被面试官逼问的“Android系统启动流程”,该如何回答?(从原理分析到面试实战)

作为**“Android框架层”**这个大系列中的第一个系列,我们首先要了解的是Android系统启动流程,在这个流程中会涉及到很多重要的知识点 。

对于纯Android应用层开发来讲,了解一些Android的启动流程的知识并不会直接提高自己的代码质量。但是作为整个Android系统的开端,这部分的流程时刻影响着应用层的方方面面。这些知识也是作为Android开发进阶必须要了解的一部分。

那么当我们按下手机电源键时,Android 系统就正式踏入了启动流程。在我们按下电源键时,一直到显示 Launcher 界面时,Android 系统启动经历了那些流程呢? ??
被面试官逼问的“Android系统启动流程”,该如何回答?(从原理分析到面试实战)_第1张图片

那么下面我们就具体来讲下大致的一些流程;可能用全文字描述,大家看的懵懵懂懂。于是我在网上找到一张流程图,如下:

被面试官逼问的“Android系统启动流程”,该如何回答?(从原理分析到面试实战)_第2张图片

综上流程图我总结出以下步骤:

Android 系统启动流程

  • 第一、启动电源

  • 第二、引导程序:Bootloader

  • 第三、Linux 内核启动

  • 第四、init 进程

  • 第五、Zygote 进程的创建

  • 第六、SystemServer 进程的创建

  • 第七、系统启动完成

这七步我们可以简单理解为:当我们按下手机电源键后,CPU 就会加载 Bootloader 引导程序;Bootloader会调起 Linux 内核程序;Linux 内核程序启动完成后,就会创建 init 进程;然后 init 进程通过 init.rc 脚本来启动 Zygote 进程;Zygote 进程又会创建 SystemServer 进程,由该进程去启动 Android 系统各种系统服务;到此,Android 系统已经启动完成。
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不要飘,再来看。上面简单七步描述了Android系统启动流程, 但是我们在跳槽、找工作中面对面试官问到这一方面知识,该如何**“优雅”**的回答面试官的提问呢?我在此简单举一实际例子:

面试官:你了解 Android 系统启动流程吗?

程序员B:当按电源键触发开机,首先会从 ROM 中预定义的地方加载引导程序 BootLoader 到 RAM 中,并执行 BootLoader 程序启动 Linux Kernel, 然后启动用户级别的第一个进程:init 进程。

init 进程会解析 init.rc 脚本做一些初始化工作,包括挂载文件系统、创建工作目录以及启动系统服务进程等,其中系统服务进程包括 Zygote、service manager、media 等。

在 Zygote 中会进一步去启动 system_server 进程,然后在 system_server 进程中会启动 AMS、WMS、PMS 等服务,等这些服务启动之后,AMS 中就会打开 Launcher 应用的 home Activity,最终就看到了手机的 “桌面”。

面试官:system_server 为什么要在 Zygote 中启动,而不是由 init 直接启动呢?

**程序员B:**Zygote 作为一个孵化器,可以提前加载一些资源,这样 fork() 时基于 Copy-On-Write 机制创建的其他进程就能直接使用这些资源,而不用重新加载。比如 system_server 就可以直接使用 Zygote 中的 JNI 函数、共享库、常用的类、以及主题资源。

面试官:为什么要专门使用 Zygote 进程去孵化应用进程,而不是让 system_server 去孵化呢?

**程序员B:**首先 system_server 相比 Zygote 多运行了 AMS、WMS 等服务,这些对一个应用程序来说是不需要的。另外进程的 fork() 对多线程不友好,仅会将发起调用的线程拷贝到子进程,这可能会导致死锁,而 system_server 中肯定是有很多线程的。

面试官:能说说具体是怎么导致死锁的吗?

**程序员B:**fork() 时只会把调用线程拷贝到子进程、其他线程都会立即停止,那如果一个线程在 fork() 前占用了某个互斥量,fork() 后被立即停止,这个互斥量就得不到释放,再去请求该互斥量就会发生死锁了。

面试官:Zygote 为什么不采用 Binder 机制进行 IPC 通信?

**程序员B:**Binder 机制的 Binder 线程池是多线程的,如果采用的话就存在上面说的死锁问题了。

其实严格来说,Binder 机制不一定要多线程,所谓的 Binder 线程只不过是在循环读取 Binder 驱动的消息而已,只注册一个 Binder 线程也是可以工作的,比如 service manager 就是这样的。

尽管 Zygote 没有采取 Binder 机制,它也不是单线程的,内部还跑了一些虚拟机相关的守护线程,但它在 fork() 前主动停止了其他线程,fork() 后再重新启动。

想必大家在Android开发面试时,这种问题被问到的次数几乎达到80%。往往知识点就是那么点,但是问题是换着花样;“万事不离其宗”其实我们把知识点吃透,还会被面试官为难吗?不会。

那我们如何吃透《Android系统启动流程》呢?实现对面试官的降维打击?
想必大家在Android开发面试时,这种问题被问到的次数几乎达到80%。往往知识点就是那么点,但是问题是换着花样;“万事不离其宗”其实我们把知识点吃透,还会被面试官为难吗?不会。

那我们如何吃透《Android系统启动流程》呢?实现对面试官的降维打击?

我这里特别准备一份资料,作为程序员整理分享出来《Android高级开发进阶技术汇总》,里面有具体的(学习路线+对应的资料文档);让你更好的规划学习。
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