Android 系统启动前

背景

过去看了一些大牛关于 Android Framework 的相关文章，一直想自己梳理相关的内容。计划 Framework 开篇是【Android 系统启动】，但是想想还是先整理一篇关于安卓系统启动前的文章。

启动流程

Upon power up, hardware usually starts uninitialized. To continue booting, the system may need to read a bootloader from some peripheral device. It is often easier to implement routines for reading from external storage devices in software than in hardware. A boot ROM provides a place to store this initial loading code, at a fixed location immediately available to the processor when execution starts.。

上电后，硬件通常以未初始化的方式启动。要继续引导，系统可能需要从某些外围设备读取引导加载程序。在软件中实现从外部存储设备读取的例程通常比在硬件中更容易。引导 ROM 提供了一个存储此初始加载代码的位置，该位置位于执行开始时处理器立即可用的固定位置。

Bootloader(BL)

早期的 Android 设备并未对 boot.img，system.img 等进行可靠性校验，用户可通过获取临时 root 权限后对系统进行修改。4.4 时期安卓引入了 Verified Boot，但是其也依赖前面阶段的校验。整个校验链路中某个环节被攻击都会无法保证后面阶段的可靠性，而 BL 正是这个链路中至关重要的一环。

目前的市面上的安卓设备通常有多个引导加载程序阶段，其中一个引导加载程序启动另一个引导加载程序，阶段中的每个引导加载程序都会执行特定的功能，并且每个引导加载程序都由前一个引导加载程序（例如，主引导加载程序（PBL） →辅助引导加载程序（SBL） → …）进行验证。依此类推，直到内核加载。

Qualcomm's Secure Boot chain

Primary Bootloader(PBL)

信任链中的第一个引导加载程序就是 PBL，存储在不可变的只读存储器中，其可确保无法被物理修改，因此是受信任的。

Secondary Bootloader(SBL)

SBL 是紧接 PBL 后面的引导加载程序，PBL 校验 SBL 可靠后会对其进行加载。

对于使用高通芯片的安卓设备，在较新的处理器上，SBL 被 XBL （eXtensible Boot Loader）取代。

SBL 负责芯片驱动及充电等核心应用功能等初始化

Applications Bootloader(ABL)

ABL 包括芯片无关的应用如 fastboot，并接收 XBL 一些初始化的信息并将其传递至 kernel。同样 ABL 会验证 boot 或者 recovery 映像的真实性。

Kernel

Android 内核是基于 Linux 内核的修改版本，内核启动过程中会执行 init 可执行文件后创建 init 进程，init 会通过解析 init.rc 来启动 zygote 服务，而 zygote 又会启动会创建 system_server 进程。Android 的系统启动则是从 Android 内核启动开始。

The boot process of Qualcomm MSM devices

参考

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