Android系统的开机画面显示过程分析

Android开机画面制作（Bootloader阶段）Android开机画面由四部分组成，第一部分在bootloader启动时显示；第二部分在Linux系统启动时（就是那小企鹅）；第三部分是在Android平台启动初始化时，出现“A N D R I O D”文字字样画面；第四部分是在平台图形系统启动后，出现含闪烁的ANDROID字样的动画。

在bootloader阶段，aboot_init函数中，调用了display_init完成显示的初始化动作后，接着调用display_image_on_screen，在该函数中涉及开机画面的显示。

原理比较简单，开机画面已被转换为可以直接用于显示的RGB数据，存放在一个常量数组中，需要显示时，定义显示的区域，直接将这些数据拷贝到Buffer中。

这里说一下如何将一般的图片（jpg、png、bmp等）转换得到bootloader开机画面所需的显示数据，其中有些细节需要注意的。

一、得到png文件大多数格式的图片，都可以通过photoshop转换成png格式。

注意的是，bootloader需要的png必须是256色且不带alpha（透明度）通道的。

首先，打开需要转换的文件，比如android.jpg，然后选择“文件”菜单下的“存储为Web和设备所用格式”。

注意设置页面右上角红色框内的选项，必须选择PNG-8格式，颜色为256，不勾选透明度。

设置完毕，保存为png文件，如android.png。

二、转换成raw文件这里要用到一个开源工具ImageMagick，可以到网上下载，有windows版本和Linux版本，其官方网站是。

但是，无论是windows还是Linux版本，格式转换的操作都只支持命令行操作方式。

使用下面的命令，得到可进一步利用的raw文件：convert *.png –depth 8 rgb:*raw比如上面的android.png，执行：convert android.png –depth 8 rgb:android.raw三、使用rgb2565Android自带了一个可将raw转换成直接用于显示的RGB数据的工具，在out/host/linux-x86/bin/目录下。

一、Android开机启动流程简介1、OS-level：由bootloader载入linux kernel后kernel开始初始化, 并载入built-in 的驱动程序。

Kernel完成开机后，载入init process，切换至user-space。

Init进程是第一个在user-space启动的进程。

2、Android-level：由init process读取init.rc，Native 服务启动，并启动重要的外部程序，例如：servicemanager、Zygote以及System Server等。

由 init process 根据硬件类型读取init.xxx.rc。

由init.xxx.rc加载init.xxx.sh。

由 init.xxx.sh 加载特定的硬件驱动。

如hi_tuner.ko、hi_demux.ko等。

3、Zygote-Mode：Zygote 启动完SystemServer 后，进入Zygote Mode，在Socket 等候命令。

随后，使用者将看到一个桌面环境（Home Screen）。

桌面环境由一个名为[Launcher]的应用程序负责提供。

本文档重点研究Android-level中的启动流程。

启动流程如下图所示：二、init process流程分析init进程简介init进程是第一个在user-space启动的进程。

由内核启动参数[init]传递给内核，如果该项没有设置，内核会按/etc/init,/bin/init,/sbin/init,/bin/sh的顺序进行尝试,如果都有的都没找到，内核会抛出 kernel panic：的错误。

init进程包含在跟文件系统中，跟文件系统被直接编译到了内核。

对init 进程的修改，需要重新编译烧写内核。

编译命令：#cd kernel#make uImagCONFIG_INITRAMFS_SOURCE=../out/target/product/Hi3716C/root/ -j 8#cp kernel/arch/arm/boot/uImage out/target/product/Hi3716C/kernel -afv 源代码路径：froyo\system\core\init编译的文件：builtins.cinit.cdevices.cproperty_service.cutil.cparser.clogo.c编译命令:make init生成的文件：/out/target/product/Hi3716C/root/initinit进程启动流程1.安装SIGCHLD信号。

⾼通Andriod开机流程与镜像说明Android镜像说明Android设备刷机时都需要ROM包，ROM包下⾯有很多的.img和其他的相关镜像⽂件，其中这⾥⾯包含了Android很多的分区，Android镜像⽂件是通过源码编译⽣成的，下⾯是ROM包各个镜像的作⽤：镜像⽂件说明boot.img boot分区，包括内核⽂件和虚拟内存盘Ramdisk，负责设备开机，可在recovery模式进⾏擦除，重新安装带有boot分区的新系统system.img system分区，包含Android系统的⽤户界⾯以及设置上的⼀些预装系统应⽤recovery.img recovery分区，替代启动分区，执⾏恢复和维护系统的⼀些操作userdata.img data分区，⽤于保存⽤户的数据，例如联系⼈，短信，设置偏好和应⽤程序存放的地⽅cache.img cache分区，⽤于放置系统频繁访问的数据和应⽤程序组件的分区persist.img persist分区包含了设备的传感器和信号部分的驱动程序，例如wifi，蓝⽛连接都有关系splash.img开机画⾯⽂件NON-HLOS.bin modem image负责处理通讯协议相关的基带镜像prog_emmc_firehose_8953_ddr.mbn QFIL软件烧录系统的时候，需要⽤到此⽂件，应该是关于EMMC、DDR的配置参数相关的sbl1.mbn硬件的初始化，并且保存加载其他模块信息的顺序tz.mbn trustzone是ARM TrustZone® 技术是系统范围的安全⽅法，基于安全需求和引导模式配置XPU，NAND MPU,它和其他模块代码运⾏在相互隔离的区域，主要实现底层很多安全性特性emmc_appsboot.mbn bootloader⽂件，进⼊fastboot模式相关⽂件rpm.mbn电源管理器，是⾼通MSM平台另外加的⼀块芯⽚，虽然与AP芯⽚打包在⼀起，但其是⼀个独⽴的ARM Core。

基于UT4412BV03开发板订制Android系统开机动画我们在使用友坚恒天UT4412BV03开发板时，系统启动时可以看到三种不同的图片。

但是我们看到的开机画面不一定是我们喜欢的。

或者我们要使开机画面为自己公司的开机logo，这时我们可以按照下面的方式修改。

对于android系统启动过程中显示的画面，我们可以根据自己的需要而设计，但我们在设计开机logo时可能也会考虑到怎样让系统以最快的速度启动，在开发UT4412BV03开发板的过程中，我们将系统启动画面显示分为了3个阶段，不包括UBOOT部分的logo，为了让系统以最快的速度启动，所以未在在uBOOT中置入开机logo，只是从kernel开始显示开机logo。

UT4412BV03开发板系统启动时有三个显示阶段，下面将分析怎样制作这三个显示画面显示的图片。

第一阶段为：kernel中的开机logo（kernel中实现）第二阶段为：显示Android字样（android中实现）第三阶段为：显示动态滚动的图片（android中实现）一．Kernel中开机动画的制作1.首先，安装光盘中的logo目录下的gimp-2.8.14-setup软件2.用gimp软件打开logo目录下的logo图片，右键单击鼠标，选择图像---模式----索引如下图将最大颜色数改为“224”点击“转换”然后单击“Export As”将图片命名为“logo_linux_clut224.ppm”点击“转换”选择“ASCII”，选择“导出”将导出的logo_linux_clut224.ppm文件复制到内核源码的kernel/driver/video/logo目录下，然后重新执行“make –j2”编译出zImage镜像下载到开发板上。

重启系统将看到kernel中制作好的开机动画。

二．将系统启动的android字样修改为urbertter修改需要显示的文字：将Android源码Android_source\system\core\init路径下的init.c中的如下函数中的android 字样修改为urbetter三．android动态画面的制作Android开机动画修改方法，android 2.0及之后，使用bootanimation程序显示开机画面，如需修改开机画面，不用修改代码，只需按格式要求做bootanimation.zip包，放在系统的/system/media目录中,开机画面主要是由一个zip格式的压缩包bootanimation.zip组成，压缩包里面包含数张png格式的图片，还有一个desc.txt的文本文档，开机时按desc.txt 里面的指令，屏幕上会按文件名称顺序连续的播放一张张图片，形成连贯的动画。

Android手机开机问题分析流程本篇文章主要介绍 Android 开发中的部分知识点，通过阅读本篇文章，您将收获以下内容:一、如何抓取开机问题Log一、如何抓取开机问题Log当我们遇到开机问题时候，不同阶段，我们需要不同的Log分析，这样才可以快速方便的解决开机问题，如果没有Log，我们几乎很难分析解决开机问题。

开机问题抓取 Log 流程如下：如何抓取开机问题Log二、开机问题Log 分析流程通过不同阶段的Log，我们进行不同的重点分析。

开机问题Log 分析流程如下：开机问题Log分析流程三、 kernel Log 搜索关键字 fs_mgr在 kernel Log 中搜索关键字 fs_mgr 初步分析定位分区问题。

1. fs_mgr: __mount(source=/dev/block/dm-0,target=/system,type=ext4)=-1System分区mount失败debug方法•a.Kernel log中有emmc “I/O error” ,需要检查emmc相关供电，替换物料交叉实验•b.Log中没有I/O error，回读system分区对比正常机器system.img看文件是否被破坏2.fs_mgr: __mount(source=/dev/block/dm-0,target=/data,type=ext4)=-1Data分区mount失败debug方法a.一般加密的情况/userdata分区会先出现 mount fail情况，然后才解密节点/dev/block/dm-0 or dm-1 , target=/data mount成功，正常userdata mount失败，可能是分区数据毁损，请先readback img, 然后手动进recovery mode 做factory reset 看能否恢复Readback 的userdata img可以对比正常机器看是哪个文件毁损3. init: fs_mgr_mount_all returned an errorDm-verity配置错误引起user版本开不了机（eng版本正常）同步打开/kernel-3.18/arch/arm/configs/${project}_defconfig 中如下两个定义：1.CONFIG_DM_VERITY=y2.CONFIG_DM_VERITY_FEC=y4.fs_mgr: Error loading verity table (Invalid argument) 跳转至3四、uart log中搜索关键字 SBC，是否存在error/ fail/ assert五、开始时间长的问题分析方法1. MTK 平台开机时间保存的文件a.手机中（/proc/bootprof）mobile Log中的bootprof文件。

Android窗口管理服务WindowManagerService显示Activity 组件的启动窗口（Starting Window）的过程分析在Android系统中，Activity组件在启动之后，并且在它的窗口显示出来之前，可以显示一个启动窗口。

这个启动窗口可以看作是Activity组件的预览窗口，是由WindowManagerService服务统一管理的，即由WindowManagerService服务负责启动和结束。

在本文中，我们就详细分析WindowManagerService服务启动和结束Activity组件的启动窗口的过程。

Activity组件的启动窗口是由ActivityManagerService服务来决定是否要显示的。

如果需要显示，那么ActivityManagerService服务就会通知WindowManagerService服务来为正在启动的Activity组件显示一个启动窗口，而WindowManagerService服务又是通过窗口管理策略类PhoneWindowManager来创建这个启动窗口的。

这个过程如图1所示。

窗口管理策略类PhoneWindowManager创建完成Activity组件的启动窗口之后，就会请求WindowManagerService服务将该启动窗口显示出来。

当Activity组件启动完成，并且它的窗口也显示出来的时候，WindowManagerService服务就会结束显示它的启动窗口。

注意，Activity组件的启动窗口是由ActivityManagerService服务来控制是否显示的，也就是说，Android应用程序是无法决定是否要要Activity组件显示启动窗口的。

接下来，我们就分别分析Activity组件的启动窗口的显示和结束过程。

一. Activity组件的启动窗口的显示过程从前面一文可以知道，Activity组件在启动的过程中，会调用ActivityStack类的成员函数startActivityLocked。

Android 6.0启动过程详细解析从代码角度仔细学习Android系统的启动过程，同时，学习Android启动过程中的初始化脚本语言，即init.rc中的语言语法。

在这里，不在详细介绍Linux内核的启动过程，主要学习从Linux内核启动之后，init初始化是如何工作的，他是如何启动Android系统的第一个进程–Zygote进程。

并且还会继续了解后面其他的进程是如何通过Zygote进程启动的。

话不多说，我们现在就来气Android系统启动之路。

## Android系统启动流程图我们都知道，Android系统内核是基于Linux内核，所以在Android系统启动过程中，首先启动Linux内核，Bootloader加载并启动Linux内核，内核启动完成之后，内核开始启动Android系统的init进程，然后init进程通过init.rc启动脚本语言的执行，来启动Zygote进程，作为Android其他进程的父进程，Zygote进程做完初始化工作之后，启动SystemServer 来启动其他系统服务。

下面我们从init进程的启动开始学习。

int main(int argc, char** argv) {if (!strcmp(basename(argv[0]), "ueventd")) {return ueventd_main(argc, argv);}if (!strcmp(basename(argv[0]), "watchdogd")) {return watchdogd_main(argc, argv);}// Clear the umask.umask(0);add_environment("PA TH", _PATH_DEFPATH);bool is_first_stage = (argc == 1) || (strcmp(argv[1], "--second-stage") != 0);// Get the basic filesystem setup we need put together in the initramdisk// on / and then we'll let the rc file figure out the rest.if (is_first_stage) {mount("tmpfs", "/dev", "tmpfs", MS_NOSUID, "mode=0755");mkdir("/dev/pts", 0755);mkdir("/dev/socket", 0755);mount("devpts", "/dev/pts", "devpts", 0, NULL);mount("proc", "/proc", "proc", 0, NULL);mount("sysfs", "/sys", "sysfs", 0, NULL);}// We must have some place other than / to create the device nodes for// kmsg and null, otherwise we won't be able to remount / read-only// later on. Now that tmpfs is mounted on /dev, we can actually talk// to the outside world.open_devnull_stdio();klog_init();klog_set_level(KLOG_NOTICE_LEVEL);NOTICE("init%s started!\n", is_first_stage ? "" : " second stage");if (!is_first_stage) {// Indicate that booting is in progress to background fw loaders, etc.close(open("/dev/.booting", O_WRONL Y | O_CREAT | O_CLOEXEC, 0000));property_init();// If arguments are passed both on the command line and in DT,// properties set in DT always have priority over the command-line ones.process_kernel_dt();process_kernel_cmdline();// Propogate the kernel variables to internal variables// used by init as well as the current required properties.export_kernel_boot_props();}// Set up SELinux, including loading the SELinux policy if we're in the kernel domain. selinux_initialize(is_first_stage);// If we're in the kernel domain, re-exec init to transition to the init domain now// that the SELinux policy has been loaded.if (is_first_stage) {if (restorecon("/init") == -1) {ERROR("restorecon failed: %s\n", strerror(errno));security_failure();}char* path = argv[0];char* args[] = { path, const_cast<char*>("--second-stage"), nullptr };if (execv(path, args) == -1) {ERROR("execv(\"%s\") failed: %s\n", path, strerror(errno));security_failure();}}// These directories were necessarily created before initial policy load// and therefore need their security context restored to the proper value.// This must happen before /dev is populated by ueventd.INFO("Running restorecon...\n");restorecon("/dev");restorecon("/dev/socket");restorecon("/dev/__properties__");restorecon_recursive("/sys");epoll_fd = epoll_create1(EPOLL_CLOEXEC);if (epoll_fd == -1) {ERROR("epoll_create1 failed: %s\n", strerror(errno));exit(1);}signal_handler_init();property_load_boot_defaults();start_property_service();init_parse_config_file("/init.rc");action_for_each_trigger("early-init", action_add_queue_tail);// Queue an action that waits for coldboot done so we know ueventd has set up all of /dev...queue_builtin_action(wait_for_coldboot_done_action, "wait_for_coldboot_done");// ... so that we can start queuing up actions that require stuff from /dev.queue_builtin_action(mix_hwrng_into_linux_rng_action,"mix_hwrng_into_linux_rng");queue_builtin_action(keychord_init_action, "keychord_init");queue_builtin_action(console_init_action, "console_init");// Trigger all the boot actions to get us started.action_for_each_trigger("init", action_add_queue_tail);// Repeat mix_hwrng_into_linux_rng in case /dev/hw_random or /dev/random// wasn't ready immediately after wait_for_coldboot_donequeue_builtin_action(mix_hwrng_into_linux_rng_action,"mix_hwrng_into_linux_rng");// Don't mount filesystems or start core system services in charger mode.char bootmode[PROP_V ALUE_MAX];if (property_get("ro.bootmode", bootmode) > 0 && strcmp(bootmode, "charger") == 0) {action_for_each_trigger("charger", action_add_queue_tail);} else {action_for_each_trigger("late-init", action_add_queue_tail);}// Run all property triggers based on current state of the properties.queue_builtin_action(queue_property_triggers_action, "queue_property_triggers");while (true) {if (!waiting_for_exec) {execute_one_command();restart_processes();}int timeout = -1;if (process_needs_restart) {timeout = (process_needs_restart - gettime()) * 1000;if (timeout < 0)timeout = 0;}if (!action_queue_empty() || cur_action) {timeout = 0;}bootchart_sample(&timeout);epoll_event ev;int nr = TEMP_FAILURE_RETRY(epoll_wait(epoll_fd, &ev, 1, timeout));if (nr == -1) {ERROR("epoll_wait failed: %s\n", strerror(errno));} else if (nr == 1) {((void (*)()) ev.data.ptr)();}}return 0;}该文件位于system/core/init/init.cpp中，我们来看看init进程都做了哪些工作。

Android教程之开机流程全⾯解析本⽂详细讲述了Android的开机流程。

分享给⼤家供⼤家参考，具体如下：开机过程中⽆线模块的初始化过程;如果sim卡锁开启，或者pin被锁住的时候，会要求输⼊pin或者puk，但是这个解锁动作必须在系统初始化完成以后才能进⾏。

(图形系统都还没有初始化怎么输⼊密码阿?)当系统初始化完成以后会调⽤wm.systemReady()来通知⼤家。

这时候该做什么就做什么。

开机过程中⽆线模块的初始化过程：rild 调⽤参考实现 Reference-ril.c (hardware\ril\reference-ril) 中的函数：const RIL_RadioFunctions *RIL_Init(const struct RIL_Env *env, int argc, char **argv)ret = pthread_create(&s_tid_mainloop, &attr, mainLoop, NULL);static void *mainLoop(void *param)ret = at_open(fd, onUnsolicited);RIL_requestTimedCallback(initializeCallback, NULL, &TIMEVAL_0);在 initializeCallback 函数中对猫进⾏了初始化。

static void initializeCallback(void *param){ATResponse *p_response = NULL;int err;setRadioState (RADIO_STATE_OFF);at_handshake();/* note: we don't check errors here. Everything important willbe handled in onATTimeout and onATReaderClosed *//* atchannel is tolerant of echo but it must *//* have verbose result codes */at_send_command("ATE0Q0V1", NULL);/* No auto-answer */at_send_command("ATS0=0", NULL);/* Extended errors */at_send_command("AT+CMEE=1", NULL);/* Network registration events */err = at_send_command("AT+CREG=2", &p_response);/* some handsets -- in tethered mode -- don't support CREG=2 */if (err < 0 || p_response->success == 0) {at_send_command("AT+CREG=1", NULL);}at_response_free(p_response);/* GPRS registration events */at_send_command("AT+CGREG=1", NULL);/* Call Waiting notifications */at_send_command("AT+CCWA=1", NULL);/* Alternating voice/data off */at_send_command("AT+CMOD=0", NULL);/* Not muted */at_send_command("AT+CMUT=0", NULL);/* +CSSU unsolicited supp service notifications */at_send_command("AT+CSSN=0,1", NULL);/* no connected line identification */at_send_command("AT+COLP=0", NULL);/* HEX character set */at_send_command("AT+CSCS=\"HEX\"", NULL);/* USSD unsolicited */at_send_command("AT+CUSD=1", NULL);/* Enable +CGEV GPRS event notifications, but don't buffer */at_send_command("AT+CGEREP=1,0", NULL);/* SMS PDU mode */at_send_command("AT+CMGF=0", NULL);#ifdef USE_TI_COMMANDSat_send_command("AT%CPI=3", NULL);/* TI specific -- notifications when SMS is ready (currently ignored) */at_send_command("AT%CSTAT=1", NULL);#endif /* USE_TI_COMMANDS *//* assume radio is off on error */if (isRadioOn() > 0) {setRadioState (RADIO_STATE_SIM_NOT_READY);}}默认状况下假设射频模块是好的，通过 setRadioState (RADIO_STATE_SIM_NOT_READY) 来触发对⽆线模块的初始化。

Android开机log分析1.分析开机log，一是可以理一下android启动流程，二是可以通过log定位错误，下面列举一些常见android程序发生错误时抛出的异常，查找关键字xxxException可以快速定位android层错误以及原因：ng.NullPointerException：空指针异常ng.ClassNotFoundException：找不到类抛出的异常ng.ArithmeticException：一个整数“除以零”时抛出的异常ng.ArrayIndexOutOfBoundsException:数组越界访问以后抛出的异常ng.IllegalArgumentException：传入非法参数抛出的异常ng.IllegalAccessException：当应用程序要调用一个类，但当前的方法即没有对该类的访问权限便会出现这个异常ng.SecturityException：安全异常。

由安全管理器抛出，用于指示违反安全情况的异常ng.RuntimeException运行时异常。

是所有Java虚拟机正常操作期间可以被抛出的异常的父类。

ng.NumberFormatException：字符串转换为数字异常：ng.StackOverflowError：堆栈溢出错误。

当一个应用递归调用的层次太深而导致堆栈溢出时抛出该错误。

ng.RuntimeExceptionng.OutOfMemoryError：内存不足错误。

当可用内存不足以让Java虚拟机分配给一个对象时抛出该错误。

ng.IOException：输入输出异常ng.AbstractMethodError：抽象方法错误。

当应用试图调用抽象方法时抛出。

ng.ClassFormatError：类格式错误。

当Java虚拟机试图从一个文件中读取Java类，而检测到该文件的内容不符合类的有效格式时抛出。

ng.InstantiationError：实例化错误。