Android从上电到加载Launcher，发生了啥

前言

遥想当年，刚接触android那会，心里一直很想弄明白，Android的开机流程到底是怎样的？但当时一来刚入这行，什么也不懂，有点无从下手，二来忙着完成手头工做，也没时间。如今恰好有点时间，也来简单捋捋Android系统开机的过程当中，都发生了什么。本篇文章尽可能不涉及代码，只讲流程。

正文

看过我上一篇文章《Android系统框架》的人应该还有印象（没看过的待会能够在文末点开连接前往看看），Android系统由上至下大体可分为五层，分别是Applications层，Framework层，Native层，Hardware层，Kernel层。显然，在这五层中，Android设备最早进入的就是Kernel层。那么咱们就先从这一层入手，Android是如何进入这一层的。

Kernel层

所谓Kernel层，其实就是系统跑到了Linux内核，而在系统进入Linux内核以前，其实还经历了一个阶段，那就是bootloader。而在Android系统中，uboot就是一种常见的bootloader程序。这里会以MTK平台做为例子，来简单介绍从机器上电到进入kernel层发生的事。须要事先说明的是，MTK平台会比其它平台多出一个preloader阶段，这个下面会说到。

preloader按照mtk的说法是MTK in-house developed loader，也就说是mtk内部开发的一个loader。

首先须要明确的是preloader、lk、kernel、android这些系统镜像文件是存储在flash中的，而不是在CPU芯片或者DDR中。

而后每一个mtk芯片都有个boot rom（能够当作是一段指令），在上电时刻，boot rom开始启动，boot rom加载preloader到内部的SRAM中，为何是加载到内部的SRAM中，而不是外部RAM中呢，是由于这个时候外部RAM尚未被初始化好，preloader被加载完成以后，程序就从boot rom跳转到preloader处开始执行，preloader初始化好外部RAM以后，preloader将lk（或uboot）加载外部RAM中，而后跳转到lk（或uboot）中去执行，lk（或uboot）紧接着就加载bootimage（包括kernel和ramdisk）到外部RAM中，而后去执行kernel部分。启动过程如图所示：

简单总结以下：

系统上电->Rom boot->Pre-loader->lk(u-boot)->kernel
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从上电到系统进入到内核阶段，这就是系统大概作的事情。接下来要说的是Linux内核的“天字一号”进程，init。

init&zygote

init进程其实也是Android系统的第一个进程，由于Android就是基于Linux内核的。init的进程号是1，这是一个极其重要的进程，身负重任。java世界的开创者Zygote就是它建立的。

那zygote进程是怎么被建立出来，从而建立出整个java世界呢？

先大概列出init进程的工做流程：

1.解析init.rc文件；
2.执行init.rc文件中各个阶段的动做，而建立zygote的工做就是其中的某个阶段完成的；
3.调用property_init初始化属性相关的资源，而且经过property_start_service启动属性服务；
4.init进入一个无限循环，而且等待一些事情的发生。
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在这里，咱们只关心第二个阶段，即zygote的建立。既然zygote是经过解析init.rc文件建立，那咱们先看看这个init.rc文件：

//init.rc
import /init.${ro.zygote}.rc
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从上面的语句能够看到，init.rc并非直接引入某个固定的文件，而是根据属性ro.zygote的内容来引入不一样的文件。

属性ro.zygote的值有四种状况：

zygote32：纯32位模式
zygote32_64：混32位模式(即32位为主，64位为辅)模式
zygote64：纯64位模式
zygote64_32：混64位模式(即 64位为主，32位为辅)模式
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这里以zygote32为例，咱们看看zygote32.rc文件：

//zygote32.rc
service zygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server
class main
socket zygote stream 660 root system
onrestart write /sys/android_power/request_state wake
onrestart write /sys/power/state on
onrestart restart media
onrestart restart netd
writepid /dev/cpuset/foreground/tasks
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这里经过start service的方式启动zygote，会fork出一个进程，这个进程就是zygote。 zygote建立后，会执行以下bin文件：

/system/bin/app_process
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app_process对应的源文件是App_main.cpp，这里不贴源码，只是作大概介绍。App_main.cpp路径以下：

/frameworks/base/cmds/app_process/app_main.cpp
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而在app_process中主要作的一件事就是调用AppRuntime的start方法。AppRuntime由AndroidRuntime类派生出来，而在AndroidRuntime的start方法中主要作了三件事：

/frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp
1.建立虚拟机---startVm；
2.注册JNI函数---startReg；
3.经过JNI调用Java函数，调用的函数是ZygoteInit的main函数。
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这是开创android系统的Java世界的三大步，在这以后，zygote就正式进入了Java世界，繁殖framework的核心system_server进程。接着等待请求，孵化app,建立一个又一个的子子孙孙。launcher就是zygote的后代。

结语

Android系统从上电，前后通过了以下流程：

系统上电->Rom boot->Pre-loader->lk(u-boot)->kernel->init->zygote->system_server&app
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若是从开机界面上来作区分的话，上电开机的时候，显示的开机logo，第一个阶段是uboot，第二阶段是kernel阶段，若是你看到开机logo一直没变，那是由于这两个阶段用的logo是同一张。第三阶段则是开机动画，这时已经进入Java的世界，等待launcher加载完成，就能够结束开机动画，从而进入咱们熟悉的launcher界面。

这里简单梳理了下Android上电后发生的一些事情，彻底没涉及到源码分析，也只是简单粗略大概讲了下流程。不少没有涉及，如uboot阶段的一些硬件参数初始化，如init在起来的时候不止启动了zygote，还建立了不少守护进程，也建立了Android系统的属性服务器，如zygote孵化出来的system_server所作的事，它会启动Android系统的核心服务。。。

Android系统很庞大，咱们的全部的了解都只是冰山一角。希望这篇文件可以给你带来一丝丝的对android系统开机流程的了解。

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