深入浅出之Zygote
深入浅出之Zygote
一 目的
zygote，是Android搞出来的一个东西。网上讲这个的也非常多。第一次看到这个名字我就挺郁闷，想干嘛这是？Linux下名字都取得挺通俗易懂，深得人心。zygote？不就想模仿Linux下的fork吗？个人觉得Google取名字挺怪，包括Google本身。
不管怎样，Zygote依然是Android系统的核心，zygote是受精卵的意思，可以认为是Android framework大家族的祖先！我们本节的目的是描述下zygote的来龙去脉，顺便揭露下它的短处，以后大家可以对症下药，变异一个更加优良的品种。
二 Zygote
zygote本身是一个应用层的程序，和驱动，内核模块之类的没点关系。这下大家放心点了吧?zygote的启动由linux的祖先init启动。这个在init分析中提过。这里就不说了。
zygote，ps中看到的进程名叫zygote，其最初的名字是app_process，通过直接调用pctrl把名字给改成了”zygote”。不过不影响我们分析。
zygote的代码在framework/base/cmds/app_process/App_main.cpp中。我们一步步来看。
既然是应用程序，直接看main咯。
[---->main]
int main(int argc, const char* const argv[])
{
//参数很重要啊，还记得init分析吗？
//恩，这几个参数就是:(一定要记住我们的情景分析方法！)
//zygote /system/bin/app_process
//-Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server
// These are global variables in ProcessState.cpp
mArgC = argc;
mArgV = argv;
mArgLen = 0;
for (int i=0; i<argc; i++) {
mArgLen += strlen(argv[i]) + 1;
}
mArgLen--;
AppRuntime runtime;
//AppRuntime是个什么玩意儿？addVmArguments?好像和虚拟机有点关系喔
int i = runtime.addVmArguments(argc, argv);
[--->AppRuntime]
class AppRuntime : public AndroidRuntime
从AndroidRuntime中派生而来，是和dalvik交互的一个方便类，这里先不说了。
[---->main]
...
int i = runtime.addVmArguments(argc, argv);
....
if (i < argc) {
arg = argv[i++];
if (0 == strcmp("--zygote", arg)) {
bool startSystemServer = (i < argc) ?
strcmp(argv[i], "--start-system-server") == 0 : false;
//废话，根据我们的参数，startSystemServer=true
setArgv0(argv0, "zygote");
//改名字，不知道windows下的怎么改、linux下的可以用pctrl系统调用
set_process_name("zygote");
//start？记住我们的参数
runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit",
startSystemServer);
}
} else {
return 10;
}
FT，app_main还是很简单的，但是runtime.start看起来不简单啊，传进去的那个参数
“com.android.internal.os.ZygoteInit“挺像java类的命名规则。
2.1 AppRuntime
好了，代码进入到runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit",true)了。source insight直接进去看看。代码在framework/base/core/jni/AppRuntime.cpp中。
[--->void AndroidRuntime::start()]
void AndroidRuntime::start(const char* className, const bool startSystemServer)
{
LOGD("\n>>>>>>>>>>>>>> AndroidRuntime START <<<<<<<<<<<<<<\n");
char* slashClassName = NULL;
char* cp;
JNIEnv* env;
//linux下signal的处理，没什么好说的
blockSigpipe();
//设置环境变量ANDROID_ROOT为/system
const char* rootDir = getenv("ANDROID_ROOT");
if (rootDir == NULL) {
rootDir = "/system";
setenv("ANDROID_ROOT", rootDir, 1);
}
/*启动虚拟机*/
if (startVm(&mJavaVM, &env) != 0)
goto bail;
启动虚拟机，和JAVA有关系了吧？Android最重要的sdk都是java，那虚拟机这部分肯定要进去看看的。
[--->int AndroidRuntime::startVm()]
int AndroidRuntime::startVm(JavaVM** pJavaVM, JNIEnv** pEnv)
{
//唉，大部分都是设置java虚拟机的启动参数。不过有几个参数比较重要。
//checkjni，可能没使用过jni的一辈子都不能体会
//说白了，就是我们在C++层调用jni函数的时候，会对参数或者什么的进行检查
//要是不合法的话，直接把虚拟机exit！第一个影响速度，第二个是影响程序。
//这个只作为开发时候使用。
property_get("dalvik.vm.checkjni", propBuf, "");
if (strcmp(propBuf, "true") == 0) {
checkJni = true;
} else if (strcmp(propBuf, "false") != 0) {
/* property is neither true nor false; fall back on kernel parameter */
property_get("ro.kernel.android.checkjni", propBuf, "");
if (propBuf[0] == '1') {
checkJni = true;
}
}
//设置虚拟机最大heapsize，才给16M，似乎有点少，尤其是在做图片操作的
//随便一个几百兆的图片就会把虚拟机搞死。
strcpy(heapsizeOptsBuf, "-Xmx");
property_get("dalvik.vm.heapsize", heapsizeOptsBuf+4, "16m");
opt.optionString = heapsizeOptsBuf;
mOptions.add(opt);
LOGD("CheckJNI is %s\n", checkJni ? "ON" : "OFF");
if (checkJni) {
/* extended JNI checking */
opt.optionString = "-Xcheck:jni";
mOptions.add(opt);
/* set a cap on JNI global references */
opt.optionString = "-Xjnigreflimit:2000";
mOptions.add(opt);
}
//具体dalvik虚拟机有哪些参数，可以参考Dalvik的说明
//反正调用了下面这个函数，虚拟机就按您指定的参数启动了。
if (JNI_CreateJavaVM(pJavaVM, pEnv, &initArgs) < 0) {
LOGE("JNI_CreateJavaVM failed\n");
goto bail;
}
result = 0;
bail:
free(stackTraceFile);
return result;
}
OK，虚拟机起来了，看看我们在runtime.start中还要做什么
[--->void AndroidRuntime::start()]
if (startVm(&mJavaVM, &env) != 0)
...
//startReg?
if (startReg(env) < 0) {
goto bail;
}
看看去。
[--->int AndroidRuntime::startReg()]
为何不把startReg改成startRegister()。
int AndroidRuntime::startReg(JNIEnv* env)
{
//这个名字还是很清楚的，设置创建线程的函数为javaCreateThreadEtc
androidSetCreateThreadFunc((android_create_thread_fn) javaCreateThreadEtc);
//JNI知识，自己去查JDK
env->PushLocalFrame(200);
//
if (register_jni_procs(gRegJNI, NELEM(gRegJNI), env) < 0) {
env->PopLocalFrame(NULL);
return -1;
}
env->PopLocalFrame(NULL);
//搞笑，下面的注释为何不干掉？
//createJavaThread("fubar", quickTest, (void*) "hello");
return 0;
}
[---->static int register_jni_procs()]
static int register_jni_procs(const RegJNIRec array[], size_t count, JNIEnv* env)
{
for (size_t i = 0; i < count; i++) {
if (array[i].mProc(env) < 0) {//啥都没干，由传进来的参数控制..浪费我时间。
return -1;
}
}
return 0;
}
回到之前的调用，
register_jni_procs(gRegJNI, NELEM(gRegJNI), env)，它的参数gRegJNI是下面这个结构
static const RegJNIRec gRegJNI[] = {
REG_JNI(register_android_debug_JNITest),
REG_JNI(register_com_android_internal_os_RuntimeInit),
REG_JNI(register_android_os_SystemClock),
REG_JNI(register_android_util_EventLog),
REG_JNI(register_android_util_Log),
...后面还有很多，好像是一些函数
};
随便挑一个跟进去看看。
[--->int register_android_debug_JNITest]
int register_android_debug_JNITest(JNIEnv* env)
{
return jniRegisterNativeMethods(env, "android/debug/JNITest",
gMethods, NELEM(gMethods));
}
其实就是注册一些JAVA中native函数在C++层对应的实行函数。
所以说：
如果你可以在这个地方加上你定制的东西。
好了，startReg完了，回到runtime.start。
[---->void AndroidRuntime::start]
if (startReg(env) < 0) {
goto bail;
}
jclass stringClass;
jobjectArray strArray;
jstring classNameStr;
jstring startSystemServerStr;
//下面这些话，都是把c++的字符串转成JAVA的字符串
//
stringClass = env->FindClass("java/lang/String");
//构造一个String数组，元素个数为2
strArray = env->NewObjectArray(2, stringClass, NULL);
classNameStr = env->NewStringUTF(className);
env->SetObjectArrayElement(strArray, 0, classNameStr);
startSystemServerStr = env->NewStringUTF(startSystemServer ? "true" : "false");
env->SetObjectArrayElement(strArray, 1, startSystemServerStr);
//java应用程序不也有main函数吗?上面的就是把C++传进来的参数，变成java的参数
[
“com.android.internal.os.ZygoteInit”,
“true”
]
jclass startClass;
jmethodID startMeth;
//
startClass = env->FindClass(slashClassName);
// 下面这个JNI调用，就真正进入java层了
startMeth = env->GetStaticMethodID(startClass, "main","([Ljava/lang/String;)V");
//下面调用的就是com.android.internal.os.ZygoteInit类的main函数
//最后一个参数是true
env->CallStaticVoidMethod(startClass, startMeth, strArray);
bail:
free(slashClassName);
}