linux内核启动Android系统启动过程详解
linux内核启动+Android系统启动过程详解
第一部分：汇编部分
Linux启动之
linux-rk3288-tchip/kernel/arch/arm/boot/compressed/
head.S分析这段代码是linux boot后执行的第一个程序，完成的主要工作是解压内核，然后跳转到相关执行地址。这部
分代码在做驱动开发时不需要改动，但分析其执行流程对是
理解android的第一步
开头有一段宏定义这是gnu arm汇编的宏定义。关于GUN 的汇编和其他编译器，在指令语法上有很大差别，具体可查
询相关GUN汇编语法了解
另外此段代码必须不能包括重定位部分。因为这时一开始必
须要立即运行的。所谓重定位，比如当编译时某个文件用到
外部符号是用动态链接库的方式，那么该文件生成的目标文
件将包含重定位信息，在加载时需要重定位该符号，否则执
行时将因找不到地址而出错
#ifdef DEBUG//开始是调试用，主要是一些打印输出函数，
不用关心
#if defined(CONFIG_DEBUG_ICEDCC)
……具体代码略
#endif
宏定义结束之后定义了一个段，
.section ".start", #alloc, #execinstr
这个段的段名是 .start，#alloc表示Section contains allocated data, #execinstr表示Section
contains executable instructions.
生成最终映像时，这段代码会放在最开头
.align
start:
.type start,#function /*.type指定
start这个符号是函数类型*/
.rept 8
mov r0, r0 //将此命令重复8次，相当于nop，这里是为中断向量保存空间
.endr
b 1f
.word 0x016f2818 @ Magic numbers to help the loader
.word start @ absolute load/run zImage
//此处保存了内核加载和运行的地址，实质上也是本函数的
运行地址
address
.word _edata
@ 内核结束地址
//注意这些地址在顶层vmlixu.lds（具体在/kernel文件夹里）里进行了定义，是链接的地址，加载内核后可能会进行重定
位
1: mov r7, r1 @ 保存architecture ID，这里是从bootload传递进来的
mov r8, r2 @ 保存参数列表atags指针
r1和r2中分别存放着由bootloader传递过来的architecture ID和指向标记列表的指针。这里将这两个参数先保存。
#ifndef __ARM_ARCH_2__
/*
* Booting from Angel - need to enter SVC mode and disable
* FIQs/IRQs (numeric definitions from
angel arm.h source).
* We only do this if we were in user mode
on entry.
*/
读取cpsr并判断是否处理器处于supervisor模式——从bootload进入kernel，系统已经处于SVC32模式；而利用angel进入则处于user模式，还需要额外两条指令。之后是
再次确认中断关闭，并完成cpsr写入
Angel 是ARM的调试协议,一般用的是MULTI-ICE。ANGLE需要在板子上有驻留程序,然后通过串口就可以调试了。用过的AXD或trace调试环境的话，对此应该比较熟悉。not_angel: //若不是通过angel调试进入内核
mrs r2, cpsr @ turn off interrupts to
orr r2, r2, #0xc0 @ prevent angel from running
msr cpsr_c, r2 //这里将cpsr中I、F位分别置“1”，关闭IRQ和FIQ
#else
teqp pc, #0x0c000003 @ turn off interrupts
常用TEQP PC,#(新模式编号)来改变模式
#endif
另外链接器会把一些处理器相关的代码链接到这个位置，
也就是arch/arm/boot/compressed/head-xxx.S文件中的代码。在高通平台下，这个文件是head-msm.S连接脚是compress/vmlinux.lds，其中部分内容大致如下,在连接时，连接器根据每个文件中的段名将相同的段合在一起，比如将head.S和head-msm.S的.start段合在一起
SECTIONS
{
. = TEXT_START;
_text = .;
.text : {
_start = .;
*(.start)
*(.text)
*(.text.*)
*(.fixup)
*(.gnu.warning)
*(.rodata)
*(.rodata.*)
*(.glue_7)
*(.glue_7t)
*(.piggydata)
. = ALIGN(4);
}
_etext = .;
}
下面即进入.text段
.text
adr r0, LC0 //当前运行时LC0符号所在地址位置，注意，这里用的是adr指令，这个指令会根据目前PC的值，计算符号相对于PC的位置，是个相对地址。之所以这样做，是因为下面指令用到了绝对地址加载ldmia指令，必须要调整确定目前LC0的真实位置，这个位置也就是用adr来计算ldmia r0, {r1, r2, r3, r4, r5, r6, ip, sp}
subs r0, r0, r1 @ //这里获得当前LCD0实际地址与链接地址差值
//r1即是LC0的连接地址，也即由vmlinux.lds定位的地址//差值存入r0中。
beq not_relocated //如果相等不需要重定
位，因为已经在正确的//地址运行了。重定位的原因是，MMU 单元未使能，不能进行地址映射，必须要手工重定位。
下面举个简单例子说明：
如果连接地址是0xc0000000，那么LC0的连接地址假如连接为0xc0000010，那么LC0相对于连接起始地址的差为
0x10，当此段代码是从0xc0000000运行的话，那么执行adr r0，LC0的值实际上按下面公式计算：
R0=PC+0x10，由于PC=连接处的值，可知，此时是在ram 中运行，同理如果是在不是在连接处运行，则假设是在
0x00000000处运行，则R0=0x00000000+0x10，可知，此时不是在ram的连接处运行。
上面这几行代码用于判断代码是否已经重定位到内存中，
LC0这个符号在head.S中定义如下，实质上相当于c语言的全局数据结构，结构的每个域存储的是一个指针。指针本
身的值代表不同的代码段，已经在顶层连接脚本vmlinux.lds 里进行了赋值，比如_start是内核开始的地址
.type LC0, #object
LC0: .word LC0 @
r1 //这个要加载到r1中的LC0是链接时LC0的地址
.word __bss_start @ r2
.word _end
@ r3
.word zreladdr @ r4
.word _start @ r5
.word _got_start @ r6
.word _got_end @ ip
.word user_stack+4096
@ sp
通过当前运行时LC0的地址与链接器所链接的地址进行比
较判断。若相等则是运行在链接的地址上。
如果不是运行在链接的地址上，则下面的代码必须修改相关
地址，进行重新运行
/*
* r5 - zImage base address
* r6 - GOT start
* ip - GOT end
*/
//修正实际运行的位置，否
则跳转指令就找不到相关代码
add r5, r5, r0 //修改内核映像基地址
add r6, r6, r0
add ip, ip, r0 //修改got表的起始和结束位
置
#ifndef CONFIG_ZBOOT_ROM
/*若没有定义CONFIG_ZBOOT_ROM，此时运行的是完全位置无关代码
位置无关代码，也就是不能有绝对地址寻址。所以为了保持
相对地址正确，
需要将bss段以及堆栈的地址都进行调整
* r2 - BSS start
* r3 - BSS end
* sp - stack pointer
*/
add r2, r2, r0
add r3, r3, r0
add sp, sp, r0
//全局符号表的地址也需要更改，否则，对全局变量引用将
会出错
1: ldr r1, [r6, #0] @ relocate entries in the GOT
add r1, r1, r0 @ table. This fixes up the
str r1, [r6], #4 @ C references.
cmp r6, ip
blo 1b
#else //若定义了CONFIG_ZBOOT_ROM，只对got表中在bss段以外的符号进行重定位
1: ldr r1, [r6, #0] @ relocate entries in the GOT
cmp r1, r2 @ entry < bss_start ||
cmphs r3, r1 @ _end < entry
addlo r1, r1, r0 @ table. This fixes up the
str r1, [r6], #4 @ C references.
cmp r6, ip
blo 1b
#endif
如果运行当前运行地址和链接地址相等，则不需进行重定位。直接清除bss段
not_relocated: mov r0, #0
1: str r0, [r2], #4 @ clear bss
str r0, [r2], #4
str r0, [r2], #4
str r0, [r2], #4
cmp r2, r3
blo 1b
之后跳转到cache_on处
bl cache_on
cache_on定义
.align 5
cache_on: mov r3, #8 @ cache_on function
b call_cache_fn
把r3的值设为8。这是一个偏移量，也就是索引proc_types 中的操作函数。
然后跳转到call_cache_fn。这个函数的定义如下：
call_cache_fn:
adr r12, proc_types //把proc_types的相对地址加载到r12中
#ifdef CONFIG_CPU_CP15
mrc p15, 0, r6, c0, c0 @ get processor ID
#else
ldr r6, =CONFIG_PROCESSOR_ID
#endif
1: ldr r1, [r12, #0] @ get value
ldr r2, [r12, #4] @ get mask
eor r1, r1, r6 @ (real ^ match)
tst r1, r2 @是否和CPU ID 匹配？
addeq pc, r12, r3 @ 用刚才的偏移量，查找//到cache操作函数，找到后就执行相关操作，比如执行 b __armv7_mmu_cache_on
//
add r12, r12, #4*5 //如果不相等，则偏移到下个
proc_types结构处
b 1b
addeq pc, r12, r3 @ call cache function
proc_type的定义如下，实质上还是一张数据结构表
.type proc_types,#object
proc_types:
.word 0x41560600 @ ARM6/610
.word 0xffffffe0
b __arm6_mmu_cache_off @ works, but slow
b __arm6_mmu_cache_off
mov pc, lr
@ b __arm6_mmu_cache_on
@ untested
@ b __arm6_mmu_cache_off
@ b __armv3_mmu_cache_flush
.word 0x00000000 @ old ARM ID
.word 0x0000f000
mov pc, lr
mov pc, lr
mov pc, lr
.word 0x41007000 @ ARM7/710
.word 0xfff8fe00
b __arm7_mmu_cache_off
b __arm7_mmu_cache_off
mov pc, lr
.word 0x41807200 @ ARM720T (writethrough)
.word 0xffffff00
b __armv4_mmu_cache_on
b __armv4_mmu_cache_off
mov pc, lr
.word 0x41007400 @ ARM74x
.word 0xff00ff00
b __armv3_mpu_cache_on
b __armv3_mpu_cache_off
b __armv3_mpu_cache_flush
.word 0x41009400 @ ARM94x
.word 0xff00ff00
b __armv4_mpu_cache_on
b __armv4_mpu_cache_off
b __armv4_mpu_cache_flush
.word 0x00007000 @ ARM7 IDs
.word 0x0000f000
mov pc, lr
mov pc, lr
mov pc, lr
@ Everything from here on will be the new ID system.
.word 0x4401a100 @ sa110 / sa1100
.word 0xffffffe0
b __armv4_mmu_cache_on
b __armv4_mmu_cache_off
b __armv4_mmu_cache_flush
.word 0x6901b110 @ sa1110
.word 0xfffffff0
b __armv4_mmu_cache_on
b __armv4_mmu_cache_off
b __armv4_mmu_cache_flush
@ These match on the architecture ID
.word 0x00020000 @
.word 0x000f0000 //
b __armv4_mmu_cache_on
b __armv4_mmu_cache_on //指令的地址
b __armv4_mmu_cache_off
b __armv4_mmu_cache_flush
.word 0x00050000 @ ARMv5TE
.word 0x000f0000
b __armv4_mmu_cache_on
b __armv4_mmu_cache_off
b __armv4_mmu_cache_flush
.word 0x00060000 @ ARMv5TEJ
.word 0x000f0000
b __armv4_mmu_cache_on
b __armv4_mmu_cache_off
b __armv4_mmu_cache_flush
.word 0x0007b000 @ ARMv6
.word 0x0007f000
b __armv4_mmu_cache_on
b __armv4_mmu_cache_off
b __armv6_mmu_cache_flush
.word 0 @ unrecognised type
.word 0
mov pc, lr
mov pc, lr
mov pc, lr
.size proc_types, . - proc_types
找到执行的cache函数后，就用上面的addeq pc, r12, r3直接跳转，例如执行下面这个处理器结构的cache函数
__armv7_mmu_cache_on:
mov r12, lr //注意，这里需要手工保存返回地址！！这样做的原因是下面的bl指令会覆盖掉原来的lr，为保证程序正确返回，需要保存原来lr的值
bl __setup_mmu
mov r0, #0
mcr p15, 0, r0, c7, c10, 4 @ drain
write buffer
mcr p15, 0, r0, c8, c7, 0 @ flush I,D TLBs
mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0 @ read control reg
orr r0, r0, #0x5000 @
I-cache enable, RR cache replacement
orr r0, r0, #0x0030
bl __common_mmu_cache_on
mov r0, #0
mcr p15, 0, r0, c8, c7, 0 @ flush I,D TLBs
mov pc, r12 //返回到cache_on
这个函数首先执行__setup_mmu，然后清空write buffer、I/Dcache、TLB.接着打开i-cache，设置为Round-robin replacement。调用__common_mmu_cache_on,打开mmu 和d-cache.把页表基地址和域访问控制写入协处理器寄存
器c2、c3.
__common_mmu_cache_on函数数定义如下：
__common_mmu_cache_on:
#ifndef DEBUG
orr r0, r0, #0x000d @
Write buffer, mmu
#endif
mov r1, #-1 //-1的补码是ffff ffff,
mcr p15, 0, r3, c2, c0, 0 @ 把页表地址存于协处理器寄存器中
mcr p15, 0, r1, c3, c0, 0 @设置domain access control寄存器
b 1f
.align 5 @ cache line aligned
1: mcr p15, 0, r0, c1, c0, 0 @ load control register
mrc p15, 0, r0, c1, c0, 0 @ and read it back to
sub pc, lr, r0, lsr #32 @ properly flush pipeline
重点来看一下__setup_mmu这个函数，定义如下：
__setup_mmu: sub r3, r4, #16384 @ Page directory size
bic r3, r3, #0xff @ Align the
android系统开机启动流程分析
一，系统引导bootloader 加电，cpu执行bootloader程序，正常启动系统，加载boot.img【其中包含内核。还有ramdisk】 二，内核kernel bootloader加载kernel，kernel自解压，初始化，载入built-in驱动程序，完成启动。 内核启动后会创建若干内核线程，在后装入并执行程序/sbin/init/,载入init process，切换至用户空间（user-space） 内核zImage解压缩 head.S【这是ARM-Linux运行的第一个文件，这些代码是一个比较独立的代码包裹器。其作用就是解压Linux内核，并将PC指针跳到内核（vmlinux）的第一条指令】首先初始化自解压相关环境（内存等），调用decompress_kernel进行解压，解压后调用start_kernel启动内核【start_kernel是任何版本linux内核的通用初始化函数，它会初始化很多东西，输出linux版本信息，设置体系结构相关的环境，页表结构初始化，设置系 统自陷入口，初始化系统IRQ，初始化核心调度器等等】，最后调用rest_init【rest_init 会调用kernel_init启动init进程（缺省是/init）。然后执行schedule开始任务调度。这个init是由android的./system/core/init下的代码编译出来的，由此进入了android的代码】。 三，Init进程启动 【init是kernel启动的第一个进程，init启动以后，整个android系统就起来了】 init进程启动后，根据init.rc 和init.
linux启动过程
Linux系统启动过程分析 by 王斌斌 binbinwang118@https://www.sodocs.net/doc/654060614.html, Linux系统启动过程分析 操作系统的启动过程，实际上是控制权移交的过程。Linux 系统启动包含四个主要的阶段：BIOS initialization, boot loader, kernel initialization, and init startup.见下图： 阶段一、BIOS initialization，主要功能如下： 1.Peripherals detected 2.Boot device selected 3.First sector of boot device read and executed 系统上电开机后，主板BIOS（Basic Input / Output System）运行POST（Power on self test）代码，检测系统外围关键设备（如：CPU、内存、显卡、I/O、键盘鼠标等）。硬件配置信息及一些用户配置参数存储在主板的CMOS( Complementary Metal Oxide Semiconductor)上（一般64字节），实际上就是主板上一块可读写的RAM芯片，由主板上的电池供电，系统掉电后，信息不会丢失。 执行POST代码对系统外围关键设备检测通过后，系统启动自举程序，根据我们在BIOS中设置的启动顺序搜索启动驱动器（比如的硬盘、光驱、网络服务器等）。选择合适的启动器，比如通常情况下的硬盘设备，BIOS会读取硬盘设备的第一个扇区（MBR，512字节），并执行其中的代码。实际上这里BIOS并不关心启动设备第一个扇区中是什么内容，它只是负责读取该扇区内容、并执行，BIOS的任务就完成了。此后将系统启动的控制权移交到MBR部分的代码。 注：在我们的现行系统中，大多关键设备都是连在主板上的。因此主板BIOS提供了一个操作系统（软件）和系统外围关键设备（硬件）最底级别的接口，在这个阶段，检测系统外围关键设备是否准备好，以供操作系 “” 统使用。 阶段二、Boot Loader 关于Boot Loader，简单的说就是启动操作系统的程序，如grub，lilo，也可以将boot loader本身看成一个小系统。 The BIOS invokes the boot loader in one of two ways: 1.It pass control to an initial program loader (IPL) installed within a driver's Master Boot Record (MBR) 2.It passes control to another boot loader, which passes control to an IPL installed within a partition's boot sector. In either case, the IPL must exist within a very small space, no larger than 446 bytes. Therefore, the IPL for GRUB is merely a first stage, whose sole task is to locate and load a second stage boot loader, which does most of the work to boot the system. There are two possible ways to configure boot loaders: Primary boot loader: Install the first stage of your Linux boot loader into the MBR. The boot loader must be configure to pass control to any other desired operating systems. Secondary boot loader: Install the first stage of your Linux boot loader into the boot sector of some partition. Another boot loader must be installed into the MBR, and configured to pass control to your Linux boot loader. 假设Boot Loader 为grub (grub-0.97)，其引导系统的过程如下： grub 分为stage1 (stage1_5) stage2两个阶段。stage1 可以看成是initial program loaderI（IPL），而stage2则实现了grub 的主要功能，包括对特定文件系统的支持（如ext2,ext3，reiserfs等），grub自己的shell，以及内部程序（如：kernrl，initrd，root ）等。
Android 开机启动流程
Androiｄ的开机流程 1. 系统引导ｂｏotloader 1) 源码：bootable／bootｌｏａdｅr/* 2) 说明：加电后,CPＵ将先执行bootｌoadｅｒ程序,此处有三种选择 ａ) 开机按Camｅra+Power启动到fａsｔｂｏot,即命令或SD卡烧写模式，不加载内核及文件系统，此处可以进行工厂模式的烧写 b) 开机按Home＋Power启动到reｃｏｖery模式，加载rｅcovｅrｙ.ｉｍg，reｃｏvery.i ｍg包含内核，基本的文件系统，用于工程模式的烧写 ｃ) 开机按Power,正常启动系统,加载booｔ.iｍg，ｂooｔ.ｉｍg包含内核，基本文件系统，用于正常启动手机(以下只分析正常启动的情况) 2. 内核keｒnel 1) 源码：ｋerｎel／* 2) 说明:keｒnel由ｂooｔloａder加载 3. 文件系统及应用inｉｔ 1) 源码：syｓtem／ｃoｒe/ｉnit/＊ 2) 配置文件：ｓｙstem/ｒoｏtdir/ｉnit.rｃ, 3) 说明：iｎｉｔ是一个由内核启动的用户级进程,它按照init．ｒｃ中的设置执行:启动服务(这里的服务指ｌｉnｕx底层服务，如adbd提供aｄb支持，vｏlｄ提供SD卡挂载等)，执行命令和按其中的配置语句执行相应功能 4. 重要的后台程序zygote 1）源码：frameworks/ｂaｓｅ/cｍdｓ/ａｐp_main.ｃｐp等 2) 说明：ｚyｇｏｔe是一个在ｉnｉt.ｒc中被指定启动的服务,该服务对应的命令是/ｓystｅm/bin/app_ｐrocess a）建立Java Runtimｅ,建立虚拟机 b) 建立Sｏcket接收ActivitｙMaｎａngerService的请求,用于Fork应用程序 c) 启动System Ｓerｖｅr ５. 系统服务system sｅrｖer 1）源码：ｆrameｗorkｓ/baｓe/seｒvices/jaｖa/com/andrｏid/seｒｖer/SystemSｅrver.jav ａ 2) 说明：被zｙgoｔe启动,通过SｙsｔｅｍMａｎager管理androiｄ的服务（这里的服务指ｆramｅwoｒkｓ/base/servｉces下的服务,如卫星定位服务,剪切板服务等) 6. 桌面launcheｒ 1）源码：AcｔivityＭanaｇeｒService.java为入口，packaｇｅs/apps/launcher*实现 2) 说明：系统启动成功后ＳystｅmＳervｅr使用xxx．systeｍＲeady()通知各个服务,系统已经就绪，桌面程序Home就是在ActiｖityＭanａgerService．systｅmRｅady()通知的过程中建立的,最终调用（)启launcｈeｒ 7. 解锁 1) 源码: ｆraｍeworkｓ/poｌicies/ｂase/pｈonｅ/coｍ/andrｏiｄ/ｉｎteｒnal/ｐolｉcy/ｉmpl/＊loｃk* 2) 说明：系统启动成功后SystemSｅrｖer调用ｗｍ.sｙｓteｍRｅady()通知ＷindｏwＭａnageｒService,进而调用PhonｅＷｉｎdowManａger，最终通过LockＰaｔternKeｙgｕaｒｄＶiew显示解锁界面，跟踪代码可以看到解锁界面并不是一个Ａctivity,这是只是向特定层上绘图,其代码了存放在特殊的位置
linux内核启动 Android系统启动过程详解
linux内核启动+Android系统启动过程详解 第一部分：汇编部分 Linux启动之 linux-rk3288-tchip/kernel/arch/arm/boot/compressed/ head.S分析这段代码是linux boot后执行的第一个程序，完成的主要工作是解压内核，然后跳转到相关执行地址。这部分代码在做驱动开发时不需要改动，但分析其执行流程对是理解android的第一步 开头有一段宏定义这是gnu arm汇编的宏定义。关于GUN 的汇编和其他编译器，在指令语法上有很大差别，具体可查询相关GUN汇编语法了解 另外此段代码必须不能包括重定位部分。因为这时一开始必须要立即运行的。所谓重定位，比如当编译时某个文件用到外部符号是用动态链接库的方式，那么该文件生成的目标文件将包含重定位信息，在加载时需要重定位该符号，否则执行时将因找不到地址而出错 #ifdef DEBUG//开始是调试用，主要是一些打印输出函数，不用关心 #if defined(CONFIG_DEBUG_ICEDCC)
……具体代码略 #endif 宏定义结束之后定义了一个段， .section ".start", #alloc, #execinstr 这个段的段名是 .start，#alloc表示Section contains allocated data, #execinstr表示Section contains executable instructions. 生成最终映像时，这段代码会放在最开头 .align start: .type start,#function /*.type指定start这个符号是函数类型*/ .rept 8 mov r0, r0 //将此命令重复8次，相当于nop，这里是为中断向量保存空间 .endr b 1f .word 0x016f2818 @ Magic numbers to help the loader
分析Android 开机启动慢的原因
开机启动花了40多秒，正常开机只需要28秒就能开机起来。 内核的启动我没有去分析，另一个同事分析的。我主要是分析从SystemServer启来到开机动画结束显示解锁界面的这段时间，也就是开机动画的第三个动画开始到结束这段时间，这是个比较耗时阶段，一般都在17秒左右(见过牛B的手机，只需5秒)。 SystemServer分两步执行：init1和init2。init1主要是初始化native的服务，代码在sy stem_init.cpp的system_init，初始化了SurfaceFlinger和SensorService这两个native的服务。init2启动的是java的服务，比如ActivityManagerService、WindowManagerService、PackageManagerService等，在这个过程中PackageManagerService用的时间最长，因为PackageManagerService会去扫描特定目录下的jar包和apk文件。 在开机时间需要40多秒的时，从Log上可以看到，从SurfaceFlinger初始化到动画结束，要27秒左右的时间,即从SurfaceFlinger::init的LOGI("SurfaceFlinger is starting")这句Log到void SurfaceFlinger::bootFinished()的LOGI("Boot is finished (%ld ms)", long(ns 2ms(duration)) )，需要27秒左右的时间，这显然是太长了，但到底是慢在哪了呢？应该在个中间的点，二分一下，于是想到了以启动服务前后作为分隔：是服务启动慢了，还是在服务启动后的这段时间慢？以ActivityManagerService的Slog.i(TAG, "System now ready")的这句Log为分割点，对比了一下，在从SurfaceFlinger is starting到System now read y多了7秒左右的时间，这说明SystemServer在init1和init2过程中启动慢了，通过排查，发现在init1启动的时候，花了7秒多的时间，也就是system_init的LOGI("Entered system _init()")到LOGI("System server: starting Android runtime.\n")这段时间用了7秒多，而正常情况是400毫秒便可以初始化完，通过添加Log看到，在SensorService启动时，用了比较长的时间。 不断的添加Log发现，在启动SensorService时候，关闭设备文件变慢了，每次关闭一个/dev/input/下的设备文件需要100ms左右，而SensorService有60~70次的关闭文件，大概有7s左右的时间。 调用流程是: frameworks/base/cmds/system_server/library/system_init.cpp: system_init->SensorServi ce::instantiate frameworks/native/services/sensorservice/SensorService.cpp: void SensorService::onFi rstRef()->SensorDevice& dev(SensorDevice::getInstance()) hardware/libsensors/SensorDevice.cpp: SensorDevice::SensorDevice()->sensors_open hardware/libsensors/sensors.cpp: open_sensors->sensors_poll_context_t sensors_poll_context_t执行打开每个传感器设备时，遍历/dev/input/目录下的设备文件，以匹配当前需要打开的设备，遍历文件是在 hardware/libsensors/SensorBase.cpp的openInput下实现，如果打开的设备文件不是正在打开的设备文件，会执行下面语句的else部分： if (!strcmp(name, inputName)) { strcpy(input_name, filename); break;
linux、内核源码、内核编译与配置、内核模块开发、内核启动流程
linux、内核源码、内核编译与配置、内核模块开发、内核启动流程（转） linux是如何组成的？ 答：linux是由用户空间和内核空间组成的 为什么要划分用户空间和内核空间？ 答：有关CPU体系结构，各处理器可以有多种模式，而LInux这样的划分是考虑到系统的 安全性，比如X86可以有4种模式RING0~RING3 RING0特权模式给LINUX内核空间RING3给用户空间 linux内核是如何组成的？ 答：linux内核由SCI（System Call Interface）系统调用接口、PM（Process Management）进程管理、MM（Memory Management）内存管理、Arch、 VFS（Virtual File Systerm）虚拟文件系统、NS（Network Stack）网络协议栈、DD（Device Drivers）设备驱动 linux 内核源代码 linux内核源代码是如何组成或目录结构？ 答：arc目录存放一些与CPU体系结构相关的代码其中第个CPU子目录以分解boot,mm,kerner等子目录 block目录部分块设备驱动代码 crypto目录加密、压缩、CRC校验算法 documentation 内核文档 drivers 设备驱动 fs 存放各种文件系统的实现代码 include 内核所需要的头文件。与平台无关的头文件入在include/linux子目录下，与平台相关的头文件则放在相应的子目录中 init 内核初始化代码 ipc 进程间通信的实现代码 kernel Linux大多数关键的核心功能者是在这个目录实现（程序调度，进程控制，模块化） lib 库文件代码 mm 与平台无关的内存管理，与平台相关的放在相应的arch/CPU目录net 各种网络协议的实现代码，注意而不是驱动 samples 内核编程的范例 scripts 配置内核的脚本 security SElinux的模块 sound 音频设备的驱动程序 usr cpip命令实现程序 virt 内核虚拟机 内核配置与编译 一、清除 make clean 删除编译文件但保留配置文件
安卓开机动画以及制作(课程设计)
洛阳理工学院 课程设计报告 课程名称嵌入式系统课程设计 设计题目 Android开机动画及声音制作专业 班级 学号 姓名 完成日期 2017年月日
课程设计任务书 设计题目:Android开机动画与声音制作 设计内容与要求： 修改Android开机动画和声音的是建立自定义Android系统的入门课程和基本功。Android系统的开机动画需要修改和设定bootanimation.zip文件，修改开机声音需要自定义OGG文件并导入系统指定位置。 题目的基本要求如下： 1. 寻找并下载合适的开机视频； 2. 将视频转换成连续的PNG图像文件； 3. 修改desc.txt文件并打包bootanimation.zip文件； 4. 获取合适的开机声音并利用格式工厂工具转换为OGG格式； 5. 通过adb shell指令，进入控制板系统内并修改android系统文件只读属性； 6. 点击开发板的“复位”进行复位，重启开发板查看修改结果。 指导教师： 年6月日 课程设计评语 成绩： 指导教师：_______________ 年月日
目录 第1章概述 (2) 1.1 Android应用平台简介 (2) 1.2 RK2928开发板介绍 (2) 第2章 Android开机动画及声音制作 (5) 2.1 基本操作流程 (5) 2.2 开机动画的制作与添加 (6) 2.3 开机声音的制作与添加 (11) 2.4 开机动画及声音结果 (12) 第3章心得体会 (13)
第1章概述 1.1 Android应用平台简介 Android一词的本义指“机器人”，同时也是Google于2007年11月5日宣布的基于Linux平台的开源手机操作系统的名称，该平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成。Android是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统，主要使用于移动设备，如智能手机和平板电脑，由Google公司和开放手机联盟领导及开发。尚未有统一中文名称，中国大陆地区较多人使用“安卓”或“安致”。Android操作系统最初由Andy Rubin开发，主要支持手机。2005年8月由Google收购注资。2007年11月，Google与84家硬件制造商、软件开发商及电信营运商组建开放手机联盟共同研发改良Android系统。随后Google以Apache开源许可证的授权方式，发布了Android的源代码。第一部Android智能手机发布于2008年10月。Android逐渐扩展到平板电脑及其他领域上，如电视、数码相机、游戏机等。2011年第一季度，Android在全球的市场份额首次超过塞班系统，跃居全球第一。2013年的第四季度，Android平台手机的全球市场份额已经达到78.1%。 1.2 RK2928开发板介绍 图1-1 实验板外观 作为RK292系列里较为高级的芯片之一，RK2928提供了比较不错的性能。较RK2926，RK2928集成了HDMI 1.4a控制器及GPS基带的支持，为300元价
linux grub 引导启动过程详解
linux grub 引导启动过程详解 2008-01-08 17:18 这几天看了很多文档,算是对linux的启动过程有了比较细致的了解. 网上有很多文章谈到这方面的内容,但总觉得没有一篇完全的解析linux启动的 细节,下面是我小弟在学习的过程中总结出来的一些东东.这个是完整的linux启动过程, 不涉及内核,但是我觉得比较详细哦. (由于本人比较懒,这一段是从网上抄的) 机器加电启动后,BIOS开始检测系统参数,如内存的大小,日期和时间,磁盘 设备以及这些磁盘设备用来引导的顺序,通常情况下，BIOS都是被配置成首先检查 软驱或者光驱（或两者都检查），然后再尝试从硬盘引导。如果在这些可移动的设 备中，没有找到可引导的介质，那么BIOS通常是转向第一块硬盘最初的几个扇区， 寻找用于装载操作系统的指令。装载操作系统的这个程序就是boot loader. linux里面的boot loader通常是lilo或者grub,从Red Hat Linux 7.2起，GRUB( GRand Unified Bootloader)取代LILO成为了默认的启动装载程序。那么启动的时候grub是如何被载入的呢 grub有几个重要的文件,stage1,stage2,有的时候需要stage1.5.这些文件一般都 在/boot/grub文件夹下面.grub被载入通常包括以下几个步骤: 1. 装载基本的引导装载程序(stage1),stage1很小,网上说是512字节,但是在我的系统上用du -b /boot/grub/stage1 显示的是1024个字节,不知道是不是grub版本不同的缘故还是我理解有误.stage1通常位于主引导扇区里面,对于硬盘就是MBR了,stage1的主要功能就是装载第二引导程序(stage2).这主要是归结于在主引导扇区中没有足够的空间用于其他东西了,我用的是grub 0.93,stage2文件的大小是107520 bit. 2. 装载第二引导装载程序(stage2),这第二引导装载程序实际上是引出更高级的功能, 以允许用户装载入一个特定的操作系统。在GRUB中，这步是让用户显示一个菜单或是输入命令。由于stage2很大,所以它一般位于文件系统之中(通常是boot所在的根 分区). 上面还提到了stage1.5这个文件,它的作用是什么呢你到/boot/grub目录下看看, fat_stage_1.5 e2fs_stage_1.5 xfs_stage_1.5等等,很容易猜想stage1.5和文件系统 有关系.有时候基本引导装载程序(stage1)不能识别stage2所在的文件系统分区,那么这 时候就需要stage1.5来连接stage1和stage2了.因此对于不同的文件系统就会有不同的stage1.5.但是对于grub 0.93好像stage1.5并不是很重要,因为我试过了,在没有stage1.5 的情况下, 我把stage1安装在软盘的引导扇区内,然后把stage2放在格式化成ext2或者fat格式的软盘内,启动的时候照常引导,并不需要e2fs_stage_1.5或者fat_stage_1.5. 下面是我的试验: #mkfs.ext2 /dev/fd0 #mount -t ext2 /dev/fd0 /mnt/floppy #cd /mnt/floppy #mkdir boot #cd boot #mkdir grub (以上三步可用mkdir -p boot/grub命令完成) #cd grub #cp /boot/grub/{stage1,stage2,grub.conf} ./ #cd; umount /mnt/floppy
基于MT6752的 android 系统启动流程分析报告
基于MT6752的Android系统启动流程分析报告 1、Bootloader引导 (2) 2、Linux内核启动 (23) 3、Android系统启动 (23) 报告人： 日期：2016.09.03
对于Android整个启动过程来说，基本可以划分成三个阶段：Bootloader引导、Linux kernel启动、Android启动。但根据芯片架构和平台的不同，在启动的Bootloader阶段会有所差异。 本文以MTK的MT6752平台为例，分析一下基于该平台的Android系统启动流程。 1、Bootloader引导 1.1、Bootloader基本介绍 BootLoader是在操作系统运行之前运行的一段程序，它可以将系统的软硬件环境带到一个合适状态，为运行操作系统做好准备，目的就是引导linux操作系统及Android框架(framework)。 它的主要功能包括设置处理器和内存的频率、调试信息端口、可引导的存储设备等等。在可执行环境创建好之后，接下来把software装载到内存并执行。除了装载software，一个外部工具也能和bootloader握手(handshake)，可指示设备进入不同的操作模式，比如USB下载模式和META模式。就算没有外部工具的握手，通过外部任何组合或是客户自定义按键，bootloader也能够进入这些模式。 由于不同处理器芯片厂商对arm core的封装差异比较大，所以不同的arm处理器，对于上电引导都是由特定处理器芯片厂商自己开发的程序，这个上电引导程序通常比较简单，会初始化硬件，提供下载模式等，然后才会加载通常的bootloader。 下面是几个arm平台的bootloader方案： marvell(pxa935) : bootROM + OBM + BLOB informax(im9815) : bootROM + barbox + U-boot mediatek(mt6517) : bootROM + pre-loader + U-boot broadcom(bcm2157) : bootROM + boot1/boot2 + U-boot 而对MT6752平台，MTK对bootloader引导方案又进行了调整，它将bootloader分为以下两个部分： (1) 第1部分bootloader，是MTK内部(in-house)的pre-loader，这部分依赖平台。 (2) 第2部分bootloader，是LK（little kernel的缩写，作用同常见的u-boot差不多），这部分依赖操作系统，负责引导linux操作系统和Android框架。 1.2、bootloader的工作流程 1.2.1 bootloader正常的启动流程 先来看启动流程图：
Android开机启动流程样本
Android的开机流程 1. 系统引导bootloader 1) 源码: bootable/bootloader/* 2) 说明: 加电后, CPU将先执行bootloader程序, 此处有三种选择 a) 开机按Camera+Power启动到fastboot, 即命令或SD卡烧写模式, 不加载内核及文件系统, 此处能够进行工厂模式的烧写 b) 开机按Home+Power启动到recovery模式, 加载recovery.img, recovery.img包含内核, 基本的文件系统, 用于工程模式的烧写 c) 开机按Power, 正常启动系统, 加载boot.img, boot.img包含内核, 基本文件系统, 用于正常启动手机( 以下只分析正常启动的情况) 2. 内核kernel 1) 源码: kernel/* 2) 说明: kernel由bootloader加载 3. 文件系统及应用init 1) 源码: system/core/init/* 2) 配置文件: system/rootdir/init.rc, 3) 说明: init是一个由内核启动的用户级进程, 它按照init.rc中的设置执行: 启动服务( 这里的服务指linux底层服务, 如adbd提供adb支持, vold提供SD卡挂载等) , 执行命令和按其中的配置语句执行相应功能 4. 重要的后台程序zygote 1) 源码: frameworks/base/cmds/app_main.cpp等 2) 说明: zygote是一个在init.rc中被指定启动的服务, 该服务对应的命令是/system/bin/app_process
Linux启动过程详解
深入浅出：Linux的启动流程刨析 Linux的启动过程，是一个Linuxer必须要熟练掌握的。通过系统的启动过程，可以更深入的理解Linux，假如Linux系统出问题的话，可以通过启动过程来分析原因，解决问题。而且，在掌握了Linux的启动流程后，还可以借助宿主机来打造自己的Linux。 下面是我画的一张简单的Linux启动流程图 在了解启动流程之前，我们应该先知道系统的几个重要脚本和配置文件，他们对应的路径为： 1、/sbin/init 2、/etc/inittab 3、/etc/rc.d/rc.sysinit 4、/etc/rc.d/rcN.d //这是几个文件夹N代表数字1，2，3，4.. 5、/etc/fstab 1、关于/sbin/init与/etc/inittab 关于/sbin/init ，它是一个二进制可执行文件，为系统的初始化程序，而/etc/inittab是它的配置文件，我们可以通过/etc/inittab来一睹它的功能，里面的内容是一种固定的文本格式，id：runlevels：action：process 我们来通过它的内容来学习它之前，先了解写运行级别的分类（0-6）： 0：关机half
1：单用户模式singel user 2：多用户模式multi user ，不提供nfs服务without nfs 3：完全多用户字符模式full multiuser text mod 4：系统预留officially undefined 5：图形登录界面graphical login 6：重启reboot id:3:initdefault: //这里定义linux的启动时的运行级别，可以看到我的主机的启动级别是3 # System initialization. si::sysinit:/etc/rc.d/rc.sysinit //紧接着，运行系统第一个脚本/etc/rc.d/rc/sysinit //它的action:sysyinit指的是定义系统初始化过程 l0:0:wait:/etc/rc.d/rc 0 l1:1:wait:/etc/rc.d/rc 1 l2:2:wait:/etc/rc.d/rc 2 //然后就是加载服务了，他们被定义在/etc/rc.d/rcN.d l3:3:wait:/etc/rc.d/rc 3 //action：waite 这个进程在在对应级别启动一次，知道它结束为止，我的系统启动级别为3，所有执行rc 3对应的服务 l4:4:wait:/etc/rc.d/rc 4 l5:5:wait:/etc/rc.d/rc 5 l6:6:wait:/etc/rc.d/rc 6 ca::ctrlaltdel:/sbin/shutdown -t3 -r now //这里定义了一个组合快捷键，熟悉吧，没错就是重启，你可以把它注释掉不用 pf::powerfail:/sbin/shutdown -f -h +2 "Power Failure; System Shutting Down"//这里定义了ups电源，powerfail 指的是如果突然断电，它对应的process命令是，提示用户系统电源失效，将要关机，提醒用户把数据都存储好 pr:12345:powerokwait:/sbin/shutdown -c "Power Restored; Shutdown Cancelled"//这里的action,powerokwaite，指的是系统恢复供电，关机取消...
1:2345:respawn:/sbin/mingetty tty1 //开启终端，在系统准备工作做好后，就会启动出6个终端，tty1～6 mingetyy就是终端的执行命令 2:2345:respawn:/sbin/mingetty tty2 //可以看到他们对应的级别是2345，你也可以注释linux内核启动时几个关键地址
linux内核启动时几个关键地址 1、名词解释 ZTEXTADDR 解压代码运行的开始地址。没有物理地址和虚拟地址之分，因为此时MMU处于关闭状态。这个地址不一定时RAM的地址，可以是支持读写寻址的flash等存储中介。 ZRELADDR 内核启动在RAM中的物理地址。压缩的内核映像被解压到这个地址，然后执行。 This is the address where the decompressed kernel will be written, and eventually executed. The following constraint must be valid: __virt_to_phys(TEXTADDR) == ZRELADDR The initial part of the kernel is carefully coded to be position independent. TEXTADDR 内核启动的虚拟地址，与ZRELADDR相对应。一般内核启动的虚拟地址为RAM的第一个bank地址加上0x8000。 TEXTADDR = PAGE_OFFSET + TEXTOFFST Virtual start address of kernel, normally PAGE_OFFSET + 0x8000.This is where the kernel image ends up. With the latest kernels, it must be located at 32768 bytes into a 128MB region. Previous kernels placed a restriction of 256MB here. TEXT_OFFSET 内核偏移地址，即内核起始位置相对于内存起始位置的偏移，对于相对于物理内存还是相对于虚拟内存都是一样的结果。在arch/arm/makefile中设定。 PHYS_OFFSET RAM第一个bank的物理起始地址，即物理内存的起始地址。 Physical start address of the first bank of RAM. PAGE_OFFSET RAM第一个bank的虚拟起始地址，即内核虚拟地址空间的起始地址。 2、小结 从上面分析可知道，linux内核被bootloader拷贝到RAM后，解压代码从ZTEXTADDR开始运行（这段代码是与位置无关的PIC）。内核被解压缩到ZREALADDR处，也就是内核启动的物理地址处。相应地，内核启动的虚拟地址被设定为TEXTADDR，满足如下条件： TEXTADDR = PAGE_OFFSET + TEXT_OFFSET 内核启动的物理地址和虚拟地址满足入下条件： ZRELADDR == virt_to_phys(PAGE_OFFSET + TEXT_OFFSET)= virt_to_phys(TEXTADDR) 假定开发板为smdk2410，则有： 内核启动的虚拟地址 TEXTADDR = 0xC0008000 内核启动的物理地址 ZRELADDR = 0x30008000 如果直接从flash中启动还需要设置ZTEXTADDR地址。
Android SystemBar启动流程分析
Android SystemBar启动流程分析 SystemBars的服务被start时，最终会调用该类的onNoService()方法。 @Override public void start() { if (DEBUG) Log.d(TAG, "start"); ServiceMonitor mServiceMonitor = new ServiceMonitor(TAG, DEBUG, mContext, Settings.Secure.BAR_SERVICE_COMPONENT, this); mServiceMonitor.start(); // will call onNoService if no remote service is found } @Override public void onNoService() { if (DEBUG) Log.d(TAG, "onNoService"); createStatusBarFromConfig(); // fallback to using an in-process implementation } private void createStatusBarFromConfig() { … mStatusBar = (BaseStatusBar) cls.newInstance(); … mStatusBar.start(); } BaseStatusBar是一个抽象类，故调用其子类的PhoneStatusBar的start 函数。 @Override public void start() { … super.start(); … } 子类的start又调用了父类的start public void start() { … createAndAddWindows(); … }
简析linux内核的内核执行流程图
简析linux核的执行流程 ----从bootsect.s到main.c（核版本0.11）Linux启动的第一阶段（从开机到main.c） 3个任务： A、启动BIOS，准备实模式下的中断向量表和中断服务程序。 B、从启动盘加载操作系统程序到存。 C、为执行32的main函数做过渡准备。 存变化如下： ①、0xFE000到0xFFFFF是BIOS启动块，其中上电后第一条指令在0xFFFF0。 ②、而后0x00000到0x003FF总共1KB存放中断向量表，而接下去的地址到0x004FF共256B存放BIOS数据，从0x0E05B 开始的约8KB的存中存放中断服务程序。 ③、利用BIOS中断0x19h把硬盘的第一扇区bootsect.s的代码加载到存中，即0x07c00处，后转到该处执行。 ④、将bootsect.s的代码复制到0x90000处。 ⑤、利用中断0x13h将setup.s程序加载到存0x90200处。 ⑥、再将剩余的约240个扇区的容加载到0x10000~0x2EFFF 处。 ⑦、开始转到setup.s处执行，第一件事就利用BIOS提供的中断服务程序从设备上获取核运行的所需系统数据并存在0x90000的地址处，这时将原来bootsect.s的代码覆盖得只剩2Byte的空间。
⑧、关中断并将系统代码复制到0x00000处，将原来放在这里的中断向量表与BIOS数据区覆盖掉，地址围是 0x00000~0x1EFFF。同时制作两表与两寄存器。 ⑨开地址线A20，寻址空间达到4GB，后对8259重新编程，改变中断号。 ⑩、转到head.s（大小是25K+184B）执行，执行该程序完后是这样的： 0x00000~0x04FFF:页目录与4个页表，每一项是4KB,共20KB；0x05000~0x05400:共1KB的空间是软盘缓冲区； 0x05401~0x054b8:共184B没用； 0x054b9~0x05cb8：共2KB的空间存中断描述符表； 0x05cb9~0x064b8：共2KB的空间存全局描述符表； 之后就是main函数的代码了！ 第二阶段、从main.c函数到系统准备完毕阶段。 第一步：创建进程0，并让进程0具备在32位保护模式下载主机中的运算能力。流程是： 复制根设备和硬盘参数表（main.c中的102、110、111行） 物理存规划格局（main.c的112行~126行，其中有 rd_init函数定义在kernel/ramdisk.c中，此函数用于虚拟盘初始化；而mem_init函数是用于存管理结构初始化，定义在mem/memory.c中，该函数页面使用
Android系统启动过程详解
Android系统启动过程详解 Android系统启动过程 首先Android框架架构图：（来自网上，我觉得这张图看起来很清晰） Linux内核启动之后就到Android Init进程，进而启动Android相关的服务和应用。 启动的过程如下图所示：（图片来自网上，后面有地址）
下面将从Android4.0源码中，和网络达人对此的总结中，对此过程加以学习了解和总结， 以下学习过程中代码片段中均有省略不完整，请参照源码。
一Init进程的启动 init进程，它是一个由内核启动的用户级进程。内核自行启动（已经被载入内存，开始运行， 并已初始化所有的设备驱动程序和数据结构等）之后，就通过启动一个用户级程序init的方式，完成引导进程。init始终是第一个进程。 启动过程就是代码init.c中main函数执行过程：system\core\init\init. c 在函数中执行了：文件夹建立，挂载，rc文件解析，属性设置，启动服务，执行动作，socket监听…… 下面看两个重要的过程：rc文件解析和服务启动。 1 rc文件解析 .rc文件是Android使用的初始化脚本文件（System/Core/Init/readm e.txt中有描述： four broad classes of statements which are Actions, Commands, Services, and Options.） 其中Command 就是系统支持的一系列命令，如：export，hostname，mkdir，mount，等等，其中一部分是linux 命令， 还有一些是android 添加的，如：class_start
：启动服务，class_stop ：关闭服务，等等。 其中Options是针对Service 的选项的。 系统初始化要触发的动作和要启动的服务及其各自属性都在rc脚本文件中定义。具体看一下启动脚本：\system\core\rootdir\init.rc 在解析rc脚本文件时，将相应的类型放入各自的List中： \system\core\init\Init_parser.c ：init_parse_config_file( )存入到 action_queue、action_list、service_list中，解析过程可以看一下parse_config函数，类似状态机形式挺有意思。 这其中包含了服务：adbd、servicemanager、vold、ril-daemon、deb uggerd、surfaceflinger、zygote、media…… 2 服务启动 文件解析完成之后将service放入到service_list中。 文件解析完成之后将service放入到service_list中。 \system\core\init\builtins.c 相关主题
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