ROM启动流程（从上电到Launcher启动）

一、框架图

二、简略流程

上电->启动BootROM->加载bootloader到RAM->。。。

三、基本流程

一、Bootloader阶段（从硬件到加载内核）

技术栈：芯片固件、引导加载程序、设备树

1. BootROM (芯片内部ROM)：
   • 原理：这是芯片上电后执行的第一段不可更改的代码，固化在CPU内部。它根据预定义的引脚电平（如音量键）确定启动模式（正常启动/Recovery/Download）。
   • 技术：读取eMMC/UFS的预定义地址（如 0x0），加载主Bootloader（如U-Boot）到内部SRAM并执行。
2. 主Bootloader (如U-Boot, Little Kernel)：
   • 流程：
     a. 初始化：初始化更复杂的硬件，如DDR内存、存储控制器、显示控制器。
     b. 加载：从存储的特定分区（如 boot）加载 boot.img 到内存。boot.img 包含内核与初始内存盘。
     c. 验证：验证内核签名（如果设备已解锁）。在A/B设备上，还会决定从哪个Slot（A或B）启动。
     d. 跳转：将CPU控制权交给内核，并传递设备树信息。
   • ROM开发关注点：boot.img的打包格式、kernel cmdline参数、设备树的编译与包含。

二、内核与早期用户空间阶段（建立运行环境）

技术栈：Linux内核、Init进程、设备树

1. 内核启动：
   • 流程：内核解压并初始化自身，解析Bootloader传递的设备树来识别硬件，初始化CPU调度、内存管理、驱动框架。
   • 关键动作：加载驱动模块，并挂载由boot.img中的ramdisk 构成的初始根文件系统（rootfs）。
   • 技术：ramdisk是一个临时的、内存中的根文件系统，包含启动所必需的最小文件，如init程序、驱动模块和fstab文件。
2. 第一阶段 Init (first_stage_init)：
   • 流程：内核启动的第一个用户空间进程就是 init。它首先执行first_stage_init。
   • 核心任务：
     a. 挂载早期分区：解析 ramdisk 中的 /fstab.<device>，挂载 system、vendor 等分区到 /system_root、/vendor。
     b. 准备环境：为切换到下一阶段做准备。
   • ROM开发关注点：device/目录下的fstab文件是设备挂载的蓝图，定义了分区、文件系统、挂载点。

三、系统服务启动阶段（软件世界的构建）

技术栈：Binder、Zygote、SystemServer、SELinux

1. 第二阶段 Init (second_stage_main)：

   • 流程：切换根目录到/system，并执行 /system/bin/init。
   • 核心任务：
     a. 初始化关键目录：创建并设置 /dev、/proc、/sys 等目录权限。
     b. 初始化属性服务：启动 property service，这是系统全局配置中心。
     c. 加载 SELinux 策略：进入安全增强模式。
     d. 解析并执行 init.rc 脚本：这是启动所有系统服务的总剧本。

2. Zygote 进程孵化：

   • 原理：init.rc 中会启动 zygote 服务（对应 /system/bin/app_process）。Zygote 是 “孵化器” ，它预加载了Android框架的类库和资源。当需要启动新App时，Zygote通过fork自身来快速创建新进程，极大节省内存和启动时间。
   • 流程：Zygote启动后，会 fork 出 system_server 进程。

3. SystemServer 启动（核心）：

   • 流程：system_server 是Android系统服务的“大管家”，它在 run 方法中逐步启动所有核心服务。

   • 关键服务启动顺序与原理：

     服务	缩写	启动时机/依赖	核心作用
     ActivityManagerService	AMS	较早启动	应用生命周期、四大组件调度的中枢
     PackageManagerService	PMS	依赖Installer	应用安装、解析、权限管理
     WindowManagerService	WMS	依赖DisplayManager	窗口管理、Surface分配、输入事件派发
     DisplayManagerService	DMS	较早启动	显示设备管理
     InputManagerService	IMS	依赖WMS	输入设备管理、事件流处理

   • 技术：这些服务大多通过Binder IPC机制向应用提供能力。Binder驱动在内核启动时已加载，此时SystemServer会将自己注册为Binder上下文管理者。

四、应用层启动（Launcher出现）

技术栈：ActivityManager、应用进程模型

1. 启动HOME Activity：
   • 流程：当核心服务就绪后，AMS会查找 Intent.CATEGORY_HOME 的Activity。它通过PMS查询所有已安装应用，找到默认Launcher（如 com.google.android.apps.nexuslauncher）。
   • 进程创建：AMS请求Zygote fork 出Launcher应用进程。
   • Activity启动：在新进程中，AMS指导Launcher完成Activity的创建、onCreate生命周期，并最终调用WMS为其创建窗口和Surface。
2. Launcher渲染界面：
   • 流程：Launcher加载布局，从PMS查询所有已安装应用，显示图标。WMS将Launcher的Surface与SurfaceFlinger合成，最终输出到屏幕。