Zygote简介
Zygote中文翻译为“受精卵”，正如其名，它主要用于孵化子进程。
Zygote是一个C/S模型，Zygote进程作为服务端，其他进程作为客户端向它发出“孵化”请求，而Zygote接收到这个请求后就“孵化”出一个新的进程。
此篇文章着重介绍 Zygote进程的创建和启动流程
Zygote进程启动流程图
init进程main方法
/system/core/init/init.c
int main(int argc, char **argv){
... // 初始化 文件、属性服务等
// 解析 init.rc
1077 init_parse_config_file("/init.rc");
1078 // 执行 rc解析后的data （见 rc 语法）
1079 action_for_each_trigger("early-init", action_add_queue_tail);
1081 queue_builtin_action(wait_for_coldboot_done_action, "wait_for_coldboot_done");
1082 queue_builtin_action(mix_hwrng_into_linux_rng_action, "mix_hwrng_into_linux_rng");
1083 queue_builtin_action(keychord_init_action, "keychord_init");
1084 queue_builtin_action(console_init_action, "console_init");
1087 action_for_each_trigger("init", action_add_queue_tail);
1092 queue_builtin_action(mix_hwrng_into_linux_rng_action, "mix_hwrng_into_linux_rng");
1093 queue_builtin_action(property_service_init_action, "property_service_init");
1094 queue_builtin_action(signal_init_action, "signal_init");
1097 if (is_charger) {
1098 action_for_each_trigger("charger", action_add_queue_tail);
1099 } else {
1100 action_for_each_trigger("late-init", action_add_queue_tail);
1101 }
1104 queue_builtin_action(queue_property_triggers_action, "queue_property_triggers");
1108 queue_builtin_action(bootchart_init_action, "bootchart_init");
1110 // 无限循环，执行action、检查是否需要重启、处理系统属性变化、回收僵尸进程等
1111 for(;;) {
......
1173 }
1174
1175 return 0;
1176}
1177
rc配置文件
/system/core/rootdir/init.rc
init.rc是一个配置文件，内部由Android初始化语言编写（Android Init Language）编写的脚本，它主要包含五种类型语句：
Action、Commands、Services、Options和Import
Action
init.c的main方法中通过触发器trigger执行，执行顺序依次为
early-init、init、late-init、boot/charger、property等
Service
init.c先解析rc文件将service添加到service链表中，然后有 Action配置在on XXX时机下触发启动服务
init生成的子进程，定义在rc文件，其中每一个service在启动时会通过fork方式生成子进程
Command
执行命令，例如：start <service_name>： 启动指定的服务
Options
是Service的可选项，例如 socket：创建名为/dev/soket/<name>的socket
...
422 on nonencrypted // 执行启动 main服务
423 class_start main
424 class_start late_start
...
// service 例子
519 service servicemanager /system/bin/servicemanager
520 class core
521 user system
522 group system
523 critical
524 onrestart restart healthd
525 onrestart restart zygote
526 onrestart restart media
527 onrestart restart surfaceflinger
528 onrestart restart drm
...
/system/core/rootdir/init.zygote64.rc
1 service zygote /system/bin/app_process64 -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server
2 class main
3 socket zygote stream 660 root system
4 onrestart write /sys/android_power/request_state wake
5 onrestart write /sys/power/state on
6 onrestart restart media
7 onrestart restart netd
rc配置文件解析
/system/core/init/init_parser.c
// 解析 rc文件
404 int init_parse_config_file(const char *fn){
409 // 解析 rc文件数据
410 parse_config(fn, data);
412 ......
413 }
347 static void parse_config(const char *fn, char *s){
... // 初始化变量等
365 for (;;) {
366 switch (next_token(&state)) {
367 ...
370 case T_NEWLINE:
371 state.line++;
372 if (nargs) {
373 int kw = lookup_keyword(args[0]);
374 if (kw_is(kw, SECTION)) {
375 state.parse_line(&state, 0, 0); // 解析一份配置的每一项
376 parse_new_section(&state, kw, nargs, args); // 解析一份配置
377 } else {
378 state.parse_line(&state, nargs, args);
379 }
380 nargs = 0;
381 }
382 break;
384 ...
388 }
389 }
390 .....
401 }
402}
static void parse_new_section(struct parse_state *state, int kw,
321 int nargs, char **args){
323
326 case K_service: // 解析服务
327 state->context = parse_service(state, nargs, args);
328 if (state->context) {
329 state->parse_line = parse_line_service;
330 return;
331 }
332 break;
333 case K_on: // 解析 Action
334 state->context = parse_action(state, nargs, args);
335 if (state->context) {
336 state->parse_line = parse_line_action;
337 return;
338 }
339 break;
340 ......
345}
346
616 static void *parse_service(struct parse_state *state, int nargs, char **args){
// 创建service ， 并添加到 Service链表中
640 svc->name = args[1];
641 svc->classname = "default";
642 memcpy(svc->args, args + 2, sizeof(char*) * nargs);
643 svc->args[nargs] = 0;
644 svc->nargs = nargs;
645 svc->onrestart.name = "onrestart";
646 list_init(&svc->onrestart.commands);
647 list_add_tail(&service_list, &svc->slist);
648 return svc;
649 }
650
Zygote服务启动和进程创建
服务进程启动，7.0之前面向过程实现，之后面向对象实现
/system/core/init/builtins.c
int do_class_start(int nargs, char **args){
221 service_for_each_class(args[1], service_start_if_not_disabled);
222 return 0;
223}
194 static void service_start_if_not_disabled(struct service *svc){
196 if (!(svc->flags & SVC_DISABLED)) {
197 service_start(svc, NULL); // 启动service
198 } else {
199 svc->flags |= SVC_DISABLED_START;
200 }
201 }
/system/core/init/init.c
void service_start(struct service *svc, const char *dynamic_args) {
.....
251 pid = fork(); // fork 进程
252
253 if (pid == 0) { // init 子进程
254 if (!dynamic_args) {
// 通过execve(svc->args[0], (char**)svc->args, (char**) ENV)，进入App_main.cpp的main()函数
335 if (execve(svc->args[0], (char**) svc->args, (char**) ENV) < 0) {
336 ERROR("cannot execve('%s'): %s\n", svc->args[0], strerror(errno));
337 }
338 }
356 _exit(127);
357 }
358 ...
359 }
Zygote进程main方法
/frameworks/base/cmds/app_process/app_main.cpp
主要事情：创建一个AppRuntime，调用它的start函数
132 int main(int argc, const char* const argv[]){
.....
// 传递的参数 args 为 “-Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server”
197 AppRuntime runtime(argv[0], computeArgBlockSize(argc, argv)); // 初始一个 runtime
162 while (i < argc) {
163 const char* arg = argv[i++];
164 if (!parentDir) {
165 parentDir = arg;
166 } else if (strcmp(arg, "--zygote") == 0) {
167 zygote = true; // 标识启动zygote
168 niceName = "zygote";
169 } else if (strcmp(arg, "--start-system-server") == 0) {
170 startSystemServer = true;
171 } else if (strcmp(arg, "--application") == 0) {
172 application = true;
173 } else if (strncmp(arg, "--nice-name=", 12) == 0) {
174 niceName = arg + 12;
175 } else {
176 className = arg;
177 break;
178 }
179 }
180
......
187
188 if (zygote) { // 调用AppRuntime启动ZygoteInit
189 runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit",
190 startSystemServer ? "start-system-server" : "");
191 } else if (className) {
196 runtime.start("com.android.internal.os.RuntimeInit",
197 application ? "application" : "tool");
198 } else {
202 return 10;
203 }
204}
205
AndroidRuntime初始化及启动Zygote初始化
AndroidRuntime.cpp
主要事情：启动虚拟机、注册JNI方法，调用ZygoteInit的main函数
void AndroidRuntime::start(const char* className, const char* options) {
......
836
837 /* start the virtual machine 启动虚拟机 */
838 JNIEnv* env;
839 if (startVm(&mJavaVM, &env) != 0) {
840 return;
841 }
842 onVmCreated(env);
843
844 /*
845 * Register android functions. JNI方法注册
846 */
847 if (startReg(env) < 0) {
848 ALOGE("Unable to register all android natives\n");
849 return;
850 }
......
871
// 将 "com.android.internal.os.ZygoteInit"转换为"com/android/internal/os/ZygoteInit"
876 char* slashClassName = toSlashClassName(className);
877 jclass startClass = env->FindClass(slashClassName);
878 if (startClass == NULL) {
879 ......
881 } else {
882 jmethodID startMeth = env->GetStaticMethodID(startClass, "main",
883 "([Ljava/lang/String;)V");
884 if (startMeth == NULL) {
885 ......
887 } else {
// 调用ZygoteInit.main()方法
888 env->CallStaticVoidMethod(startClass, startMeth, strArray);
889
895 }
896 ......
903}
ZygoteInit的main方法
ZygoteInit.java
主要事情：创建Socket用来和AMS通讯、启动SystemServer、调用runSelectLoop进入循环等待唤醒并执行相应工作
public static void main(String argv[]) {
try {
RuntimeInit.enableDdms(); // 开启DDMS功能
......
// 注册 ZygoteSocket 进程间通信
registerZygoteSocket(socketName);
// 预加载 类和资源（fork 进程共享）
preload();
// Do an initial gc to clean up after startup
gcAndFinalize();
// 启动 SystemServer 此处会fork出服务进程
if (startSystemServer) {
startSystemServer(abiList, socketName);
}
// 开启无限循环模式 处理进程消息
runSelectLoop(abiList);
// 关闭 socket
closeServerSocket();
} catch (MethodAndArgsCaller caller) {
caller.run(); // 子进程 System_Server抛异常后调用
} catch (RuntimeException ex) {
Log.e(TAG, "Zygote died with exception", ex);
closeServerSocket();
throw ex;
}
}
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