Android-系统启动过程

参考:http://blog.jobbole.com/67931/

介绍

Android是基于Linux的开源系统,Android前期启动过程与Linux相似, 后期不同!

大致流程:加载引导——>引导系统——>启动内核——>init进程
          ——>Zygote(虚拟机VM)———>系统服务——>启动完成,发送开机广播

一.加载引导

当电源按下,引导程序开始从预定义位置(固化在ROM)开始执行;
加载引导程序到RAM内存,然后执行。

二.引导系统

引导程序是在Android系统运行前的一个小程序, 不是Android系统的一部分!
与主板芯片有关,是手机厂商加锁限制的地方!

引导程序分两个阶段执行:
    第一阶段,检测外部RAM以及加载对第二阶段有用的程序;
    第二阶段,引导程序设置网络、内存等等
    
init.s初始化堆栈,清零BBS段,调用main.c的_main()函数;
main.c初始化硬件(闹钟、主板、键盘、控制台),创建linux标签

三.启动内核

Android内核与Linux内核启动差不多,
内核启动时,设置缓存、被保护存储器、计划列表,加载驱动。
当内核启动完成,加载init文件,启动root进程或系统第一个进程。

四.init进程

init是Linux系统内核启动的第一个用户级进程
init进程两作用:
    一.挂载目录,比如/sys、/dev、/proc
    二.运行init.rc脚本

init.c在/system/core/init
init.rc在/system/core/rootdir/init.rc
对init.rc文件,Android有特定格式规则,叫做Android初始化语言
    Android初始化语言四大类: Actions动作 Commands命令 Services服务 Options选项  
    Action动作:动作是以命令流程命名的,有一个触发器决定动作是否发生
    Service服务:服务是init进程启动的程序、当服务退出时init进程会视情况重启服务。
    Options选项: 对服务的描述, 影响init进程如何以及何时启动服务。
    
    Action/Service  描述
    on early-init   设置init进程以及它创建的子进程的优先级,设置init进程的安全环境
    on init         设置全局环境,为cpu accounting创建cgroup(资源控制)挂载点
    on fs           挂载mtd分区
    on post-fs      改变系统目录的访问权限
    on post-fs-data 改变/data目录以及它的子目录的访问权限
    on boot          基本网络的初始化,内存管理等等
    service servicemanager  启动系统管理器管理所有的本地服务,比如位置、音频、Shared preference等等…
    service zygote  启动zygote作为应用进程

在这个阶段可看到系统图标!

以下按顺序启动:
    init.c
    运行init.rc脚本文件
    /system/bin/app_process/
    App_main.cpp{
        main(){
        // 启动ZygoteInit
        AndroidRuntime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit",..);
        }
    }
    ZygoteInit.java{
        startSystemServer(){
            // 启动com.android.server.SystemServer            
        }
    }
    SystemServer.java{
        // 启动native(C/C++库)世界
        init1();
        
        // 启动java(framework框架层)世界 
        // PackageManager ActivityManager等等
        init2();
    }   

五.Zygote

Android系统为每一个应用启动不同Dalvik虚拟机实例,会消耗大量内存及时间
为了克服这个问题,Android系统创造了”Zygote”, 让虚拟机共享代码、低内存及启动时间少

Zygote本身是一个虚拟机进程,同时也是一个虚拟机实例的孵化器!
Zygote进程在系统启动时产生,完成虚拟机初始化;
在系统需要新虚拟机实例时,Zygote通过复制(fork)自身,以最快速度提供一个虚拟机实例!

Zygote预加载核心类库       
ZygoteInit.java 源码 /frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteInit.java
    registerZygoteSocket() 为zygote命令连接注册一个服务器套接字。
    preloadClassed()预先加载java类 /frameworks/base/preloaded-classes包含一系列需要预加载的Java类        
    preloadResources()预先加载资源 预加载本地主题、布局以及android.R文件包含的所有东西

在这个阶段可看到启动动画!

六.系统服务

Zygote创建新进程去启动系统服务,系统服务同时使用native(C/C++)以及java编写!   
源码:SystemServer.java{           
        // 启动java(framework框架层)世界 
        // PackageManager ActivityManager等等
        init2();
    }

核心服务:
    启动电源管理器;
    创建Activity管理器;
    启动电话注册;
    启动包管理器;
    设置Activity管理服务为系统进程;
    启动上下文管理器;
    启动系统Context Providers;
    启动电池服务;
    启动定时管理器;
    启动传感服务;
    启动窗口管理器;
    启动蓝牙服务;
    启动挂载服务。

其他服务:
    启动状态栏服务;
    启动硬件服务;
    启动网络状态服务;
    启动网络连接服务;
    启动通知管理器;
    启动设备存储监视服务;
    启动定位管理器;
    启动搜索服务;
    启动剪切板服务;
    启动登记服务;
    启动壁纸服务;
    启动音频服务;
    启动耳机监听;
    启动AdbSettingsObserver 处理adb命令

七.启动完成

一旦系统服务在内存中运行了,Android就完成启动过程,
这时“ACTION_BOOT_COMPLETED”开机广播就会发出

简书: http://www.jianshu.com/p/74a491ddd13c
CSDN博客: http://blog.csdn.net/qq_32115439/article/details/72825018
GitHub博客:http://lioil.win/2017/05/31/Android_Startup.html
Coding博客:http://c.lioil.win/2017/05/31/Android_Startup.html

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