以源码为导向：揭秘Android系统启动的奥秘
2023-12-24 10:46:08
在移动设备风靡的今天，Android系统作为全球最受欢迎的移动操作系统之一，承载着亿万用户的期待和依赖。为了让用户获得流畅顺畅的操作体验，Android系统需要经过复杂的启动过程，完成一系列关键步骤。本文将以Android 9.0源码为基础，深入解读Android系统的启动过程，揭秘其背后的奥秘。
Android系统的启动流程
当用户按下电源键时，整个Android系统启动过程拉开帷幕。具体来说，其启动流程可划分为以下四个阶段：
- 引导加载程序（Bootloader）阶段
引导加载程序（Bootloader）是Android系统启动的第一个阶段，负责引导并加载Android内核（Kernel）和Android系统镜像（Image）到内存中。当手机通电后，Bootloader从预先定义的地址（通常是ROM）开始运行，它首先加载Android内核到RAM中，然后执行Android内核，Android内核再加载Android系统镜像到RAM中。
- Linux内核阶段
Android内核是Android系统的核心，它是基于Linux内核定制而来的，负责管理硬件资源，如内存、处理器和存储器等，并提供进程调度、内存管理和网络连接等基本功能。当Android内核加载到RAM后，它会启动一系列内核线程，如kthreadd和swapper，并初始化内存管理系统、文件系统和网络堆栈等。
- init进程阶段
init进程是Android系统的第一个用户空间进程，它是Android启动过程中的关键环节。init进程主要负责以下几个任务：
* 初始化根文件系统（Root Filesystem）；
* 加载并启动其他系统服务进程，如zygote进程和system_server进程；
* 挂载文件系统；
* 初始化环境变量；
* 启动用户界面（User Interface）。
- system_server进程阶段
system_server进程是Android系统的核心系统服务进程，它是Android系统中最重要的进程之一。system_server进程主要负责以下几个任务：
* 管理进程和服务；
* 管理内存和存储空间；
* 管理用户界面；
* 管理网络连接；
* 管理安全和权限。
深入剖析init、zygote和system_server进程
在Android系统的启动过程中，init进程、zygote进程和system_server进程发挥着至关重要的作用。下面我们将深入剖析这三个进程的职责和协同工作方式。
init进程
init进程是Android系统的第一个用户空间进程，它的主要任务是启动其他系统服务进程，包括zygote进程和system_server进程。init进程首先会初始化根文件系统，加载并启动其他系统服务进程，然后挂载文件系统，初始化环境变量，最后启动用户界面。init进程是Android系统启动过程中的关键环节，它为其他系统服务进程的启动和运行提供了基础。
zygote进程
zygote进程是Android系统中负责创建和管理Java虚拟机的进程。当zygote进程启动时，它会创建一个Java虚拟机实例，然后将自己fork出一个子进程。子进程继承父进程的Java虚拟机实例，并继续执行父进程的代码。这种方式可以避免每个Java应用程序都创建一个自己的Java虚拟机实例，从而节省内存和提高性能。
system_server进程
system_server进程是Android系统的核心系统服务进程，它是Android系统中最重要的进程之一。system_server进程主要负责管理进程和服务、管理内存和存储空间、管理用户界面、管理网络连接以及管理安全和权限。system_server进程是Android系统运行的基础，它为其他应用程序提供了各种系统服务，如Activity管理器、包管理器和电源管理器等。
总结
Android系统的启动过程是复杂且精妙的，它涉及多个阶段和多个进程的协同工作。本文以Android 9.0源码为基础，深入解读了Android系统的启动过程，剖析了init进程、zygote进程和system_server进程的职责和协同工作方式。通过本文的学习，读者可以对Android系统的启动过程有一个更深入的了解。
