进程的关键作用
init 进程作为 Android 系统用户空间的首个进程，进程号固定为 1，犹如基石一般，为整个系统的稳定运行奠定了坚实基础。它的启动标志着系统从内核空间过渡到用户空间，开启了一系列复杂而有序的初始化工作。
init 进程首先创建并挂载启动所需的文件目录，这一操作是系统正常运行的基础。在 Android 系统中，像 “/dev”“/sys”“/proc” 等目录，在编译生成的根文件系统中并不存在，它们是系统运行时动态生成的关键目录，init 进程承担了创建这些目录的重要职责 。例如，init 进程会使用类似mkdir("/dev", 0755)的函数调用来创建 “/dev” 目录，并设置其权限为 0755，确保后续设备节点的创建和访问正常进行。在挂载文件系统时，init 进程会根据系统的配置和需求，将不同类型的文件系统挂载到相应的目录下，为系统提供文件存储和管理的基础。
初始化和启动属性服务是 init 进程的另一核心任务。属性服务在 Android 系统中扮演着至关重要的角色，它为系统和应用程序提供了一种存储和查询配置信息的机制，类似于 Windows 系统中的注册表 。init 进程在初始化属性服务时，会首先调用property_init函数，在这个函数中，会创建一块共享内存的内存映射空间，用于存储属性信息。具体来说，会通过init_property_area函数打开设备节点 “/dev/properties”，并使用mmap函数创建共享内存映射，初始化属性存储区域 。之后，init 进程会调用start_property_service函数启动属性服务，该函数会创建一个 Unix 域套接字（Unix domain socket），并绑定到 “/dev/socket/property_service” 路径上，用于接收其他进程对属性的查询和设置请求。例如，当其他进程需要获取或设置系统属性时，就可以通过这个套接字与属性服务进行通信 。
解析 init.rc 文件并启动 Zygote 进程是 init 进程的关键步骤，它对整个系统的进程体系构建起到了决定性作用。init.rc 文件是一个由 Android 初始化语言编写的配置脚本文件，它包含了一系列的指令和配置信息，用于指导 init 进程完成系统的初始化和服务的启动工作 。在 Android 8.0 及以上版本中，init.rc 文件进行了拆分，每个服务都有对应的 rc 文件，例如 Zygote 进程的启动脚本就位于 init.zygoteXX.rc 文件中，对于 64 位处理器，对应的是 init.zygote64.rc 文件 。
init 进程解析 init.rc 文件的过程是一个复杂而精细的过程。它会逐行读取 init.rc 文件的内容，对每一行进行词法分析和语法分析，识别出其中的 Action、Service、Command、Option 和 Import 等类型的语句 。当解析到 Service 类型语句时，init 进程会根据语句中的信息创建一个 Service 对象，并将其加入到 Service 链表中。以 Zygote 进程的启动配置为例，在 init.zygote64.rc 文件中，有如下配置：
service zygote /system/bin/app_process64 -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server
class main
priority -20
user root
group root readproc
socket zygote stream 660 root system
onrestart write /sys/android_power/request_state wake
onrestart write /sys/power/state on
onrestart restart audioserver
onrestart restart cameraserver
onrestart restart media
onrestart restart netd
onrestart restart wificond
writepid /dev/cpuset/foreground/tasks
从这段配置中可以看出，它定义了一个名为 zygote 的服务，其执行程序的路径为 “/system/bin/app_process64”，并传递了一系列参数。在启动 Zygote 进程时，init 进程会遍历 Service 链表，找到 class_name 为 main 的 Service，因为 Zygote 的 classname 为 main。然后，init 进程会调用Service#Start()函数（位于 system/core/init/service.cpp 文件中），如果 Zygote 服务尚未运行，最终会通过execve(…)函数去启动子进程，从而启动 Zygote 进程 。一旦 Zygote 进程启动，它会进入 app_main.cpp 的 main () 函数，接着调用 AppRuntime#start () 方法，正式开启 Zygote 进程的初始化和后续工作 。
除了启动 Zygote 进程，init 进程还会启动一系列其他关键的系统服务，这些服务共同构成了 Android 系统的基础运行环境。例如，ServiceManager 是 Binder 机制中的核心服务，它负责管理系统中的各种 Binder 服务，为其他进程提供服务查找和绑定的功能，类似于 DNS 服务器在网络中的作用 。在 init.rc 文件中，通常会有如下配置来启动 ServiceManager：
service servicemanager /system/bin/servicemanager
class core
user system
group system readproc
critical
onrestart restart healthd
onrestart restart zygote
onrestart restart audioserver
onrestart restart media
onrestart restart surfaceflinger
onrestart restart inputflinger
onrestart restart drm
onrestart restart cameraserver
onrestart restart keystore
onrestart restart gatekeeperd
onrestart restart thermalservice
writepid /dev/cpuset/system-background/tasks
shutdown critical
从这段配置可以看出，ServiceManager 被标记为 core 类，属于系统关键进程，如果它在 4 分钟内异常退出超过 4 次，设备将重启进入恢复模式 。当 ServiceManager 重启时，会触发一系列其他关键进程的重启，以确保系统的稳定性和一致性 。
init 进程还会启动 logd 服务，它负责管理系统的日志记录工作，收集和存储系统运行过程中的各种日志信息，为系统调试和故障排查提供重要依据 。在 init.rc 文件中，通过start logd命令来启动 logd 服务，确保在其他服务运行之前就开始捕获日志 。ueventd 服务也是由 init 进程启动的，它负责管理设备节点的创建和热插拔事件的处理，当系统中有新的设备插入或拔出时，ueventd 会及时响应并进行相应的处理 。
在启动这些系统服务时，init 进程会根据 init.rc 文件中的配置，依次创建和启动各个服务对应的进程。它会为每个服务分配必要的系统资源，包括内存、文件描述符等，并设置进程的运行参数和环境变量 。init 进程还会监控这些服务的运行状态，当某个服务异常退出时，根据配置决定是否重启该服务，以保证系统的稳定运行 。
进程孵化：Zygote 进程的独特职责
Zygote 进程堪称 Android 系统进程体系的基石，作为所有应用进程的父进程，其重要性不言而喻。它的启动过程犹如一场精密的交响乐，涉及多个关键步骤，每一步都对系统的运行效率和稳定性产生深远影响。
Zygote 进程的启动始于 AppRuntime 的 start 方法调用。在这个过程中，创建 Java 虚拟机是至关重要的一环。以 Android 10 为例，在 AndroidRuntime 的 start 方法中，通过一系列复杂的操作来实现虚拟机的创建 。首先调用JniInvocation.Init(NULL)来加载对应的虚拟机 so 库，查询导出的三个关键接口函数：JNI_GetDefaultJavaVMInitArgs、JNI_CreateJavaVM、JNI_GetCreatedJavaVMs。接着调用startVm方法，该方法内部会调用JNI_CreateJavaVM来创建虚拟机实例，这一过程涉及到对虚拟机各种参数的配置和初始化，例如设置堆大小、线程栈大小等 。创建虚拟机实例后，会调用OnVmCreated()通知调用者（app_process）虚拟机初始化已完成 。
注册 JNI 方法是 Zygote 进程启动过程中的另一个核心步骤。在 AndroidRuntime 的 start 方法中，通过startReg(env)方法来完成 JNI 方法的注册 。具体来说，在startReg方法中，会调用register_jni_procs(gRegJNI, NELEM(gRegJNI), env)来循环注册 JNI 方法。gRegJNI是一个包含了众多 JNI 方法注册信息的数组，例如REG_JNI(register_android_os_Binder)用于注册 Binder 相关的 JNI 方法 。通过这些 JNI 方法的注册，实现了 Java 层和 Native 层之间的通信和交互，为后续系统的运行提供了基础支持 。
创建服务器端 Socket 是 Zygote 进程的又一关键任务，这一操作在 ZygoteInit 的 main 函数中完成。在ZygoteInit.java文件中，通过registerZygoteSocket(socketName)方法来创建服务器端 Socket 。该方法的具体实现如下：
private static void registerZygoteSocket(String socketName) {
if (sServerSocket == null) {
int fileDesc;
final String fullSocketName = ANDROID_SOCKET_PREFIX + socketName;
try {
String env = System.getenv(fullSocketName);
fileDesc = Integer.parseInt(env);
} catch (RuntimeException ex) {
throw new RuntimeException(fullSocketName + " unset or invalid", ex);
}
try {
FileDescriptor fd = new FileDescriptor();
fd.setInt$(fileDesc);
sServerSocket = new LocalServerSocket(fd);
} catch (IOException ex) {
throw new RuntimeException("Error binding to local socket '" + fileDesc + "'", ex);
}
}
}
在这段代码中，首先获取环境变量中指定的 socket 文件描述符，然后根据该文件描述符创建LocalServerSocket，从而完成服务器端 Socket 的创建 。这个 Socket 主要用于与 ActivityManagerService（AMS）进行通信，等待 AMS 的请求来创建新的应用程序进程 。
启动 SystemServer 进程是 Zygote 进程的重要使命之一，这一过程在 ZygoteInit 的 main 函数中通过startSystemServer()方法来实现 。在startSystemServer方法中，首先构建启动 SystemServer 所需的参数数组args，这些参数包括设置用户 ID、组 ID、能力集、进程名称等 。例如：
String args[] = {
"--setuid=1000",
"--setgid=1000",
"--setgroups=1001,1002,1003,1004,1005,1006,1007,1008,1009,1010,1018,1021,1032,3001,3002,3003,3006,3007",
"--capabilities=" + capabilities + "," + capabilities,
"--nice-name=system_server",
"--runtime-args",
"com.android.server.SystemServer"
};
构建好参数数组后，通过Zygote.forkSystemServer方法来创建 SystemServer 进程 。forkSystemServer方法会调用底层的fork系统调用，创建一个新的进程，新进程会继承 Zygote 进程的部分资源和状态 。在新创建的进程中，会执行handleSystemServerProcess函数，进一步完成 SystemServer 进程的初始化和启动工作 。
等待 AMS 请求创建新应用程序进程是 Zygote 进程的持续职责。在 ZygoteInit 的 main 函数中，通过runSelectLoop()方法进入一个无限循环，不断监听服务器端 Socket 上的连接请求 。当 AMS 有创建新应用程序进程的需求时，会通过 Socket 向 Zygote 进程发送请求，Zygote 进程收到请求后，会根据请求中的参数，通过fork方法创建一个新的应用程序进程，并为其分配必要的系统资源，如内存、文件描述符等 。新创建的应用程序进程会继承 Zygote 进程的部分资源和状态，包括已经预加载的类和资源，从而加快应用程序的启动速度 。
服务中枢：SystemServer 进程的服务构建
SystemServer 进程在 Android 系统中扮演着 “大管家” 的角色，是整个系统运行的关键枢纽 。它由 Zygote 进程 fork 而来，在 ZygoteInit 的 startSystemServer 方法中被启动并初始化 。从进程信息来看，其进程 ID 和组 ID 均为 1000，名字为 system_server，在系统的进程体系中具有特殊地位 。
在 SystemServer 进程的启动过程中，启动 Binder 线程池是至关重要的一步。这一操作在 ZygoteInit 的 nativeZygoteInit 函数中完成，它为 SystemServer 进程与其他进程之间的通信搭建了桥梁 。通过启动 Binder 线程池，SystemServer 进程能够参与到 Android 系统的进程间通信机制中，实现与其他进程的交互和协作 。
创建 SystemServiceManager 是 SystemServer 进程启动过程中的另一个核心步骤。SystemServiceManager 负责对系统服务进行全面的管理，包括服务的创建、启动以及生命周期的管理 。在 SystemServer 的 run 方法中，通过mSystemServiceManager = new SystemServiceManager(mSystemContext);这行代码创建了 SystemServiceManager 实例 。SystemServiceManager 会按照特定的顺序逐个启动系统服务，并确保它们按照正确的顺序初始化和运行 。它维护着一个系统服务的注册表，记录着各个服务的信息和状态，使得系统能够方便地对服务进行管理和调度 。
SystemServer 进程会启动众多重要的系统服务，这些服务共同构成了 Android 系统的核心功能。ActivityManagerService（AMS）堪称其中的核心服务之一，它主要负责管理整个框架的任务、进程管理以及 Intent 解析等关键功能，是管理四大组件及其所在进程的核心实现 。在 SystemServer 的 startBootstrapServices 方法中，通过mActivityManagerService = mSystemServiceManager.startService(ActivityManagerService.Lifecycle.class).getService();代码启动 AMS 。AMS 内部创建了多个重要的组件和数据结构，如mHandlerThread用于处理异步任务，mFgBroadcastQueue和mBgBroadcastQueue分别用于管理前台和后台广播队列 。
PackageManagerService（PMS）也是极为重要的系统服务，主要负责管理软件包的解包、验证、安装、升级等操作 。在启动过程中，PMS 会扫描系统中的所有 APK 文件，解析其中的 AndroidManifest.xml 文件，获取应用的各种信息，如版本号、包名、组件信息等，并将这些信息存储在内存中，为系统提供应用管理的基础支持 。在 SystemServer 的 startBootstrapServices 方法中，通过mPackageManagerService = PackageManagerService.main(mSystemContext, installer, domainVerificationService, mFactoryTestMode != FactoryTest.FACTORY_TEST_OFF, mOnlyCore);代码启动 PMS 。PMS 的构造函数中进行了一系列复杂的操作，包括初始化重要的成员变量，如构建Settings和SystemConfig对象，扫描系统 App 目录和 Data 分区等 。
WindowManagerService（WMS）负责窗口管理、输入事件的分发和管理，与 AMS 高度粘合，共同维护着系统的界面显示和交互功能 。在 SystemServer 的 startBootstrapServices 方法中，通过mWindowManagerService = WindowManagerService.main(mSystemContext, mActivityManagerService);代码启动 WMS 。WMS 内部维护着窗口的层级关系、布局信息以及输入事件的处理逻辑，确保用户能够流畅地与系统界面进行交互 。
除了上述服务，SystemServer 进程还会启动如 PowerManagerService（电源管理服务）、ConnectivityService（网络连接服务）、SensorService（传感器服务）等众多系统服务 。这些服务各自承担着不同的职责，共同协作，为 Android 系统的稳定运行和丰富功能提供了坚实保障 。例如，PowerManagerService 负责管理设备的电源状态，控制屏幕亮度、休眠等功能；ConnectivityService 负责管理网络连接，包括 WiFi、移动数据等的连接和切换；SensorService 负责管理设备的各种传感器，如陀螺仪、加速度计等，为应用提供传感器数据 。
桌面呈现：Launcher 的启动与界面展示
在 SystemServer 进程完成众多系统服务的启动后，ActivityManagerService（AMS）开始肩负起启动 Launcher 的重任，这一过程标志着系统即将为用户呈现直观的操作界面 。
在 SystemServer 的 startOtherServices 方法中，会调用 ActivityManagerService 的 systemReady 方法，Launcher 进程的启动便从这里拉开序幕 。在 systemReady 方法中，关键代码为mAtmInternal.startHomeOnAllDisplays(currentUserId, "systemReady"); ，这里的mAtmInternal是 ActivityTaskManagerInternal 的实例，其内部类 LocalService 实现了startHomeOnAllDisplays方法 。在这个方法中，会调用mRootActivityContainer.startHomeOnAllDisplays(userId, reason) ，mRootActivityContainer会调用 PackageManagerService 查询符合 Launcher 标准的应用，并返回一个 Intent 对象，然后将启动任务交给 ActivityStarter 。
以常见的 Android 设备为例，在这个过程中，首先会构建一个 category 为 CATEGORY_HOME 的 Intent，表明这是一个符合 Launcher 应用的 Intent 。然后通过resolveHomeActivity方法解析出需要启动 Activity 的信息 。接着，调用ActivityTaskManagerService.getActivityStartController()获取 ActivityStartController，这个类会在启动前进行各项检查，比如检查 Activity 是否在清单文件中注册、Class 文件是否存在等，确保无误后才会启动 Activity 。
当 AMS 确定要启动的 Launcher 应用后，会通过 Binder 机制与 Zygote 进程通信 。Zygote 进程接收到请求后，使用fork方法创建一个新的进程，这个新进程便是 Launcher 进程 。新创建的 Launcher 进程会加载 ActivityThread 类，并调用其 main 函数 。在 ActivityThread 的 main 函数中，会创建 ActivityThread 实例，并通过Looper.prepareMainLooper()方法创建主线程的消息循环 。接着，调用attach方法将 ActivityThread 实例与 AMS 进行绑定，向 AMS 表明自己已经准备就绪 。
在 ActivityThread 中，通过sendMessage方法向主线程的消息队列发送H.LAUNCH_ACTIVITY消息 。主线程的Handler接收到这个消息后，会调用handleLaunchActivity方法 。在handleLaunchActivity方法中，首先会通过performLaunchActivity方法创建 Launcher 应用的 Activity 实例 。这个过程中，会创建 Activity 的上下文 ContextImpl，加载 Activity 的布局文件，并创建 Activity 的 Window 等 。例如，通过LayoutInflater类将布局文件解析为 View 对象，并将其添加到 Window 中 。之后，调用 Activity 的onCreate方法，完成 Activity 的初始化工作 。在onCreate方法中，通常会进行一些界面初始化操作，如设置 ContentView、初始化控件等 。
Launcher 启动后，会向 PackageManagerService（PMS）发起请求，获取系统中已安装应用程序的信息 。PMS 会扫描系统中的所有 APK 文件，解析其中的 AndroidManifest.xml 文件，获取应用的各种信息，如应用名称、图标、包名、组件信息等 。PMS 会将这些信息存储在内存中，并返回给 Launcher 。
以一个简单的应用为例，假设应用的 AndroidManifest.xml 文件中包含如下信息：
<manifest xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
package="com.example.app">
<application
android:icon="@mipmap/ic_launcher"
android:label="@string/app_name">
<activity android:name=".MainActivity">
<intent-filter>
<action android:name="android.intent.action.MAIN" />
<category android:name="android.intent.category.LAUNCHER" />
</intent-filter>
</activity>
</application>
</manifest>
PMS 在解析这个文件时，会获取到应用的图标资源路径@mipmap/ic_launcher、应用名称@string/app_name等信息，并将这些信息返回给 Launcher 。
Launcher 获取到应用程序的信息后，会将这些信息封装成一个快捷图标列表，并显示在系统屏幕上 。在 Android 系统中，通常使用 ListView、RecyclerView 等控件来展示应用图标列表 。以 RecyclerView 为例，Launcher 会创建一个 Adapter，将应用信息绑定到 Adapter 中 。在 Adapter 的onCreateViewHolder方法中，会创建用于显示应用图标的 View，通常是一个包含图标和应用名称的自定义 View 。在onBindViewHolder方法中，会将应用的图标和名称设置到 View 中 。例如，通过ImageView显示应用图标，通过TextView显示应用名称 。
在显示应用图标时，Launcher 还会对图标进行一些处理，如根据设备的分辨率和屏幕尺寸对图标进行缩放，以确保图标在不同设备上都能清晰显示 。Launcher 还会提供一些交互功能，如点击应用图标时启动对应的应用程序，长按应用图标时可以进行卸载、移动等操作 。当用户点击应用图标时，Launcher 会创建一个 Intent，将应用的包名和组件名等信息传递给 AMS，AMS 会根据这些信息启动对应的应用程序 。
总结
Android 系统的启动过程是一个极为复杂且有序的过程，从硬件与引导程序的初始启动，到 Linux 内核的深度初始化，再到 init 进程、Zygote 进程、SystemServer 进程的依次启动，以及最终 Launcher 的呈现，每个环节都紧密相连，不可或缺。硬件与引导程序为系统启动搭建了基础平台，Linux 内核完成了系统的底层初始化和驱动加载，init 进程作为用户空间的首个进程，承担了创建文件目录、启动属性服务和关键进程的重任。Zygote 进程作为应用进程的父进程，负责创建 Java 虚拟机、注册 JNI 方法、启动 SystemServer 进程以及等待 AMS 请求创建新应用程序进程。SystemServer 进程则构建了系统服务中枢，启动了众多关键的系统服务，为系统的正常运行提供了保障。Launcher 的启动与界面展示，标志着系统启动的完成，为用户提供了直观的操作界面。
随着移动技术的飞速发展和用户需求的不断提升，未来 Android 系统启动过程有望在多个方面实现优化和发展。在优化方向上，启动速度的进一步提升仍是关键目标。可以通过更高效的内存管理策略，减少内存分配和回收的时间开销，例如采用更先进的内存分配算法，提高内存的利用率和分配速度。对内核启动流程进行精简和优化，减少不必要的初始化步骤，也能有效缩短启动时间。在服务启动方面，采用并行启动技术，让一些相互独立的服务同时启动，避免串行启动带来的时间浪费，从而加快整体启动速度。
