編輯:Android開發實例
通過上一節Android init進程啟動的分析可知,init進程在啟動過程中,解析並處理了init.rc和init.hardware.rc兩個初始化腳本文件,在兩個初始化腳本文件裡,定義了一系列的service section,這些service在boot觸發器下,通過class_start default依次啟動,其過程總結如下:
1. init 解析init.rc
2. init 將init.rc裡的service放到隊列裡面等待觸發器的觸發
3. init通過 action_for_each_trigger("boot", action_add_queue_tail);觸發boot Action
4. 依次執行boot下的Commands,包括class_start default命令
5. 所有的service默認的class為默認值:default,所以,所有init.rc中的service都被啟動
zygote服務啟動
通過init.rc中對zygote服務的描述可知,其對應的程序為:/system/bin/app_process
service zygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server
socket zygote stream 666
onrestart write /sys/android_power/request_state wake
onrestart write /sys/power/state on
onrestart restart media
該服務會在on boot時觸發,其程序為/system/bin/app_process,服務名為zygote,-Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server為參數列表。
在創建了zygote 服務後,在目錄下建立一個stream socket文件/dev/socket/zygote,權限為666,當zygote服務重啟時,重啟media服務
通過find ./ -name Android.mk -exec grep -l app_process {} \; 命令,查找到,它在./frameworks/base/cmds/app_process/目錄中被編譯,其主要入口文件為:
./frameworks/base/cmds/app_process/app_main.cpp
找到該程序的main入口函數,
118 int main(int argc, const char* const argv[])
119 {
120 // These are global variables in ProcessState.cpp
121 mArgC = argc;
122 mArgV = argv;
123
124 mArgLen = 0;
125 for (int i=0; i<argc; i++) {
126 mArgLen += strlen(argv[i]) + 1;
127 }
128 mArgLen--;
129
130 AppRuntime runtime;
131 const char *arg;
132 const char *argv0;
133
134 argv0 = argv[0];
135
136 // Process command line arguments
137 // ignore argv[0]
138 argc--;
139 argv++;
141 // Everything up to '--' or first non '-' arg goes to the vm
142 // 在zygote服務的參數列表中,以‘--和非‘-’開頭的參數,是dalvik的參數:/system/bin--zygote --start-system-server,交給Vm來處理
143 int i = runtime.addVmArguments(argc, argv);
144
145 // 找到zygote的目錄:/system/bin
146 if (i < argc) {
147 runtime.mParentDir = argv[i++];
148 }
149
150 // 如果接下來的參數是:--zygote --start-system-server的話,設置argv0=“zygote”,startSystemServer= true,啟動java VM
151 if (i < argc) {
152 arg = argv[i++];
153 if (0 == strcmp("--zygote", arg)) {
154 bool startSystemServer = (i < argc) ?
155 strcmp(argv[i], "--start-system-server") == 0 : false;
156 setArgv0(argv0, "zygote");
157 set_process_name("zygote");
158 runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit",
159 startSystemServer);
160 } else {
161 set_process_name(argv0);
162
163 runtime.mClassName = arg;
164
165 // Remainder of args get passed to startup class main()
166 runtime.mArgC = argc-i;
167 runtime.mArgV = argv+i;
168
169 LOGV("App process is starting with pid=%d, class=%s.\n",
170 getpid(), runtime.getClassName());
171 runtime.start();
172 }
173 } else {
174 LOG_ALWAYS_FATAL("app_process: no class name or --zygote supplied.");
175 fprintf(stderr, "Error: no class name or --zygote supplied.\n");
176 app_usage();
177 return 10;
178 }
179
180 }
根據service zygote的參數,啟動VM:
runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit", startSystemServer);
runtime是AppRuntime的對象,AppRuntime是AndroidRuntime的子類:
runtime.start方法在AndroidRuntime裡實現:
859 void AndroidRuntime::start(const char* className, const bool startSystemServer)
860 {
861 LOGD("\n>>>>>>>>>>>>>> AndroidRuntime START <<<<<<<<<<<<<<\n"); // logcat裡最顯眼的字樣
862
863 char* slashClassName = NULL;
864 char* cp;
865 JNIEnv* env;
866
867 blockSigpipe();
868
869 /*
870 * 'startSystemServer == true' means runtime is obslete and not run from
871 * init.rc anymore, so we print out the boot start event here.
872 */
873 if (startSystemServer) {
874 /* track our progress through the boot sequence */
875 const int LOG_BOOT_PROGRESS_START = 3000;
876 LOG_EVENT_LONG(LOG_BOOT_PROGRESS_START,
877 ns2ms(systemTime(SYSTEM_TIME_MONOTONIC)));
878 }
880 const char* rootDir = getenv("ANDROID_ROOT"); // 取得Android的根目錄:/system
881 if (rootDir == NULL) {
882 rootDir = "/system";
883 if (!hasDir("/system")) {
884 LOG_FATAL("No root directory specified, and /android does not exist.");
885 goto bail;
886 }
887 setenv("ANDROID_ROOT", rootDir, 1);
888 }
889
890 //const char* kernelHack = getenv("LD_ASSUME_KERNEL");
891 //LOGD("Found LD_ASSUME_KERNEL='%s'\n", kernelHack);
892
893 /* start the virtual machine */
// 啟動Dalvik虛擬機,在AndroidRuntime::startVm方法中,設備了大量VM的參數,最後調用JNI_CreateJavaVM(pJavaVM, pEnv, &initArgs),通過JNI啟動虛擬機
894 if (startVm(&mJavaVM, &env) != 0)
895 goto bail;
896
897 /*
898 * Register android functions.
899 */
900 if (startReg(env) < 0) { // 注冊系統使用的JNI函數
901 LOGE("Unable to register all android natives\n");
902 goto bail;
903 }
910 jclass stringClass;
911 jobjectArray strArray;
912 jstring classNameStr;
913 jstring startSystemServerStr;
914
915 stringClass = env->FindClass("java/lang/String"); // 從Dalvik虛擬機裡,查找到String類,
916 assert(stringClass != NULL);
917 strArray = env->NewObjectArray(2, stringClass, NULL); // 創建一個String數組,有兩個元素(strArray = new String[2])
918 assert(strArray != NULL);
919 classNameStr = env->NewStringUTF(className); // 創建一個Java String對象,初始值為:className,其實是start第一個參數:com.android.internal.os.ZygoteInit
920 assert(classNameStr != NULL);
921 env->SetObjectArrayElement(strArray, 0, classNameStr); // 設置strArray 第一個元素的值為:classNameStr (strArray[0] =classNameStr)
922 startSystemServerStr = env->NewStringUTF(startSystemServer ?
923 "true" : "false"); // 創建一個Java String對象,初始值為:startSystemServer ,其實是start第二個參數:true
924 env->SetObjectArrayElement(strArray, 1, startSystemServerStr); // 設置strArray 第二個元素的值為:strArray[1] =startSystemServerStr
925
926 /*
927 * Start VM. This thread becomes the main thread of the VM, and will
928 * not return until the VM exits.
929 */
// 根據上面的解釋可知:准備啟動Java VM,並且創建VM的主線程,只要VM不退出,這個主線程一直運行。
930 jclass startClass;
931 jmethodID startMeth;
933 slashClassName = strdup(className);
934 for (cp = slashClassName; *cp != '\0'; cp++) // 將com.android.internal.os.ZygoteInit中的包分隔符‘.’換成‘/’即:com/android/internal/os/ZygoteInit
935 if (*cp == '.')
936 *cp = '/';
937
938 startClass = env->FindClass(slashClassName); // 從VM中查找ZygoteInit類,難道它要在VM裡加載這個類。。。。
939 if (startClass == NULL) {
940 LOGE("JavaVM unable to locate class '%s'\n", slashClassName);
941 /* keep going */
942 } else {
943 startMeth = env->GetStaticMethodID(startClass, "main",
944 "([Ljava/lang/String;)V"); // 查找到com/android/internal/os/ZygoteInit類中的main方法ID,接合Java文件命名規則,你能更深刻的理解,為什麼主類名要和文件名一致,並且main方法為static方法。
945 if (startMeth == NULL) {
946 LOGE("JavaVM unable to find main() in '%s'\n", className);
947 /* keep going */
948 } else {
949 env->CallStaticVoidMethod(startClass, startMeth, strArray); // 調用ZygoteInit類裡的main方法,這不是運行ZygoteInit這個JAVA程序嗎!!
950
951 #if 0
952 if (env->ExceptionCheck())
953 threadExitUncaughtException(env);
954 #endif
955 }
956 }
957
958 LOGD("Shutting down VM\n");
959 if (mJavaVM->DetachCurrentThread() != JNI_OK)
960 LOGW("Warning: unable to detach main thread\n");
961 if (mJavaVM->DestroyJavaVM() != 0)
962 LOGW("Warning: VM did not shut down cleanly\n");
963
964 bail:
965 free(slashClassName);
966 }
967
由上面的分析可知,AndroidRuntime::start方法實現了下面功能:
1> 通過startVm來啟動虛擬機,並且注冊了一些系統JNI函數,由於這個時候VM裡還沒有程序,只是個空的VM執行環境
2> 通過AndroidRuntime::start的參數,在JNI代碼裡構建第一個Java程序ZygoteInit,將其作為VM的主線程,同時給其傳遞兩個JNI構建的參數:
"com/android/internal/os/ZygoteInit"和"true"
總結:
Android系統的啟動是由init進程加載並啟動了裡面的/system/bin/app_process程序作為zygote服務,然後在zygote服務裡執行runtime.start啟動Dalvik虛擬機,加載了ZygoteInit類作為Dalvik虛擬機的第一個主線程。至此,Android的Java運行環境就准備完畢了。
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