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Android系統(tǒng)以Linux內(nèi)核作為基底，上層采用Native層和Java層。系統(tǒng)分為內(nèi)核空間和用戶空間，并通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用（Syscall）連通。用戶空間主要采用C++和Java代碼實(shí)現(xiàn)，通過(guò)JNI技術(shù)連通Java層和Native層（C/C++）。

圖片來(lái)源 GITYUAN

Loader層

• Boot ROM: 電源按下,引導(dǎo)芯片代碼開始從預(yù)定義的地方（固化在ROM）開始執(zhí)行.加載引導(dǎo)程序到RAM,然后執(zhí)行.
• Boot Loader: 這是Android系統(tǒng)系統(tǒng)之前的引導(dǎo)程序，主要用來(lái)檢測(cè)外部的RAM以及設(shè)置網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)存、初始化硬件參數(shù)等.

Kernel層

Kernel層是指Android內(nèi)核層，到這里才剛剛開始進(jìn)入Android系統(tǒng)。

• 啟動(dòng)Kernel的swapper進(jìn)程(pid=0)：該進(jìn)程又稱為idle進(jìn)程, 系統(tǒng)初始化過(guò)程Kernel由無(wú)到有開創(chuàng)的第一個(gè)進(jìn)程, 用于初始化進(jìn)程管理、內(nèi)存管理，加載Display,Camera Driver，Binder Driver等相關(guān)工作(圖中kernel層藍(lán)色區(qū)塊)；
• 啟動(dòng)kthreadd進(jìn)程（pid=2）：是Linux系統(tǒng)的內(nèi)核進(jìn)程，會(huì)創(chuàng)建內(nèi)核工作線程kworkder，軟中斷線程ksoftirqd，thermal等一系列內(nèi)核守護(hù)進(jìn)程。kthreadd進(jìn)程是所有內(nèi)核進(jìn)程的父進(jìn)程。

Linux內(nèi)核加載主要包括初始化kernel核心（內(nèi)存初始化，打開中斷，初始化進(jìn)程表等）、初始化驅(qū)動(dòng)、啟動(dòng)內(nèi)核后臺(tái)（daemons)線程、安裝根（root)文件系統(tǒng)等。后續(xù)啟動(dòng)第一個(gè)用戶級(jí)進(jìn)程init（pid=1）.

Native層

Native層主要包括啟動(dòng)init進(jìn)程（Android的第一個(gè)用戶空間進(jìn)程）、HAL層（硬件抽象層）以及開機(jī)動(dòng)畫等。init進(jìn)程是所有用戶進(jìn)程的鼻祖。同時(shí)init進(jìn)程也會(huì)孵化一系列用戶進(jìn)程，還會(huì)啟動(dòng)關(guān)鍵的服務(wù)以及孵化Zygote進(jìn)程。

• init進(jìn)程會(huì)孵化出ueventd、logd、healthd、installd、adbd、lmkd等用戶守護(hù)進(jìn)程；
• init進(jìn)程還啟動(dòng)servicemanager(binder服務(wù)管家)、bootanim(開機(jī)動(dòng)畫)等重要服務(wù)
• init進(jìn)程孵化出Zygote進(jìn)程，Zygote進(jìn)程是Android系統(tǒng)的第一個(gè)Java進(jìn)程，Zygote是所有Java進(jìn)程的父進(jìn)程，Zygote進(jìn)程本身是由init進(jìn)程孵化而來(lái)的。

• kthreadd進(jìn)程: 是所有內(nèi)核進(jìn)程的父進(jìn)程
• init進(jìn)程 ： 是所有用戶進(jìn)程的父進(jìn)程(或者父父進(jìn)程)
• zygote進(jìn)程 ： 是所有上層Java進(jìn)程的父進(jìn)程，另外zygote的父進(jìn)程是init進(jìn)程。

Framework層

如圖，Framework層分為Java Frameword和C++ Framework，分別由system_server進(jìn)程和media_server進(jìn)程負(fù)責(zé)啟動(dòng)和管理。

Zygote本身是一個(gè)Native的應(yīng)用程序，剛開始的名字為“app_process”，運(yùn)行過(guò)程中，通過(guò)系統(tǒng)調(diào)用將自己名字改為Zygote。在圖中的紅色線，便是Zygote fork出來(lái)的進(jìn)程，所有的App進(jìn)程都是由Zygote fork產(chǎn)生的。

image.png

• Zygote進(jìn)程，是由init進(jìn)程通過(guò)解析init.rc文件后fork生成的，Zygote進(jìn)程主要包含：
  加載ZygoteInit類，注冊(cè)Zygote Socket服務(wù)端套接字；
  加載虛擬機(jī)；
  preloadClasses；
  preloadResouces。
• System Server進(jìn)程，是由Zygote進(jìn)程fork而來(lái)，System Server是Zygote孵化的第一個(gè)進(jìn)程，System Server負(fù)責(zé)啟動(dòng)和管理整個(gè)Java framework，包含ActivityManager，PowerManager等服務(wù)。
• Media Server進(jìn)程，是由init進(jìn)程fork而來(lái)，負(fù)責(zé)啟動(dòng)和管理整個(gè)C++ framework，包含AudioFlinger，Camera Service，等服務(wù)。

App層

• Zygote進(jìn)程孵化出的第一個(gè)App進(jìn)程是Launcher，這是用戶看到的桌面App；
• Zygote進(jìn)程還會(huì)創(chuàng)建Browser，Phone，Email等App進(jìn)程，每個(gè)App至少運(yùn)行在一個(gè)進(jìn)程上。
• 所有的App進(jìn)程都是由Zygote進(jìn)程fork生成的。

Syscall && JNI

• Native與Kernel之間有一層系統(tǒng)調(diào)用(SysCall)層，見(jiàn)Linux系統(tǒng)調(diào)用(Syscall)原理;
• Java層與Native(C/C++)層之間的紐帶JNI，見(jiàn)Android JNI原理分析。

Andorid的啟動(dòng)過(guò)程
Android進(jìn)程整理

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總結(jié)

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