Android启动过程分析

最新推荐文章于 2023-04-03 13:09:59 发布

Venscor

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分类专栏： Android安全文章标签： android 系统启动过程

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/u010651541/article/details/56302503

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本文概述了Android系统的启动步骤，从boot loader到kernel，再到init进程，重点关注init进程的作用，如创建系统目录，启动服务和进程。讨论了zygote、system_server和service_manager等关键进程，它们的崩溃会导致系统软重启。文章提及CVE-2014-7911漏洞，展示了系统服务如何在system_server进程中以高权限运行。最后，提出了几个关于系统服务启动机制和潜在安全问题的研究方向。

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本文主要简单总结下Android系统启动过程。

首先看下别人总结系统启动过程图，图来自博客。

这里写图片描述

第一步：设备芯片ROM上写好了上电后代码执行的地方，会在ROM上查找boot loader执行的地址。

第二步：boot loader执行，完成硬件的初始化，寻找Linux kernel的地址。

第三步：kernel执行，初始化各种软硬件环境，加载驱动程序，挂载根文件系统，并启动第一个用户空间的进程init进程。

第四步：从init进程开始，是Android系统启动重点分析的对象。

init 进程主要完成工作有：
创建与挂在系统目录，包括/dev, /proc, /sys等；
根据init.rc 系统启动脚本启动一系列服务和进程。

由init进程启动的启动的进程包括：

一些守护进程，例如vold，debuggerd，installd等；
service_manager进程，此进程统一管理系统服务；
zygote进程，zygote不用多说，所有的app及system_server都是fork自zygote进程；
(mediaserver进程也是init进程启动的，不知道算不算守护进程)

zygote进程很重要，是所有App的父进程。也是system_server的父进程。我们知道，system_server进程如果崩溃，系统将发生软重启。所以如果zygote进程崩溃，系统必然更会软重启。zygote进程做了以下的事：

zygote进程启动Android 虚拟机，并启动system_server进程。

以上都是网上常见的内容，关于这个我就是浅显地了解。里面有三个进程需要注意，system_server，zygote和servicemanager，这三个进程如果发生了异常崩溃(killed)，系统都将发生软重启。此外，这三个进程的uid级别都很高，至少是system级别。如果能向这几个进程注入代码，被注入的代码将以高权限执行。 CVE-2014-7911这个漏洞其实就是利用反序列化向系统服务(system_server)注入了代码，从而达到system提权的目的。

此外，还有一点需要说明，在CVE-2014-7911分析中，包含ROP链的String其实是注入到系统服务中的，为何会以system权限被执行？其实，所以的系统服务(非Native服务)都是作为system_server线程被启动的，也就是说所有系统服务的代码都运行在system_server进程中，所以有system权限。

这篇就到这里，主要是对网上资料的整理，给自己留下个印象。这里还贴上一个图。

这里写图片描述

图中可以看到system_server，系统服务还有，servicemanger三者直接是有关系的，所以以下提出几个值得思考和后续值得研究下的问题：

1. 系统服务是怎么启动的？即system_server，servicemanager，和系统服务启动时各自发挥了什么作用？工作机制？
2. 能否向system_server，zygote，service_manager进程注入数据或者代码？导致系统崩溃或者code execution？
3. 看到网上资料说zygote开启了本地Linux socket作为进程通信用，那么这些socket是否有利用价值？

参考文献：
http://ticktick.blog.51cto.com/823160/1659473
http://blog.youkuaiyun.com/amazing7/article/details/51578478