前言
本文著重對 Android 系統(tǒng)啟動流程做一個(gè)簡析，旨在從宏觀上了解 Android 啟動流程，不涉及具體代碼細(xì)節(jié)。
Android 系統(tǒng)啟動流程
當(dāng)我們按下手機(jī)電源鍵時(shí)，Android 系統(tǒng)就正式踏入了啟動流程。那么，在我們按下電源鍵時(shí)，一直到顯示 Launcher 界面時(shí)，Android 系統(tǒng)啟動經(jīng)歷了那些流程呢？下面我們就具體來講下大致的一些流程：
啟動電源
按下電源鍵時(shí)，硬件電路連通，CPU 會從只讀存儲器（ROM）的某個(gè)具體地址開始加載引導(dǎo)程序（即 Bootloader 代碼）到內(nèi)存（RAM），然后執(zhí)行 Bootloader。引導(dǎo)程序：Bootloader
引導(dǎo)程序并不隸屬于 Android 系統(tǒng)，它的作用是初始化硬件設(shè)備，加載內(nèi)核文件等，為 Android 系統(tǒng)內(nèi)核啟動搭建好所需的環(huán)境（可以把 Bootloader 類比成 PC 的 BIOS）。
Bootloader 引導(dǎo)程序是 Android 系統(tǒng)開機(jī)運(yùn)行的第一個(gè)程序，它是針對特定的主板與芯片的（與 CPU 及電路板的配置情況有關(guān)），因此，對于不同的設(shè)備制造商，它們的引導(dǎo)程序都是不同的。當(dāng)前比較受歡迎的引導(dǎo)程序有 uboot，redboot 等等。
? Bootloader 的引導(dǎo)程序一般分兩個(gè)階段執(zhí)行：
Stage 1：基本的硬件初始化，目的是為 Stage 2 的執(zhí)行以及隨后的 kernel 的執(zhí)行準(zhǔn)備好一些基本的硬件環(huán)境。
Stage 1通常用匯編語言編寫，以達(dá)到短小精悍的目的。Stage 2：初始化 Flash 設(shè)備，設(shè)置網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)存等等，將 kernel 映像和根文件系統(tǒng)映像從 Flash 上讀到 RAM 空間中，加快內(nèi)核啟動速度。
Stage 2 的代碼通常用 C 語言來實(shí)現(xiàn)，以便于實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的功能和取得更好的代碼可讀性和可移植性。
綜上，引導(dǎo)程序的最終功能就是加載內(nèi)核文件到內(nèi)存中，然后啟動內(nèi)核。
Linux 內(nèi)核啟動
Linux 內(nèi)核開始啟動，初始化各種軟硬件環(huán)境，加載驅(qū)動程序，掛載根文件系統(tǒng)……，最重要的是，內(nèi)核啟動完成后，它會在系統(tǒng)文件中尋找 ”init” 文件，然后啟動 init 進(jìn)程。到此，Android 新世界正式開啟。init 進(jìn)程
init 進(jìn)程是 Linux 系統(tǒng)中用戶空間的第一個(gè)進(jìn)程，進(jìn)程號為1，我們可以說它是 root 進(jìn)程或者所有進(jìn)程的父進(jìn)程。
init 進(jìn)程有兩個(gè)責(zé)任，一是掛載目錄，比如/sys、/dev、/proc，二是運(yùn)行 init.rc 腳本（init 進(jìn)程在解析 init.rc 腳本時(shí)，會創(chuàng)建 Zygote 進(jìn)程）。
注：Android 系統(tǒng)以及各大 Linux 的發(fā)行版，他們的 Linux 內(nèi)核部分啟動過程都是差不多的，他們之間最大的區(qū)別就在于 init 程序的不同，因?yàn)?init 程序決定了系統(tǒng)在啟動過程中，究竟會啟動哪些守護(hù)進(jìn)程和服務(wù)，以及呈現(xiàn)出怎樣的一個(gè)用戶UI界面。
因此，init 程序是分析 Android 啟動過程中最核心的程序。
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Zygote 進(jìn)程的創(chuàng)建
init 進(jìn)程在解析 init.rc 腳本時(shí)，會創(chuàng)建 Zygote 進(jìn)程，只有該進(jìn)程才會建立起真正的 Android 運(yùn)行空間，它是 Android 系統(tǒng)最重要的進(jìn)程之一。后續(xù) Android 中的應(yīng)用進(jìn)程都是由 Zygote 進(jìn)程 Fork 出來的，因此，Zygote 是 Android 系統(tǒng)所有應(yīng)用的父進(jìn)程（即 Java 進(jìn)程的鼻祖）。
注：Zygote 進(jìn)程的出現(xiàn)是為了能更快的啟動應(yīng)用。因?yàn)樵?Android 中，每個(gè)應(yīng)用都有對應(yīng)一個(gè)虛擬機(jī)實(shí)例（VM）為應(yīng)用分配不同的內(nèi)存地址。如果 Android 系統(tǒng)為每一個(gè)應(yīng)用啟動不同的 VM 實(shí)例，就會消耗大量的內(nèi)存以及時(shí)間。因此，更好的辦法應(yīng)當(dāng)是通過創(chuàng)建一個(gè)虛擬機(jī)進(jìn)程，由該 VM 進(jìn)程預(yù)加載以及初始化核心庫類，然后，由該 VM 進(jìn)程 Fork 出其他虛擬機(jī)進(jìn)程，這樣就能達(dá)到代碼共享、低內(nèi)存占用以及最小的啟動時(shí)間，而這個(gè) VM 進(jìn)程就是 Zygote。
SystemServer 進(jìn)程的創(chuàng)建
Zygote 進(jìn)程做完初始化工作之后，會啟動 SystemServer 進(jìn)程，該進(jìn)程承載著 framework 的核心服務(wù)（與 Zygote 進(jìn)程一樣，SystemServer 進(jìn)程同樣是 Android 系統(tǒng)中最重要的進(jìn)程之一）。
SystemServer 的主要的作用是啟動各種系統(tǒng)服務(wù)，比如 ActivityManagerService，PackageManagerService，WindowManagerService 以及硬件相關(guān)的 Service 等服務(wù)，我們平時(shí)熟知的各種系統(tǒng)服務(wù)其實(shí)都是在 SystemServer 進(jìn)程中啟動的（這些服務(wù)都運(yùn)行在同一進(jìn)程（即 SystemServer 進(jìn)程）的不同線程中），而當(dāng)我們的應(yīng)用需要使用各種系統(tǒng)服務(wù)的時(shí)候其實(shí)也是通過與 SystemServer 進(jìn)程通訊獲取各種服務(wù)對象的句柄進(jìn)而執(zhí)行相應(yīng)的操作的。系統(tǒng)啟動完成
一旦系統(tǒng)服務(wù)在內(nèi)存中跑起來了，Android 就完成了啟動過程。在這個(gè)時(shí)候 “ACTION_BOOT_COMPLETED” 開機(jī)啟動廣播就會發(fā)出去。
總結(jié)
我們知道，Android 系統(tǒng)是基于 Linux 系統(tǒng)的，因此，Android 系統(tǒng)的啟動過程大致是與 Linux 系統(tǒng)一致的：
Bootloader 啟動 Linux 內(nèi)核程序；Linux 內(nèi)核程序啟動完成后，就會創(chuàng)建 init 進(jìn)程（init 進(jìn)程是 Linux 系統(tǒng)用戶空間的第一個(gè)進(jìn)程，是所有進(jìn)程的父進(jìn)程），init 進(jìn)程分裂出更多名為 "daemons(守護(hù)進(jìn)程)" 的底層的 Linux 進(jìn)程, 諸如 android debug deamon, USB deamon 等，這些守護(hù)進(jìn)程處理底層硬件相關(guān)的接口。隨后，init 進(jìn)程通過 init.rc 腳本文件啟動 Zygote 進(jìn)程（Zygote 進(jìn)程是 Android 系統(tǒng)所有應(yīng)用的父進(jìn)程）；Zygote 進(jìn)程是 Android 系統(tǒng)中最重要的進(jìn)程之一， Zygote 進(jìn)程初始化了第一個(gè) VM, 并且預(yù)加載了 framework 和眾多 App 所需要的通用資源（res），然后它開啟一個(gè) Socket 來監(jiān)聽請求, 根據(jù)請求孵化出新的 VM 來管理新的 App 進(jìn)程。一旦收到新的請求, Zygote 會基于自身預(yù)先加載的 VM 來孵化出一個(gè)新的 VM 創(chuàng)建一個(gè)新的進(jìn)程；在 Zygote 進(jìn)程啟動之后，Zygote 會孵化出一個(gè)超級管理進(jìn)程---SystemServer（該進(jìn)程是 Android 系統(tǒng)中最重要的進(jìn)程之一，上一個(gè)是 Zygote），SystemServer 會啟動 Ａndroid 系統(tǒng)所有的核心服務(wù)（系統(tǒng)服務(wù)運(yùn)行在 SystemServer 進(jìn)程的不同線程中）；到此，Android 系統(tǒng)啟動完成，然后系統(tǒng)就會開始啟動 Launcher 應(yīng)用，我們就可以操作 App 了。
簡單理解：
當(dāng)我們按下手機(jī)電源鍵后，CPU 就會加載 Bootloader 引導(dǎo)程序；Bootloader會調(diào)起 Linux 內(nèi)核程序；Linux 內(nèi)核程序啟動完成后，就會創(chuàng)建 init 進(jìn)程；然后 init 進(jìn)程通過 init.rc 腳本來啟動 Zygote 進(jìn)程；Zygote 進(jìn)程又會創(chuàng)建 SystemServer 進(jìn)程，由該進(jìn)程去啟動 Android 系統(tǒng)各種系統(tǒng)服務(wù)；到此，Android 系統(tǒng)已經(jīng)啟動完成。
最后，借助網(wǎng)上一張圖來看下 Android 系統(tǒng)啟動流程：
