博客
关于我
强烈建议你试试无所不能的chatGPT,快点击我
Android系统进程Zygote启动过程的源代码分析(2)
阅读量:5837 次
发布时间:2019-06-18

本文共 6257 字,大约阅读时间需要 20 分钟。

 Step 2. AndroidRuntime.start

        这个函数定义在frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp文件中:

 
  1. /*  
  2. * Start the Android runtime.  This involves starting the virtual machine  
  3. and calling the "static void main(String[] args)" method in the class  
  4. * named by "className".  
  5. */   
  6. void AndroidRuntime::start(const char* className, const bool startSystemServer)   
  7. {   
  8.     ......   
  9.    
  10.     char* slashClassName = NULL;   
  11.     char* cp;   
  12.     JNIEnv* env;   
  13.    
  14.     ......   
  15.    
  16.     /* start the virtual machine */   
  17.     if (startVm(&mJavaVM, &env) != 0)   
  18.         goto bail;   
  19.    
  20.     /*  
  21.     * Register android functions.  
  22.     */   
  23.     if (startReg(env) < 0) {   
  24.         LOGE("Unable to register all android natives\n");   
  25.         goto bail;   
  26.     }   
  27.    
  28.     /*  
  29.     * We want to call main() with a String array with arguments in it.  
  30.     * At present we only have one argument, the class name.  Create an  
  31.     * array to hold it.  
  32.     */   
  33.     jclass stringClass;   
  34.     jobjectArray strArray;   
  35.     jstring classNameStr;   
  36.     jstring startSystemServerStr;   
  37.     stringClass = env->FindClass("java/lang/String");   
  38.     assert(stringClass != NULL);   
  39.     strArray = env->NewObjectArray(2, stringClass, NULL);   
  40.     assert(strArray != NULL);   
  41.     classNameStr = env->NewStringUTF(className);   
  42.     assert(classNameStr != NULL);   
  43.     env->SetObjectArrayElement(strArray, 0, classNameStr);   
  44.     startSystemServerStr = env->NewStringUTF(startSystemServer ?   
  45.         "true" : "false");   
  46.     env->SetObjectArrayElement(strArray, 1, startSystemServerStr);   
  47.    
  48.     /*  
  49.     * Start VM.  This thread becomes the main thread of the VM, and will  
  50.     * not return until the VM exits.  
  51.     */   
  52.     jclass startClass;   
  53.     jmethodID startMeth;   
  54.    
  55.     slashClassName = strdup(className);   
  56.     for (cp = slashClassName; *cp != '\0'; cp++)   
  57.         if (*cp == '.')   
  58.             *cp = '/';   
  59.    
  60.     startClass = env->FindClass(slashClassName);   
  61.     if (startClass == NULL) {   
  62.         ......   
  63.     } else {   
  64.         startMeth = env->GetStaticMethodID(startClass, "main",   
  65.             "([Ljava/lang/String;)V");   
  66.         if (startMeth == NULL) {   
  67.             ......   
  68.         } else {   
  69.             env->CallStaticVoidMethod(startClass, startMeth, strArray);   
  70.             ......   
  71.         }   
  72.     }   
  73.    
  74.     ......   
  75. }   

 

     这个函数的作用是启动Android系统运行时库,它主要做了三件事情,一是调用函数startVM启动虚拟机,二是调用函数startReg注册JNI方法,三是调用了com.android.internal.os.ZygoteInit类的main函数。

        Step 3. ZygoteInit.main

        这个函数定义在frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteInit.java文件中:

 
  1. public class ZygoteInit {   
  2.     ......   
  3.    
  4.     public static void main(String argv[]) {   
  5.         try {   
  6.             ......   
  7.    
  8.             registerZygoteSocket();   
  9.                
  10.             ......   
  11.    
  12.             ......   
  13.    
  14.             if (argv[1].equals("true")) {   
  15.                 startSystemServer();   
  16.             } else if (!argv[1].equals("false")) {   
  17.                 ......   
  18.             }   
  19.    
  20.             ......   
  21.    
  22.             if (ZYGOTE_FORK_MODE) {   
  23.                 ......   
  24.             } else {   
  25.                 runSelectLoopMode();   
  26.             }   
  27.    
  28.             ......   
  29.         } catch (MethodAndArgsCaller caller) {   
  30.             ......   
  31.         } catch (RuntimeException ex) {   
  32.             ......   
  33.         }   
  34.     }   
  35.    
  36.     ......   
  37. }   

 

  它主要作了三件事情,一个调用registerZygoteSocket函数创建了一个socket接口,用来和ActivityManagerService通讯,二是调用startSystemServer函数来启动SystemServer组件,三是调用runSelectLoopMode函数进入一个无限循环在前面创建的socket接口上等待ActivityManagerService请求创建新的应用程序进程。

 

         Step 4. ZygoteInit.registerZygoteSocket

         这个函数定义在frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteInit.java文件中:

 
  1. public class ZygoteInit {   
  2.     ......   
  3.    
  4.     /**  
  5.     * Registers a server socket for zygote command connections  
  6.     *  
  7.     * @throws RuntimeException when open fails  
  8.     */   
  9.     private static void registerZygoteSocket() {   
  10.         if (sServerSocket == null) {   
  11.             int fileDesc;   
  12.             try {   
  13.                 String env = System.getenv(ANDROID_SOCKET_ENV);   
  14.                 fileDesc = Integer.parseInt(env);   
  15.             } catch (RuntimeException ex) {   
  16.                 ......   
  17.             }   
  18.    
  19.             try {   
  20.                 sServerSocket = new LocalServerSocket(   
  21.                     createFileDescriptor(fileDesc));   
  22.             } catch (IOException ex) {   
  23.                 .......   
  24.             }   
  25.         }   
  26.     }   
  27.            
  28.     ......   
  29. }   

这个socket接口是通过文件描述符来创建的,这个文件描符代表的就是我们前面说的/dev/socket/zygote文件了。这个文件描述符是通过环境变量ANDROID_SOCKET_ENV得到的,它定义为:

  1. public class ZygoteInit {  
  2.     ......  
  3.   
  4.     private static final String ANDROID_SOCKET_ENV = "ANDROID_SOCKET_zygote";  
  5.           
  6.     ......  
  7. }  

    那么,这个环境变量的值又是由谁来设置的呢?我们知道,系统启动脚本文件system/core/rootdir/init.rc是由init进程来解释执行的,而init进程的源代码位于system/core/init目录中,在init.c文件中,是由service_start函数来解释init.rc文件中的service命令的:

  1. void service_start(struct service *svc, const char *dynamic_args)  
  2. {  
  3.     ......  
  4.   
  5.     pid_t pid;  
  6.   
  7.     ......  
  8.   
  9.     pid = fork();  
  10.   
  11.     if (pid == 0) {  
  12.         struct socketinfo *si;  
  13.   
  14.         ......  
  15.   
  16.         for (si = svc->sockets; si; si = si->next) {  
  17.             int socket_type = (  
  18.                 !strcmp(si->type, "stream") ? SOCK_STREAM :  
  19.                 (!strcmp(si->type, "dgram") ? SOCK_DGRAM : SOCK_SEQPACKET));  
  20.             int s = create_socket(si->name, socket_type,  
  21.                 si->perm, si->uid, si->gid);  
  22.             if (s >= 0) {  
  23.                 publish_socket(si->name, s);  
  24.             }  
  25.         }  
  26.   
  27.         ......  
  28.     }  
  29.   
  30.     ......  
  31. }  

 每一个service命令都会促使init进程调用fork函数来创建一个新的进程,在新的进程里面,会分析里面的socket选项,对于每一个socket选项,都会通过create_socket函数来在/dev/socket目录下创建一个文件,在这个场景中,这个文件便是zygote了,然后得到的文件描述符通过publish_socket函数写入到环境变量中去:

  1. static void publish_socket(const char *name, int fd)  
  2. {  
  3.     char key[64] = ANDROID_SOCKET_ENV_PREFIX;  
  4.     char val[64];  
  5.   
  6.     strlcpy(key + sizeof(ANDROID_SOCKET_ENV_PREFIX) - 1,  
  7.             name,  
  8.             sizeof(key) - sizeof(ANDROID_SOCKET_ENV_PREFIX));  
  9.     snprintf(val, sizeof(val), "%d", fd);  
  10.     add_environment(key, val);  
  11.   
  12.     /* make sure we don't close-on-exec */  
  13.     fcntl(fd, F_SETFD, 0);  
  14. }  

这里传进来的参数name值为"zygote",而ANDROID_SOCKET_ENV_PREFIX在system/core/include/cutils/sockets.h定义为:#define ANDROID_SOCKET_ENV_PREFIX   "ANDROID_SOCKET_"     因此,这里就把上面得到的文件描述符写入到以"ANDROID_SOCKET_zygote"为key值的环境变量中。又因为上面的ZygoteInit.registerZygoteSocket函数与这里创建socket文件的create_socket函数是运行在同一个进程中,因此,上面的ZygoteInit.registerZygoteSocket函数可以直接使用这个文件描述符来创建一个Java层的LocalServerSocket对象。如果其它进程也需要打开这个/dev/socket/zygote文件来和Zygote进程进行通信,那就必须要通过文件名来连接这个LocalServerSocket了,参考一文中的Step 4,ActivityManagerService是通过Process.start函数来创建一个新的进程的,而Process.start函数会首先通过Socket连接到Zygote进程中,最终由Zygote进程来完成创建新的应用程序进程,而Process类是通过openZygoteSocketIfNeeded函数来连接到Zygote进程中的Socket的:

 
  1. public class Process {     
  2.     ......     
  3.     
  4.     private static void openZygoteSocketIfNeeded()     
  5.             throws ZygoteStartFailedEx {     
  6.    
  7.         ......   
  8.    
  9.         for (int retry = 0     
  10.             ; (sZygoteSocket == null) && (retry < (retryCount + 1))     
  11.             ; retry++ ) {     
  12.    
  13.                 ......   
  14.    
  15.                 try {     
  16.                     sZygoteSocket = new LocalSocket();     
  17.                     sZygoteSocket.connect(new LocalSocketAddress(ZYGOTE_SOCKET,     
  18.                         LocalSocketAddress.Namespace.RESERVED));     
  19.    
  20.                     sZygoteInputStream     
  21.                         = new DataInputStream(sZygoteSocket.getInputStream());     
  22.    
  23.                     sZygoteWriter =     
  24.                         new BufferedWriter(     
  25.                         new OutputStreamWriter(     
  26.                         sZygoteSocket.getOutputStream()),     
  27.                         256);     
  28.    
  29.                     ......     
  30.                 } catch (IOException ex) {     
  31.                     ......     
  32.                 }     
  33.         }     
  34.    
  35.         ......     
  36.     }     
  37.    
  38.     ......     
  39. }   

 这里的ZYGOTE_SOCKET定义为:

  1. public class Process {    
  2.     ......    
  3.    
  4.     private static final String ZYGOTE_SOCKET = "zygote";    
  5.   
  6.     ......    
  7. }   

   它刚好就是对应/dev/socket目录下的zygote文件了。

 

        Android系统中的socket机制和binder机制一样,都是可以用来进行进程间通信,读者可以自己对比一下这两者的不同之处,Binder进程间通信机制可以参考一文。

       Socket对象创建完成之后,回到Step 3中的ZygoteInit.main函数中,startSystemServer函数来启动SystemServer组件。

本文转自 Luoshengyang 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/shyluo/966546,如需转载请自行联系原作者
你可能感兴趣的文章