Framwork源码解析(1)_Zygote进程启动流程

Android系统启动流程

先看一张图，从Android系统设备开机到Zygote进程启动，经历了一下几个过程。

• init进程
  init进程是linux的根进程，android系统是基于linux系统的，因此可以算作是整个android操作系统的第一个进程；Linux中的所有进程都是有init进程创建并运行的。首先Linux内核启动，然后在用户空间中启动init进程，再启动其他系统进程。在系统启动完成完成后，init将变为守护进程监视系统其他进程。

具体启动流程文章：
https://blog.csdn.net/wjky2014/article/details/103143700
https://www.jianshu.com/p/657336b545bd

什么是Zygote进程

Zygote（孵化）进程是所有android进程的父进程，包括SystemServer和各种应用进程都是通过Zygote进程fork出来的。Zygote进程相当于是android系统的根进程，后面所有的进程都是通过这个进程fork出来的，创建Zygote进程的时候主要做了下面几件事：

• 创建JVM
• 启动SystemServer进程
• 孵化应用进程
  由于Zygote进程在启动时会创建JVM，因此通过fock而创建的应用程序进程和SystemServer进程可以在内部获取一个JVM的实例拷贝。

Zygote启动流程

一、init进程加载init.rc，引入zygote.rc

1、Zygote进程是由init进程孵化出来的，init进程启动的时候会去加载init.rc配置文件，文件地址是：/system/core/rootdir/init.rc。配置文件中又加载了zygote.rc，源码如下：

import /init.${ro.zygote}.rc

zygote,rc文件又分为32位和64位的配置，如下所示：

这代表了Andorid系统支持4种运行模式：

• 纯32位模式：属性ro.zygote的值为zygote32

• 混32位模式(即32位为主，64位为辅)模式：属性ro.zygote的值为zygote32_64

• 纯64位模式：属性ro.zygote的值为zygote64

• 混64位模式(即 64位为主，32位为辅)模式：属性ro.zygote值为zygote64_32

init进程会根据设备的不同来加载不同的zygote配置文件。zygote.rc配置文件如下所示：

service zygote /system/bin/app_process64 -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server --socket-name=zygote
    class main
    priority -20
    user root
    group root readproc
    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/tasks

使用的是Android init配置脚本的语法，重点关注第一行内容：service zygote /system/bin/app_process64 -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server --socket-name=zygote

• zygote 是启动service的名称
• /system/bin/app_process64 是编译完成后的可执行文件路径
• --zygote --start-system-server --socket-name=zygote是启动参数

zygote进程是通过fork创建的，然后执行execve()函数来启动进程，execve()函数需要传入一个可执行文件路径和创建参数，传入的就是这个地方配置的。execve()函数叫做执行程序函数，可以来执行shell脚本，单独的shell命令，或者是调用其他的程序。

2、 init.cpp分析
init.cpp程序是init进程启动程序，文件路径是/system/core/init/init.cpp。在main入口函数中，主要做了以下几件事：

• ueventd和watchdogd守护进程
• 创建目录，挂载分区
• 解析启动脚本
• 启动服务
• 守护服务

3、 fork zygote进程

• 在main函数中调用selinux_initialize初始化方法
• 在selinux_initialize方法中调用selinux_load_policy方法
• 在selinux_load_policy方法中调用selinux_load_split_policy方法
• 调用fork_execve_and_wait_for_completion方法
• 在fork_execve_and_wait_for_completion方法中fork子进程，当fork完进程时，如果返回0表示是子进程，如果返回子进程pid则是父进程。zygote进程就在这里被创建。
• 最后通过execve函数来执行编译好的可执行文件，来启动zygote进程。，exec将用一个新的可执行文件的内容替换当前进程的代码段、数据段、堆和栈段。Fork加exec 是Linux启动应用的标准做法，init进程也是这样来启动的各种服务的。
• Zygote初始化时会创建创建虚拟机，同时把需要的系统类库和资源文件加载到内存里面。Zygote fork出子进程后，这个子进程也继承了能正常工作的虚拟机和各类系统资源，接下来子进程只需要装载APK文件的字节码文件就可以运行了。

二、app_main.cpp类中调用
app_main.cpp类文件路径在：/frameworks/base/cmds/app_process/app_main.cpp
1、 在类中,下面代码 判断参数是不是--zygote，这个参数就是解析的zygote.rc配置文件中的参数
service zygote /system/bin/app_process64 -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server --socket-name=zygote

while (i < argc) {
        const char* arg = argv[i++];
        if (strcmp(arg, "--zygote") == 0) {
            zygote = true;
            niceName = ZYGOTE_NICE_NAME;
        } else if (strcmp(arg, "--start-system-server") == 0) {
            startSystemServer = true;
        } else if (strcmp(arg, "--application") == 0) {
            application = true;
        } else if (strncmp(arg, "--nice-name=", 12) == 0) {
            niceName.setTo(arg + 12);
        } else if (strncmp(arg, "--", 2) != 0) {
            className.setTo(arg);
            break;
        } else {
            --i;
            break;
        }
    }

2、 如果是zygote，则通过AppRuntime来调用ZygoteInit类

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.");
    }

3、 AppRuntime类的实现在app_main.cpp类中
通过对main()函数的分析，可以看出main()主要根据传入的参数初始化启动参数，具体的启动过程是由AppRuntime完成的。AppRuntime的声明和实现都在app_main.cpp中，它继承自AndroidRuntime，start是AndroidRuntime中的方法。
start函数主要作用是：

• 启动Android运行时环境，
• 启动虚拟机
• 调用className参数所指定的类的main()方法（即：Java中的main方法）。传的是com.android.internal.os.ZygoteInit，所以调用的是ZygoteInit.java类的main方法

void AndroidRuntime::start(const char* className, const Vector<String8>& options, bool zygote)
{
// 代码省略。。。。
    // 1、启动Java虚拟机
    if (startVm(&mJavaVM, &env, zygote) != 0) {
        return;
    }
    onVmCreated(env);

    /*
     * Register android functions.
     */
    // 2、注册Android JNI函数  
    if (startReg(env) < 0) {
        ALOGE("Unable to register all android natives\n");
        return;
    }

    /*
     * We want to call main() with a String array with arguments in it.
     * At present we have two arguments, the class name and an option string.
     * Create an array to hold them.
     */
    jclass stringClass;
    jobjectArray strArray;
    jstring classNameStr;

    stringClass = env->FindClass("java/lang/String");
    assert(stringClass != NULL);
    strArray = env->NewObjectArray(options.size() + 1, stringClass, NULL);
    assert(strArray != NULL);
    classNameStr = env->NewStringUTF(className);
    assert(classNameStr != NULL);
    env->SetObjectArrayElement(strArray, 0, classNameStr);

    for (size_t i = 0; i < options.size(); ++i) {
        jstring optionsStr = env->NewStringUTF(options.itemAt(i).string());
        assert(optionsStr != NULL);
        env->SetObjectArrayElement(strArray, i + 1, optionsStr);
    }

    /*
     * Start VM.  This thread becomes the main thread of the VM, and will
     * not return until the VM exits.
     */
    char* slashClassName = toSlashClassName(className);
    jclass startClass = env->FindClass(slashClassName);
    if (startClass == NULL) {
        ALOGE("JavaVM unable to locate class '%s'\n", slashClassName);
        /* keep going */
    } else {
    	// 3、调用ZygoteInit类中的main()方法 
        jmethodID startMeth = env->GetStaticMethodID(startClass, "main",
            "([Ljava/lang/String;)V");
        if (startMeth == NULL) {
            ALOGE("JavaVM unable to find main() in '%s'\n", className);
            /* keep going */
        } else {
            env->CallStaticVoidMethod(startClass, startMeth, strArray);

#if 0
            if (env->ExceptionCheck())
                threadExitUncaughtException(env);
#endif
        }
    }
    free(slashClassName);

    ALOGD("Shutting down VM\n");
    if (mJavaVM->DetachCurrentThread() != JNI_OK)
        ALOGW("Warning: unable to detach main thread\n");
    if (mJavaVM->DestroyJavaVM() != 0)
        ALOGW("Warning: VM did not shut down cleanly\n");
}

三、ZygoteInit类分析

1、加载此类首先要执行main方法
ZygoteInit类路径是：/frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteInit.java

public static void main(String argv[]) {
		// 1、创建ZygoteServer 
        ZygoteServer zygoteServer = new ZygoteServer();

        // Mark zygote start. This ensures that thread creation will throw
        // an error.
        ZygoteHooks.startZygoteNoThreadCreation();

        // Zygote goes into its own process group.
        try {
            Os.setpgid(0, 0);
        } catch (ErrnoException ex) {
            throw new RuntimeException("Failed to setpgid(0,0)", ex);
        }

        try {
            // Report Zygote start time to tron unless it is a runtime restart
            if (!"1".equals(SystemProperties.get("sys.boot_completed"))) {
                MetricsLogger.histogram(null, "boot_zygote_init",
                        (int) SystemClock.elapsedRealtime());
            }

            String bootTimeTag = Process.is64Bit() ? "Zygote64Timing" : "Zygote32Timing";
            BootTimingsTraceLog bootTimingsTraceLog = new BootTimingsTraceLog(bootTimeTag,
                    Trace.TRACE_TAG_DALVIK);
            bootTimingsTraceLog.traceBegin("ZygoteInit");
            // 2、设置DDMS可用
            RuntimeInit.enableDdms();
            // Start profiling the zygote initialization.
            SamplingProfilerIntegration.start();
			
			// 3、声明变量，startSystemServer状态  socket名称  abi 
            boolean startSystemServer = false;
            String socketName = "zygote";
            String abiList = null;
            boolean enableLazyPreload = false;
            for (int i = 1; i < argv.length; i++) {
                if ("start-system-server".equals(argv[i])) {
                    startSystemServer = true;
                } else if ("--enable-lazy-preload".equals(argv[i])) {
                    enableLazyPreload = true;
                } else if (argv[i].startsWith(ABI_LIST_ARG)) {
                    abiList = argv[i].substring(ABI_LIST_ARG.length());
                } else if (argv[i].startsWith(SOCKET_NAME_ARG)) {
                    socketName = argv[i].substring(SOCKET_NAME_ARG.length());
                } else {
                    throw new RuntimeException("Unknown command line argument: " + argv[i]);
                }
            }

            if (abiList == null) {
                throw new RuntimeException("No ABI list supplied.");
            }
			// 4、注册socket
            zygoteServer.registerServerSocket(socketName);
            // In some configurations, we avoid preloading resources and classes eagerly.
            // In such cases, we will preload things prior to our first fork.
            if (!enableLazyPreload) {
                bootTimingsTraceLog.traceBegin("ZygotePreload");
                EventLog.writeEvent(LOG_BOOT_PROGRESS_PRELOAD_START,
                    SystemClock.uptimeMillis());
                // 5、预加载资源
                preload(bootTimingsTraceLog);
                EventLog.writeEvent(LOG_BOOT_PROGRESS_PRELOAD_END,
                    SystemClock.uptimeMillis());
                bootTimingsTraceLog.traceEnd(); // ZygotePreload
            } else {
                Zygote.resetNicePriority();
            }

            // Finish profiling the zygote initialization.
            SamplingProfilerIntegration.writeZygoteSnapshot();

            // Do an initial gc to clean up after startup
            bootTimingsTraceLog.traceBegin("PostZygoteInitGC");
            gcAndFinalize();
            bootTimingsTraceLog.traceEnd(); // PostZygoteInitGC

            bootTimingsTraceLog.traceEnd(); // ZygoteInit
            // Disable tracing so that forked processes do not inherit stale tracing tags from
            // Zygote.
            Trace.setTracingEnabled(false);

            // Zygote process unmounts root storage spaces.
            Zygote.nativeUnmountStorageOnInit();

            // Set seccomp policy
            Seccomp.setPolicy();

            ZygoteHooks.stopZygoteNoThreadCreation();
			// 6、启动System Server
            if (startSystemServer) {
                startSystemServer(abiList, socketName, zygoteServer);
            }

            Log.i(TAG, "Accepting command socket connections");
            // 7、运行socket循环，来等待客户端的socket连接
            zygoteServer.runSelectLoop(abiList);

            zygoteServer.closeServerSocket();
        } catch (Zygote.MethodAndArgsCaller caller) {
            caller.run();
        } catch (Throwable ex) {
            Log.e(TAG, "System zygote died with exception", ex);
            zygoteServer.closeServerSocket();
            throw ex;
        }
    }

从main函数代码中，主要做了以下几件事：

1. 创建ZygoteServer
2. 设置DDMS可用，在创建zygote进程之前就已经可用DDMS了
3. 通过循环判断是否需要启动System Server 、获取socket的名称、获取abi列表
4. 注册socket，通过registerZygoteSocket函数来创建一个Server端的Socket，这个name为”zygote”的Socket用来等待ActivityManagerService来请求Zygote来创建新的应用程序进程。
5. 预加载资源
6. 启动System Server，这样系统的关键服务也会由SystemServer进程启动起来。
7. runSelectLoop函数监听socket来等待客户端连接和请求。

2、zygote的socket是如何创建的

通过调用registerServerSocket(socketName)方法来创建，

找到ZygoteServer.java类文件，路径是：/frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteServer.java

具体代码如下，通过 new LocalServerSocket(fd)创建服务端socket，等待ActivityManagerService来请求Zygote来创建新的应用程序进程。

void registerServerSocket(String socketName) {
    if (mServerSocket == null) {
        int fileDesc;
        final String fullSocketName = ANDROID_SOCKET_PREFIX + socketName;
        try {
            String env = System.getenv(fullSocketName);
            fileDesc = Integer.parseInt(env);
        } catch (RuntimeException ex) {
            throw new RuntimeException(fullSocketName + " unset or invalid", ex);
        }

        try {
            FileDescriptor fd = new FileDescriptor();
            fd.setInt$(fileDesc);
            // 创建本地服务socket
            mServerSocket = new LocalServerSocket(fd);
        } catch (IOException ex) {
            throw new RuntimeException(
                    "Error binding to local socket '" + fileDesc + "'", ex);
        }
    }
}

3、preload预加载资源

预加载资源主要做了以下几件事：

• 加载所需的各种class文件
• 加载资源
• 加载OpenGL
• 加载Libraries
• 加载文字资源
• 初始化webview，要求webview的初始化必须在zygote进程，为了内存共享

static void preload(BootTimingsTraceLog bootTimingsTraceLog) {
       Log.d(TAG, "begin preload");
       bootTimingsTraceLog.traceBegin("BeginIcuCachePinning");
       beginIcuCachePinning();
       bootTimingsTraceLog.traceEnd(); // BeginIcuCachePinning
       bootTimingsTraceLog.traceBegin("PreloadClasses");
       // 加载所需的各种class文件
       preloadClasses();
       bootTimingsTraceLog.traceEnd(); // PreloadClasses
       bootTimingsTraceLog.traceBegin("PreloadResources");
       // 加载资源
       preloadResources();
       bootTimingsTraceLog.traceEnd(); // PreloadResources
       Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_DALVIK, "PreloadOpenGL");
        // 加载OpenGL
       preloadOpenGL();
       Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_DALVIK);
        // 加载Libraries
       preloadSharedLibraries();
       // 加载文字资源
       preloadTextResources();
       // Ask the WebViewFactory to do any initialization that must run in the zygote process,
       // for memory sharing purposes.
       // 要求webview的初始化必须在zygote进程，为了内存共享
       WebViewFactory.prepareWebViewInZygote();
       endIcuCachePinning();
       warmUpJcaProviders();
       Log.d(TAG, "end preload");

       sPreloadComplete = true;
   }

4、启动System Server进程

private static boolean startSystemServer(String abiList, String socketName, ZygoteServer zygoteServer)
            throws Zygote.MethodAndArgsCaller, RuntimeException {
        long capabilities = posixCapabilitiesAsBits(
            OsConstants.CAP_IPC_LOCK,
            OsConstants.CAP_KILL,
            OsConstants.CAP_NET_ADMIN,
            OsConstants.CAP_NET_BIND_SERVICE,
            OsConstants.CAP_NET_BROADCAST,
            OsConstants.CAP_NET_RAW,
            OsConstants.CAP_SYS_MODULE,
            OsConstants.CAP_SYS_NICE,
            OsConstants.CAP_SYS_PTRACE,
            OsConstants.CAP_SYS_TIME,
            OsConstants.CAP_SYS_TTY_CONFIG,
            OsConstants.CAP_WAKE_ALARM
        );
        /* Containers run without this capability, so avoid setting it in that case */
        if (!SystemProperties.getBoolean(PROPERTY_RUNNING_IN_CONTAINER, false)) {
            capabilities |= posixCapabilitiesAsBits(OsConstants.CAP_BLOCK_SUSPEND);
        }
        /* Hardcoded command line to start the system server */
        // 1、配置参数
        String args[] = {
            "--setuid=1000",
            "--setgid=1000",
            "--setgroups=1001,1002,1003,1004,1005,1006,1007,1008,1009,1010,1018,1021,1023,1032,3001,3002,3003,3006,3007,3009,3010",
            "--capabilities=" + capabilities + "," + capabilities,
            "--nice-name=system_server",
            "--runtime-args",
            "com.android.server.SystemServer",
        };
        ZygoteConnection.Arguments parsedArgs = null;

        int pid;

        try {
        	// 2.args数组封装成Arguments对象
            parsedArgs = new ZygoteConnection.Arguments(args);
            ZygoteConnection.applyDebuggerSystemProperty(parsedArgs);
            ZygoteConnection.applyInvokeWithSystemProperty(parsedArgs);

            /* Request to fork the system server process */
            // 3、通过zygote来孵化System Server进程
            pid = Zygote.forkSystemServer(
                    parsedArgs.uid, parsedArgs.gid,
                    parsedArgs.gids,
                    parsedArgs.debugFlags,
                    null,
                    parsedArgs.permittedCapabilities,
                    parsedArgs.effectiveCapabilities);
        } catch (IllegalArgumentException ex) {
            throw new RuntimeException(ex);
        }

        /* For child process */
        // pid为0表示是子进程，即System Server进程
        if (pid == 0) {
            if (hasSecondZygote(abiList)) {
                waitForSecondaryZygote(socketName);
            }

            zygoteServer.closeServerSocket();
            handleSystemServerProcess(parsedArgs);
        }

        return true;
    }

1. 创建args数组，这个数组用来保存SystemServer的启动参数，其中可以看出SystemServer进程的用户id和用户组id被设置为1000；并且拥有用户组1001到1010，1018、1021、1032、3001~3010的权限；进程名为system_server；启动的类名为com.android.server.SystemServer。
2. 将args数组封装成Arguments对象并供forkSystemServer函数调用。
3. 用Zygote的forkSystemServer，主要通过fork函数在当前进程创建一个子进程(也就是SystemServer进程)，如果返回的pid 为0，也就是表示在新创建的子进程中执行的，则执行注释4处的handleSystemServerProcess，反射调用SystemServer的main()函数，来启动SystemServer进程。

5、runSelectLoop

void runSelectLoop(String abiList) throws Zygote.MethodAndArgsCaller {
        ArrayList<FileDescriptor> fds = new ArrayList<FileDescriptor>();
        ArrayList<ZygoteConnection> peers = new ArrayList<ZygoteConnection>();
		// 1、将ServerSocket获取的文件描述符添加到集合中
        fds.add(mServerSocket.getFileDescriptor());
        peers.add(null);

        while (true) {
        	// 2、遍历将fds存储的信息转移到pollFds数组中
            StructPollfd[] pollFds = new StructPollfd[fds.size()];
            for (int i = 0; i < pollFds.length; ++i) {
                pollFds[i] = new StructPollfd();
                pollFds[i].fd = fds.get(i);
                pollFds[i].events = (short) POLLIN;
            }
            try {
                Os.poll(pollFds, -1);
            } catch (ErrnoException ex) {
                throw new RuntimeException("poll failed", ex);
            }
            // 3 遍历pollFds
            for (int i = pollFds.length - 1; i >= 0; --i) {
                if ((pollFds[i].revents & POLLIN) == 0) {
                    continue;
                }
                // 4、i==0则说明服务端Socket与客户端连接上
                if (i == 0) {
                    ZygoteConnection newPeer = acceptCommandPeer(abiList);
                    peers.add(newPeer);
                    fds.add(newPeer.getFileDesciptor());
                } else {
                	// 5、i的值大于0，则说明ActivityManagerService向Zygote进程发送了一个创建应用进程的请求
                    boolean done = peers.get(i).runOnce(this);
                    if (done) {
                        peers.remove(i);
                        fds.remove(i);
                    }
                }
            }
        }
    }

1. mServerSocket就是在registerZygoteSocket函数中创建的服务端Socket，调用sServerSocket.getFileDescriptor()用来获得该Socket的fd字段的值并添加到fd列表fds中。接下来无限循环用来等待ActivityManagerService请求Zygote进程创建新的应用程序进程。
2. 通过遍历将fds存储的信息转移到pollFds数组中。
3. 遍历pollFds
4. 如果i==0则说明服务端Socket与客户端连接上，也就是当前Zygote进程与ActivityManagerService建立了连接，则通过acceptCommandPeer函数得到ZygoteConnection类并添加到Socket连接列表peers中，接着将该ZygoteConnection的fd添加到fd列表fds中，以便可以接收到ActivityManagerService发送过来的请求。
5. 如果i的值大于0，则说明ActivityManagerService向Zygote进程发送了一个创建应用进程的请求，则调用ZygoteConnection的runOnce函数来创建一个新的应用程序进程。并在成功创建后将这个连接从Socket连接列表peers和fd列表fds中清除。

5、runOnce函数
ZygoteConnection.java类路径在：/frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteConnection.java

 boolean runOnce(ZygoteServer zygoteServer) throws Zygote.MethodAndArgsCaller {
 String args[];
        Arguments parsedArgs = null;
        FileDescriptor[] descriptors;

        try {
        	// 1、读取参数列表
            args = readArgumentList();
            descriptors = mSocket.getAncillaryFileDescriptors();
        } catch (IOException ex) {
            Log.w(TAG, "IOException on command socket " + ex.getMessage());
            closeSocket();
            return true;
        }

// 省略......
// 2、fork子进程
pid = Zygote.forkAndSpecialize(parsedArgs.uid, parsedArgs.gid, parsedArgs.gids,
                    parsedArgs.debugFlags, rlimits, parsedArgs.mountExternal, parsedArgs.seInfo,
                    parsedArgs.niceName, fdsToClose, fdsToIgnore, parsedArgs.instructionSet,
                    parsedArgs.appDataDir);
        } catch (ErrnoException ex) {
            logAndPrintError(newStderr, "Exception creating pipe", ex);
        } catch (IllegalArgumentException ex) {
            logAndPrintError(newStderr, "Invalid zygote arguments", ex);
        } catch (ZygoteSecurityException ex) {
            logAndPrintError(newStderr,
                    "Zygote security policy prevents request: ", ex);
        }

// 省略......

 try {
 		// 3、在子进程运行程序handleChildProc
        if (pid == 0) {
            // in child
            zygoteServer.closeServerSocket();
            IoUtils.closeQuietly(serverPipeFd);
            serverPipeFd = null;
            handleChildProc(parsedArgs, descriptors, childPipeFd, newStderr);

            // should never get here, the child is expected to either
            // throw Zygote.MethodAndArgsCaller or exec().
            return true;
        } else {
            // in parent...pid of < 0 means failure
            IoUtils.closeQuietly(childPipeFd);
            childPipeFd = null;
            return handleParentProc(pid, descriptors, serverPipeFd, parsedArgs);
        }
}

1. 读取参数列表
2. fork子进程，其中会调用Zygote类的forkAndSpecialize函数
3. 在子进程运行程序handleChildProc

问题与思考

1、孵化应用进程为什么不给SystemServer来做，而专门设计一个Zygote？
我们知道，应用在启动的时候需要做很多准备工作，包括启动虚拟机，加载各类系统资源等等，这些都是非常耗时的，如果能在zygote里就给这些必要的初始化工作做好，子进程在fork的时候就能直接共享，那么这样的话效率就会非常高。这个就是zygote存在的价值，这一点呢SystemServer是替代不了的，主要是因为SystemServer里跑了一堆系统服务，这些是不能继承到应用进程的。而且我们应用进程在启动的时候，内存空间除了必要的资源外，最好是干干净净的，不要继承一堆乱七八糟的东西。所以呢，不如给SystemServer和应用进程里都要用到的资源抽出来单独放在一个进程里，也就是这的zygote进程，然后zygote进程再分别孵化出SystemServer进程和应用进程。孵化出来之后，SystemServer进程和应用进程就可以各干各的事了。

2、Zygote的IPC通信机制为什么不采用binder？如果采用binder的话会有什么问题？
第一个原因，我们可以设想一下采用binder调用的话该怎么做，首先zygote要启用binder机制，需要打开binder驱动，获得一个描述符，再通过mmap进行内存映射，还要注册binder线程，这还不够，还要创建一个binder对象注册到serviceManager，另外AMS要向zygote发起创建应用进程请求的话，要先从serviceManager查询zygote的binder对象，然后再发起binder调用，这来来回回好几趟非常繁琐，相比之下，zygote和SystemServer进程本来就是父子关系，对于简单的消息通信，用管道或者socket非常方便省事。第二个原因，如果zygote启用binder机制，再fork出SystemServer，那么SystemServer就会继承了zygote的描述符以及映射的内存，这两个进程在binder驱动层就会共用一套数据结构，这显然是不行的，所以还得先给原来的旧的描述符关掉，再重新启用一遍binder机制，这个就是自找麻烦了。

学习参考资料

Framework学习系列文章：https://blog.csdn.net/huaxun66/article/details/78135556

Android之初学framework开发的理解：https://www.jianshu.com/p/e005a1ca35e1

Android 8.0系统源码分析–Zygote启动过程分析：https://blog.csdn.net/sinat_22657459/article/details/78946921

Android启动流程简析：https://www.jianshu.com/p/657336b545bd

视频教程：https://ke.qq.com/webcourse/index.html#cid=477966&term_id=100572538&taid=4291033106434830&vid=5285890797273915599

android 学习之 zygote作用：https://www.cnblogs.com/pcmpcm/p/11928124.html

zygote启动过程：https://blog.csdn.net/u011578734/article/details/99440961

Zygote进程【1】——Zygote的诞生：https://blog.csdn.net/weixin_34037977/article/details/85844588