Android源码解析之（八）-->Zygote进程启动流程

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大家都知道android系统的Zygote进程是所有的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（孵化）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，而Zygote进程则是通过linux系统的init进程启动的，也就是说，android系统中各种进程的启动方式

init进程 –> Zygote进程 –> SystemServer进程 –>各种应用进程

• init进程：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；

• Zygote进程：android系统的根进程，主要作用：可以作用Zygote进程fork出SystemServer进程和各种应用进程；

• SystemService进程：主要是在这个进程中启动系统的各项服务，比如ActivityManagerService，PackageManagerService，WindowManagerService服务等等；

• 各种应用进程：启动自己编写的客户端应用时，一般都是重新启动一个应用进程，有自己的虚拟机与运行环境；

本文主要介绍一下Zygote进程的启动流程，关于SystenServer进程和各种应用进程的启动方式会在以后的文章中介绍。

init进程在启动Zygote进程时一般都会调用ZygoteInit类的main方法，因此我们这里看一下该方法的具体实现(基于android23源码)；

public static void main(String argv[]) {        try {            RuntimeInit.enableDdms();            // Start profiling the zygote initialization.            SamplingProfilerIntegration.start();            boolean startSystemServer = false;            String socketName = "zygote";            String abiList = null;            for (int i = 1; i < argv.length; i++) {                if ("start-system-server".equals(argv[i])) {                    startSystemServer = 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.");            }            registerZygoteSocket(socketName);            EventLog.writeEvent(LOG_BOOT_PROGRESS_PRELOAD_START,                SystemClock.uptimeMillis());            preload();            EventLog.writeEvent(LOG_BOOT_PROGRESS_PRELOAD_END,                SystemClock.uptimeMillis());            // Finish profiling the zygote initialization.            SamplingProfilerIntegration.writeZygoteSnapshot();            // Do an initial gc to clean up after startup            gcAndFinalize();            // Disable tracing so that forked processes do not inherit stale tracing tags from            // Zygote.            Trace.setTracingEnabled(false);            if (startSystemServer) {                startSystemServer(abiList, socketName);            }            Log.i(TAG, "Accepting command socket connections");            runSelectLoop(abiList);            closeServerSocket();        } catch (MethodAndArgsCaller caller) {            caller.run();        } catch (RuntimeException ex) {            Log.e(TAG, "Zygote died with exception", ex);            closeServerSocket();            throw ex;        }    }

• 第一行主要是调用enableDdms()，设置DDMS可用，可以发现DDMS启动的时机还是比较早的，在整个Zygote进程刚刚开始要启动额时候就设置可用了。

• 下面的循环主要是解析main方法的参数获取是否需要启动SystemService进程，获取abi列表，获取scoket连接名称
  （这里需要注意的是：android系统中进程之间通讯的方式是Binder，但是有一个例外是SystemService进程与Zygote进程之间是通过Socket的方式进行通讯的）

• 然后调用registerZygoteSocket（String socketName）为Zygote进程注册socket：

private static void registerZygoteSocket(String socketName) {        if (sServerSocket == 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);                sServerSocket = new LocalServerSocket(fd);            } catch (IOException ex) {                throw new RuntimeException(                        "Error binding to local socket '" + fileDesc + "'", ex);            }        }    }

• 接着调用系统方法preLoad()

static void preload() {        Log.d(TAG, "begin preload");        preloadClasses();        preloadResources();        preloadOpenGL();        preloadSharedLibraries();        preloadTextResources();        // Ask the WebViewFactory to do any initialization that must run in the zygote process,        // for memory sharing purposes.        WebViewFactory.prepareWebViewInZygote();        Log.d(TAG, "end preload");    }

这其中：
preloadClasses()用于初始化Zygote中需要的class类；
preloadResources()用于初始化系统资源；
preloadOpenGL()用于初始化OpenGL；
preloadSharedLibraries()用于初始化系统libraries；
preloadTextResources()用于初始化文字资源；
prepareWebViewInZygote()用于初始化webview;

• 然后调用startSystemServer(abiList, socket);

private static boolean startSystemServer(String abiList, String socketName)            throws MethodAndArgsCaller, RuntimeException {        long capabilities = posixCapabilitiesAsBits(            OsConstants.CAP_BLOCK_SUSPEND,            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_RESOURCE,            OsConstants.CAP_SYS_TIME,            OsConstants.CAP_SYS_TTY_CONFIG        );        /* Hardcoded command line to start the system server */        String args[] = {            "--setuid=1000",            "--setgid=1000",            "--setgroups=1001,1002,1003,1004,1005,1006,1007,1008,1009,1010,1018,1021,1032,3001,3002,3003,3006,3007",            "--capabilities=" + capabilities + "," + capabilities,            "--nice-name=system_server",            "--runtime-args",            "com.android.server.SystemServer",        };        ZygoteConnection.Arguments parsedArgs = null;        int pid;        try {            parsedArgs = new ZygoteConnection.Arguments(args);            ZygoteConnection.applyDebuggerSystemProperty(parsedArgs);            ZygoteConnection.applyInvokeWithSystemProperty(parsedArgs);            /* Request to fork the system server process */            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 */        if (pid == 0) {            if (hasSecondZygote(abiList)) {                waitForSecondaryZygote(socketName);            }            handleSystemServerProcess(parsedArgs);        }        return true;    }

可以看到这段逻辑的执行逻辑就是通过Zygote fork出SystemServer进程。

总结：
Zygote进程mian方法主要执行逻辑：

• 初始化DDMS；

• 注册Zygote进程的socket通讯；

• 初始化Zygote中的各种类，资源文件，OpenGL，类库，Text资源等等；

• 初始化完成之后fork出SystemServer进程；

• fork出SystemServer进程之后，关闭socket连接；

另外对android源码解析方法感兴趣的可参考我的：
android源码解析之（一）–>android项目构建过程
android源码解析之（二）–>异步消息机制
android源码解析之（三）–>异步任务AsyncTask
android源码解析之（四）–>HandlerThread
android源码解析之（五）–>IntentService
android源码解析之（六）–>Log
android源码解析之（七）–>LruCache

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本文以同步至github中：https://github.com/yipianfengye/androidSource，欢迎star和follow

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