zygote的分裂
1 zygote的分裂
前面已经讲了zygote分裂出了长子system_server，然后SS(system_server)就通过initAndLoop进行消息循环处理了。那么谁会向zygote发送消息呢？这里以一个activity的启动为例，进行具体分析zygote的分裂和繁殖。
1.1 ActivityManagerService发送请求
ActivityManagerService也是SS创建的(在ServerThread里面)。假设通过startActivity来启动一个新的activity，而这个activity附属于一个还未启动的进程，那么这个进程该如何启动呢？先看看ActivityManagerService中的startProcessLocked函数：
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这个函数很复杂，主要是判断启动activity的进程是否孤立进程，是否死亡等，并做好进程记录，放入processRecode类中~，核心部分在最后的函数调用startProcessLocked中。 startProcessLocked(ProcessRecord app,String hostingType, String hostingNameStr)的代码也比较多，这里就不详细列举了，只列出它完成的功能： ①设置pid并更新cpu状态。 ②如果该进程不是孤立进程的话就通过PackageManager获取该进程对应的uid所对应的gid；否者直接跳到第四步。 ③增加共享APP的 gid，这样的话，这些共享APP就可以想访问so库一样访问一些共享资源了。 ④再设置该进程的一些属性——是否启用checkjni，安全模式之类的。 ⑤然后调用Process.start("android.app.ActivityThread"……)来启动进程，这个函数要么正确执行并返回包含有新进程pid的结果，要么就失败抛出Runtime异常。这个process类是android提供的，并非jdk中的process类。 ⑥最后就是一些不太重要的扫尾工作。 |
接下来看android.os.Process的start函数，详细代码在Process.java中：
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public static final ProcessStartResult start(final String processClass, final String niceName,int uid, int gid, int[] gids,int debugFlags, int mountExternal, int targetSdkVersion,String seInfo,String[] zygoteArgs) { try { //调用startViaZygote函数 return startViaZygote(processClass, niceName, uid, gid, gids, debugFlags, mountExternal, targetSdkVersion, seInfo, zygoteArgs); } catch (ZygoteStartFailedEx ex) { Log.e(LOG_TAG, "Starting VM process through Zygote failed"); throw new RuntimeException( "Starting VM process through Zygote failed", ex); } } startViaZygote函数代码如下： private static ProcessStartResult startViaZygote(final String processClass, final String niceName, final int uid, final int gid, final int[] gids, int debugFlags, int mountExternal, int targetSdkVersion, String seInfo, String[] extraArgs) throws ZygoteStartFailedEx { synchronized(Process.class) { ArrayList<String> argsForZygote = new ArrayList<String>();
// --runtime-init, --setuid=, --setgid=, // and --setgroups= must go first argsForZygote.add("--runtime-init"); //这个参数很重要 ……一些参数处理 //最后调用zygoteSendArgsAndGetResult return zygoteSendArgsAndGetResult(argsForZygote); } } |
zygoteSendArgsAndGetResult函数主要功能：向zygote进程发送一个参数列表，zygote进程会启动一个新的子进程并返回该子进程的pid号。详细代码如下：
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private static ProcessStartResult zygoteSendArgsAndGetResult(ArrayList<String> args) throws ZygoteStartFailedEx { //★这是关键函数！打开了同zygote进程的socket通信。 openZygoteSocketIfNeeded(); try { /** * See com.android.internal.os.ZygoteInit.readArgumentList() * Presently the wire format to the zygote process is: * a) a count of arguments (argc, in essence) * b) a number of newline-separated argument strings equal to count * * After the zygote process reads these it will write the pid of * the child or -1 on failure, followed by boolean to * indicate whether a wrapper process was used. */ sZygoteWriter.write(Integer.toString(args.size())); sZygoteWriter.newLine(); int sz = args.size(); for (int i = 0; i < sz; i++) { String arg = args.get(i); if (arg.indexOf('\n') >= 0) { throw new ZygoteStartFailedEx( "embedded newlines not allowed"); } sZygoteWriter.write(arg); sZygoteWriter.newLine(); } //读取zygote处理完的结果，便可得到zygote返回的子进程的pid sZygoteWriter.flush(); // Should there be a timeout on this? ProcessStartResult result = new ProcessStartResult(); result.pid = sZygoteInputStream.readInt(); if (result.pid < 0) { throw new ZygoteStartFailedEx("fork() failed"); } result.usingWrapper = sZygoteInputStream.readBoolean(); return result; } catch (IOException ex) { try { if (sZygoteSocket != null) { sZygoteSocket.close(); } } catch (IOException ex2) { // we're going to fail anyway Log.e(LOG_TAG,"I/O exception on routine close", ex2); }
sZygoteSocket = null;
throw new ZygoteStartFailedEx(ex); } } |
下面对openZygoteSocketIfNeeded函数进行详细分析：
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/** * Tries to open socket to Zygote process if not already open. If * already open, does nothing. May block and retry. */ /*此函数尝试打开同zygote进程的socket通信*/ private static void openZygoteSocketIfNeeded() throws ZygoteStartFailedEx { int retryCount; if (sPreviousZygoteOpenFailed) { /*如果上一次打开失败的话，就估计这一次打开也会失败，就直接返回失败状态*/ retryCount = 0; } else { retryCount = 10; //允许尝试10次 }
/* 在bug#811181：某些时候runtime可能会使得本函数在zygote准备好之前就被调用，那么就肯定会失败的~这里系统暂时不做处理~~ */ for (int retry = 0 ; (sZygoteSocket == null) && (retry < (retryCount + 1)) ; retry++ ) { if (retry > 0) { try { Log.i("Zygote", "Zygote not up yet, sleeping..."); Thread.sleep(ZYGOTE_RETRY_MILLIS); //sleep 500毫秒 } catch (InterruptedException ex) { // should never happen } } try { //创建同zygote的socket链接！ sZygoteSocket = new LocalSocket(); sZygoteSocket.connect(new LocalSocketAddress(ZYGOTE_SOCKET, LocalSocketAddress.Namespace.RESERVED)); sZygoteInputStream=new DataInputStream(sZygoteSocket.getInputStream()); sZygoteWriter = new BufferedWriter( new OutputStreamWriter( sZygoteSocket.getOutputStream()), 256); Log.i("Zygote", "Process: zygote socket opened"); sPreviousZygoteOpenFailed = false; break; } catch (IOException ex) { if (sZygoteSocket != null) { try { sZygoteSocket.close(); } catch (IOException ex2) { Log.e(LOG_TAG,"I/O exception on close after exception", ex2); } }
sZygoteSocket = null; } } if (sZygoteSocket == null) { sPreviousZygoteOpenFailed = true; throw new ZygoteStartFailedEx("connect failed"); } } |
好了，ActivityManagerService终于想zygote发送请求了~~。请求的参数中有一个字符串，它的值是“android.app.ActivityThread”。现在该回到zygote处理请求那块去看看了——就是runSelectLoop函数！
1.2 zygote接收并处理子进程的请求
在runSelectLoop函数中，一旦有来自客户端的连接，就调用zygoteConnection的runonce函数来处理客户端的连接请求，该函数的详细如下：
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boolean runOnce() throws ZygoteInit.MethodAndArgsCaller { String args[]; try { args = readArgumentList(); //读取SS发送过来的参数 descriptors = mSocket.getAncillaryFileDescriptors(); } ……… int pid = -1; ………. //在这里zygote又分裂出了一个子进程 pid=Zygote.forkAndSpecialize(parsedArgs.uid,parsedArgs.gid,parsedArgs.gids, parsedArgs.debugFlags, rlimits, parsedArgs.mountExternal, parsedArgs.seInfo, parsedArgs.niceName, fdsToClose); } …… try { if (pid == 0) { // 子进程处理函数 handleChildProc(parsedArgs, descriptors, childPipeFd, newStderr); return true; } else { // in parent...pid of < 0 means failure IoUtils.closeQuietly(childPipeFd); childPipeFd = null; return handleParentProc(pid, descriptors, serverPipeFd, parsedArgs); } } } |
接下来看看子进程处理函数handleChildProc干了些什么。具体的代码就不贴了，这里直接用文字加以描述：
①首先关闭zygote的sockets；
②然后根据传入的参数设置新进程的一些属性，因为我们传递进来的参数中有“runtime-init”所以会调用RuntimeInit.ZygoteInit函数，这个函数的功能我们已经分析过了，主要就是调用子进程类的main函数，这里就是调用android.app.ActivityThread类的main函数。实际上Android中APK程序所对应的进程就是这个类，它的main函数就是apk程序的main函数！！
③zygote子进程分裂成功后，就做一些扫尾工作，然后返回到runSelectLoop函数中继续等待请求进行下一次分裂。
所以说zygote是所有apk进程的祖先！
1.3 总结
这里以启动一个activity进程为例：
①ActivityManagerServer进程向zygote进程发送消息；
②zygote进程在runSelectLoop函数中接收到这个消息，fork创建子进程；
③子进程调用RuntimeInit.ZygoteInit函数，这个函数会调用子进程类的main函数，即android.app.ActivityThread的main函数，这样就启动了一个acivity进程。
