鸿蒙系统的启动流程，建议收藏！

鸿蒙技术社区 2021-04-14

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声明：严格来说本文档并非真正原创的，这是上了朱有鹏老师的免费课《想读懂鸿蒙 2.0 源码，也许你需要先懂这些》之后，做的一些总结。

课程时间一个半小时，内容也很多，学习过程中我发现朱老师的 PPT 上部分代码/文件，在我本地的鸿蒙系统代码上找不到，或者路径不相同，所以我就做了一些整理。

这里仅摘取课程中的鸿蒙系统在 HI3516DV300 平台上的启动流程部分（从 30：00 开始讲解启动过程）进行汇总和整理，如有错误，请朱老师和各位同学指正。后继在学习过程中会继续对本文当作修正升级。

我的本地代码是基于最新发布的 OpenHarmony 1.1.0 LTS（2021-04-01）版本抓取的，代码根目录 OHOS1_1_0LTS：

$repo init -u https://gitee.com/openharmony/manifest.git -b refs/tags/OpenHarmony_release_v1.1.0 --no-repo-verify

$repo sync

在根目录下执行：

OHOS1_1_0LTS$ hb set
[OHOS INFO] Input code path: .
OHOS Which product do you need?  
->ipcamera_hispark_taurus@hisilicon
OHOS1_1_0LTS$ hb build

即可开始编译 hi3516dv300 平台代码。输出的过程文件和最终 bin，在以下路径内：

out\hispark_taurus\ipcamera_hispark_taurus

因为本人还没有开发板，无法烧录、抓取 log 分析以及做相关的操作去验证。

U-Boot 启动

System startup
Uncompress Ok!
U-Boot 2016.11 (......) hi3516dv300
............
............(省略)
Hit any key to stop autoboot: 0
MMC read: dev #0, block # 2048, count 16384  ...  16384 blocks read: OK
## Starting application at 0x80000000...

到此为止属于 U-Boot 的启动。Uboot 不属于鸿蒙系统，这里不做进一步分析，代码在目录：

device\hisilicon\third_party\uboot\u-boot-2020.01

汇编代码引导 LiteOS-a 内核

Uboot 引导 liteos-a 内核启动起来，需要有一个入口，在：

kernel\liteos_a\tools\build\liteos.ld

打开这个文件，可见：

ENTRY(reset_vector)
INCLUDE board.ld
SECTIONS
{
......
}

reset_vector 就是整个鸿蒙内核启动的入口点，这是一个符号，定义在：

kernel\liteos_a\arch\arm\arm\src\startup\reset_vector_mp.S

同目录下还有一个 reset_vector_up.S 文件，因为 HI3516 是 ARM Cortex A7 双核处理器，所以需要看 mp（多核）这个文件，up 这个是单核的。

打开 reset_vector_mp.S 文件，找到“reset_vector:”符号，从这里开始跑汇编代码，引导 liteos-a 内核的启动，一直到：

“
    bl     main

_start_hang:

    b      _start_hang
”

这里调用一个 main 函数，然后执行 _start_hang 进入死循环，至此汇编代码阶段就结束了。通过 main 函数进入内核 LiteOS-a 启动的 C 语言阶段。

内核 LiteOS-a 的 C 语言启动阶段

上面汇编阶段调用的 main 函数，位于：

kernel\liteos_a\platform\main.c

main 函数通过 OsSystemInfo(); 函数里打印下面这些信息：

******************Welcome******************

Processor  : Cortex-A7*2
Run Mode : SMP
GIC Rev  : GICv2
build time : ......
Kernel  : Huawei LiteOS 2.0.0.xxx

********************************************

main core booting up...
...
...

从这一步的 main 开始读 liteos-a 的 C 语言源码，可以直接在鸿蒙代码的

kernel\liteos_a\platform\main.c

进行阅读理解。不过，推荐从下面仓库拉代码下来读，鸿蒙内核源码注解分析：

https://gitee.com/weharmony/kernel_liteos_a_note.git

这是在鸿蒙官方开源项目 kernel_liteos_a 基础上，给源代码加上了给常详细的中文注解，有利于加快理解。

main 函数截图如下：

Line173 行调用的 OsMain() 函数，位于：

kenerl\liteos_a\kernel\common\los_config.c

主要做了：

其中的：

①OsTickInit(......); // tick 初始化，包含注册中断事件，硬件时钟初始化，启动节拍，注册硬中断。

②OsKernelInitProcess(); 完成内核进程的初始化，调用：

OsProcessCreateInit(processCB, OS_KERNEL_MODE, "KProcess", 0);

首先创建 2 号进程 KProcess，最高优先级 0，这是一个内核态进程。鸿蒙进程一共有 32 个优先级（0-31），其中 0-9 级为内核进程，用户进程可配置的优先级有 22 个（10-31）。

然后创建 2 号进程的 2 个子线程 ResourceTask 和 KIdle，详见代码。可以在 shell 内执行 task 命令查看进程和线程信息，表格见文末。

注意，此时 1 号进程还没有创建，它是用户态根进程，要到稍微后面才创建。

③OsSwtmrInit(); //软时钟模块初始化，创建 Swt_Task(software timmer) 线程，父进程是 2 号进程 KProcess。

④OsSystemInit(); 系统初始化，系统软硬件的初始化，由 2 号进程 KProcess 创建“system_wq”“SystemInit”“memshow_Task”等线程。

“SystemInit”线程：

其入口函数则由内核外部提供，在：

device\hisilicon\hispark_taurus\sdk_liteos\mpp\module_init\src\system_init.c

里的 SystemInit() 函数：

其中的：

①ProcFsInit()，创建和挂载/proc 文件系统，代码见：

kernel\liteos_a\fs\proc\os_adept\proc_init.c

②SDK_init() calling SDK_init form HISI_SDK，初始化 3516DV300 特有的 SDK，用内部的 DSP 硬件来做视频编解码，只提供相关库文件，不开源。

代码在：

device\hisilicon\hispark_taurus\sdk_liteos\mpp\module_init\src\sdk_init.c

③OsMountRootfs()，挂载根文件系统：

out\hispark_taurus\ipcamera_hispark_taurus\rootfs.tar

可以通过 tar -tf rootfs.tar 命令查看里面都有些什么内容。开始查找根文件系统里的 bin/init 并创建 init 进程。

④OsUserInitProcess()，调用：

OsProcessCreateInit(processCB, OS_USER_MODE, "Init", OS_PROCESS_USERINIT_PRIORITY);  //28

这时候才创建 1 号进程 init，这是用户态根进程，优先级别为 28，这个 1 号进程接下来会创建和启动其他的用户态进程（shell/apphilogcat/.../ai_server等 3~9 号进程）。

接下来这一小部分还没理解透，调用 OsLoadUserInit() load init 的相关配置：

再使用 __user_init_entry 参数，调用OsUserInitProcessStart()。

__user_init_entry 就是第一个用户态根进程的地址，它通过宏 LITE_USER_SEC_ENTRY 进行定义，代码在：

kernel\liteos_a\kernel\user\src\los_user_init.c

/bin/init 就是 kernel 调用 init_lite的入口【见第四阶段对这个的解释】，由此进入应用层的启动。跑完 OsMain() 函数，LiteOS-a 内核的启动工作就基本上完成了，接下来就开始了鸿蒙系统应用层的启动。

鸿蒙系统应用层的启动

这个应用层实际上就是鸿蒙的 framework，启动 init 入口在：

base\startup\init_lite\services\src\main.c

①ReadFileToBuf()

这一步读取的 etc/init.cfg 文件，在上面 OsMountRootfs() 挂载根文件系统的时候就挂载上了，它是：

vendor\hisilicon\hispark_taurus\init_configs\init_liteos_a_3516dv300.cfg

的副本，这个文件就包含了“pre-init”“init”“post-init”的相关操作，分别是设置挂载一些设备、设置好路径，启动服务等工作。

而后面的"services"则包含一组服务的定义，它们是系统里的关键进程。

②DoJob("init")

由“1 号进程 init”，在应用层通过 start 指令创建和启动：shell/apphilogcat/.../ai_server 等 3~9 号进程，它们都是用户态进程，父进程都是“1 号进程 init”。

init 将根据上面 cfg 配置的 job 和 services 来做对应的操作和启动对应的服务程序，并设置它们的 uid、gid、进程优先级和权限等。

可以在 shell 内执行 task 命令查看进程和线程信息，表格见文末。

见官方文档：

base\startup\init_lite\README_zh.md

这个 init 组件（即 base\startup\init_lite）负责处理从内核加载第一个用户态进程（2 号进程 init）开始，到第一个应用程序启动之间的系统服务进程启动过程。

init 将系统启动分为三个阶段：

“pre-init”阶段：启动系统服务之前需要先执行的操作，例如挂载文件系统、创建文件夹、修改权限等。
“init”阶段：系统服务启动阶段。
“post-init”阶段：系统服务启动完后还需要执行的操作。

上述每个阶段在配置文件 init.cfg 中都用一个 job 表示，每个 job 都对应一个命令集合，init 通过依次执行每个 job 中的命令来完成系统初始化。

job 执行顺序：先执行“pre-init”，再执行“init”，最后执行“post-init”，所有 job 都集中放在 init.cfg 的 jobs 数组中。

除上述 jobs 数组之外，init.cfg 中还有一个 services 数组，用于存放所有需要由 init 进程启动的系统关键服务的服务名、可执行文件路径、权限和其他属性信息。

配置文件 init.cfg 位于代码仓库 vendor/hisilicon/hispark_aries/init_configs/ 目录，部署在 etc/ 下，采用 json 格式，文件大小目前限制在 100KB 以内。

init 组件会编译成 out\hispark_taurus\ipcamera_hispark_taurus 目录下的 bin/init，同时打包在根文件系统 rootfs.tar 内，上面挂载根文件系统时，会挂载成 bin/init，由第三阶段的最后一步 OsUserInit() 调用和执行。

见官方文档：

base\startup\init_lite\README_zh.md

至此，鸿蒙系统的关键系统进程和相关服务都已经启动起来了，至于 shell/apphilogcat/.../ai_server 等 3~9 号进程的具体启动过程和调用的相关代码入口，还需待后面进一步学习分析。

鸿蒙应用（APP）的启动

在 Hi3516dv300 平台（带屏幕）的桌面（也就是 launcher 进程）上点击 camera 应用图标，这时候会启动 camera 应用程序，实际上会通过“7 号进程 appspawn”创建子进程“com.huawei.camera”。

这是一个应用程序进程，其父进程并不是 launcher 进程，而是 appspawn 进程。

实际上所有的应用程序的父进程都是 appspawn 进程。

鸿蒙应用开发的第一个示例程序“helloworld”的启动也应该类似。

#include <stdio.h>
#include "ohos_init.h"
#include "ohos_types.h"
void HelloWorld(void)
{
    printf("[Init] Hello World!\n");
}
SYS_RUN(HelloWorld);

关于 SYS_RUN() 如何运作，以便让 HelloWorld 运行起来，其他老师有非常详细的解释，这里不再复述。

#task命令查看进程/线程信息（简表）

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