笔记：Zygote和SystemServer进程启动过程

简述

Android设备启动过程中，先是Linux内核加载完，接着Android中的第一个进程init启动，它会启动一些需要开机启动的进程。
Zygote就是进程init启动起来的。Android中所有应用程序进程，以及运行系统关键服务的System进程都是由Zygote创建的。它通过复制自身的形式创建其它进程。Zygote在启动时会在内部创建一个虚拟机实例，因此，通过复制Zygote得到的其它应用程序进程和System进程都可以快速地在内部获得一个虚拟机地拷贝。Zygote启动完成后就立即将System进程启动，以便各种关键服务被启动运行。

Zygote的启动

它以服务的形式被启动。

创建虚拟机

进程内创建一个虚拟机实例，并注册一系列JNI方法。
frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp

/* start the virtual machine. */
startVM(&mJavaVM, &env);
/* Register android functions. */
startReg(env);

接下来执行“com.android.internal.os.ZygoteInit”Java类的main方法继续执行启动。

ZygoteInit.main

package com.android.internal.os;
import android.net.LocalServerSocket;
...
public class ZygoteInit {private static LocalServerSocket sServerSocket;public static void main(String argv[]) {...registerZygoteSocket();...if (argv[1].equals("true")) {startSystemServer();} else if (!argv[1].equals("false")) {throw new RuntimeException(argv[0] + USAGE_STRING);}...if (ZYGOTE_FORK_MODE) {runForkMode();} else {runSelectLoopMode();}...closeServerSocket();...}
}

创建Socket

Zygote调用registerZygoteSocket();创建一个LocalServerSocket sServerSocket的Server端Socket，等待以后运行在System进程中的服务ActivityManagerService创建的Client端Socket连接，然后通过Socket进程间通信通知Zygote创建新的应用程序进程。

创建System进程

/*** Prepare the arguments and fork for the system server process.*/
private static boolean startSystemServer()throws MethodAndArgsCaller, RuntimeException {/* Hardcoded command line to start the system server */String args[] = new String[] {"--setuid=1000","--setgid=1000","--setgroups=1001,1002,1003,1004,1005,1006,1007,1008,1009,1010,1018,3001,3002,3003,3006","--capabilities=130104352,130104352","--rlimit=8,","--runtime-init","--nice-name=system_server","com.android.server.SystemServer",};...ZygoteConnection.Arguments parsedArgs = null;int pid;try {parsedArgs = new ZygoteConnection.Arguments(args);/* Request to fork the system server process */pid = Zygote.forkSystemServer(parsedArgs.uid, parsedArgs.gid,parsedArgs.gids, debugFlags, rlimits,parsedArgs.permittedCapabilities,parsedArgs.effectiveCapabilities);} catch (IllegalArgumentException ex) {throw new RuntimeException(ex);}/* For child process */if (pid == 0) {handleSystemServerProcess(parsedArgs);}return true;
}

变量args保存启动System进程的参数。
Zygote.forkSystemServer()复制当前进程来创建子进程。
handleSystemServerProcess()继续处理System进程的启动。

轮询等待AMS请求创建App进程

private static void runSelectLoopMode() throws MethodAndArgsCaller {ArrayList<FileDescriptor> fds = new ArrayList();ArrayList<ZygoteConnection> peers = new ArrayList();FileDescriptor[] fdArray = new FileDescriptor[4];fds.add(sServerSocket.getFileDescriptor());peers.add(null);while (true) {...try {fdArray = fds.toArray(fdArray);index = selectReadable(fdArray);} catch (IOException ex) {throw new RuntimeException("Error in select()", ex);}if (index < 0) {throw new RuntimeException("Error in select()");} else if (index == 0) {ZygoteConnection newPeer = acceptCommandPeer();peers.add(newPeer);fds.add(newPeer.getFileDesciptor());} else {boolean done;done = peers.get(index).runOnce();if (done) {peers.remove(index);fds.remove(index);}}}
}/*** Waits for and accepts a single command connection. Throws* RuntimeException on failure.*/
private static ZygoteConnection acceptCommandPeer() {try {return new ZygoteConnection(sServerSocket.accept());} catch (IOException ex) {throw new RuntimeException("IOException during accept()", ex);}
}

无限循环，等待来自AMS创建的Socket连接。
sServerSocket在fds[0]位置。
每当accept()返回一个连接后，将对应此连接的newPeer.getFileDesciptor()套接字描述添加到fds（第0位置后），下一次读取到数据时，若在fds[0]以后的，说明是前面的newPeer连接收到的AMS的创建新应用程序进程的请求。
runOnce()用来处理AMS创建新应用程序进程的请求。

System进程的启动

ZygoteInit.handleSystemServerProcess()执行System进程的启动操作。

ZygoteInit.handleSystemServerProcess()

private static void handleSystemServerProcess(ZygoteConnection.Arguments parsedArgs)throws ZygoteInit.MethodAndArgsCaller {closeServerSocket();/** Pass the remaining arguments to SystemServer.* "--nice-name=system_server com.android.server.SystemServer"*/RuntimeInit.zygoteInit(parsedArgs.remainingArgs);/* should never reach here */
}

Zygote复制自身创建的子进程做为System进程，这样它得到了Zygote的Server Socket，但是用不到，所以第一句closeServerSocket()关闭此套接字。

RuntimeInit.zygoteInit

package com.android.internal.os;public class RuntimeInit {public static final void zygoteInit(String[] argv)throws ZygoteInit.MethodAndArgsCaller {...commonInit();zygoteInitNative();...// Remaining arguments are passed to the start class's static mainString startClass = argv[curArg++];String[] startArgs = new String[argv.length - curArg];System.arraycopy(argv, curArg, startArgs, 0, startArgs.length);invokeStaticMain(startClass, startArgs);}  
}

zygoteInitNative()在System进程中启动一个Binder线程池。
RuntimeInit.invokeStaticMain()静态方法调用"com.android.server.SystemServer"的main方法。

SystemServer.main

传递调用native方法init1()：

class SystemServer {/*** This method is called from Zygote to initialize the system. This will cause the native* services (SurfaceFlinger, AudioFlinger, etc..) to be started. After that it will call back* up into init2() to start the Android services.*/native public static void init1(String[] args);
}

init1()的工作：
注册Service Manager的死亡通知：调用binderDied()。System进程执行kill结束自己。

创建SurfaceFlinger、和SensorService两个服务。

返回SystemServer.init2()继续启动java语言开发的系统服务。

SystemServer.init2

public static final void init2() {Thread thr = new ServerThread();thr.setName("android.server.ServerThread");thr.start();
}

ServerThread继承自Thread。

ServerThread.run

class ServerThread extends Thread {@Overridepublic void run() {Looper.prepare();...// Critical services...try {...Slog.i(TAG, "Activity Manager");context = ActivityManagerService.main(factoryTest);...Slog.i(TAG, "Package Manager");pm = PackageManagerService.main(context,factoryTest != SystemServer.FACTORY_TEST_OFF);...Slog.i(TAG, "Content Manager");ContentService.main(context,factoryTest == SystemServer.FACTORY_TEST_LOW_LEVEL);...Slog.i(TAG, "Window Manager");wm = WindowManagerService.main(context, power,factoryTest != SystemServer.FACTORY_TEST_LOW_LEVEL);ServiceManager.addService(Context.WINDOW_SERVICE, wm);...((ActivityManagerService)ServiceManager.getService("activity")).setWindowManager(wm);...} catch (RuntimeException e) {Slog.e("System", "Failure starting core service", e);}...Looper.loop();Slog.d(TAG, "System ServerThread is exiting!");}
}

启动各个Service然后注册到ServiceManager。
各个服务都使用Binder和其它服务使用者进程进行就行交互。

（本文使用Atom编写）

转载于:https://www.cnblogs.com/everhad/p/6290855.html

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