简介

AMS 是 Android 中最核心的服务之一，主要负责系统中四大组件的启动、切换、调度及应用进程的管理和调度等工作，其职责与操作系统中的进程管理和调度模块相类似，它本身也是一个 Binder 的实现类，应用进程能通过 Binder 机制调用系统服务。

安卓启动流程图：

下面依次讲解各个层的含义：

1. Loader 层

1.1 电源与系统启动

按下开机键之后，固化在ROM的引导代码开始执行，加载引导程序到RAM，之后开始运行。

1.2 引导程序

引导程序是 Android 操作系统开始运行的前一个程序，也是第一个程序，所以是针对于特定的主板与芯片，可以使用redboot,uboot,qibootloader或者开发自己的引导程序，它不是 Android 操作系统的一部分，引导程序是 OEM厂商(原设备制造商) 或者运营商加锁的地方。

  1. RedBoot：

    • RedBoot 是一个开源的嵌入式系统引导程序，通常用于嵌入式系统的启动和调试。它提供了一些调试和管理功能，如网络启动、固件更新等。

  2. U-Boot（Universal Bootloader）：

    • U-Boot 是一个流行的开源引导程序，广泛应用于嵌入式系统和嵌入式 Linux 设备中。它具有丰富的功能和支持多种处理器架构，如 ARM、MIPS、PowerPC 等。

  3. Qi Bootloader：

    • Qi Bootloader 是一个轻量级的开源引导程序，主要用于支持基于 Linux 的嵌入式系统。它专注于快速启动和加载 Linux 内核。

2. Kernel 层

它是 Android 的内核层，这里一般是刚开机结束，进入 Android 系统，内核层的启动流程如下：

  1. 启动 swapper 进程（pid=0），这是 系统初始化过程中 Kernel 创建的第一个进程，用于初始化进程管理，内存管理，加载 Display，Camera，Binder 等驱动相关工作。

    swapper 进程是系统中一个特殊的内核线程，比如上述的内存管理就是 把暂时不活动的活动移动到交换分区，这样就能释放内存供活跃活动使用。

  2. 启动 kthreadd 进程，这是 Linux 系统的内核进程，会创建内核工作线程kworkder、软中断线程ksoftirqd和thermal等内核守护进程。kthreadd是所有内核进程的鼻祖。

    1. kworker：

      • kworker 是内核中的工作线程，用于执行各种内核工作队列中的任务。这些任务可能涉及设备驱动、文件系统操作、内存管理等。kworker 线程通常在后台运行，处理各种异步任务，以减轻内核的负担。

    2. ksoftirqd：

      • ksoftirqd 是软中断线程，用于处理软中断（softirq）任务。软中断是一种在内核中处理高优先级任务的机制，通常用于处理网络数据包、定时器事件等。ksoftirqd 线程负责处理软中断任务，以确保系统的响应性能和实时性。

    3. thermal：

      • thermal 是用于处理系统温度管理的内核守护进程。在 Android 设备中，thermal 进程负责监控设备的温度情况，并根据设定的策略来调节 CPU 频率、降低性能或触发散热措施，以防止设备过热并保护硬件。

    这些内核工作线程和内核守护进程在 Android 系统中起着重要的作用，确保系统的正常运行、性能优化和硬件保护。它们负责处理各种内核任务、中断和系统管理工作，以保证系统的稳定性和可靠性。

3.HAL 层

也叫硬件抽象层，这是一个中间层，处于操作系统内核和硬件电路之间的接口层，目的在于将硬件抽象花，这样就可以保护硬件厂商的知识产权。采用了封装的思想，隐藏了硬件的接口细节，为操作系统提供虚拟硬件平台，这样还可以方便的在各种平台之间移植。

4. Native 层

native层主要包括有init进程孵化的用户空间的守护进程，bootanim开机动画和hal层等。init是Linux系统的守护进程，是所有用户空间进程的鼻祖。init进程是Linux系统中用户空间的第一个进程，进程号固定为1。

  • init进程会孵化出ueventd、logd、healthd、installd、adbd、lmkd等用户守护进程。

  • init进程还会启动ServiceManager（Binder服务管家）、bootanim（开机动画）等重要服务。

  • init进程孵化出 zygote 进程，Zygote 进程是 Android 系统的第一个 Java进程（虚拟机进程），zygote进程是所有Java进程的父进程。

5. Framework 层

  • Zygote 进程，是由 init进程 通过解析 init.rc文件 后 fork 生成的，Zygote进程 主要包含： - 加载 ZygoteInit类，注册 Zygote Socket服务端套接字； - 加载虚拟机； - PreloadClasses； - PreloadResouces。

  • Zygote进程 fork 出 System Server进程，System Server 是 Zygote 孵化的第一个进程，地位非常重要。

  • System Server进程：负责启动和管理整个 Java framework，包含 ActivityManager，PowerManager 等服务。

  • Media Server进程：负责启动和管理整个C++ framework，包含 AudioFlinger，Camera Service 等服务。

6. App 层

  • Zygote进程 孵化出的第一个 App进程 是 Launcher，这是用户看到的 桌面App。

  • Zygote进程 还会创建 Browser，Phone，Email 等 App进程，每个 App 至少运行在一个进程上。

  • 所有的 App进程 都是由 Zygote进程 fork 生成的。

7. 总结

以上的启动流程其实是非常粗略的，并不细致，目的在于去了解开机启动流程，为后续的学习做好准备。