【Android进阶】Android设备开机流程
本文介绍了Android设备开机流程
Android设备的启动过程是一个复杂的多阶段过程，涉及硬件初始化、引导加载、操作系统内核加载、系统服务启动等多个环节。那么从上电开始，到显示出系统桌面，中间经历了哪些关键步骤呢？
硬件上电阶段
设备接通电源后， 电源管理芯片(Power Management IC) 首先开始工作。PMIC负责为各个硬件组件提供稳定的电压和电流。按照预设顺序依次激活CPU、内存等关键组件。
CPU初始启动
CPU从预设的复位向量(Reset Vector)地址开始执行。通常是芯片内部固化的一段非常小的启动代码(BootROM)。这段代码是芯片制造商预先写入的，不可修改
执行芯片内部BootROM代码
BootROM代码执行基本的硬件初始化，验证并加载下一阶段的引导程序(通常是从特定存储区域)，实现安全验证(如验证Bootloader签名)
安全启动(Secure Boot)验证
现代Android设备都支持安全启动机制，BootROM会验证Bootloader的数字签名，只有签名验证通过的Bootloader才能被加载执行
Bootloader阶段
第一阶段Bootloader(Primary Bootloader)
通常存储在设备的只读存储区域(如eMMC的boot分区)
负责初始化基本硬件(如内存控制器、时钟等)
加载并验证第二阶段Bootloader
第二阶段Bootloader(Secondary Bootloader)
更复杂的引导程序(如U-Boot)
初始化更多硬件设备
提供基本的命令行交互界面(在开发模式下)
加载Linux内核和初始RAM磁盘(initrd)
Bootloader模式。设备启动时按特定组合键(如Volume+Power)可进入Bootloader模式。支持刷写新系统(fastboot模式)，恢复出厂设置(recovery模式)，选择启动分区(多系统切换)
Linux内核启动阶段
内核加载与初始化 Bootloader将压缩的Linux内核加载到内存，解压并跳转到内核入口点(start_kernel函数)
内核开始初始化：
- 设置内存管理
- 初始化中断控制器
- 设置进程调度器
- 初始化设备驱动
设备树(Device Tree)解析
ARM架构设备使用设备树(Device Tree)描述硬件配置，内核解析设备树文件(.dtb)，了解设备硬件配置，根据设备树初始化相应硬件驱动
init进程启动
内核启动的第一个用户空间进程是init(pid=1)
init进程负责：
- 解析init.rc脚本
- 创建系统关键目录
- 启动ueventd、logd等基础服务
- 挂载文件系统
Android系统启动阶段
解析并执行init.rc和设备相关的 init.<device>.rc 脚本。
启动关键守护进程：
- ueventd：处理设备事件
- logd：日志服务
- servald：SELinux相关服务
- healthd：电池健康监控
- debuggerd：调试服务
Zygote进程启动
init进程最终会启动Zygote进程，Zygote是Android应用的基础进程，特点：
- 预加载常用Java类和资源
- 包含一个Dalvik/ART虚拟机实例
- 监听socket等待孵化新应用进程
System Server启动
Zygote会孵化出System Server进程。System Server是Android框架的核心，负责启动几乎所有系统服务：
- ActivityManagerService(AMS)
- PackageManagerService(PMS)
- WindowManagerService(WMS)
- PowerManagerService
- 等等…
服务启动顺序
System Server按特定顺序启动服务：
- 引导服务(Bootstrap Services)：
- ActivityManagerService
- PowerManagerService
- PackageManagerService
- …
- 核心服务(Core Services)：
- BatteryService
- UsageStatsService
- …
- 其他服务(Other Services)：
- StatusBarManagerService
- InputMethodManagerService
- …
桌面环境启动阶段
System Server启动完成后，AMS会启动Launcher应用。Launcher是设备的桌面环境，负责：
- 显示应用图标
- 处理应用启动请求
- 管理小部件和壁纸
Launcher加载并显示：
- 主屏幕布局
- 应用抽屉
- 小部件
- 壁纸
同时，还需要从PackageManager获取已安装应用列表，为每个应用创建快捷方式图标
最终用户界面
所有系统服务和桌面组件初始化完成后，设备显示完整的桌面环境，用户可以开始与设备交互
