dalvik 虛擬機啟動入口在 JNI_CreateJavaVM()， 在進行完 JNIEnv 等環境設置後，調用 dvmStartup() 函數進行真正的 DVM 初始化。

jint JNI_CreateJavaVM(JavaVM** p_vm, JNIEnv** p_env, void* vm_args) {
    --snip--
    std::string status = dvmStartup(argc, argv.get(),
        args->ignoreUnrecognized, (JNIEnv*)pEnv);
    --snip--
}

dvmStartup() 進行了一系列 DVM 子模塊初始化工作，主要關註 dvmInternalNativeStartup() ，這個函數用來初始化一個內部 Native 函數集。

std::string dvmStartup(int argc, const char* const argv[],
        bool ignoreUnrecognized, JNIEnv* pEnv)
{
    --snip--
    if (!dvmInlineNativeStartup()) {
        return "dvmInlineNativeStartup";
    }
    --snip--
}

所有需要直接訪問 Dalvik 虛擬機內部函數或者數據結構的 Native 函數都需要定義在這個集合中，dvmInlineNativeStartup() 創建了函數集的 HashTable 用於快速訪問。

bool dvmInternalNativeStartup()
{
    DalvikNativeClass* classPtr = gDvmNativeMethodSet;
    --snip--
    gDvm.userDexFiles = dvmHashTableCreate(2, dvmFreeDexOrJar);
    --snip--
}

查看 gDvmNativeMethodSet 變量定義：

static DalvikNativeClass gDvmNativeMethodSet[] = {
    --snip--
    { "Ldalvik/system/DexFile;", dvm_dalvik_system_DexFile, 0 },
    --snip--
};
 

所有與 DEX 文件操作相關的 Native 函數都定義在 dvm_dalvik_system_DexFile() 中

const DalvikNativeMethod dvm_dalvik_system_DexFile[] = {
    { "openDexFileNative",  "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/String;I)I",
        Dalvik_dalvik_system_DexFile_openDexFileNative },
    { "openDexFile",        "([B)I",
        Dalvik_dalvik_system_DexFile_openDexFile_bytearray },
    { "closeDexFile",       "(I)V",
        Dalvik_dalvik_system_DexFile_closeDexFile },
    { "defineClassNative",  "(Ljava/lang/String;Ljava/lang/ClassLoader;I)Ljava/lang/Class;",
        Dalvik_dalvik_system_DexFile_defineClassNative },
    { "getClassNameList",   "(I)[Ljava/lang/String;",
        Dalvik_dalvik_system_DexFile_getClassNameList },
    { "isDexOptNeeded",     "(Ljava/lang/String;)Z",
        Dalvik_dalvik_system_DexFile_isDexOptNeeded },
    { NULL, NULL, NULL },
};

openDexFileNative 與 openDexFile 函用於打開一個 DEX 文件，區別是 openDexFile 是 Opening in-memory DEX，而 openDexFileNative 讀取的是磁盤文件。

Dalvik_dalvik_system_DexFile_openDexFileNative() 函數用於打開 jar 或 DEX 文件。

這裏的 jar 也可以是 APK 文件，即用戶安裝的應用，他們本質都是 zip 壓縮包。

DEX 文件走 dvmRawDexFileOpen() 函數分支。

jar 文件走 dvmJarFileOpen() 函數分支，這是最常見的方式。

--snip--
    } else if (dvmJarFileOpen(sourceName, outputName, &pJarFile, false) == 0) {
        ALOGV("Opening DEX file ‘%s‘ (Jar)", sourceName);

        pDexOrJar = (DexOrJar*) malloc(sizeof(DexOrJar));
        pDexOrJar->isDex = false;
        pDexOrJar->pJarFile = pJarFile;
        pDexOrJar->pDexMemory = NULL;
    } else {
    --snip--

dvmJarFileOpen() 執行成功後，在 pJarFile 中保存了 zip 文件，dex（實際為 opt 過的 odex 文件） 文件加載到內存的地址：

struct JarFile {
    ZipArchive  archive;
    //MemMapping  map;
    char*       cacheFileName;
    DvmDex*     pDvmDex;
};

繼續看 dvmJarFileOpen() 函數實現：

int dvmJarFileOpen(const char* fileName, const char* odexOutputName,
    JarFile** ppJarFile, bool isBootstrap)
{
    /* 將 zip 讀入內存 archive 中 */
    if (dexZipOpenArchive(fileName, &archive) != 0) 
        goto bail;
        
    fd = openAlternateSuffix(fileName, "odex", O_RDONLY, &cachedName);
    if (fd >= 0) {
        /* 如果緩存中存在 fileName.odex 文件 */
        if (!dvmCheckOptHeaderAndDependencies(fd, false, 0, 0, true, true)) { /* 檢查如果不是新的，跳轉到 tryArchive */
            ALOGE("%s odex has stale dependencies", fileName);
            goto tryArchive;
        } else {
            ALOGV("%s odex has good dependencies", fileName);
        }
    } else { 
        ZipEntry entry;
tryArchive:
        /* 查找 zip 中的 DEX 文件 */
        entry = dexZipFindEntry(&archive, kDexInJarName);
        if (entry != NULL) {
            /* 優化為 odex */
            dvmOptimizeDexFile(...);
        }
    }
    /* 將 odex 文件映射到內存 pDvmDex */
    if (dvmDexFileOpenFromFd(fd, &pDvmDex) != 0) {  
        ALOGI("Unable to map %s in %s", kDexInJarName, fileName); 
        goto bail;
    }
    /* 初始化 pJarFile 結構體 */
    (*ppJarFile)->archive = archive;
    (*ppJarFile)->cacheFileName = cachedName;
    (*ppJarFile)->pDvmDex = pDvmDex;
}

DEX 在內存加載完成後，掛載到 HashTable 上：

addToDexFileTable(pDexOrJar);

dvmOptimizeDexFile() 是一個重要的函數，它通過 fork 執行 /bin/dexopt 程序進行 DEX 優化操作。代碼在 OptMain.cpp 中

dvmOptimizeDexFile() 設置了“–dex”參數，它決定了 dexopt 函數中的分支：

argv[curArg++] = "--dex";

int main(int argc, char* const argv[])
{
    set_process_name("dexopt");
--snip--
    if (argc > 1) {
        if (strcmp(argv[1], "--zip") == 0)
            return fromZip(argc, argv);
        else if (strcmp(argv[1], "--dex") == 0)
            return fromDex(argc, argv);
        else if (strcmp(argv[1], "--preopt") == 0)
            return preopt(argc, argv);
    }
    --snip--
}

–dex 走 fromDex() 分支，主要優化在 dvmContinueOptimization() 函數完成：

/* do the optimization */
if (!dvmContinueOptimization(fd, offset, length, debugFileName,
        modWhen, crc, (flags & DEXOPT_IS_BOOTSTRAP) != 0))
{
    ALOGE("Optimization failed");
    goto bail;
}

bool dvmContinueOptimization(int fd, off_t dexOffset, long dexLength,
    const char* fileName, u4 modWhen, u4 crc, bool isBootstrap)
{
--snip--
    /* 映射整個文件到內存 */
    void* mapAddr;
    mapAddr = mmap(NULL, dexOffset + dexLength, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
    if (mapAddr == MAP_FAILED) {
        ALOGE("unable to mmap DEX cache: %s", strerror(errno));
        goto bail;
    }
    
        
    /* rewriteDex 主要做對齊，大小端轉換等操作 */
    success = rewriteDex(((u1*) mapAddr) + dexOffset, dexLength, doVerify, doOpt, &pClassLookup, NULL);
    
    u1* dexAddr = ((u1*) mapAddr) + dexOffset;
    /* 經常在這個裏下斷或Hook脫殼，因為完成了rewriteDex
        完成由 DEX File 到內存 pDvmDex 結構的映射
    */
    if (dvmDexFileOpenPartial(dexAddr, dexLength, &pDvmDex) != 0) {
        ALOGE("Unable to create DexFile");
        success = false;
    }
    
    /* 最後生成 odex 文件 */
    --snip--
}

int dvmDexFileOpenPartial (const void* addr, int len, DvmDex** ppDvmDex)
{
    DvmDex* pDvmDex;
    DexFile* pDexFile;
--snip--
    pDexFile = dexFileParse((u1*)addr, len, parseFlags);
    
    pDvmDex = allocateAuxStructures(pDexFile);
    pDvmDex->isMappedReadOnly = false;
    *ppDvmDex = pDvmDex;
--snip--
}

/*
 * Parse an optimized or unoptimized .dex file sitting in memory.  This is
 * called after the byte-ordering and structure alignment has been fixed up.
 *
 * On success, return a newly-allocated DexFile.
 */
DexFile* dexFileParse(const u1* data, size_t length, int flags)

疑問：
1.為什麽沒有直接opt前dump的文章？為什麽要在rewriteDex後，Hook 驗證之

Dalvik源碼閱讀筆記（一）