之前讲到,init进程会启动zygote进程,那么zygote进程会做些什么?而且目前为止仍然是运行在C/C++层的程序,那么什么时候会进入Java层呢?
源码参考Android4.1.1,涉及文件有 App_main.cpp,AndroidRuntime.h,AndroidRuntime.cpp (framework文件夹下)
zygote是受精卵的意思。Android这样起名字很明显,说明zygote会分裂产生新的系统服务进程,当然和开发者最贴近的,是zygote会分裂产生应用进程,每一个APP要启动,都要通知zygote,让他分裂一个进程给上层。所以在应用开发的时候,如果出现某些错误,也可能会定位到zygote这一层,说明分裂不成功(当然,往往是因为自己的一些空指针什么的)。
App_main.cpp的main函数(部分)
while (i < argc) {
const char* arg = argv[i++];
if (!parentDir) {
parentDir = arg;
} else if (strcmp(arg, "--zygote") == 0) {//判断是否为zygote
zygote = true;
niceName = "zygote";//下行:若有参数"--start-system-server"
} else if (strcmp(arg, "--start-system-server") == 0) {
startSystemServer = true;
} else if (strcmp(arg, "--application") == 0) {//若是应用程序
application = true;
} else if (strncmp(arg, "--nice-name=", 12) == 0) {
niceName = arg + 12;
} else {
className = arg;
break;
}
}
if (niceName && *niceName) {
setArgv0(argv0, niceName);
set_process_name(niceName);//设置参数中指定的进程名称
}
runtime.mParentDir = parentDir;
if (zygote) {//若是zygote进程
runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit",
startSystemServer ? "start-system-server" : "");
}
- 在while循环中,可以看到一个有意思的现象,就是zygote进程的名字原本不叫zygote,是在这个时候改了名字。
- 关于argv数组,其实可以直接参考上一篇文章中给出的init.rc中的zygote配置信息:“--zygote --start-system-server”
- 在最后我们果然看到了一个runtime.start()函数,一言不合就start。当然可以看到它尝试去开启SystemServer
SystemServer是个了不起的系统进程,它的责任就是管理其他的关键系统服务,比如AMS
但是首先我们需要了解runtime,它源自一个AppRuntime类,而这个类的父类是AndroidRuntime(这个类定义在AndroidRuntime头文件中).
继承结构图如下:
- 从上面可以看到,其实runtime虽然是AppRuntime类型,但是其实调用的start函数是父类的函数。
AndroidRuntime.start():
void AndroidRuntime::start(const char* className, const char* options)
{
ALOGD("\n>>>>>> AndroidRuntime START %s <<<<<<\n",
className != NULL ? className : "(unknown)");
blockSigpipe();
/*
* 'startSystemServer == true' means runtime is obsolete and not run from
* init.rc anymore, so we print out the boot start event here.
*/
if (strcmp(options, "start-system-server") == 0) {
/* track our progress through the boot sequence */
const int LOG_BOOT_PROGRESS_START = 3000;
LOG_EVENT_LONG(LOG_BOOT_PROGRESS_START,
ns2ms(systemTime(SYSTEM_TIME_MONOTONIC)));
}
const char* rootDir = getenv("ANDROID_ROOT");
if (rootDir == NULL) {
rootDir = "/system";
if (!hasDir("/system")) {
LOG_FATAL("No root directory specified, and /android does not exist.");
return;
}
setenv("ANDROID_ROOT", rootDir, 1);
}
//const char* kernelHack = getenv("LD_ASSUME_KERNEL");
//ALOGD("Found LD_ASSUME_KERNEL='%s'\n", kernelHack);
/* start the virtual machine */
JNIEnv* env;
if (startVm(&mJavaVM, &env) != 0) { //大家快看啊,它创建了虚拟机
return;
}
onVmCreated(env);
/*
* Register android functions.
*/
if (startReg(env) < 0) { //它在注册jni函数
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;
jstring optionsStr;
//熟悉JNI开发的同学估计很熟悉这些env->XXX()的函数调用
stringClass = env->FindClass("java/lang/String");
assert(stringClass != NULL);
strArray = env->NewObjectArray(2, stringClass, NULL);
assert(strArray != NULL);
classNameStr = env->NewStringUTF(className);
assert(classNameStr != NULL);
env->SetObjectArrayElement(strArray, 0, classNameStr);
optionsStr = env->NewStringUTF(options);
env->SetObjectArrayElement(strArray, 1, optionsStr);
//上面这一段的意思大概是,创建Java层的String数组对象,然后做一些赋值工作。
//比如数组第一个赋值为“com.android.internal.os.ZygoteInit”。
/*
* 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 {
//这是一个至关重要的步骤,因为它获取了了ZygoteInit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 {
//这是更加关键的一步,从c层调用调用Java层的方法。
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");
}
总结一下:
- 创建VM-----startVm()
- 注册JNI函数------startReg()
- 在C层做一些向Java层的赋值工作
- 获取Java层的ZygoteInit.main方法id
- 调用main方法,进入Java世界。
至此,Android如何从C层到Java层已经讲完了,其实就是通过JIN调用了Java层的main函数。但是需要注意的是,目前zygote还是没有启动那个吊炸天的SystemSever进程,虽然前面嚷嚷了半天要启动它,但是,显然还没有