Android(安卓)P zygote 原理分析之app_process

Android系统内核初始化完毕后，进入用户空间启动的第一个进程叫init 他是Android系统所有进程的祖先，这个进程启动后会初始化文件系统，然后养育很多娃，比如系统中许许多多的服务，其中有一个服务名字就叫zygote ，zygote 翻译过来其实就叫做受精卵，它应该是init的所有娃中比较特殊的一个，其他的娃多大是一些底层服务，而zygote 这个娃的特殊之处在于它负责启动java虚拟机，并将android带入java的世界中，从此android与众不同，我想这也是android在技术上与其他众多类linux系统的主要差别之一吧！

zygote 在android中具有重要的作用，那么到底有什么用呢？？

1.负责启动java虚拟机

2.加载很多需要预加载的类

3.负责启动systemServer ，systemServer 会启动android中的所有服务，基本上完成了上层框架的所有功能。

4.负责初始化新进程，其实就是fork java的独立进程，比如启动一个act，那么zygote 就负责为新启动的act 建立进程，并调用act中的main，或者OnCreate，这样或许大家更容易理解。

但是对于init来说zygote其实就是一个很普通的服务，与他养育的其他娃没有任何差别。请看代码：

service zygote /system/bin/app_process32 -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server --socket-name=zygote    class main    priority -20    user root    group root readproc reserved_disk    socket zygote stream 660 root system    onrestart write /sys/android_power/request_state wake    onrestart write /sys/power/state on    onrestart restart audioserver    onrestart restart cameraserver    onrestart restart media    onrestart restart netd    onrestart restart wificond    writepid /dev/cpuset/foreground/tasksservice zygote_secondary /system/bin/app_process64 -Xzygote /system/bin --zygote --socket-name=zygote_secondary    class main    priority -20    user root    group root readproc reserved_disk    socket zygote_secondary stream 660 root system    onrestart restart zygote    writepid /dev/cpuset/foreground/tasks

因为对于处理器平台来说有32 和64位的差别，我们手里的手机也有这个差别，所有zygote 也是有这个差别的，其实它分为32,64,32_64,64_32,这四种模式，或许有一天会有128，512模式。以上代码就是32_64位模式，主模式是32位，辅助模式是64位，其实这个手机是64位的，但是他支持32位，而这种设置会将大多数应用以32模式运行，但是一些具有特殊要求的应用也会以64位模式运行，这是负责创建进程的将是zygote_secondary。

下面我们来分析一下app_process 这个进程：

app_process 这个进程不仅能启动zygote 而且也是可以启动一个普通的类的，他会根据你参数的不同来实现不同的功能。

-Xzygote 这个参数是传给虚拟机的，并不是传给app_process 的，表示需要重新初始化一个新的jvm

--zygote: 这个参数传给app_process 表示启动zygote 模式。

--start-system-server：这个参数表示启动systemServer 服务。一般情况下，这个参数只有zygote 模式才有，因为其他模式貌似不需要这个东西。

--socket-name=zygote：这个参数表示socket 的名称，因为zygote 启动完毕后，并不会退出，他还负责为其他应用创建进程，ams就是通过这个socket与zygote 通讯来完成进程创建的。

--application：这个其实是另外一种模式的标志，表示启动的为普通应用，

--nice-name= 这个表示创建的进程的名字，zygote 模式没有这个东西。

-classpath 或者-cp 这个为创建普通应用时的class路径，我猜的。

app_process 的main函数主要是对于以上的参数的处理，除了这个之外就是新建APPRuntime类

AppRuntime runtime(argv[0], computeArgBlockSize(argc, argv));

这个类负责启动java的main class

    if (zygote) {        runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit", args, zygote);    } else if (className) {        runtime.start("com.android.internal.os.RuntimeInit", args, zygote);    } else {        fprintf(stderr, "Error: no class name or --zygote supplied.\n");        app_usage();        LOG_ALWAYS_FATAL("app_process: no class name or --zygote supplied.");    }

负责初始化zygote 模式的叫ZytoteInit 类，负责初始化其他进程的叫RuntimeInit 类。

其实如果要继续分析的话，则可以沿着这两条线，继续去分析，我想后面会有奇迹等着你哦！

不过我们今天的任务是分析app_process ，另外的交给未来吧！

如果要明白，app_process 如何启动jvm ，如何跳转java层，那么不分析AppRuntime 则是不现实的，估计也就变成徒有其表了。现在我们来分析今天唯一有点难度的AppRuntime

AppRuntime 继承AndroidRuntime ，因为AndroidRuntime 有两个虚函数所以，AppRuntime 主要实现这个两个函数：

    /**     * This gets called after the VM has been created, but before we     * run any code. Override it to make any FindClass calls that need     * to use CLASSPATH.     */    virtual void onVmCreated(JNIEnv* env);    /**     * This gets called after the JavaVM has initialized.  Override it     * with the system's native entry point.     */    virtual void onStarted() = 0;    /**     * This gets called after the JavaVM has initialized after a Zygote     * fork. Override it to initialize threads, etc. Upon return, the     * correct static main will be invoked.     */    virtual void onZygoteInit() { }    /**     * Called when the Java application exits to perform additional cleanup actions     * before the process is terminated.     */    virtual void onExit(int /*code*/) { }

从名字我们就应该可以看出来，一个为虚拟机创建完毕后调用，一个为虚拟机启动完毕后调用。

对于AppRuntime 来说，onVmCreated 主要作用是设置主函数名称，onStarted函数为启动事件管理器，并且调用main函数。

对于zygote 模式来说，onVmCreated 无效。

下面我们来看看最重要的那个函数，runtime.start 函数，这个函数主要完成以下任务：

1.初始化jni

2.启动jvm虚拟机

3.注册无数的jni函数

4.启动java类

初始化jni：

主要调用jni_invocation.Init 完成初始化

  if (!FindSymbol(reinterpret_cast(&JNI_GetDefaultJavaVMInitArgs_),                  "JNI_GetDefaultJavaVMInitArgs")) {    return false;  }  if (!FindSymbol(reinterpret_cast(&JNI_CreateJavaVM_),                  "JNI_CreateJavaVM")) {    return false;  }  if (!FindSymbol(reinterpret_cast(&JNI_GetCreatedJavaVMs_),                  "JNI_GetCreatedJavaVMs")) {    return false;  }

其实主要转换这几个jni函数，这几个jni函数会在创建虚拟机的时候被调用

创建虚拟机主要涉及无数的参数处理，最后调用JNI_CreateJavaVM 完成jvm的创建。

注册jni无数上层java需要调用的jni函数，其实这里负责调用各个jni注册函数。我猜测应该包含了系统初始化阶段所有的jni函数。

调用java类的静态main函数的方法就很通用了。貌似没什么特别的。

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