zygote和system server啟動過程解析

Zygote的啟動過程解析。

Zygote實際上是一個用戶態應用程序，由啟動腳本負責啟動。在啟動腳本中Zygote叫做app_process。下面分析app_main.cpp中的啟動Zygote的過程。

main

    |__設置runtime的mParentDir為/usr/bin，mArgC為zygote參數個數，mArgV為zygote參數（-Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server）

    |__runtime.start（AndroidRuntime::start）

            |__設置環境變量ANDROID_ROOT

            |__startVm()：啟動VM

                    |__設置啟動虛擬機參數，如：checkjni,進程堆大小16MB等

                    |__調用JNI_CreateJavaVM()啟動虛擬機，之后JavaVM和虛擬機主線程的JNIEnv變量有效

            |__startReg()：向虛擬機主線程注冊JNI

            |__com.android.internal.os.ZygoteInit.main（從JNI調用，從此進入JAVA世界）

                |__registerZygoteSocket()：創建Zygote服務端本地socket，用于監聽客戶端的連接請求

                |__preloadClasses()：預先加載preloaded-classes文件中指定的類（此過程耗時較大，好處是加快后續應用程序的啟動）

                |__preloadResources()：預先加載資源

                |__gc()：手動執行一次垃圾回收

                |__startSystemServer()：啟動一個子進程來運行system_server

                        |__硬編碼啟動system_server時使用的參數

                        |__調用Zygote.forkSystemServer()創建子進程

                                |__調用forkAndSpecializeCommon()創建子進程（調用fork()創建子進程且設置子進程相關uid、gid等屬性）

                                |__對于創建子進程失敗則直接將Zygote進程殺死（Zygote進程與system_server進程生死與共）

                                |__返回子進程ID

                        |__在子進程中調用handleSystemServerProcess()運行system_server

                                |__關閉父進程Zygote打開的本地服務端socket

                                |__執行RuntimeInit.zygoteInit()運行system_server

                                        |__調用AppRuntime::onZygoteInit()。實際上是與binder建立聯系

                                        |__調用invokeStaticMain()執行systemserver類的main函數

                                        |__調用Class.forName()根據類名反射出類對象

                                        |__調用類的getMethod()方法獲取systemserver類的main方法

                                        |__調用ZygoteInit.MethodAndArgsCaller()拋出一個異常且該異常中包含systemserver類的main方法

            |__runSelectLoopMode()：使用多路復用I/O機制監聽連接到Zygote本地服務器的socket且執行響應處理

                    |__進入死循環監聽Zygote本地服務端socket，當有客戶端連接Zygote本地服務端socket后，調用ZygoteConnection.runOnce()執行該服務請求

                    |__ZygoteConnection.runOnce()

                            |__調用Zygote.forkAndSpecialize()函數創建一個子進程

                            |__在子進程中執行handleChildProc()處理客戶端請求

                                        |__關閉父進程Zygote創建的服務端socket

                                        |__執行RuntimeInit.zygoteInit()運行客戶端請求

                                                    |__調用AppRuntime::onZygoteInit()。實際上是與binder建立聯系

                                                    |__調用invokeStaticMain()執行客戶端請求類的main函數

                                                    |__調用Class.forName()根據類名反射出類對象

                                                    |__調用類的getMethod()方法獲取客戶端請求類的main方法

                                                    |__調用ZygoteInit.MethodAndArgsCaller()拋出一個異常且該異常中包含客戶端請求類的main方法

            |__MethodAndArgsCaller.run()：在異常處理函數處，用于啟動連接到Zygote服務器端socket的客戶端程序以及system_server主函數。（Zygote處理連接端數據時在最后使用拋異常的機制運行客戶端主函數）。

可以得出一個結論：system_server的啟動過程和其他應用進程的啟動過程是一致的，他們都是Zygote的子進程。

SystemServer啟動解析

main

        |__System.loadLibrary(“android_servers”)加載JNI庫

        |__init1()執行init1（JNI函數）

                |__執行system_init()

                        |__設置參數準備將system_server加入binder

                        |__調用執行Java代碼的init2函數

                                |__創建一個線程執行android.server.ServerThread

                                        |__啟動各種服務，如：電源管理、電池管理、藍牙等

                                        |__等待新的服務請求。

                        |__最終將system_server添加到binder中

當有新的服務請求到后，system_server會調用服務請求的處理函數做如下事情：

1）與Zygote本地服務端Socket建立連接；

2）將待執行的類名組成指定的格式發送給Zygote；

3）Zygote接收到客戶端的請求后，調用ZygoteConnection.runOnce()執行該服務請求，即：創建一個子進程來運行指定類對象的main函數。