Android内核开发学习笔记

前言

本文是通过学习了卢俊系列博客做的一篇学习记录文章。记录个人觉得比较有用的部分内容，该系列博文主要讲解了Android系统的开机过程和优化的分析处理。最近也在处理开机优化的问题，特此记录之。

Android内核开发：序

Android内核开发：开发板选购

Android内核开发：理解和掌握repo工具

下载manifest仓库

repo init -u https://android.googlesource.com/platform/manifest
如果要选择特定版本的Android源码，或者在已下载的源码基础上切换到其他版本，则可以使用-b选项：
repo init -u git://git.omapzoom.org/platform/manifest.git -b android-5.0.2_r1
然后使用repo sync同步代码
repo sync

mainfest.xml文件清单

上面提到了repo init需要初始化一个manifest仓库，仓库中含有一个很重要的manifest.xml文件清单，其实这个manifest.xml并不复杂的，它就是用XML文件的格式记录了本项目依赖的各个Git仓库的名称、地址，以及分支等信息。常用的元素如下所示：

manifest 最顶层的XML元素
remote 设置远程git服务器的属性，如名称、根URL地址等
project 需要clone的Git仓库，path表示本机路径，name表示远程版本库的相对路径
copyfile 执行拷贝操作，把URL/ src地址的文件拷贝到./ dest

repo几个常用的命令

repo init // 初始化repo仓库
repo sync // 下载源码
repo start // 创建分支
repo checkout //切换分支
repo branches //查看分支
repo status //查看文件状态

Android内核开发：源码的版本与分支详解

查看android源码分支和版本

git –git-dir .repo/manifests/.git/ branch -a

或者

cd .repo/manifests
git branch -a | cut -d / -f 3

如果要切换的其他分支，执行下面的命令即可

repo init -b android-4.2.2_r1
repo sync

Android内核开发：系统编译输出的镜像文件

Android内核开发：系统分区与镜像文件的烧写

Android内核开发：图解Android系统的启动过程

主要分析下init程序，它是分析Android启动过程中最核心的程序。
代码路径：system/core/init/init.c
init程序最核心的工作主要有3点：
1. 创建和挂载一些系统目录/设备节点，设置权限，如：/dev, /proc, and /sys
2. 解析 init.rc 和 init.hardware.rc，并启动属性服务，以及一系列的服务和进程。
3. 显示boot logo，默认是“Android”字样

最重要的是第二步，这个过程中会启动系统所需功能的各种服务。主要分为本地服务和Android服务，它们都会在ServiceManager中进行注册。

本地服务
本地服务是指运行在C++层的系统守护进程，一部分有init进程直接启动，它们定义在init.rc脚本中，还有一部分本地服务是由这些本地服务启动，如果mediaserver服务会启动AudioFlinger，MediaPlayerService，以及CameraService等本地服务。
每一个由init直接启动的本地服务都是一个独立的Linux进程，可以通过adb shell top查看相应的进程。
Android服务
Android服务是指运行在Dalvik虚拟机进程中的服务。
init进程会执行app_process程序，创建Zygote进程，它是Android系统最重要的进程，后续所有的Android应用程序都是由它fork出来的。
Zygote进程会先fork出SystemServer进程，SystemServer进程就会启动所有的Android核心服务。例如：Activity Manager、Window Manager、Power Manager等等服务。当所服务启动完毕后，SystemServer会打印出”Making services ready”,然后通过Activity Manager启动Home界面，并发送“ACTION_BOOT_COMPLETED”广播消息。
SystemServer进程添加的服务都属于SystemServer进程。

下图为Android系统启动过程：

Android内核开发：如何统计系统的启动时间

2个概念：

Android是基于Linux内核的系统，因此Android的启动过程是分为两个阶段的，第一个阶段就是Linux内核的启动，第二个阶段就是Android框架的启动（包括核心服务和程序）。
Android的log系统是独立于Linux内核的log系统的。Linux内核通过printk打印的log信息，这些log写入到了/dev/kmsg文件中，在Shell终端可以通过dmesg命令查看这些log信息。Android框架则是通过Logger驱动打印log信息，这些log并没有归并到kmesg文件中，而是单独存储的，位于/dev/log目录下，在Shell终端可以通过logcat命令来查看。

通过dmesg命令抓取Linux内核的log信息

adb shell dmesg > D:\dmesg.txt

Android系统把Log分为了四类，不同的类别记录不同的Log信息：

main - 主要的Log信息，大部分应用级别的Log信息都在这里
events - 系统事件相关的Log信息
radio - 无线/电话相关的Log信息
system - 低级别的系统调试Log信息

logcat默认抓取的是main信息，如果想抓取指定类别的log信息的方法，在logcat命令后加-b参数，例如：

$ adb logcat -d -v time -b "main"   >  D:\main.txt$ adb logcat -d -v time -b "events" >  D:\events.txt$ adb logcat -d -v time -b "system" >  D:\system.txt$ adb logcat -d -v time -b "radio"  >  D:\radio.txt

查看系统启动时间

adb logcat -d -b events | grep “boot”

Android内核开发：学会分析系统的启动log

通过dmesg抓取log信息

adb shell dmesg > D:\dmesg.txt

在dmesg.txt中搜索几个关键字
Zygote、system_server、mediaserver等关键字可以获取相关模块的开机耗时信息。

Android内核开发：系统启动速度优化

Android系统的启动优化主要分为三大部分：
1. Bootloader优化
2. Linux Kernel的剪裁与优化
3. Android OS部分的剪裁与优化

下面主要讲Android os部分的优化
1. 精简preload的classes和resource
frameworks/base/preload-classes
frameworks/base/core/res/res/values/arrays.xml
2. 精简native service和java service
system/core/rootdir/init.rc
frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java
3. 精简预装的apk文件
build/target/product/xxxx.mk
device///xxxx.mk
vendor/…./xxxx.mk
4. 减少内核的log打印级别
system/core/rootdir/init.rc
5. 其他优化手段
- 优化启动动画，降低帧率和图片尺寸
- 精简系统，减小boot.img文件大小，可以显著减少启动过程中加载和解压boot.img的时间
- 预先创建一些目录和文件，而不是在init过程中创建

Android内核开发：浅析APK的安装过程

Android内核开发：从源码树中删除出厂的app应用

Android内核开发：在源码树中添加新的app应用

不带jni本地代码

LOCAL_PATH:= $(call my-dir)include $(CLEAR_VARS)LOCAL_MODULE_TAGS := engLOCAL_SRC_FILES := $(call all-subdir-java-files)LOCAL_PACKAGE_NAME := HelloWorldinclude $(BUILD_PACKAGE)

含有jni本地代码

LOCAL_PATH:= $(call my-dir)include $(CLEAR_VARS)LOCAL_MODULE_TAGS := engLOCAL_SRC_FILES := $(call all-subdir-java-files)LOCAL_PACKAGE_NAME := HelloWorldLOCAL_JNI_SHARED_LIBRARIES := libmynativeinclude $(BUILD_PACKAGE)include $(call all-makefiles-under,$(LOCAL_PATH))

JNI目录下的Android.mk文件(假设jni目录下有inc和src目录)

LOCAL_PATH := $(call my-dir)include $(CLEAR_VARS)LOCAL_MODULE := libmynativeLOCAL_SRC_FILES := src/mynative.cLOCAL_C_INCLUDES += $(JNI_H_INCLUDE)LOCAL_C_INCLUDES += $(LOCAL_PATH)/incinclude $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

含有jni本地代码，并且本地代码依赖第三方库（.a或者so）
假设本地代码依赖的第三方库为：encoder.a 和 decoder.so

修改上述jni目录下的Android.mk

LOCAL_STATIC_LIBRARIES := libencoderLOCAL_SHARED_LIBRARIES := libdecoder

修改HelloWorld目录下的Android.mk文件（encoder.a 和 decoder.so 都拷贝到工程根目录）

include $(CLEAR_VARS)LOCAL_MODULE := libencoderLOCAL_SRC_FILES := encoder.aLOCAL_MODULE_TAGS := engLOCAL_MODULE_CLASS := STATIC_LIBRARIESLOCAL_MODULE_SUFFIX := .ainclude $(BUILD_PREBUILT)include $(CLEAR_VARS)LOCAL_MODULE := libdecoderLOCAL_SRC_FILES := decoder.soLOCAL_MODULE_TAGS := engLOCAL_MODULE_CLASS := SHARED_LIBRARIESLOCAL_MODULE_SUFFIX := .soinclude $(BUILD_PREBUILT)

前言

Android内核开发：序

Android内核开发：开发板选购

Android内核开发：理解和掌握repo工具

下载manifest仓库

mainfest.xml文件清单

repo几个常用的命令

Android内核开发：源码的版本与分支详解

Android内核开发：系统编译输出的镜像文件

Android内核开发：系统分区与镜像文件的烧写

Android内核开发：图解Android系统的启动过程

Android内核开发：如何统计系统的启动时间

Android内核开发：学会分析系统的启动log

Android内核开发：系统启动速度优化

Android内核开发：浅析APK的安装过程

Android内核开发：从源码树中删除出厂的app应用

Android内核开发：在源码树中添加新的app应用

Android内核开发：为什么刷机后系统第一次启动会很慢？

更多相关文章

随机推荐

Android内核开发 学习笔记

前言

Android内核开发：序

Android内核开发：开发板选购

Android内核开发：理解和掌握repo工具

下载manifest仓库

mainfest.xml文件清单

repo几个常用的命令

Android内核开发：源码的版本与分支详解

Android内核开发：系统编译输出的镜像文件

Android内核开发：系统分区与镜像文件的烧写

Android内核开发：图解Android系统的启动过程

Android内核开发：如何统计系统的启动时间

Android内核开发：学会分析系统的启动log

Android内核开发：系统启动速度优化

Android内核开发：浅析APK的安装过程

Android内核开发：从源码树中删除出厂的app应用

Android内核开发：在源码树中添加新的app应用

Android内核开发：为什么刷机后系统第一次启动会很慢？

更多相关文章

随机推荐

Android内核开发学习笔记