一、Android按下開機鍵到啟動發(fā)生什么
Android系統(tǒng)雖然也是基于linux系統(tǒng)的,但是由于Android屬于嵌入式設備,并沒有像pc那樣的BIOS程序。
取而代之的是Bootloader?——系統(tǒng)啟動加載器。它類似于BIOS,在系統(tǒng)加載前,用以初始化硬件設備,建立內存空間的映像圖,為最終調用系統(tǒng)內核準備好環(huán)境。
在Android里沒有硬盤,而是ROM?,它類似于硬盤存放操作系統(tǒng),用戶程序等。ROM跟硬盤一樣也會劃分為不同的區(qū)域,用于放置不同的程序,在Android中主要劃分為一下幾個分區(qū):
/boot:存放引導程序,包括內核和內存操作程序/system:相當于電腦c盤,存放Android系統(tǒng)及系統(tǒng)應用/recovery:恢復分區(qū),可以進入該分區(qū)進行系統(tǒng)恢復/data:用戶數(shù)據(jù)區(qū),包含了用戶的數(shù)據(jù):聯(lián)系人、短信、設置、用戶安裝的程序/cache:安卓系統(tǒng)緩存區(qū),保存系統(tǒng)最常訪問的數(shù)據(jù)和應用程序/misc:包含一些雜項內容,如系統(tǒng)設置和系統(tǒng)功能啟用禁用設置/sdcard:用戶自己的存儲區(qū),可以存放照片,音樂,視頻等文件那么Bootloader是如何被加載的呢?我們可以想到,應該跟pc一樣,當開機加電的時候,cpu會從cpu制造廠商預設的地址上取指令,這個地址是各廠商約定俗稱的,類似于上面80×86架構里的0xFFFF0地址,因此Android手機會將固態(tài)存儲設備ROM預先映射到該地址上,當開機加電的時候,cpu就會從該地址執(zhí)行/boot分區(qū)下的Bootloader程序,載入linux內核到RAM中。
當linux內核啟動后會初始化各種軟硬件環(huán)境,加載驅動程序,掛載根文件系統(tǒng),并開始執(zhí)行根文件系統(tǒng)的init程序,init程序是Android啟動過程中最重要的核心程序。
init進程是Android系統(tǒng)中用戶進程的鼻祖進程。init進程會啟動各種系統(tǒng)本地服務,如:Media Server、Service Manager、bootanim(開機動畫)等。init進程會在解析init.rc文件后fork出Zygote,而Zygote是所有Java進程的父進程,我們的App都是由Zygote fork出來的。
Zygote進程主要包含:
隨后Zygote進程會fork出System Server進程,System Server進程負責啟動和管理整個framework,包括Activity Manager,PowerManager等服務。
當System Server將系統(tǒng)服務啟動就緒后,就會通知ActivityManager啟動為數(shù)不多的Android程序Home即我們看到的桌面程序。
至此,從Android手機開機到看到桌面程序所有過程分析完了。
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二、基于Linux的pc啟動過程
我們都知道,所有的程序軟件包括操作系統(tǒng)都是運行在內存中的,然而我們的操作系統(tǒng)一般是存放在硬盤上的,當我們按下開機鍵的時候,此時內存中什么程序也沒有,因此需要借助某種方式,將操作系統(tǒng)加載到內存中,而完成這項任務的就是?BIOS?。
裝過系統(tǒng)的人一定知道BIOS這個東西,那么它究竟是什么呢?
BIOS:Basic Input/Output System(基本輸入輸出系統(tǒng)),在IBM PC兼容系統(tǒng)上,是一種業(yè)界標準的固件接口(來自維基百科)。有點難以理解,其實BIOS是我們電腦啟動時加載的名列前茅個程序,這個程序不是由Java語言編寫也不是由C語言編寫,一般是匯編程序。
BIOS程序固化在主板上的一塊芯片上,是連接計算機硬件與操作系統(tǒng)的橋梁,它保存著計算機最重要的基本輸入輸出的程序、開機后自檢程序和系統(tǒng)自啟動程序。
那么問題來了,BIOS程序又是怎么啟動的?BIOS的啟動,是由硬件完成的,Intel 80×86系列的cpu的硬件都設計為加電(即開機瞬間)就進入16位實模式狀態(tài)運行,此時將cpu的硬件邏輯設計為強行將CS的值設置為0xFFFF,IP的值設置為0x0000,這樣CS:IP就指向了0xFFFF0這個位置,而這個位置就是BIOS程序的入口地址。
因此這是一個硬件廠商之間的約定,所有的BIOS程序入口地址均為0xFFFF0,這樣在開機的時候,就找到這個地址,如果該地址并沒有代碼段,那么計算機將會死機,如果這個地址處有代碼段,將會執(zhí)行這個代碼段,并由此執(zhí)行下去,即BIOS程序開始啟動。