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进程，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。