Android4.4 Framework分析——Zygote进程的启动过程

Android启动过程中的第一个进程init。在启动过程中会启动两个关键的系统服务进程ServiceManager和Zygote。

本文要介绍的就是Zygote进程的启动，Zygote俗称孵化器，专门用于生产(启动)新的进程。Zygote是在Init.rc(aosp/system/core/rootdir)里描写叙述并由init进程启动的。相关代码例如以下:

service zygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server
class main
socket zygote stream 660 root system
onrestart write /sys/android_power/request_state wake
onrestart write /sys/power/state on
onrestart restart media
onrestart restart netd

init.rc文件的语法描写叙述能够參考aosp/system/core/init/readme.txt。

zygote的path路径为/system/bin/app_process，-Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server是它的參数。所属class是main，同属同一个class的进程会同一时候启动或者停止。会启动一个socket名为zygote，重新启动时将做四个操作。

以下是Zygote进程启动的大致时序图:



Android启动过程中，init进程使用aosp/system/core/init/Init_parser.c解析init.rc脚本文件。

step1。循环启动init.rc文件描写叙述的全部状态不为SVC_DISABLED的service，fork()新进程。

step2，启动Zygote，运行app_main.cpp的main()方法，

// Parse runtime arguments.  Stop at first unrecognized option.
bool zygote = false;
bool startSystemServer = false;
bool application = false;
const char* parentDir = NULL;
const char* niceName = NULL;
const char* className = NULL;
while (i < argc) {//main的參数匹配
const char* arg = argv[i++];
if (!parentDir) {
parentDir = arg;
} else if (strcmp(arg, "--zygote") == 0) {
zygote = true;
niceName = "zygote";
} else if (strcmp(arg, "--start-system-server") == 0) {
startSystemServer = true;
} else if (strcmp(arg, "--application") == 0) {
application = true;
} else if (strncmp(arg, "--nice-name=", 12) == 0) {
niceName = arg + 12;
} else {
className = arg;
break;
}
}

if (niceName && *niceName) {
setArgv0(argv0, niceName);
set_process_name(niceName);
}

runtime.mParentDir = parentDir;

if (zygote) {
runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit",
startSystemServer ? "start-system-server" : "");
} else if (className) {
......
} else {
......
}

step3，启动AppRuntime，AppRuntime继承自AndroidRuntime，这里须要做的事情有:

/* start the virtual machine */
JniInvocation jni_invocation;
jni_invocation.Init(NULL);
JNIEnv* env;
if (startVm(&mJavaVM, &env) != 0) {//step4，创建JVM
return;
}
onVmCreated(env);

/*
* Register android functions.
*/
if (startReg(env) < 0) {//step6，在JVM中注冊android本地方法
ALOGE("Unable to register all android natives\n");
return;
}

step7～step8。启动ZygoteInit的main()方法，传入一个字符串数组，strArray[0]="com.android.internal.os.ZygoteInit"，strArray[1] = "start-system-server"。

step9，registerZygoteSocket()注冊服务端socket。这个socket就是前面提到的zygote，在init进程解析init.rc时创建。

public static void main(String argv[]) {
try {
// Start profiling the zygote initialization.
SamplingProfilerIntegration.start();

registerZygoteSocket();
.......
preload();
.......

// Do an initial gc to clean up after startup
gc();
......

if (argv[1].equals("start-system-server")) {
startSystemServer();//step11
} else if (!argv[1].equals("")) {
throw new RuntimeException(argv[0] + USAGE_STRING);
}

 runSelectLoop();

closeServerSocket();
} catch (MethodAndArgsCaller caller) {
caller.run();
} catch (RuntimeException ex) {
Log.e(TAG, "Zygote died with exception", ex);
closeServerSocket();
throw ex;
}

step11，開始启动SystemServer进程，系统启动的关键进程。

private static boolean startSystemServer()
throws MethodAndArgsCaller, RuntimeException {
......
/* Hardcoded command line to start the system server */
String args[] = {
"--setuid=1000",
"--setgid=1000",
"--setgroups=1001,1002,1003,1004,1005,1006,1007,1008,1009,1010,1018,1032,3001,3002,3003,3006,3007",
"--capabilities=" + capabilities + "," + capabilities,
"--runtime-init",
"--nice-name=system_server",
"com.android.server.SystemServer",
};
ZygoteConnection.Arguments parsedArgs = null;

int pid;

try {
.......

/* Request to fork the system server process */
pid = Zygote.forkSystemServer(
parsedArgs.uid, parsedArgs.gid,
parsedArgs.gids,
parsedArgs.debugFlags,
null,
parsedArgs.permittedCapabilities,
parsedArgs.effectiveCapabilities);
} catch (IllegalArgumentException ex) {
throw new RuntimeException(ex);
}

/* For child process */
if (pid == 0) {
handleSystemServerProcess(parsedArgs);//step12
}

return true;
}

Zygote.forkSystemServer()中会fork出一个新进程。是即将启动的SystemServer进程，是Zygote的子进程。

假设成功fork出新的子进程。这里将会返回两次。一次返回Zygote的pid，值大于0。这里返回运行step29。进入loop，等待ActivityManagerService调用startProcessLocked()启动新的进程，这个过程參考Android4.4
framework分析——startService的创建过程 的step12~step35;还有一次返回SystemServer的进程id，等于0，将运行step12~step28。

參考：
http://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/6768304
www.cnblogs.com/bastard/archive/2012/08/28/2660389.html

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