开发者社区> 技术小阿哥> 正文
阿里云
为了无法计算的价值
打开APP
阿里云APP内打开

Android内核开发:图解Android系统的启动过程

简介:
+关注继续查看

学习任何软硬件系统,研究系统启动过程都是一种非常有效地起步手段,搞Android内核开发也不例外。网上有很多文章对Android启动相关代码进行分析和走读,大家可以先搜索阅读一下,我个人更喜欢更加直观的方式去理解未知的东西,包括图、表、系统输出的log信息等等,因此,本文准备通过一些流程图和log信息,来探索一下Android的启动过程。


首先,给出一张图,图片来自这里,我觉得它画得很好,就引用过来了,帮助大家理解和分析。


wKioL1V0NLqz5WkHAAFZtLWnJvI406.jpg

第一阶段:Android设备上电后,首先会从处理器片上ROM的启动引导代码开始执行,片上ROM会寻找Bootloader代码,并加载到内存。(这一步由“芯片厂商负责设计和实现)


第二阶段:Bootloader开始执行,首先负责完成硬件的初始化,然后找到Linux内核代码,并加载到内存。(这一步由“设备厂商”负责设计和实现)


第三阶段:Linux内核开始启动,初始化各种软硬件环境,加载驱动程序,挂载根文件系统,并执行init程序,由此开启Android的世界。(这一步则是Android内核开发过程中需要涉及的地方)


Android系统以及各大Linux的发行版,他们的Linux内核部分启动过程都是差不多的,他们之间最大的区别就在于init程序的不同,因为init程序决定了系统在启动过程中,究竟会启动哪些守护进程和服务,以及呈现出怎样的一个用户UI界面。


因此,init程序是分析Android启动过程中最核心的程序。


对应的代码位于:system/core/init/init.c,工作内容如图所示(图片来自《Embedded Android》这本书):


wKiom1V0M1eT5QMVAAGjy48aLpE827.jpg


init程序最核心的工作主要有3点:


(1) 创建和挂载一些系统目录/设备节点,设置权限,如:/dev, /proc, and /sys


(2) 解析 init.rc 和 init.<hardware>.rc,并启动属性服务,以及一系列的服务和进程。


(3) 显示boot logo,默认是“Android”字样


其中,最重要的步骤是第二步,一系列的Android服务在这时被启动起来,其实Android系统的启动最重要的过程也就是各个系统服务的启动,因为系统所有的功能都是依赖这些服务来完成的比如启动应用程序,拨打电话,使用WIFI或者蓝牙,播放音视频等等,只要这些服务都能正常地启动起来并且正常工作,整个Android系统也就完成了自己的启动。


这些服务包含2部分,一部分是本地服务,另一部分是Android服务,所有的这些服务都会向ServiceManager进程注册,由它统一管理,这些服务的启动过程介绍如下:


(1)本地服务


本地服务是指运行在C++层的系统守护进程,一部分本地服务是init进程直接启动的,它们定义在init.rc脚本和init.<hardware>.rc中,如 ueventd、servicemanager、debuggerd、rild、mediaserver等。还有一部分本地服务,是由这些本地服务进一步创建的,如mediaserver服务会启动AudioFlinger, MediaPlayerService, 以及 CameraService 等本地服务。


我们可以通过查看init.rc和init.<hardware>.rc文件找出具体有哪些本地服务被init进程直接启动了,这些文件的位置:system/core/rootdir/


注意,每一个由init直接启动的本地服务都是一个独立的Linux进程,在系统启动以后,我们通过adb shell命令进入手机后,输入top命令就可以查看到这些本地进程的存在:


wKiom1V0M3mRuBOAAAiGldvIXg0202.jpg


(2)Android服务


Android服务是指运行在Dalvik虚拟机进程中的服务,这些服务的创建过程描述如下:


init进程会执行app_process程序,创建Zygote进程,它是Android系统最重要的进程,所有后续的Android应用程序都是由它fork出来的。


Zygote进程会首先fork出"SystemServer"进程,"SystemServer"进程的全部任务就是将所有的Android核心服务启动起来,这些服务包括:


wKiom1V0M6KDKc28AAUZgS6gxZ0002.jpg


当所有的服务都启动完毕后,SystemServer会打印出“Making services ready”,然后通过ActivityManager启动Home界面,并发送“ACTION_BOOT_COMPLETED”广播消息。


注意,这些Android服务并没有各种运行在独立的进程中,它们由SystemServer以线程的方式创建,所以都运行在同一个进程中,即SystemServer进程中


(3) 小结


上面的几张图我总觉得还不够尽兴,因此文章最后,再给出一张图帮助大家加深一下理解,这幅图来自《Improving the Boot Time of the Android OS》这篇论文。


wKioL1V0NWmiHTYHAAJuMBfXId4365.jpg




本文转自 Jhuster 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/ticktick/1659473,如需转载请自行联系原作者

版权声明:本文内容由阿里云实名注册用户自发贡献,版权归原作者所有,阿里云开发者社区不拥有其著作权,亦不承担相应法律责任。具体规则请查看《阿里云开发者社区用户服务协议》和《阿里云开发者社区知识产权保护指引》。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容,填写侵权投诉表单进行举报,一经查实,本社区将立刻删除涉嫌侵权内容。

相关文章
【Android 应用开发】Android开发技巧--Application, ListView排列,格式化浮点数,string.xml占位符,动态引用图片
【Android 应用开发】Android开发技巧--Application, ListView排列,格式化浮点数,string.xml占位符,动态引用图片
87 0
Android开发重要参考资料
=======================博客============================= 秋百万 有心课堂 郭霖 源码 安装ffmpeg 胡凯 官方培训课程 litesuitsway 爱哥 trinea robinRobin Hu...
827 0
13688
文章
0
问答
文章排行榜
最热
最新
相关电子书
更多
低代码开发师(初级)实战教程
立即下载
阿里巴巴DevOps 最佳实践手册
立即下载
冬季实战营第三期:MySQL数据库进阶实战
立即下载