當我們按下電源鍵，Android 究竟做了些什麼？
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相信我們對Android系統都不陌生，而Android系統博大精深，被各種各樣的智慧裝置承載的同時，我們會否好奇過，如此複雜的Android究竟是怎麼運作起來的呢？借本文給大家分享，筆者對Android 系統啟動流程的整體理解~
hi, I’m Android
現在，按下電源鍵
下面是Android啟動的核心步驟流程圖，看文字的時候，記得回來對照圖來理解喔，希望閱讀全文後，回觀流程圖，會有恍然大悟的感覺，那麼文章的目的就達到啦~
整體流程
一、啟動電源及系統啟動
系統從 ROM 中開始啟動，載入載入程式到 RAM ，然後執行。
二、載入程式
載入程式是 Android 作業系統開始執行前的一個小程式，因此它需要針對特定主機板與晶片，並不是 Android 作業系統的一部分。載入程式是 OEM 廠商或執行商進行加鎖、限制的地方。
1 兩個階段
- 檢測外部 RAM 以及為第二階段載入程式
- 設定網路、記憶體等，搭建核心執行環境（為了達到特殊目的時，載入程式可以根據配置引數或者輸入資料來設定核心）
2 載入程式的載入器
Android載入程式可以在\bootable\bootloader\legacy\usbloader找到，傳統的載入器包含的兩個檔案：
- init.s 初始化堆疊，清零BSS段，會呼叫 main.c 中的 _main()函式 （bss segment：通常是指用來存放程式中未初始化的全域性變數的一塊記憶體區域；BSS - Block Started by Symbol。BSS段屬於靜態記憶體分配）
- main.c 初始化硬體，建立 linux 標籤
三、核心啟動
Android 核心啟動方式類似桌面 linux，主要步驟：
1. 設定快取
2. 被保護儲存器
3. 計劃列表
4. 載入驅動
當核心完成系統設定，接下來即將啟動系統的第一個程序 – init 程序
四、init 程序
作為 Android 系統的第一個程序，其PID為0，通過解析 init.rc 指令碼來構建出系統初始執行形態，這一階段中，“Android” logo 會顯示出來
（系統中，大多數系統服務程式
init.rc 由4種類型宣告組成：Actions、Commands、Services、Options
- **Actions：**響應某事件的過程。當“trigger”所描述的觸發事件產生時，則依次執行各種“command” **原始碼角度：系統會對 init.rc 中各“trigger”進行匹配，當發現符合條件的 Action，就將它加入“命令執行佇列”**尾部（除非 Action 已存在佇列中），然後系統再對這些命令按順序進行。on ##觸發條件 ##執行命令 ##可執行多個命令 …
- **Commands：**命令將在所屬事件發生時被一個個執行
- Services：可執行程式，它們在特定選項的約束下會被 init 程式執行或者重啟（Service 可以在配置中指定是否需要退出重啟，那麼，當 Service 出現異常 crash 時，可有機會復原）service []*
- **Options:**對 service 的約束選項
五和六、 ServiceManager、Zygote、SystemServer
**科普：**Daemons - 守護程序
init程序通過解析 init.rc 來陸續啟動其他關鍵的系統服務程序，其中最重要的是 ServiceManager、Zygote 和 SystemServer 三者，下面我們逐一解析：
1 ServiceManager – Binder 機制支撐者
概述：ServiceManager 是 Binder 機制中的支撐者，負責某 Binder 服務註冊資訊到底層 Binder 驅動分配的值解析。
ServiceManager 由 init 程序解析 rc 指令碼時啟動，屬於 core 類，其他同類程序包括：uenetd、console、adbd等。根據 core 組的特性，這些程序會同時啟動或停止。另外，ServiceManager 配置含有 critical 屬性，這意味著它是系統關鍵程序（如果程序不幸在4分鐘內異常退出超過4次，裝置將重啟並進入還原模式）。當 ServiceManager 每次重啟時，其他關鍵程序：zygote、media、surfaceflinger 等也會被 restart。
2. Zygote – “孕育”新執行緒與程序
Android 中大多數應用程序與系統程序都是通過 Zygote 來生成的。Zygote 同樣由 init 解析 rc 指令碼時啟動，屬於 main 類，同屬 main 類的系統程序有：netd、debuggerd、rild等。Zygote並不是處於獨立的程式中的，它所在程式名為**“app_process”，觀察 app_process 主函式實現知道，如果 init.rc 中指定了 --zygote選項，app_process 接下來將啟動“ZygoteInit”，並傳入“start-system-server”**,這樣，ZygoteInit 就會執行在虛擬機器上（Dalvik VM）上了。
-
ZygoteInit 函式有兩項重要工作
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預裝載各種系統類
-
搭建 SystemServer 環境，並啟動 SystemServer（大部分的 Android 系統服務都在其中，由 Java 編寫）
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ZygoteInit 流程總結
（
摘自：Gityuan – Android 系統啟動-Zygote 篇
）
- 解析init.zygote.rc中的引數，建立AppRuntime並呼叫AppRuntime.start()方法；
- 呼叫AndroidRuntime的startVM()方法建立虛擬機器，再呼叫startReg()註冊JNI函式；
- 通過JNI方式呼叫ZygoteInit.main()，第一次進入Java世界；
- registerZygoteSocket()建立socket通道，zygote作為通訊的服務端，用於響應客戶端請求；
- preload()預載入通用類、drawable和color資源、openGL以及共享庫以及WebView，用於提高ap啟動效率；
- zygote完畢大部分工作，接下來再通過startSystemServer()，fork得力幫手system_server程序，也是上層framework的執行載體。
- zygote功成身退，呼叫runSelectLoop()，隨時待命，當接收到請求建立新程序請求時立即喚醒並執行相應工作。
ZygoteInit 結束後，開機Logo就出來了。
（注意：這裡並不包括開機動畫，而是開機前 “Android” Logo 出現的那個畫面，開機動畫出現之前還需要進行各種載入，開機動畫是在“Android” Logo 出現之後才播放的）
3. SystemServer – 大部分 Android 系統服務所在地
SystemServer 是 Android 進入 Launcher 前的最後準備，它提供了眾多的由“Java”語言編寫的系統服務。
如果 init.rc 中為 zygote 指定啟動引數 --start-system-server，那麼 ZygotyeInit 就會呼叫 startSystemServer 來進入 SystemServer。
- startSystemServer函式解析：
- 首先 ZygoteInit 通過 Zygote.forkSystemServer 來生成一個新的執行緒（fork），用於承載各種系統服務。（原始碼角度：Zygote 內部由 Native 函式 Dalvik_dalvik_system_Zygote_forkSystemServer 來進一步實現，最終呼叫底層介面的 fork 介面來實際產生程序）
- 根據fork特性，子程序與父程序將獲得相同的程式碼環境。pid為0為子程序，否則為父程序；如果是前者，則進一步呼叫 handleSystemServerProcess(parseArgs) 函式來完成最核心的工作 – “啟動各系統服務”（原始碼角度：handleSystemServerProcess 方法將 startSystemServer 中的 parsedArgs.remainingArgs 引數傳給 RuntimeInit.zygoteInit，後者又呼叫 nativeZygoteInit 函式）
- nativeZygoteInit 呼叫後，接著，三個重要的 static 函式就要被執行了：init1 - 完成本地Service(SurfaceFlinger、AudioFlinger等)啟動，完成後呼叫 init2、init2 - 新建一個新的帶 Looper 的執行緒 ServerThread來啟動 Java層各 Service
後語
上面對 Android 系統啟動做了一個簡述，意在給大家展現一個整體流程，其中每個環節涉及的知識點只是淺淺掠過，筆者也尚在學習與探索中，希望在後續再作詳細分析。
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