手把手教你分析 Android 系统启动流程

2023-03-01

java 系统进程

上一篇我们讲了Linux系统的启动流程，本文讲解一下Andorid系统的启动流程。手把手教你分析Linux启动流程Andorid系统是在嵌入式行业中广泛应用的系统，手机、平板、机器人、汽车中控系统都有使用安卓系统的，在应用方面的优势是安卓系统自带UI，使用Linux需要自己用QT开发界面，并且界面没

上一篇我们讲了 Linux 系统的启动流程，本文讲解一下 Andorid 系统的启动流程。

手把手教你分析 Linux 启动流程

Andorid 系统是在嵌入式行业中广泛应用的系统，手机、平板、机器人、汽车中控系统都有使用安卓系统的，在应用方面的优势是安卓系统自带 UI，使用 Linux 需要自己用 QT 开发界面，并且界面没那么好看。

Android系统架构图：

由此图可知，Android 系统基于 Linux 内核。

Linux 之上有一个 HAL 层，这一层出现的原因：Linux 是开源的，基于它的修改也必须开源，所以 Andorid 在这里加了一个 HAL 层，这样硬件厂商可以不公布自己的代码。

Native 层由 C++ 语言实现，Framework 层和 app 层由 java 语言实现，也就是说，你想搞懂 Android 系统需要精通三种语言：C、C++、java。

上一篇文章分析了Linux 系统的启动流程，Android 系统的启动流程和 Linux 相似，只是 init 进程起来后，做了不一样的事情。

Android 系统启动流程如下：

1)Boot ROM 是固化在硬件中的一段代码，它一般是固定的，它的作用是检测基本的硬件是否存在，比如检测 EMMC 是否存在，存在的话，把 bootloader 从EMMC 拷贝到 SRAM ，启动系统，后面交给 bootloader 。

2)Andorid 系统的启动引导程序 bootloader 不是 uboot，是 LK(little kernel)，专门用来启动安卓系统。

3)bootloader 初始化完成后跳转到 Linux 内核的 start_kernel 函数，此函数最后产生了 kernel_init 和 kthreadd，kernel_init 后面会从内核空间跳转到用户空间，变成用户空间的 init 进程，PID=1，而 kthreadd(PID=2)是内核进程，专门用来监听创建内核进程的请求，它维护了一个链表，如果有创建内核进程的需求，就会在链表上创建。

当然你可以看到图中还有一个swapper(PID=0)进程，它是系统中唯一一个不使用 fork 创建的进程，kernel_init 和 kthreadd 就是由它创建的，swapper 也叫 idle 进程，空闲进程，它运行的时候就是系统处于空闲状态的时候。

4)当 kernel_init 转变为用户空间的 init 进程以后，会在 Andorid 系统中创建一个最重要的进程：Zygote，此进程会创建安卓所需要的所有进程。

Android 层级分析

这个图中 kernel 和 native 层的通信是 syscall，这个大家都很熟悉，就是系统调用，毕竟 C++ 调用 C 语言还是很简单的。

而 FrameWork 层和 Native 层通信就比较复杂了，java 如何调用 C++ 语言，这里会有一个 JNI 机制，JNI 有特定的语法，类似于 C 语言但又不是 C 语言，他可以实现 java 调用 C++的函数，这个过程需要 Android Runtime(ART) 安卓虚拟机的配合。

在 Native 层中，有很多 C++ 写的系统服务，供上层使用，比如最重要的ServiceManager，管理所有其他服务的服务。