当你按下电源开关后 Android 设备执行了以下步骤:

android使用引导 安卓引导程序_系统服务

【注】step2 中的 Boot Loaeder 应该为 Boot Loader

第一步: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。

第二步:引导程序

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。设备制造商要么使用很受欢迎的引导程序比如 redbootubootqi bootloader 或者开发自己的引导程序,它不是 Android 操作系统的一部分。引导程序是 OEM 厂商或者运营商加锁和限制的地方。

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\legacy\usbloader 找到。

传统的加载器包含的个文件,需要在这里说明:

  1. init.s 初始化堆栈,清零 BBS段,调用 main.c _main()
  2. main.c初始化硬件(闹钟、主板、键盘、控制台),创建 linux 标签。

更多关于Android引导程序的可以在这里了解。

第三步:内核

Android 内核与桌面 linux 内核启动的方式差不多。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。

第四步: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

  • init 进程可以在/system/core/init 找到。
  • init.rc文件可以在/system/core/rootdir/init.rc 找到。
  • readme.txt 可以在/system/core/init/readme.txt 找到。

对于 init.rc 文件,Android 中有特定的格式以及规则。在 Android 中,我们叫做 Android 初始化语言
Android 初始化语言由四大类型的声明组成,即 Actions(动作)、Commands(命令)、Services(服务)、以及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。
语法

on <trigger>
    <command>
    <command>
    <command>

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。
语法

service <name> <pathname> [<argument>]*
    <option>
    <option>
    ...

Options(选项):选项是对服务的描述。它们影响 init 进程如何以及何时启动服务。咱们来看看默认的 init.rc 文件。这里我只列出了主要的事件以及服务。
Table

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

在这个阶段你可以在设备的屏幕上看到 “Android” logo了。

第五步 Zygote 加载进程

在 Java 中,我们知道不同的虚拟机实例会为不同的应用分配不同的内存。假如 Android 应用应该尽可能快地启动,但如果 Android 系统为每一个应用启动不同的 Dalvik 虚拟机实例,就会消耗大量的内存以及时间。因此,为了克服这个问题,Android 系统创造了”Zygote”。Zygote 让 Dalvik虚拟机共享代码、低内存占用以及最小的启动时间成为可能。Zygote 是一个虚拟器进程,正如我们在前一个步骤所说的在系统引导的时候启动。Zygote 预加载以及初始化核心库类。通常,这些核心类一般是只读的,也是 Android SDK 或者核心框架的一部分。在 Java 虚拟机中,每一个实例都有它自己的核心库类文件和堆对象的拷贝。

Zygote 加载进程

  1. 加载 ZygoteInit 类,源代码:/frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteInit.java
  2. registerZygoteSocket() 为 zygote 命令连接注册一个服务器套接字。
  3. preloadClassed “preloaded-classes” 是一个简单的包含一系列需要预加载类的文本文件,你可以在<Android Source>/frameworks/base 找到 “preloaded-classes” 文件。
  4. preloadResources() preloadResources 也意味着本地主题、布局以及 android.R 文件中包含的所有东西都会用这个方法加载。

在这个阶段,你可以看到启动动画。

第六步:系统服务或服务

完成了上面几步之后,运行环境请求 Zygote 运行系统服务。系统服务同时使用 native 以及 java 编写,系统服务可以认为是一个进程。同一个系统服务在 Android SDK 可以以 System Services 形式获得。系统服务包含了所有的 System Services。

Zygote 创建新的进程去启动系统服务。你可以在 ZygoteInit 类的 ”startSystemServer” 方法中找到源代码。

核心服务:

  1. 启动电源管理器;
  2. 创建 Activity 管理器;
  3. 启动电话注册;
  4. 启动包管理器;
  5. 设置 Activity 管理服务为系统进程;
  6. 启动上下文管理器;
  7. 启动系统 Context Providers;
  8. 启动电池服务;
  9. 启动定时管理器;
  10. 启动传感服务;
  11. 启动窗口管理器;
  12. 启动蓝牙服务;
  13. 启动挂载服务。

其他服务:

  1. 启动状态栏服务;
  2. 启动硬件服务;
  3. 启动网络状态服务;
  4. 启动网络连接服务;
  5. 启动通知管理器;
  6. 启动设备存储监视服务;
  7. 启动定位管理器;
  8. 启动搜索服务;
  9. 启动剪切板服务;
  10. 启动登记服务;
  11. 启动壁纸服务;
  12. 启动音频服务;
  13. 启动耳机监听;
  14. 启动 AdbSettingsObserver(处理 adb 命令)。

第七步:引导完成

一旦系统服务在内存中跑起来了,Android 就完成了引导过程。在这个时候“ACTION_BOOT_COMPLETED”开机启动广播就会发出去。

 

【参考文献】

http://android.jobbole.com/67931/