开机流程
Step 1启动电源以及系统启动
当电源按下，引导芯片代码开始从预定义的地方（固化在ROM）开始执行。加载引导程序到RAM，然后执行。
Step2 : bootloader
引导程序是在Android操作系统开始运行前的一个小程序。引导程序是运行的第一个程序，因此它是针对特定的主板与芯片的。
引导程序分两个阶段执行。第一个阶段，检测外部的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。这些对于运行内核是必要的，为了达到特殊的目标，引导程序可以根据配置参数或者输入数据设置内核。
Android引导程序可以在bootable\bootloader。
Step3: kernel
内核启动时，设置缓存、被保护存储器、计划列表，加载驱动。当内核完成系统设置，它首先在系统文件中寻找”init”文件，然后启动root进程或者系统的第一个进程。
Step4：init进程
init是第一个进程，我们可以说它是root进程或者说有进程的父进程。init进程有两个责任，一是挂载目录，比如/sys、/dev、/proc，二是运行init.rc脚本。
- 进程可以在
/system/core/init找到。 - 文件可以在
/system/core/rootdir/init.rc。
Step 5 : Native service 启动
在此阶段，会启动android Native service 包括 Zygote,sufaceFlinger,media server,bootanimation 等。
Step 6：Javaservice 启动
在此阶段，android 会启动java的service。并进行package的扫描，包括所有的app以及其所有的package，并且会 check所有的app是否进行了oat的优化如果没有则进行oat的优化。
Step 7：启动Home界面
一旦系统服务在内存中跑起来了，Android便启动home界面。Home界面启动完成后，会check wallpaper和 keygurd 是否 draw 完，如果已经draw完，则会设置service.bootanim.exit
为1，然后bootanimation 结束，界面显示完毕。
Debug
从上面的流程知道，开机问题分为kernel
部分和user
space 部分，下面讨论之。
Kernel
Kernel 又可分为两部分，包括bootloader 部分和driver 加载部分。
- bootloader
我们可以从dmesg 中发现bootloder的KPI并且计算其时间如：
//A 为LK 开始时间
//B 为LK 结束时间
[ 0.416212] KPI: Bootloader display count = 37127
[ 0.416219] KPI: Bootloader load kernel count = 2321
// C bootloader 完成时间
//D clock
我们可以通过下面的算法来确认相关的时间。如果发现时间太长，请debug 相关部分。
时间：A/D＝23762 /32768=0.72s
时间：(B-A)/D＝（239354－23762 ）/32768＝6.57s
时间：C/D－kmsg(C)= 260735 /32768-0.416226=7.54s
需要注意的是如果是eng 版本Bootloader的时间会多增加5s。 - driver
在上面linux启动阶段（step3），linux会加载很多driver，以及console等。加载console是比较耗时的操作（0.5s到4s），所以如果没有必要，可以去掉console来优化启动时间。对于其他driver需要注意的是touchdriver，camera sensor，LCD driver。
我们也可以通过添加打印module init的log，来check每个module初始化时的时间。从而找到花费时间比较多的module。
--- a/init/main.c
+++ b/init/main.c
@@ -785,7 +785,7 @@ int __init_or_module
do_one_initcall(initcall_t fn) if (initcall_blacklisted(fn))
return
-EPERM;- if (initcall_debug)
+ if (1)
ret =
do_one_initcall_debug(fn);
static int __init_or_module do_one_initcall_debug(initcall_t fn)
{
ktime_t calltime, delta, rettime;
unsigned long long duration;
int ret; printk(KERN_DEBUG "calling %pF @ %i\n", fn, task_pid_nr(current));
calltime = ktime_get();
ret = fn();
rettime = ktime_get();
delta = ktime_sub(rettime, calltime);
duration = (unsigned long long) ktime_to_ns(delta) >> 10;
printk(KERN_DEBUG "initcall %pF returned %d after %lld usecs\n",
fn, ret, duration); return ret;
}
User Space
adb logcat -v threadtime -b events > logcat_envents.txt
adb logcat -v threadtime > logcat.txtBoot Event
我们可以通过查看event来确定是哪部分花时比较多。
// user space 开始时间
07-06 22:18:00.136 I/boot_progress_start( 407): 15528 //systemclock.uptimemillis(),开机到当前时间，毫秒。
//Zygote 进程preload 开始时间 32bit zygote
07-06 22:18:03.846 I/boot_progress_preload_start( 407): 19238
//Zygote 进程preload 开始时间64bit zygote
07-06 22:18:04.551 I/boot_progress_preload_start( 408): 19943
//Zygote 进程preload 结束时间32bit zygot
07-06 22:18:06.313 I/boot_progress_preload_end( 407): 21705
//Zygote 进程preload 结束时间64bit zygote
07-06 22:18:06.356 I/boot_progress_preload_end( 408): 21747
//System server 开始运行时间
07-06 22:18:06.462 I/boot_progress_system_run( 2182): 21853
//Package Scan 开始
07-06 22:18:06.784 I/boot_progress_pms_start( 2182): 22176
//System 目录开始scan
07-06 22:18:06.899 I/boot_progress_pms_system_scan_start(2182): 22290
//data 目录开始scan
07-06 22:18:38.644 I/boot_progress_pms_data_scan_start(2182): 54036
//package scan 结束时间
07-06 22:18:38.660 I/boot_progress_pms_scan_end( 2182):54052
//package manager ready
07-06 22:18:38.882 I/boot_progress_pms_ready( 2182): 54274
//Activity manager ready，这个事件之后便会启动home Activity。
07-06 22:21:40.221 I/boot_progress_ams_ready( 2182): 235613
//HomeActivity 启动完毕，系统将检查目前所有的window是否画完，如果所有的window（包括wallpaper， Keyguard 等）都已经画好，系统会设置属性service.bootanim.exit值为1.并且trigger下面的event。
07-06 22:21:52.740 I/boot_progress_enable_screen( 2182):248132
Code://
void enableScreenAfterBoot() {
EventLog.writeEvent(EventLogTags.BOOT_PROGRESS_ENABLE_SCREEN,SystemClock.uptimeMillis()); //sent boot_progress_enable_screen//结束 bootanimation
synchronized (this) {
updateEventDispatchingLocked();
}
}
public void enableScreenAfterBoot() {
synchronized(mWindowMap) {
if (DEBUG_BOOT) {
RuntimeException here = new RuntimeException("here");
here.fillInStackTrace();
....
}
if (mSystemBooted) {
return;
}
mH.sendEmptyMessageDelayed(H.BOOT_TIMEOUT, 30*1000);
} mPolicy.systemBooted();
performEnableScreen(); //here 设置bootanimation exit
}
public void performEnableScreen() {
synchronized(mWindowMap) {
...
if (mDisplayEnabled) {
return;
}
if (!mSystemBooted && !mShowingBootMessages) {
return;
} // Don't enable the screen until all existing windows have been drawn.
if (!mForceDisplayEnabled && checkWaitingForWindowsLocked()) {
return;
}if (!mBootAnimationStopped) {
// Do this one time.
try {
IBinder surfaceFlinger = ServiceManager.getService("SurfaceFlinger");
if (surfaceFlinger != null) {
...
Parcel data = Parcel.obtain();
data.writeInterfaceToken("android.ui.ISurfaceComposer");
surfaceFlinger.transact(IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION, // BOOT_FINISHED
data, null, 0);
data.recycle();
}
} catch (RemoteException ex) {
Slog.e(TAG, "Boot completed: SurfaceFlinger is dead!");
}
mBootAnimationStopped = true;
} ....
}
status_t BnSurfaceComposer::onTransact(
uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags)
{
switch(code) {
.....
case BOOT_FINISHED: {
CHECK_INTERFACE(ISurfaceComposer, data, reply);
bootFinished();
return NO_ERROR;
}
bootFinished()
{
const nsecs_t now = systemTime();
const nsecs_t duration = now - mBootTime;
ALOGI("Boot is finished (%ld ms)", long(ns2ms(duration)) );
mBootFinished = true; // wait patiently for the window manager death
const String16 name("window");
sp<IBinder> window(defaultServiceManager()->getService(name));
if (window != 0) {
window->linkToDeath(static_cast<IBinder::DeathRecipient*>(this));
} // stop boot animation
// formerly we would just kill the process, but we now ask it to exit so it
// can choose where to stop the animation.
property_set("service.bootanim.exit", "1");
}Bootanimation
在开机启动过程中，bootanimation在surfaceflinger实例化时启动，在其运行过程中会择机检查是否可以退出（service.bootanim.exit＝1），如果可以退出则会根据bootanimation
的config退出。有时，当service.bootanim.exit＝1时，bootanimation没有及时退出。我们就需要检查其原因。
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