Android Zygote啟動流程

Android系統(tǒng)包含netd、servicemanager、surfaceflinger、zygote、media、installd、bootanimation等基本服務(wù)，具體作用請看下圖。

Android 系統(tǒng)基本服務(wù)

二、虛擬機創(chuàng)建和第一個Java 程序引導(dǎo)

為了讓APK在不同的虛擬機都可以運行，Google采取了適配器模式，在讓虛擬機運行之前先執(zhí)行dexopt，即將dex文件優(yōu)化成odex文件，可以讓虛擬機更加優(yōu)化的執(zhí)行。

在ART虛擬機中，dexopt將dex文件優(yōu)化成二進(jìn)制格式的問題，從而可以讓ART虛擬機執(zhí)行。dexopt會調(diào)用dex2oat進(jìn)行優(yōu)化，dex2oat的任務(wù)是將原來的dex文件進(jìn)行預(yù)翻譯，從而可以加快app運行的時間，但是由于某些app比較復(fù)雜，所以優(yōu)化的時間就比較長。
優(yōu)化是以dex文件中的Method方法為單位，dex2oat在優(yōu)化時候，會根據(jù)需求優(yōu)化一定量的Method，即不是所有的Method都回翻譯成oat模式。

虛擬機創(chuàng)建和第一個Java 程序引導(dǎo)

三、Dalvik 虛擬機基本配置

在Android系統(tǒng)中，Dalvik虛擬機 和ART、應(yīng)用程序進(jìn)程，以及運行系統(tǒng)的關(guān)鍵服務(wù)SystemServer進(jìn)程都是由Zygote進(jìn)程創(chuàng)建孵化的。

1.Dalvik 虛擬機基本配置

Dalvik 虛擬機基本配置

四、Zygote 啟動流程

1.Zygote 啟動代碼

Zygote服務(wù)時通過init.rc進(jìn)程啟動的，Zygote的classname為main.
init.rc文件配置代碼如下：

... ... 
on nonencrypted
    class_start main
    class_start late_start

on property:sys.init_log_level=*
    loglevel ${sys.init_log_level}

... ...

詳細(xì)可以參考init.rc啟動分析。
Android init 啟動流程

2.Zygote main 函數(shù)

app_main.cpp是Zygote進(jìn)程的main函數(shù)，frameworksasecmdsapp_processapp_main.cpp

Zygote是由init.rc腳本啟動，在init腳本中，我們可以看到會導(dǎo)入import /init.${ro.zygote}.rc腳本

# Copyright (C) 2012 The Android Open Source Project
#
# IMPORTANT: Do not create world writable files or directories.
# This is a common source of Android security bugs.
#

import /init.environ.rc
import /init.usb.rc
import /init.${ro.hardware}.rc
import /vendor/etc/init/hw/init.${ro.hardware}.rc
import /init.usb.configfs.rc
... ...
import /init.${ro.zygote}.rc

... ...

在system/core/rootdir目錄下，會根據(jù)ro.zygote屬性值不同，啟動不同的腳本，主要包含以下四個zygote腳本。

1.init.zygote32.rc 支持32為系統(tǒng)

2.init.zygote32_64.rc

3.init.zygote64.rc

4.init.zygote64_32.rc

init.zygte.rc腳本

Zygote 啟動流程

五、Zygote 啟動分析

Zygote 啟動分析

六、Zygote 創(chuàng)建system_server主要方法

Zygote 創(chuàng)建system_server主要方法

七、Zygote 創(chuàng)建System_server 分析

Zygote 創(chuàng)建System_server

八、Zygote 創(chuàng)建應(yīng)用

Zygote 創(chuàng)建應(yīng)用

九、Zygote 創(chuàng)建應(yīng)用流程

Zygote 創(chuàng)建應(yīng)用流程

十、Zygote 預(yù)加載資源

Zygote 預(yù)加載資源

preloadClasses()

preloadResources()

十一、Zygote 預(yù)加載的目的

Zygote 預(yù)加載的目的

十二、優(yōu)化Zygote 啟動方法：線程池

1.Zygote 啟動優(yōu)化

1：加載類和資源是可重入操作，所以在并行模式下，不存在互斥的場景

2：Android提供了Executors和ExecutorService多線程類，因此可以使用多線程來加載類和資源。

3：硬件平臺最好是多核，否則加速也不明顯；

線程池 優(yōu)化Zygote 啟動

2.Zygote 啟動優(yōu)化實質(zhì)

使我們的進(jìn)程最大限度的搶占CPU

十三、fork SystemServer

經(jīng)過一系列初始化后，在ZygoteInit類中forkSystemServer,為啟動SystemServer做準(zhǔn)備。ZygoteInit.java代碼路徑如下：alpsframeworksasecorejavacomandroidinternalosygoteInit.java

    /**
     * Prepare the arguments and forks for the system server process.
     *
     * Returns an {@code Runnable} that provides an entrypoint into system_server code in the
     * child process, and {@code null} in the parent.
     */
    private static Runnable forkSystemServer(String abiList, String socketName,
            ZygoteServer zygoteServer) {
        long capabilities = posixCapabilitiesAsBits(
            OsConstants.CAP_IPC_LOCK,
            OsConstants.CAP_KILL,
            OsConstants.CAP_NET_ADMIN,
            OsConstants.CAP_NET_BIND_SERVICE,
            OsConstants.CAP_NET_BROADCAST,
            OsConstants.CAP_NET_RAW,
            OsConstants.CAP_SYS_MODULE,
            OsConstants.CAP_SYS_NICE,
            OsConstants.CAP_SYS_PTRACE,
            OsConstants.CAP_SYS_TIME,
            OsConstants.CAP_SYS_TTY_CONFIG,
            OsConstants.CAP_WAKE_ALARM,
            OsConstants.CAP_BLOCK_SUSPEND
        );
        /* Containers run without some capabilities, so drop any caps that are not available. */
        StructCapUserHeader header = new StructCapUserHeader(
                OsConstants._LINUX_CAPABILITY_VERSION_3, 0);
        StructCapUserData[] data;
        try {
            data = Os.capget(header);
        } catch (ErrnoException ex) {
            throw new RuntimeException("Failed to capget()", ex);
        }
        capabilities &= ((long) data[0].effective) | (((long) data[1].effective) << 32);

        /* Hardcoded command line to start the system server */
        String args[] = {
            "--setuid=1000",
            "--setgid=1000",
            /// M: [Wi-Fi Hotspot Manager] system_server add dhcp (1014) group to access
            /// "/data/misc/dhcp/dnsmasq.leases"
            "--setgroups=1001,1002,1003,1004,1005,1006,1007,1008,1009,1010,1014,1018,1021,1023," +
                        "1024,1032,1065,3001,3002,3003,3006,3007,3009,3010",
            "--capabilities=" + capabilities + "," + capabilities,
            "--nice-name=system_server",
            "--runtime-args",
            "--target-sdk-version=" + VMRuntime.SDK_VERSION_CUR_DEVELOPMENT,
            "com.android.server.SystemServer",
        };
        ZygoteConnection.Arguments parsedArgs = null;

        int pid;

        try {
            parsedArgs = new ZygoteConnection.Arguments(args);
            ZygoteConnection.applyDebuggerSystemProperty(parsedArgs);
            ZygoteConnection.applyInvokeWithSystemProperty(parsedArgs);

            boolean profileSystemServer = SystemProperties.getBoolean(
                    "dalvik.vm.profilesystemserver", false);
            if (profileSystemServer) {
                parsedArgs.runtimeFlags |= Zygote.PROFILE_SYSTEM_SERVER;
            }

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

        /* For child process */
        if (pid == 0) {
            if (hasSecondZygote(abiList)) {
                waitForSecondaryZygote(socketName);
            }

            zygoteServer.closeServerSocket();
            return handleSystemServerProcess(parsedArgs);
        }

        return null;
    }

審核編輯：湯梓紅