Android系统启动之bootloader

Android系统启动

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PC机是如何启动的？

引导阶段

读取BIOS

BIOS: Basic Input/Output System（基本输入输出系统），一般是主板芯片上的一个程序，计算机通电后，第一件事就是读取它。

BIOS 程序首先检查计算机硬件能否满足运行的基本条件，这叫做"硬件自检"（Power-On Self-Test），缩写为 POST。 如果硬件出现问题，主板会发出不同含义的蜂鸣，启动中止。 如果没有问题，屏幕就会显示出 CPU，内存，硬盘等信息。

硬件自检完成后，BIOS 把控制权转交给下一阶段的启动程序。

下一阶段的启动程序到底存放在哪一个设备当中。 也就是说 BIOS 需要有一个外部存储设备的排序，排在前面的设备就是优先转交控制权的设备。 这种排序叫做启动排序，也就是我们平时进入 BIOS 界面时能看到的 Boot Sequence。

启动程序

第一存储设备被激活后，计算机读取该设备的第一个扇区，也就是读取最前面的 512 个字节。

如果这 512 个字节的最后两个字节是 0x55 和 0xAA ，表明这个设备可以用于启动；如果不是，表明设备不能用于启动，控制权于是被转交给“启动顺序”中的下一个设备。

这最前面的 512 个字节，就叫做主引导记录（Master boot record，缩写为 MBR）。

主引导记录

主引导记录 MBR 是位于磁盘最前边的一段引导代码。它负责磁盘操作系统对磁盘进行读写时分区合法性的判别、分区引导信息的定位，它由磁盘操作系统在对硬盘进行初始化时产生的。 硬

盘的主引导记录 MBR 是不属于任何一个操作系统的，它先于所有的操作系统而被调入内存，并发挥作用，然后才将控制权交给主分区内的操作系统，并用主分区信息表来管理硬盘。 MBR 只有512个字节，放不了太多东西。 它的主要作用是，告诉计算机到硬盘的哪一个位置去找操作系统。 我们找到可用的 MBR 后，计算机从 MBR 中读取前面 446 字节的机器码之后，不再把控制权转交给某一个分区，而是运行事先安装的"启动管理器"（boot loader），由用户选择启动哪一个操作系统。

加载内核阶段

选择玩完操作系统后，控制权转交给操作系统，操作系统的内核首先被载入内存。

以 Linux 系统为例，先载入 /boot 目录下面的 kernel。 内核加载成功后，第一个运行的程序是 /sbin/init。 它根据配置文件（Debian 系统是 /etc/initab ）产生 init 进程。 这是 Linux 启动后的第一个进程，pid 进程编号为 1，其他进程都是它的后代。 然后，init 线程加载系统的各个模块，比如：窗口程序和网络程序，直至执行 /bin/login 程序，跳出登录界面，等待用户输入用户名和密码。

全部启动过程完成。

Android启动流程

关于Boot Loaeder

Android 系统虽然也是基于 Linux 系统的，但是由于 Android 属于嵌入式设备，并没有像 PC 那样的 BIOS 程序。 取而代之的是 Bootloader —— 系统启动加载器。

Bootloader主要是在系统加载前，初始化硬件设备，建立内存空间的映像图，为最终调用系统内核准备好环境。

在 Android运行环境中里没有硬盘，而是 ROM，它类似于硬盘存放操作系统，用户程序等。

ROM 跟硬盘一样也会划分为不同的区域，用于放置不同的程序．

android系统分区：

启动电源以及系统启动

电源按下开始，引导芯片代码开始从预定义的地方（固化在ROM）开始执行。加载引导程序到RAM，然后执行。

bootloader

bootloader程序分两个阶段执行。第一个阶段，检测外部的RAM以及加载对第二阶段有用的程序；第二阶段，设置网络、内存等等。这些对于运行内核是必要的，为了达到特殊的目标，bootloader可以根据配置参数或者输入数据设置内核。

bootloader程序可以在\bootable\bootloader\legacy\usbloader找到。

kernel

kernel开始启动时，设置缓存、被保护存储器、计划列表，加载驱动。

当kernel完成系统设置，它首先在系统文件中寻找”init”文件，然后启动root进程或者系统的第一个进程。

init进程

init是第一个进程，可以说它是root进程或者说有进程的父进程。 init进程有两个责任:

1. 挂载目录，比如/sys、/dev、/proc
2. 运行init.rc脚本。 init进程会启动zygote进程。

zygote

zygote 进程是系统服务，可以说是android系统的关键。

在初始化时会启动虚拟机，并加载一些系统资源。

这样 zygote fork 出子进程后，子进程也继承了能正常工作的虚拟机和各种系统资源，接下来只需装载 apk 文件的字节码就可以运行应用程序了，可以大大缩短应用的启动时间，这就是 zygote 进程的主要作用。

系统服务或服务

创建完java虚拟机后，zygote进程开始创建服务： 核心服务：

其他服务：

至此，android系统就完全跑起来了．Ｏ（∩＿∩）Ｏ哈哈～

参考

Android系统启动顺序 一篇文章看明白 Android 系统启动时都干了什么