Android系统的启动过程

当我们拿到一台Android的智能手机,从打开开关,到我们可以使用其中的app时,这个启动过程到底是怎么样的?

系统上电

当给Android系统上电,CPU复位之后,程序指针会指向启动地址,从该地址读取启动程序的可执行代码直接运行,或者将可执行代码与数据载入CPU内置的RAM中再运行。

CPU复位,其实就是在电源接通的瞬间,CPU内的寄存器和各引脚均会被置为初始状态,并将程序指针指向引导程序的位置。

这一段代码,放在PC中,叫做BIOS,而在Android等嵌入式系统中就叫做Bootloader。

Bootloader引导程序

通过Bootloader引导程序,可以初始化硬件设备,建立内存空间映射图,为操作系统内核准备好环境,完成整个系统的加载启动任务。

Bootloader是支持交互式操作的,一般刷机中会用到的Fastboot模式,就是在Bootloader启动之后,根据用户输入的指令(在手机上用音量键,Home健等操作),停留在当前状态。

而正常情况下,Bootloader程序执行完成之后,就会开始加载Android操作系统。

加载内核

我们知道Android操作系统的内核其实就是Linux内核。当Bootlader引导程序启动之后,就会进入Linux的内核引导阶段。

引导阶段会初始化内核和设备驱动,接着启动内核,挂载文件系统,最后启动用户空间进程。

Init程序

Init程序是用户空间的第一个进程。它负责解析一个叫做init.rc的配置文件,启动Android系统底层运行的一些服务进程。

init.rc文件定义了不同的Action和Service,其格式如下:

Action

on boot
     ...
     class_start core
     class_start main

Action是以关键字on来定义的,紧接着的boot是一个触发条件,如上面的action表明当Android启动(boot)的时候,要做些什么事情。

Service

service servicemanager /system/bin/servicemanager #声明一个service,而servicemanager则是其名字
     class core                          #optioin, 该service属于core类
     user system                         $option,该service属于System用户
     group System

Service是以关键字servie来定义的,紧跟着的是其名字和其启动的文件,如上面,会执行/system/bin/serviemanager文件,并将其命名为 servicemanager。

如上,Action boot之后的class_start core等,是Init程序在开机时会启动的服务。

这些服务包括ueventd, servicemanager, void, zygote, installd, ril-daemon等,我们一般称它们为守护进程。

Init程序同时也会开启属性服务,存放一些关于Android系统的全局系统设置信息。

最后,当所有的Action和Service都启动完成之后,Init程序就会进入一个无限的循环,监听系统中发生的事件,对一些事件进行处理,比如重启某些服务等。

ServiceManager

ServiceManager是Init程序启动的守护进程之一,它是Android中Binder通信的基础。

ServiceManager提供了注册,检索服务的功能。在zygote子进程system_server(在下面)启动的每一项服务都会将其注册到ServiceManager中,由ServiceManager来统一进行管理。值得注意的是,ServiceManager本身也是一个Service,所以它也会将自己注册到自身上面。

而ServiceManager启动的过程做了三件事:

1)打开Binder设备,把Binder设备映射到内核空间中,由于内核空间是所有进程共享的区域,所以借助这块区域,可以实现不同进程间资源的共享,从而达到进程间通信。

2)ServiceManager本身会变成一个ContextManager,即上面所说的注册到自己身上,负责各种Service的上下文管理。

3)最终ServiceManager也是会进入一个无限循环。

Zygote

Zygote也是由Init程序启动的其中一个服务,但它却是Android世界中的第一个Dalvik虚拟机。在之后,所有的Dalvik虚拟机都是由Zygote孵化出来的,这是因为Android中每一个应用都有着自己的进程,而每一个进程中都着一个Dalvik虚拟机,如果每起一个应用就创建一个虚拟机,效率太低,而通过复制Zygote,不仅可以提高创建的速度,还能够共享系统和框架的资源,可以大幅度提高应用程序启动的速度。

Zygote启动之后

1)首先会创建一个socket,等待某个客户端的请求。

2)接着创建其第一个子线程,叫做system_server。system_server会开启Android系统的Native Service和Java Service。

其中Native Service就是那些利用JNI实现的共享库,而Java Service则是通过Java语言实现的ActivitManagerService等,都是在这个阶段由system_server启动并注册到一个叫ServiceManager的服务进程中。

ActivityManagerService启动之后,会进入到一个叫System Ready的状态,而在其达到System Ready的状态之前呢,就会启动一个叫做Launcher的应用,而这个Launcher就是Android系统启动成功之后见到的Home桌面了。

而在SystemReady的状态,其会跟Zygote启动之初的Socket进行通信,告诉zygote,一切已经就绪。

3)Zygote知道已经启动成功,就开始进入一个无限的循环,在Socket上等待请求的到来。

至此,从手机上电的那一刻起,到加载内核,到最后显示Home桌面的整个过程就结束了,而这篇文章想介绍的也差不多了。

Android系统的启动过程

时间: 2024-08-27 10:02:21

Android系统的启动过程的相关文章

Android内核开发:图解Android系统的启动过程

本文是<Android内核开发>系列的第六篇文章,前面的几篇文章介绍了Android内核开发相关的基础知识,包括:Android源码的下载.版本和分支介绍.编译和烧写等等,从本文起就要开始真正地进行Android内核的学习及实战了. 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

android系统的启动逻辑

android系统在启动过程中会执行这样的逻辑: Zygote进程 –> SystemServer进程 –> 各种系统服务 –> 应用进程 一.SystemServer进程启动流程: 那么SystemServer进程是做什么用的呢? 其实SystemServer进程主要的作用是在这个进程中启动各种系统服务,比如ActivityManagerService,PackageManagerService,WindowManagerService服务,以及各种系统性的服务其实都是在SystemS

Android应用程序启动过程——Launcher源码分析

当我们在Launcher界面单击一个应用程序图标时就会启动一个程序,那这一个过程究竟发生了些哪样呢?让我们跟踪Launcher源码来分析一下吧. 先上流程图: step1.追踪Launcher  从源码中我们可以发现Launcher其实也是一个程序,它继承于Activity.找到该文件中的onCreate()方法,代码片段如下: protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) { super.onCreate(savedInstanceSta

Android核心服务解析篇(一)——Android系统的启动

从大的方面来说,Android系统的启动可以分为两个部分:第一部分是Linux核心的启动,第二部分是Android系统的启动.第一部分主要包括系统引导,核心和驱动程序等,由于它们不属于本篇要讲的内容,这里就不再讨论.在本篇博客中,我们重点讲解Android系统的启动,这一过程主要经过两个阶段,分别是应用的初始化流程与system_service进程及核心服务的创建流程. 1.初始化流程 初始化流程,顾名思义,它完成Android的一些初始化工作,包括设置必要的环境变量,启动必要的服务进程,挂载必

Android核心服务解析篇(三)——Android系统的启动

从大的方面来说.Android系统的启动能够分为两个部分:第一部分是Linux核心的启动,第二部分是Android系统的启动. 第一部分主要包含系统引导,核心和驱动程序等,因为它们不属于本篇要讲的内容,这里就不再讨论. 在本篇博客中,我们重点解说Android系统的启动,这一过程主要经过两个阶段.各自是应用的初始化流程与system_service进程及核心服务的创建流程. 1.初始化流程 初始化流程.顾名思义,它完毕Android的一些初始化工作,包含设置必要的环境变量,启动必要的服务进程,挂

Android系统进程Zygote启动过程的源代码分析

原文地址:http://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/6747696 Android应用程序框架层创建的应用程序进程具有两个特点,一是进程的入口函数是ActivityThread.main,二是进程天然支持Binder进程间通信机制:这两个特点都是在进程的初始化过程中实现的,本文将详细分析Android应用程序进程创建过程中是如何实现这两个特点的. Android应用程序框架层创建的应用程序进程的入口函数是ActivityThread.ma

关于Android系统的启动流程

当按下Android设备电源键时究竟发生了什么?Android的启动过程是怎么样的?什么是Linux内核?桌面系统linux内核与Android系统linux内核有什么区别?什么是引导装载程序?什么是Zygote?什么是X86以及ARM linux?什么是init.rc?什么是系统服务?当我们想到Android启动过程时,脑海中总是冒出很多疑问.本文将介绍Android的启动过程,希望能帮助你找到上面这些问题的答案. Android是一个基于Linux的开源操作系统.x86(x86是一系列的基于

quick cocos2d x 手机(Android端)启动过程学习

简要学习下quick cocos2d x 在安卓端启动的过程. 首先需要了解一点:quick cocos2d x是依托于Android的activity和GLSurfaceView(继承自SurfaceView)的环境来显示quick层的游戏界面. (1)首先quick类的android游戏从AndroidManifest.xml文件指定的activity(假设AC)启动. (2)AC继承父类的Cocos2dxActivity. (3)调用静态初始化块,加载cocos2dx的动态库.也就是一些C

Linux 系统的启动过程

阅读目录 Linux 系统启动过程 内核的引导 运行init 运行级别 系统初始化 建立终端 用户登录系统 图像模式与文字模式的切换 Linux的关机 当我们在启动Linux操作系统时,会显示出硬件自检以及很多的启动信息,包括启动失败的我们都一目了然! 在Centos 5.x版本上是可以完全可以看见硬件自检以及启动信息的 在Centos 6.x版本上只显示进度条,只需要按F4 或者 root用户修改 /boot/grub/grub.conf 文件 vim /boot/grub/grub.conf