Android Zygote系统进程启动过程分析Android N.docx
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AndroidZygote系统进程启动过程分析AndroidN
AndroidZygote系统进程启动过程分析（AndroidN）
在Android系统中，所有的应用程序进程以及系统服务进程SystemServer都是由Zygote进程孕育（fork）出来的，因为Android系统是基于Linux内核的，而在Linux系统中，所有的进程都是init进程的子孙进程，也就是说，所有的进程都是直接或者间接地由init进程fork出来的。
Zygote进程也不例外，它是在系统启动的过程，由init进程创建的，在系统启动脚本system/core/rootdir/init.rc文件中，我们可以看到启动Zygote进程的脚本命令：
[cpp]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
import/init.${ro.zygote}.rc
从上面的代码可以看出，在system/core/rootdir目录下系统不止一个zygote*.rc文件
每个文件里的启动zygote方式差不多，下面就以init.zygote64_32.rc为例看下里面的代码
[cpp]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
servicezygote/system/bin/app_process64-Xzygote/system/bin--zygote--start-system-server--socket-name=zygote
classmain
socketzygotestream660rootsystem
onrestartwrite/sys/android_power/request_statewake
onrestartwrite/sys/power/stateon
onrestartrestartaudioserver
onrestartrestartcameraserver
onrestartrestartmedia
onrestartrestartnetd
writepid/dev/cpuset/foreground/tasks
servicezygote_secondary/system/bin/app_process32-Xzygote/system/bin--zygote--socket-name=zygote_secondary
classmain
socketzygote_secondarystream660rootsystem
onrestartrestartzygote
writepid/dev/cpuset/foreground/tasks
看到上面的代码估计你也能猜出来另外三个zygote*.rc是怎样的，具体选择哪个文件和编译时定义的ro.zygote值有关。
前面的关键字service告诉init进程创建一个名为"zygote"的进程，这个
zygote进程要执行的程序是/system/bin/app_process64，后面是要传给app_process64的参数。
接下来的"classmain"表示执行system/bin/app_process64后调用main方法，socket关键字表示这个zygote进程需要一个名称为"zygote"的socket资源，这样，系统启动后，我们就可以
在/dev/socket目录下看到有一个名为zygote的文件，onrestart关键字表示这个zygote进程重启时需要执行的命令，最后一个writepid关键字表示需要重写系统pid。
通过上面我们知道Zygote进程要执行的程序便是app_process64了，它位于frameworks/base/cmds/app_process/app_main.cpp文件中，入口函数是main。
（app_process64orapp_process32都是通过
frameworks/base/cmds/app_process编译出来的，只是由编译环境来决定生成那个文件），在分析zygote进程启动之前，来看看它启动的时序图
下面就看看从app_process64到Zygote启动具体流程：
1、在app_main.cpp的main函数中利用AndroidRuntime启动Zygote
[java]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
intmain（intargc,char*constargv[]）
{
if（prctl（PR_SET_NO_NEW_PRIVS,1,0,0,0）<0）{
//Olderkernelsdon'tunderstandPR_SET_NO_NEW_PRIVSandreturn
//EINVAL.Don'tdieonsuchkernels.
if（errno!
=EINVAL）{
LOG_ALWAYS_FATAL（"PR_SET_NO_NEW_PRIVSfailed:
%s",strerror（errno））;
return12;
}
}
AppRuntimeruntime（argv[0],computeArgBlockSize（argc,argv））;
//Processcommandlinearguments
//ignoreargv[0]
argc--;
argv++;
//Everythingupto'--'orfirstnon'-'arggoestothevm.
//
//ThefirstargumentaftertheVMargsisthe"parentdir",which
//iscurrentlyunused.
//
//Aftertheparentdir,weexpectoneormorethefollowinginternal
//arguments:
//
//--zygote:
Startinzygotemode
//--start-system-server:
Startthesystemserver.
//--application:
Startinapplication（standalone,nonzygote）mode.
//--nice-name:
Thenicenameforthisprocess.
//
//Fornonzygotestarts,theseargumentswillbefollowedby
//themainclassname.Allremainingargumentsarepassedto
//themainmethodofthisclass.
//
//Forzygotestarts,allremainingargumentsarepassedtothezygote.
//mainfunction.
//
//Notethatwemustcopyargumentstringvaluessincewewillrewritethe
//entireargumentblockwhenweapplythenicenametoargv0.
inti;
for（i=0;iif（argv[i][0]!
='-'）{
break;
}
if（argv[i][1]=='-'&&argv[i][2]==0）{
++i;//Skip--.
break;
}
runtime.addOption（strdup（argv[i]））;
}
//Parseruntimearguments.Stopatfirstunrecognizedoption.
boolzygote=false;
boolstartSystemServer=false;
boolapplication=false;
String8niceName;
String8className;
++i;//Skipunused"parentdir"argument.
while（iconstchar*arg=argv[i++];
if（strcmp（arg,"--zygote"）==0）{
zygote=true;
niceName=ZYGOTE_NICE_NAME;
}elseif（strcmp（arg,"--start-system-server"）==0）{
startSystemServer=true;
}elseif（strcmp（arg,"--application"）==0）{
application=true;
}elseif（strncmp（arg,"--nice-name=",12）==0）{
niceName.setTo（arg+12）;
}elseif（strncmp（arg,"--",2）!
=0）{
className.setTo（arg）;
break;
}else{
--i;
break;
}
}
Vectorargs;
if（!
className.isEmpty（））{
//We'renotinzygotemode,theonlyargumentweneedtopass
//toRuntimeInitistheapplicationargument.
//
//TheRemainderofargsgetpassedtostartupclassmain（）.Make
//copiesofthembeforeweoverwritethemwiththeprocessname.
args.add（application?
String8（"application"）:
String8（"tool"））;
runtime.setClassNameAndArgs（className,argc-i,argv+i）;
}else{
//We'reinzygotemode.
maybeCreateDalvikCache（）;
if（startSystemServer）{
args.add（String8（"start-system-server"））;
}
charprop[PROP_VALUE_MAX];
if（property_get（ABI_LIST_PROPERTY,prop,NULL）==0）{
LOG_ALWAYS_FATAL（"app_process:
UnabletodetermineABIlistfromproperty%s.",
ABI_LIST_PROPERTY）;
return11;
}
String8abiFlag（"--abi-list="）;
abiFlag.append（prop）;
args.add（abiFlag）;
//Inzygotemode,passallremainingargumentstothezygote
//main（）method.
for（;iargs.add（String8（argv[i]））;
}
}
if（!
niceName.isEmpty（））{
runtime.setArgv0（niceName.string（））;
set_process_name（niceName.string（））;
}
if（zygote）{
runtime.start（"com.android.internal.os.ZygoteInit",args,zygote）;//启动ZygoteInit
}elseif（className）{
runtime.start（"com.android.internal.os.RuntimeInit",args,zygote）;
}else{
fprintf（stderr,"Error:
noclassnameor--zygotesupplied.\n"）;
app_usage（）;
LOG_ALWAYS_FATAL（"app_process:
noclassnameor--zygotesupplied."）;
return10;
}
}
main函数的主要作用就是创建一个AppRuntime变量，然后调用它的start成员函数，AppRuntime这个类同样是在frameworks/base/cmds/app_process/app_main.cpp文件中定义：
[java]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
classAppRuntime:
publicAndroidRuntime
{
public:
AppRuntime（char*argBlockStart,constsize_targBlockLength）
:
AndroidRuntime（argBlockStart,argBlockLength）
mClass（NULL）
{
}
voidsetClassNameAndArgs（constString8&className,intargc,char*const*argv）{
mClassName=className;
for（inti=0;imArgs.add（String8（argv[i]））;
}
}
virtualvoidonVmCreated（JNIEnv*env）
{
if（mClassName.isEmpty（））{
return;//Zygote.Nothingtodohere.
}
char*slashClassName=toSlashClassName（mClassName.string（））;
mClass=env->FindClass（slashClassName）;
if（mClass==NULL）{
ALOGE（"ERROR:
couldnotfindclass'%s'\n",mClassName.string（））;
}
free（slashClassName）;
mClass=reinterpret_cast（env->NewGlobalRef（mClass））;
}
virtualvoidonStarted（）
{
spproc=ProcessState:
:
self（）;
ALOGV（"Appprocess:
startingthreadpool.\n"）;
proc->startThreadPool（）;
AndroidRuntime*ar=AndroidRuntime:
:
getRuntime（）;
ar->callMain（mClassName,mClass,mArgs）;
IPCThreadState:
:
self（）->stopProcess（）;
}
virtualvoidonZygoteInit（）
{
spproc=ProcessState:
:
self（）;
ALOGV（"Appprocess:
startingthreadpool.\n"）;
proc->startThreadPool（）;
}
virtualvoidonExit（intcode）
{
if（mClassName.isEmpty（））{
//ifzygote
IPCThreadState:
:
self（）->stopProcess（）;
}
AndroidRuntime:
:
onExit（code）;
}
String8mClassName;
VectormArgs;
jclassmClass;
};
回到上面的main函数中，由于我们在init.zygote64_32.rc文件中，设置了app_process启动参数--zygote和--start-system-server，因此，在main函数里面，最终会执行下面语句：
[java]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
runtime.start（"com.android.internal.os.ZygoteInit",args,zygote）;
args参数，在上面main函数里定义的，从main函数可以看出还需要启动start-system-server，这个方法的实现具体如下
[java]viewplaincopy在CODE上查看代码片派生到我的代码片
frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp
voidAndroidRuntime:
:
start（constchar*className,constVector&options,boolzygote）
{
ALOGD（">>>>>>START%suid%d<<<<<<\n",
className!
=NULL?
className:
"（unknown）",getuid（））;
staticconstString8startSystemServer（"start-system-server"）;
/*
*'startSystemServer==true'meansruntimeisobsoleteandnotrunfrom
*init.rcanymore,soweprintoutthebootstarteventhere.
*/
for（size_ti=0;iif（options[i]==startSystemServer）{
/*trackourprogressthroughthebootsequence*/
constintLOG_BOOT_PROGRESS_START=3000;
LOG_EVENT_LONG（LOG_BOOT_PROGRESS_START,ns2ms（systemTime（SYSTEM_TIME_MONOTONIC）））;
}
}
constchar*rootDir=getenv（"ANDROID_ROOT"）;
if（rootDir==NULL）{
rootDir="/system";
if（!
hasDir（"/system"））{
LOG_FATAL（"Norootdirectoryspecified,and/androiddoesnotexist."）;
return;
}
setenv（"ANDROID_ROOT",rootDir,1）;
}
//constchar*kernelHack=getenv（"LD_ASSUME_KERNEL"）;
//ALOGD（"FoundLD_ASSUME_KERNEL='%s'\n",kernelHack）;
/*startthevirtualmachine*/
JniInvocationjni_invocation;
jni_invocation.Init（NULL）;
JNIEnv*env;
if（startVm（&mJavaVM,&env,zygote）!
=0）{
return;
}
onVmCreated（env）;
/*
*Registerandroidfunctions.
*/
if（startReg（env）<0）{
ALOGE（"Unabletoregisterallandroidnatives\n"）;
return;
}
/*
*Wewanttocallmain（）withaStringarraywithargumentsinit.
*Atpresentwehavetwoarguments,theclassnameandanoptionstring.
*Createanarraytoholdthem.
*/
jclassstringClass;
jobjectArraystrArray;
jstringclassNameStr;
stringClass=env->FindClass（"java/lang/String"）;
assert（stringClass!
=NULL）;
strArray=env->NewObjectArray（options.size（）+1,stringClass,NULL）;
assert（strArray!
=NULL）;
classNameStr=env->NewStringUTF（className）;
assert（classNameStr!
=
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