Android Zygote进程启动过程

╰+攻爆jí腚メ 2023-10-10 10:53 43阅读 0赞

Zygote是由init进程启动的。  
而在Android系统中，Dalvik/ART虚拟机、应用程序进程以及运行系统的关键服务的SystemServer进程都是由Zygote进程(孵化器)来创建的。

#### Zygote进程的启动过程 ####

init进程启动Zygote时主要是调用app\_main.cpp的main函数中的AppRuntime的start放来启动Zygote进程的。  
来看`frameworks/base/cmds/app_process/app_main.cpp`。

int main(int argc, char* const argv[])
    {
        
    	//...
    	while (i < argc) {
        
            const char* arg = argv[i++];
            if (strcmp(arg, "--zygote") == 0) {
        
                zygote = true; //如果当前运行在Zygote进程中，则设为true
                niceName = ZYGOTE_NICE_NAME;
            } else if (strcmp(arg, "--start-system-server") == 0) {
        
            	//如果当前运行在SystemServer进程中，则将startSystemServer设置为true
                startSystemServer = true;
            } 
            //...
        }
        //...
        //如果运行在Zygote进程中
    	if (zygote) {
        
    		//启动ZygoteInit
    	    runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit", args, zygote); //启动Zygote进程
    	} 
    	//...
    }

> Zygote进程都是通过fork自身来创建子进程的，这样Zygote进程以及它的子进程都可以进入app\_main.cpp的main函数，所以main函数中会判断运行在哪个进程。

接着，来看`frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp#start()`  
这部分详见我的博客[Android虚拟机的启动 源码分析][Android_]

AndroidRuntime\#start()函数会启动Java虚拟机，接着通过JNI调用ZygoteInit的main方法后，Zygote便进入了Java框架层，此前是没有任何代码进入Java框架层的，换句话说Zygote开创了Java框架层。

来看`frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteInit.java`

public static void main(String argv[]) {
        
     	//...
     	//创建一个Server端的Socket，socketName的值为"zygote"
        zygoteServer.registerServerSocket(socketName);
    	//...
    	//预加载资源
        preload(bootTimingsTraceLog);
        //...
        if (startSystemServer) {
        
        	//启动SystemServer进程
            Runnable r = forkSystemServer(abiList, socketName, zygoteServer);
        }
    	//等待AMS请求
    	zygoteServer.closeServerSocket();
    }

可以看到ZygoteInit的main方法主要做了4件事情

1.  创建一个Server端的Socket
2.  预加载类和资源
3.  启动SystemServer进程
4.  等待AMS请求创建新的应用程序进程

来看下registerServerSocket，这里创建了一个Server端的Socket，  
然后，当启动SystemServer进程后，会执行ZygoteServer的runSelectLoop方法，无限轮询来等待ActivityManagerService请求Zygote来创建新的应用程序进程。

Runnable runSelectLoop(String abiList) {
        
        //...
        fds.add(mServerSocket.getFileDescriptor()); //将创建的服务器端Socket的fd字段添加到fds中
    	//...
    	//无限循环等待AMS的请求
        while (true) {
        
            StructPollfd[] pollFds = new StructPollfd[fds.size()];
            for (int i = 0; i < pollFds.length; ++i) {
         //通过遍历将fds存储的信息转移到pollFds数组中
                pollFds[i] = new StructPollfd();
                pollFds[i].fd = fds.get(i);
                pollFds[i].events = (short) POLLIN;
            }
            try {
        
                Os.poll(pollFds, -1);
            } catch (ErrnoException ex) {
        
                throw new RuntimeException("poll failed", ex);
            }
            for (int i = pollFds.length - 1; i >= 0; --i) {
         //对pollFds进行遍历
                if ((pollFds[i].revents & POLLIN) == 0) {
        
                    continue;
                }
    
                if (i == 0) {
         //如果i==0，说明服务器端Socket与客户端Socket连接上了 (Zygote进程与AMS建立了连接)
                	//通过acceptCommandPeer方法得到ZygoteConnection类
                    ZygoteConnection newPeer = acceptCommandPeer(abiList); 
                    //添加到Socket连接列表peers中
                    peers.add(newPeer);
                    //将该ZygoteConnect的fd添加到fds中，以便可以接受到AMS发送过来的请求
                    fds.add(newPeer.getFileDesciptor());
                } else {
         //如果i!=0，说明AMS像Zygote进程发送了一个创建应用进程的请求 
                	//调用ZygoteConnection的runOnce函数来创建一个新的应用程序进程
                    boolean done = peers.get(i).runOnce(this); 
                    if(done){
        
                    	//将这个连接从Socket连接列表peers和fds中移除
                    	peers.remove(i);
                    	fds.remvoe(i);
                    }
                }
            }
        }
    }

> Zygote的IPC没有采用binder，而是采用了Socket，binder机制是应用程序启动之后，自己创建的

#### Zygote进程启动小结 ####

Zygote进程启动做了如下几件事:

1.  创建AppRuntime并调用其start方法，启动Zygote进程
2.  创建Java虚拟机并为Java虚拟机注册JNI方法
3.  通过JNI调用ZygoteInit的main函数进入Zygote的Java层
4.  通过`registerServerSocket()`创建服务器端Socket，并通过runSelectLoop方法等待AMS的请求来创建新的应用程序。
5.  启动SystemServer进程

[Android_]: https://blog.csdn.net/EthanCo/article/details/104161322