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Android-系统启动过程

Android-系统启动过程

作者: lioilwin | 来源:发表于2017-08-27 17:06 被阅读22次

    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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