当按下Android设备上的电源键时发生了什么？
Android的启动过程是怎样的？
什么是linux内核？
桌面系统的linux内核和Android系统的linux内核之间有什么不同？
什么是Bootloader？
什么是Zygote？
什么是x86和ARM linux？
什么是init.rc？
什么是系统服务？
当我们在思考Android启动过程的时候，脑海中总是会浮现出这么多的问题。
在这里我将为你解释Android的启动过程，希望能帮助你找到以上这些问题的答案。
Android是一个基于linux内核的开源操作系统，x86（x86是指一系列计算机微处理器指令集架构，这些指令集架构基于intel 8086 CPU）是linux内核部署最常见的系统。然而，所有的Android设备都运行在ARM处理器（ARM（来源于高级精简指令集机器，而这又来源于ARM架构））上，当然，英特尔的Xolo设备（http://xolo.in/xolo-x900-features）除外，Xolo来源于Atom 1.6GHz x86处理器。Android设备（或者嵌入式设备，又或者基于linux的ARM设备）的启动过程与桌面版本相比有一点差别。这篇文章中，我将只解释 Android设备的启动过程。关于基于linux的桌面系统的启动过程，推荐大家阅读Inside the linux boot process这篇文章。
当你按下电源开关后，Android设备执行了以下步骤
第一步：开机和系统启动
当电源按下，引导芯片代码从预定义的地方（固化在ROM）开始执行。加载Bootloader到RAM，然后执行。
第二步：Bootloader
Bootloader是在Android操作系统运行之前运行的一个小程序。Bootloader是运行的第一个程序，所以它是针对特定的主板与芯片的。设备制造商要么使用比较流行的的Bootloader，比如redboot、uboot、qi bootloader，要么开发自己的Bootloader，它不属于Android操作系统的部分。Bootloader是OEM厂商或者运营商加锁和限制的地方。
Bootloader分两个阶段执行。第一个阶段，检测外部RAM以及加载对第二阶段有用的程序，第二阶段，Bootloader设置网络、内存等等。这些对于运行内核是必要的，为了某些特定的目标，Bootloader可以向内核提供配置参数或者输入数据。
Android的Bootloader可以在<Android Source>\bootable\bootloader\legacy\usbloader目录找到。传统的加载器包含两个重要的文件，需要在这里说明：
1. init.s --- 初始化堆栈，清零BBS段，调用main.c中的_main()函数
2. main.c --- 初始化硬件（闹钟、主板、键盘、控制台），创建linux标签
要了解更多关于Android Bootloader的知识可以参考这个连接：
第三步：内核
Android内核的启动与桌面linux内核启动的方式类似。内核启动时开始设置高速缓存、内存保护机制、调度，加载驱动程序。当内核完成系统设置后，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。
第四步：init进程
init是第一个进程，我们可以管它叫root进程或者所有进程的父进程。init进程有两个任务，1. 挂载目录，比如/sys、/dev、/proc。2. 运行init.rc脚本。
· init进程可以在<Android Source>/system/core/init找到
· init.rc文件可以在<Android Source>/system/core/rootdir/init.rc找到
· readme.txt可以在<Android Source>/system/core/init/readme.txt找到
对于init.rc文件，Android中有特定的格式和规则。在Android中，我们称之为Android初始化语言。
Android初始化语言由四大类型的声明组成，分别是：Actions（动作）、Commands（命令）、Services（服务）、以及Options（选项）。
Action（动作）：Action（动作）就是一些命名的命令序列，Action（动作）有一个触发器，用来决定这个Action（动作）何时发生。
语法如下
n <trigger>
<command>
<command>
<command>
Service（服务）：Service（服务）是一些由init进程启动的程序、当这些Service（服务）退出时init进程会根据情况将其重启。
语法如下
service <name> <pathname> [<argument>]*
<option>
<option>
...
Options（选项）：Options（选项）是对服务的描述。它们影响init进程如何以及何时启动服务。
让我们看看默认的init.rc文件。这里我只列出了主要的事件以及服务。
Action/Service |
描述 |
on early-init |
设置init进程以及它创建的子进程的优先级。 为init进程设置安全环境。 |
on init |
设置全局环境 为cpu accounting创建cgroup(资源控制)挂载点 …… |
on fs |
挂载mtd分区 |
on post-fs |
更改系统目录的访问权限 |
on post-fs-data |
更改/data目录及其子目录的访问权限 |
on boot |
基本网络的初始化，内存管理等等 |
Service servicemanager |
启动系统的服务管理器来管理所有的本地服务，比如位置、音频、Shared preference等等 |
service zygote |
启动zygote进程 |
在这个阶段你就可以在设备的屏幕上看到“Android”logo了。
第五步：Zygote和Dalvik
在Java中，我们知道不同的虚拟机实例会为不同的应用分配不同的内存。假如Android应用应该尽可能快地启动，如果Android系统为每一个应用启动不同的Dalvik虚拟机实例，就会消耗大量的内存和时间。因此，为了克服这个问题，Android系统创造了”Zygote”。Zygote使得Dalvik虚拟机共享代码、低内存占用和最小的启动时间成为可能。Zygote是一个虚拟机进程，正如我们在前一个步骤所说，它在系统启动时启动。 Zygote预加载并且初始化核心类库。通常，这些核心类都是只读的，是Android SDK或者核心框架的一部分。在Java虚拟机中，每一个实例都有它自己的核心库类文件和堆对象的拷贝。
Zygote加载进程
1. 加载ZygoteInit类，源代码：<Android Source>/frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteInit.java
2. registerZygoteSocket() --- 为zygote命令连接注册一个服务器套接字
3. preloadClasses()---“preloaded-classes”是一个简单的包含一系列需要预加载类的文本文件，你可以在<Android Source>/frameworks/base找到“preloaded-classes”文件。
4. preloadResources() --- preloadResources意味着本地主题和布局以及android.R文件中包含的所有东西都会用这个方法加载。
在这个时候，你可以看到开机动画。
第六步：系统服务或服务
完成了上面几步之后，Runtime请求Zygote启动系统服务。系统服务同时使用native以及java编写，系统服务可以认为是一个进程。同一个系统服务可以以System Services的形式在Android SDK获得。系统服务包含了所有的System Services。
Zygote创建新的进程去启动系统服务。你可以在ZygoteInit类的”startSystemServer”方法中找到源代码。
核心服务：
1. 启动电源管理器
2. 创建Activity管理器
3. 启动电话注册
4. 启动包管理器
5. 设置Activity管理服务为系统进程
6. 启动上下文管理器
7. 启动系统Context Providers
8. 启动电池服务
9. 启动定时管理器
10. 启动传感服务
11. 启动窗口管理器
12. 启动蓝牙服务
13. 启动挂载服务
其他服务：
1. 启动状态栏服务
2. 启动硬件服务
3. 启动网络状态服务
4. 启动连接服务
5. 启动通知管理器
6. 启动设备存储监视服务
7. 启动定位管理器
8. 启动搜索服务
9. 启动剪切板服务
10. 启动登记服务
11. 启动壁纸服务
12. 启动音频服务
13. 启动耳机监听
14. 启动AdbSettingsObserver（处理adb命令）。
第七步：启动完成
一旦系统服务在内存中运行起来，Android就完成了启动过程。在这个时候“ACTION_BOOT_COMPLETED”广播就会发出去。
原文：In Depth : Android Boot Sequence / Process