Zygote和System進程的啟動過程
阿新 • • 發佈：2017-08-20
ini 進一步 soc loop 進入 and 連接 internal eat
韓夢飛沙 韓亞飛 [email protected] yue31313 han_meng_fei_sha
#Zygote和System進程的啟動過程
##init腳本的啟動
+------------+ +-------+ +-----------+ |Linux Kernel+--> |init.rc+-> |app_process| +------------+ +-------+ +-----------+ create and public server socket
linux內核加載完成後，運行init.rc腳本
service zygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server socket zygote stream 666
- /system/bin/app_process Zygote服務啟動的進程名
- --start-system-server 表明Zygote啟動完成之後，要啟動System進程。
- socket zygote stream 666 在Zygote啟動時，創建一個權限為666的socket。此socket用來請求Zygote創建新進程。socket的fd保存在名稱為“ANDROID_SOCKET_zygote”的環境變量中。
##Zygote進程的啟動過程
create rumtime +-----------+ +----------+ |app_process+----------> |ZygoteInit| +-----------+ +-----+----+ | | | registerZygoteSocket() | +------+ startSystemServer() | |System| <-------+ | +------+ fork | runSelectLoopMode() | v
app_process進程
/system/bin/app_process 啟動時創建了一個AppRuntime對象。通過AppRuntime對象的start方法，通過JNI調用創建了一個虛擬機實例，然後運行com.android.internal.os.ZygoteInit類的靜態main方法，傳遞true(boolean startSystemServer)參數。
ZygoteInit類
ZygoteInit類的main方法運行時，會通過registerZygoteSocket方法創建一個供ActivityManagerService使用的server socket。然後通過調用startSystemServer方法來啟動System進程。最後通過runSelectLoopMode來等待AMS的新建進程請求。
- 在registerZygoteSocket方法中，通過名為ANDROID_SOCKET_zygote的環境獲取到zygote啟動時創建的socket的fd，然後以此來創建server socket。
- 在startSystemServer方法中，通過Zygote.forkSystemServer方法創建了一個子進程，並將其用戶和用戶組的ID設置為1000。
- 在runSelectLoopMode方法中，會將之前建立的server socket保存起來。然後進入一個無限循環，在其中通過selectReadable方法，監聽socket是否有數據可讀。有數據則說明接收到了一個請求。 selectReadable方法會返回一個整數值index。如果index為0，則說明這個是AMS發過來的連接請求。這時會與AMS建立一個新的socket連接，並包裝成ZygoteConnection對象保存起來。如果index大於0，則說明這是AMS發過來的一個創建新進程的請求。此時會取出之前保存的ZygoteConnection對象，調用其中的runOnce方法創建新進程。調用完成後將connection刪除。 這就是Zygote處理一次AMS請求的過程。
##System進程的啟動
+
|
|
v fork()
+--------------+
|System Process|
+------+-------+
|
| RuntimeInit.zygoteInit() commonInit, zygoteInitNative
| init1() SurfaceFlinger, SensorServic...
|
|
| init2() +------------+
+-------> |ServerThread|
| +----+-------+
| |
| | AMS, PMS, WMS...
| |
| |
| |
v v
System進程是在ZygoteInit的handleSystemServerProcess中開始啟動的。
- 首先，因為System進程是直接fork Zygote進程的，所以要先通過closeServerSocket方法關掉server socket。
- 調用RuntimeInit.zygoteInit方法進一步啟動System進程。在zygoteInit中，通過commonInit方法設置時區和鍵盤布局等通用信息，然後通過zygoteInitNative方法啟動了一個Binder線程池。最後通過invokeStaticMain方法調用SystemServer類的靜態Main方法。
- SystemServer類的main通過JNI調用cpp實現的init1方法。在init1方法中，會啟動各種以C++開發的系統服務（例如SurfaceFlinger和SensorService）。然後回調ServerServer類的init2方法來啟動以Java開發的系統服務。
- 在init2方法中，首先會新建名為"android.server.ServerThread"的ServerThread線程，並調用其start方法。然後在該線程中啟動各種Service（例如AMS，PMS，WMS等）。啟動的方式是調用對應Service類的靜態main方法。
- 首先，AMS會被創建，但未註冊到ServerManager中。然後PMS被創建，AMS這時候才註冊到ServerManager中。然後到ContentService、WMS等。 註冊到ServerManager中時會制定Service的名字，其後其他進程可以通過這個名字來獲取到Binder Proxy對象，以訪問Service提供的服務。
- 執行到這裏，System就將系統的關鍵服務啟動起來了，這時候其他進程便可利用這些Service提供的基礎服務了。
- 最後會調用ActivityManagerService的systemReady方法，在該方法裏會啟動系統界面以及Home程序。
##Android進程啟動
+----------------------+ +-------+ +----------+ +----------------+ +-----------+
|ActivityManagerService| |Process| |ZygoteInit| |ZygoteConnection| |RuntimeInit|
+--------------+-------+ +---+---+ +-----+----+ +-----------+----+ +------+----+
| | | | |
| | | | |
startProcessLocked() | | | |
+---------------> | | | | |
| start() | | | |
| "android.app.ActivityThread" | | |
+-----------------> | | | |
| | | | |
| | | | |
| |openZygoteSocketIfNeeded() | |
| +------+ | | |
| | | | | |
| | <----+ | | |
| | | | |
| |sZygoteWriter.write(arg) | |
| +------+ | | |
| | | | | |
| | | | | |
| | <----+ | | |
| | | | |
| +--------------> | | |
| | | | |
| | |runSelectLoopMode() | |
| | +-----------------+ | |
| | | | | |
| | | <---------------+ | |
| | | acceptCommandPeer() |
| | | | |
| | | | |
| | | runOnce() | |
| | +------------------> | |
| | | |forkAndSpecialize()
| | | +-------------+ |
| | | | | |
| | | | <-----------+ |
| | | | handleChildProc()
| | | | |
| | | | |
| | | | |
| | | | zygoteInit() |
| | | +-------------> |
| | | | |
| | | | |in^okeStaticMain()
| | | | +---------------->
| | | | |("android.app.ActivityThread")
| | | | |
| | | | |
+ + + + +
- AMS向Zygote發起請求（通過之前保存的socket），攜帶各種參數，包括“android.app.ActivityThread”。
- Zygote進程fork自己，然後在新Zygote進程中調用RuntimeInit.zygoteInit方法進行一系列的初始化（commonInit、Binder線程池初始化等）。
- 新Zygote進程中調用ActivityThread的main函數，並啟動消息循環。
Zygote和System進程的啟動過程