Zygote的作用是什么?
Zygote主要作用有两点:
1.启动SystemServer。
2.孵化应用进程。
应用启动时会将常用类、JNI函数、主题资源、共享库等直接从Zygote继承,避免每个应用进程都加载一边相同的资源,达到资源共享提升性能的目的。
启动流程
进程启动
1.Linux系统启动之后,用户空间启动第一个进程init进程,init进程会读取init.rc文件,启动init.rc文件中记录的需要启动的进程。Zygote就是需要启动的进程之一。
启动配置文件init.rc部分配置:
service zygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server
class main
socket zygote stream 660 root system
onrestart write /sys/android_power/request_state wake
onrestart write /sys/power/state on
onrestart restart media
onrestart restart netd
writepid /dev/cpuset/foreground/tasks
2.进程是如何启动的?
Linux启动进程有两种方式,第一种是fork+handle,第二种是fork+execve.这里使用fork+execve启动进程。
fork+handle方式:
pid_t pid = fork();
if(pid==0){
//child process
}else{
//parent process
}
fork+execve方式:
pid_t pid = fork();
if(pid==0){
//child process
//@path 可执行程序的路径
//@argv 执行程序的参数
//@env 环境变量
execve(path,argv,env);
}else{
//parent process
}
fork函数会分别在父进程和子进程各返回一次,在子进程中返回的pid值为0,父进程中返回进程的pid,我们可以通过pid的值判断是在父进程还是子进程中。
默认情况下,创建的子进程会继承父进程的所以资源。如果调用了execve加载调用了另一个二进制程序,继承的父进程资源将被新启动程序的资源替换掉。
3.信号处理-SIGCHLD
父进程fork出子进程,如果子进程异常中止了,父进程就会收到一个SIGCHLD信号,重启子进程。如:init进程fork出zygote进程,如果zygote进程异常中止了,init进程会接收到SIGCHLD信号,然后重启zygote进程。
准备工作
Zygote进程启动之后做了什么?
Zygote启动之后,执行了execve系统调用,这个系统调用执行的是一个用C++编写的二进制可执行程序,做了一些准备工作后,Zygote就会切换到Java部分中运行。
-Zygote的Native部分
Zygote的Native部分主要有三个事情需要准备:
1.启动android虚拟机
2.注册Android的JNI函数
3.进入Java世界
int main(int argc,char *argv[]){
JavaVM *jvm;
JNIEnv *env;
JNI_CreateJavaVM(&jvm,(void **)&env,&vm_args);
jclass clazz = env->FindClass("ZygoteInit");
jmethodID method = env-> GetStaticMethodId(clazz,"Main","([Ljava/lang/String;)V");
env->CallStaticVoidMethod(clazz,method,args);
jvm->DestroyJavaVM();
}
-Zygote的Java部分
1.Preload Resource
首先,zygote会预加载资源:常用类、JNI函数、主题资源、共享库等。
2.fork SystemServer
然后,zygote进程调用fork函数,启动SystemServer进程。
3.进入loop循环
接下来,SystemServer会使用Socket与Loop循环进行通信。
Loop循环
在Loop循环中。主要接收和处理Socket/MQ/Binder驱动等发来的消息。Loop循环是如何处理请求的?
boolean runOnce(){
String[] args = readArgumentList();
int pid = Zygote.forkAndSpecialize();
if(pid==0){
//in child process
handleChildProc(args,...);
return true;
}
}
在runOnce函数中,先读取由AMS跨进程发送来的参数列表,然后根据参数fork出子进程,最后子进程中执行ActivityThread.main();函数。
注意:
1.Zygote在fork时要保证是单线程的。父进程中有多少个线程,如守护线程和多个虚拟机,子进程在创建的时候只有一个线程,对于子进程来说,为防止线程安全问题,如资源抢占导致死锁等情况,在fork时先暂停其他线程,fork进程结束后,再重启恢复其他线程。
2.Zygote的IPC没有采用Binder机制,而是采用了本地的socket。binder机制并不是从Zygote继承而来,而是应用程序启动之后,自己启动的binder机制。
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