Android开机流程分析

sancaiodm Android源码学习 2022-03-22 2467 0

官方启动流程;

Boot rom is activated when the device is powered on.                                                                            
Boot rom initializes software stack ,communication ports,and bootable storages.
Boot rom loads the pro-loader from storage to L2 Share Sram since DRAM is not initialized yet.
Boot rom jumps to pre-loader and executes.
Pre-loader initializes DRAM and loads U-Boot to DRAM
Pre-loader jumps to U-Boot/LK and executes then U-Boot/lK does some initalizations ,such as display.
U-Boot/LK loads the boot image,including the Linux kernel and the ramdisk,from storage to DRAM.
U-Boot/LK jumps to linux kernel and executes.

以下为翻译版本,涵盖bootrom 到linux kernel整个过程;

1,设备上电时,Bootrom被激活;

2,Bootrom 初始化软件栈,通信端口,和启动存储设备(emmc,nand...);

3,Bootrom 从启动设备(emmc,nand..)中加载pre-loader到内部SRAM中,此时DRAM还未初始化;

4,Bootrom 跳转到pre-loader并继续执行;

5,pre-loader 初始化DRAM并加载UBOOT/lk到DRAM中;

6,pre-loader 跳转到uboot/lk并执行,然后uboot/lk会做一些初始化,例如显示设备(lcd);

7,uboot/lk 从启动设备中加载boot image 包括linux kernel和ramdisk到DRAM;

8,uboot/LK跳转到linux kernel并继续执行;

以上MTK官方给出的MTK平台启动流程


以下是博主抓取的QCOM平台开机LOG Androdi启动流程

bootchart 的测量时段是 init 进程启动之后,不包含 uboot 和 kernel 的启动时间。

Android系统启动的log分为Linux内核(kernel)的log和 Android Logger系统的log,

bootloader–>LK->kernel–>init->Zygote–>PMS–>AMS–>Launcher

关键字:Systemserver,zygote,boot_progress_,


[1]init 是 Android 第一个被启动的进程,init的 PID 的值是0,

我们可以通过查看Boot Event来确定是哪部分花时比较多。

  后面的时间是systemclock.uptimemillis()开机到当前时间,毫秒。

01-01 08:01:39.056   777  777 I boot_progress_start: 19456//Android屏幕点亮开始显示启动动画,标志着kernel启动完成,user space 开始时间

01-01 08:01:39.958   777   777 I boot_progress_preload_start: 20358   //Zygote启动,zygote进程是在init进程中启动的

01-01 08:01:41.629   777   777 I boot_progress_preload_end: 22029     //Zygote结束

以上三条信息F18G项目并未抓取到,因为我们的离线日志是基本android中,无法抓到android vm虚拟机启动前的日志

01-15 06:34:55.963     0     0 I [    T1] KPI: Bootloader start count = 72184              //为LK 开始时间

01-15 06:34:55.968     0     0 I [    T1] KPI: Bootloader end count = 99627                //为LK 结束时间

01-15 06:34:55.973     0     0 I [    T1] KPI: Bootloader display count = 3234952363

01-15 06:34:55.979     0     0 I [    T1] KPI: Bootloader load kernel count = 4365

01-15 06:34:55.985     0     0 I [    T1] KPI: Kernel MPM timestamp = 276812                   // bootloader 完成时间

01-15 06:34:55.990     0     0 I [    T1] KPI: Kernel MPM Clock frequency = 32768

01-15 06:35:13.901  1093  1093 I boot_progress_system_run: 21344    //SystemServer ready,开始启动Android系统服务,

01-15 06:35:15.270  1093  1093 I boot_progress_pms_start: 22713                    //PMS开始扫描安装的应用

01-15 06:35:15.496  1093  1093 I boot_progress_pms_system_scan_start: 22939    //PMS先行扫描/system目录下的安装包

03-14 14:31:42.218  1093  1093 I boot_progress_pms_data_scan_start: 23694           //PMS扫描/data目录下的安装包

03-14 14:31:42.224  1093  1093 I boot_progress_pms_scan_end: 23700                 //PMS扫描结束

03-14 14:31:42.571  1093  1093 I boot_progress_pms_ready: 24047                    //PMS就绪

03-14 14:31:43.577   775   775 D ZygoteInitTiming_lazy: BeginPreload took to complete: 6ms    //预加载虚拟机运行时所需要的各类资源

03-14 14:31:44.250   775   775 D ZygoteInitTiming_lazy: PreloadClasses took to complete: 673ms     //预加载进程共用所需的classs文件 

03-14 14:31:44.285   775   775 D ZygoteInitTiming_lazy: PreloadResources took to complete: 11ms    //预加载系统资源,这样当应用程序被fork处理之后,进程内已经包含了这些classer文件及系统资源。

03-14 14:31:45.669  1093  1093 I boot_progress_ams_ready: 27145                    //AMS就绪

03-15 10:30:17.726  1255  1255 I SystemServerTiming: StartSystemUI                //启动systemUi此条记录是另一份log中的

03-14 14:31:46.165  1093  1093 I SystemServerTiming: startPersistentApps                           //启动系统自启APP

03-14 14:31:46.175  1093  1093 D SystemServerTiming: startPersistentApps took to complete: 10ms

03-14 14:31:46.175  1093  1093 I SystemServerTiming: startHomeOnAllDisplays //AMS启动完成前systemReady()中启动Launcher

03-14 14:31:46.350  1093  1093 D SystemServerTiming: startHomeOnAllDisplays took to complete: 174ms

03-14 14:31:46.383  1093  1093 D SystemServerTiming: ActivityManagerStartApps took to complete: 363ms        //启动其它应用

03-14 14:31:46.383  1093  1093 D SystemServerTiming: PhaseActivityManagerReady took to complete: 725ms

03-14 14:31:46.383  1093  1093 D SystemServerTiming: startOtherServices took to complete: 2819ms  //启动其它服务

03-14 14:31:46.383  1093  1093 D SystemServerTiming: StartServices took to complete: 6124ms

03-14 14:31:47.113  1093  1241 I boot_progress_enable_screen: 28589                //AMS启动完成后开始激活屏幕,从此以后屏幕才能响应用户的触摸,它在WindowManagerService发出退出开机动画的时间节点之前,而真正退出开机动画还会花费少许时间,

03-14 14:31:47.907  1146  1197 I sf_stop_bootanim: 29383                          //SF设置service.bootanim.exit属性值为1,标志系统要结束开机动画了,

03-14 14:31:47.913  1093  1241 I wm_boot_animation_done: 29389                    // 开机动画结束,这一步用户能直观感受到开机结束

03-14 14:31:47.913  1093  1241 I ActivityManagerTiming: FinishBooting

03-14 14:31:47.944  1093  1241 D ActivityManagerTiming: TotalBootTime took to complete: 8116ms

03-14 14:31:48.610  1093  1274 I ActivityManager: Posting BOOT_COMPLETED user #0

03-14 14:31:48.630  1093  1936 I ActivityTaskManager: START u0 {act=android.intent.action.MAIN cat=[android.intent.category.HOME] flg=0x10000100 cmp=com.android.launcher3/.uioverrides.QuickstepLauncher} from uid 0

am_proc_start: [0,2472,10152,com.android.systemui,service,{com.android.systemui/com.android.systemui.ImageWallpaper}]

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查看系统的开机流程

androidos:/ # cat /proc/bootprof

----------------------------------------

0           BOOT PROF (unit:msec)

----------------------------------------

      4228        : preloader

      8556        : lk (Start->Show logo: 1984)

----------------------------------------

         3.217000 : ON (Threshold:   15ms)

       116.767154 :    1-swapper/0       : probe: probe=platform_drv_probe drv=clk-mt6761(0xc1655d58)    32.130077ms

       136.107077 :    1-swapper/0       : initcall: of_platform_default_populate_init    95.597308ms

       186.167461 :    1-swapper/0       : initcall: ccci_util_init    33.783692ms

       259.965846 :    1-swapper/0       : initcall: tracer_init_tracefs    57.296077ms

       311.679077 :    1-swapper/0       : initcall: populate_rootfs    47.066462ms

       370.859770 :    1-swapper/0       : probe: probe=platform_drv_probe drv=mt6577-uart(0xc165e7e8)    20.599077ms

       391.326539 :    1-swapper/0       : probe: probe=platform_drv_probe drv=mt6577-uart(0xc165e7e8)    20.416000ms

       391.704616 :    1-swapper/0       : initcall: mtk8250_platform_driver_init    41.680077ms

       480.263154 :    1-swapper/0       : probe: probe=platform_drv_probe drv=musb-hdrc(0xc16d2c28)    19.995076ms

       480.293616 :    1-swapper/0       : probe: probe=platform_drv_probe drv=mt_usb(0xc16d2e90)    20.429000ms

       480.779154 :    1-swapper/0       : initcall: mt_usb_driver_init    21.332000ms

       509.955693 :    1-swapper/0       : probe: probe=platform_drv_probe drv=mt6397(0xc16d3ed0)    24.049308ms

       510.073539 :    1-swapper/0       : initcall: mt6397_driver_init    25.249230ms

       634.312616 :    1-swapper/0       : probe: probe=i2c_device_probe drv=aw22xxx_led(0xc16f72a0)    87.300385ms

       634.401539 :    1-swapper/0       : initcall: aw22xxx_i2c_init    87.467077ms

       723.669232 :  201-kworker/2:1     : probe: probe=platform_drv_probe drv=gpufreq(0xc1660a70)    23.779000ms

       742.061540 :  201-kworker/2:1     : probe: probe=platform_drv_probe drv=driver_modem(0xc16af538)    17.291462ms

       769.123694 :  201-kworker/2:1     : probe: probe=platform_drv_probe drv=mtkfb(0xc16bc020)    22.055384ms

       807.904309 :  201-kworker/2:1     : probe: probe=platform_drv_probe drv=mt6357_gauge(0xc16f1af8)    33.899770ms

       810.200078 :    1-swapper/0       : initcall: deferred_probe_initcall   114.581154ms

      2135.867389 :    1-swapper/0       : probe: probe=i2c_device_probe drv=ltr559(0xc16ae2b0)  1314.633542ms

      2136.025620 :    1-swapper/0       : initcall: alsps_init  1314.888926ms

      2171.133312 :    1-swapper/0       : probe: probe=i2c_device_probe drv=mir3da(0xc16ae600)    34.776000ms

      2171.275466 :    1-swapper/0       : initcall: acc_init    35.182769ms

      2216.391082 :    1-swapper/0       : Kernel_init_done

      2343.044082 :  273-kworker/u8:4    : probe: probe=i2c_device_probe drv=semi_touch(0xc16e2f88)   140.358385ms

      2343.511697 :  273-kworker/u8:4    : probe: probe=platform_drv_probe drv=mtk-tpd(0xc16e2d50)   141.865308ms

      4523.068626 :  310-init            : INIT:early-init

      6380.664322 :  310-init            : INIT:init

      6552.871784 :  310-init            : INIT:late-init

      6585.618169 :  310-init            : INIT:early-fs

      6586.832015 :  310-init            : INIT:fs

      6587.997246 :  310-init            : INIT:Mount_START

      6972.116401 :  310-init            : INIT:Mount_END

      7046.778247 :  310-init            : INIT:post-fs

      7149.025017 :  310-init            : tkcore: prepare system ta path

      7394.687402 :  310-init            : INIT:late-fs

      7396.213017 :  310-init            : INIT:Mount_START --late

      8882.532098 :  310-init            : INIT:Mount_END --late

      8937.969944 :  350-Binder:350_2    : vold:fbeEnable:START

      8938.154867 :  350-Binder:350_2    : vold:retrieveOrGenerateKey:START

      8947.231713 :  350-Binder:350_2    : vold:retrieveOrGenerateKey:END, rtn =1

      8947.282559 :  350-Binder:350_2    : vold:install_storage_key(device_key):START

      8948.172944 :  350-Binder:350_2    : vold:install_storage_key(device_key):END, rtn =1

      8951.771175 :  350-Binder:350_2    : vold:generateStorageKey(per_boot_key):START

      8951.912636 :  350-Binder:350_2    : vold:generateStorageKey(per_boot_key):END, rtn =1

      8951.934867 :  350-Binder:350_2    : vold:install_storage_key(per_boot_key):START

      8952.348329 :  350-Binder:350_2    : vold:install_storage_key(per_boot_key):END, rtn =1

      8953.704405 :  350-Binder:350_2    : vold:fbeEnable:END, rtn =1

      9251.821868 :  350-Binder:350_2    : vold:initUser0:START

      9361.868406 :  350-Binder:350_2    : vold:initUser0:END, rtn =1

      9571.839176 :  310-init            : INIT:post-fs-data

      9801.475715 :  310-init            : post-fs-data: on modem start

     10564.624332 :  310-init            : INIT:zygote-start

     10566.348102 :  310-init            : INIT:early-boot

     10947.961026 :  310-init            : INIT:boot

     11035.240026 :  479-ccci_mdinit     : ccci_md1: md_init srv start

     11041.985872 :  479-ccci_mdinit     : ccci_md1: init

     11044.140026 :  479-ccci_mdinit     : ccci_md1: decpyt ready

     11044.626872 :  479-ccci_mdinit     : ccci_md1: decpyt ready

     11045.697026 :  479-ccci_mdinit     : ccci_md1: reset

     11055.771410 :  480-ccci_mdinit     : ccci_md3: md_init srv start

     11414.721950 :  310-init            : initcall: init_module [wmt_drv]    48.556538ms

     11739.185027 :  452-zygote          : boot_progress_start

     11754.520028 :  390-wmt_loader      : probe: probe=platform_drv_probe drv=mtk_wmt(alarm_timer_handler [wmt_drv])    25.720384ms

     12574.210799 :  479-ccci_mdinit     : ccci_md1: bootup

     12682.355184 :  310-init            : USB ready

     12825.909338 :  310-init            : probe: probe=platform_drv_probe drv=fm(mt_fm_dev_drv [fmradio_drv_mt6631])    36.215692ms

     12826.093953 :  310-init            : initcall: init_module [fmradio_drv_mt6631]    41.667385ms

     13200.470800 :  310-init            : tkcore: prepare basic

     13208.382185 :  310-init            : tkcore: prepare sfs

     13221.095493 :  310-init            : tkcore: prepare service provider ta path

     13303.300339 :  310-init            : tkcore: prepare log file

     13623.264647 :  479-ccci_mdinit     : ccci_md1: ready

     14425.334265 :  452-main            : Zygote:Preload Start

     18984.744352 :  452-main            : Zygote:Preload 13901 classes in 4153ms

     19078.776430 :  452-main            : Zygote:Preload 64 obtain resources in 66ms

     19091.249891 :  452-main            : Zygote:Preload 41 resources in 12ms

     19808.905354 :  452-main            : Zygote:Preload End

     21846.273282 :  967-system_server   : Android:SysServerInit_START

     23840.278826 :  967-system_server   : Android:PackageManagerService_Start

     24343.427827 :  967-system_server   : Android:PMS_scan_START

     24358.855519 :  967-system_server   : Android:PMS_scan_data:/product/overlay

     24422.211135 :  967-system_server   : Android:PMS_scan_data:/vendor/overlay

     24452.517981 :  967-system_server   : Android:PMS_scan_data:/system/framework

     24568.698827 :  967-system_server   : Android:PMS_scan_data:/system/priv-app

     24923.348674 :  967-system_server   : Android:PMS_scan_data:/system/app

     25102.590906 :  967-system_server   : Android:PMS_scan_data:/vendor/app

     25130.169290 :  967-system_server   : Android:PMS_scan_data:/product/priv-app

     25156.063829 :  967-system_server   : Android:PMS_scan_data:/product/app

     25234.932137 :  967-system_server   : Android:PMS_scan_data:/system/system_ext/priv-app

     25446.533060 :  967-system_server   : Android:PMS_scan_data:/system/system_ext/app

     25585.210907 :  967-system_server   : Android:PMS_scan_data:/apex/com.android.wifi/priv-app

     25599.066291 :  967-system_server   : Android:PMS_scan_data:/apex/com.android.wifi/app

     25614.469599 :  967-system_server   : Android:PMS_scan_data:/apex/com.android.tethering/priv-app

     25632.150291 :  967-system_server   : Android:PMS_scan_data:/apex/com.android.permission/priv-app

     25673.553676 :  967-system_server   : Android:PMS_scan_data:/apex/com.android.mediaprovider/priv-app

     25698.882522 :  967-system_server   : Android:PMS_scan_data:/apex/com.android.extservices/priv-app

     25746.552676 :  967-system_server   : Android:PMS_scan_END

     25848.389061 :  967-system_server   : PMS:reconcileAppsDataLI

     26163.492139 :  967-system_server   : Android:PMS_READY

     29920.662302 :  967-system_server   : AMS:systemReady

     29934.869917 :  967-system_server   : AMS:AMS_READY

     30130.568379 : 1035-ActivityManager : AP_Init:[service]:[com.android.systemui]:[{com.android.systemui/com.android.systemui.ImageWallpaper}]:pid:1189:(PersistAP)

     30336.602226 : 1035-ActivityManager : AP_Init:[null]:[WebViewLoader-armeabi-v7a]:pid:1230

     30365.037610 :  967-system_server   : SystemServer:NetworkStatsService systemReady

     30442.825687 :  967-system_server   : SystemServer:ConnectivityService systemReady

     30599.725688 :  967-system_server   : SystemServer:NetworkPolicyManagerServ systemReady

     31053.861074 :  967-system_server   : SystemServer:PhaseThirdPartyAppsCanStart

     31414.226921 : 1035-ActivityManager : AP_Init:[added application]:[com.android.phone]:[com.android.phone]:pid:1312:(PersistAP)

     31488.670536 : 1035-ActivityManager : AP_Init:[top-activity]:[com.android.settings]:[{com.android.settings/com.android.settings.FallbackHome}]:pid:1340

     31489.612151 :  967-system_server   : Keyguard bindService

     31495.665382 :  967-system_server   : Keyguard started

     31498.605075 :  967-system_server   : Android:SysServerInit_END

     31616.685998 : 1035-ActivityManager : AP_Init:[service]:[android.ext.services]:[{android.ext.services/android.ext.services.autofill.InlineSuggestionRenderServiceImpl}]:pid:1362

     32527.038616 : 1023-android.display : AMS:ENABLE_SCREEN

     33356.391156 : 1035-ActivityManager : AP_Init:[service]:[com.android.launcher3]:[{com.android.launcher3/com.android.quickstep.TouchInteractionService}]:pid:1502

     34656.439159 : 1021-android.ui      : Keyguard connected

     36343.233009 : 1035-ActivityManager : AP_Init:[service]:[com.android.permissioncontroller]:[{com.android.permissioncontroller/com.android.permissioncontroller.permission.service.PermissionControllerServiceImpl}]:pid:1584

     36447.138009 : 1017-Binder:967_1    : Keyguard onDrawn

     37717.268705 : OFF

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