深入解析 Android Zygote 启动流程 (AOSP 11)

在 Android 系统中，Zygote 进程扮演着至关重要的角色，它负责创建和管理所有应用进程。本文将深入探究 Android Zygote 的启动流程，基于 Android 开放源代码项目 (AOSP) 11 版本进行分析。

启动背景

在 Android 初始化启动完成后，init 进程会通过 AndroidRuntime.start() 方法启动 Zygote 进程。Zygote 进程是一个轻量级进程，其主要职责是：

• 创建并初始化 Java 虚拟机 (JVM) 和 Dalvik 虚拟机 (DVM)
• 为新应用进程预先加载核心类和资源

启动流程

Zygote 的启动流程可以分为以下几个阶段：

1. fork 进程： init 进程使用 fork() 系统调用创建 Zygote 进程。
2. 初始化 Java 虚拟机： Zygote 进程调用 JavaVMInit::Init() 初始化 Java 虚拟机。
3. 加载系统类： Zygote 加载核心 Java 类，如 java.lang.Object 和 java.util.List。
4. 注册本地方法： Zygote 注册本地方法，这些方法允许 Java 代码与原生代码进行交互。
5. 初始化 Dalvik 虚拟机： Zygote 初始化 Dalvik 虚拟机，用于执行 Android 应用的 Java 代码。
6. 预加载核心类和资源： Zygote 预先加载一些核心类和资源，如 android.app.Activity 和 android.R.layout.activity_main。
7. 等待连接： Zygote 进入等待状态，监听来自 init 进程的命令。

启动细节

fork 进程

Zygote 进程是通过 fork() 系统调用创建的。fork() 函数创建子进程，该子进程具有与父进程相同的内存空间和资源。子进程然后执行自己的代码，从 fork() 返回的位置开始。

初始化 Java 虚拟机

Java 虚拟机 (JVM) 是运行 Java 代码的虚拟机。Zygote 进程调用 JavaVMInit::Init() 初始化 JVM。这涉及创建 Java 虚拟机并加载核心 Java 类。

加载系统类

Zygote 加载核心 Java 类，如 java.lang.Object 和 java.util.List。这些类对于 Android 系统的正常运行至关重要。

注册本地方法

Zygote 注册本地方法，这些方法允许 Java 代码与原生代码进行交互。例如，Zygote 注册了 JNI_OnLoad() 方法，该方法允许 Java 代码调用原生代码库。

初始化 Dalvik 虚拟机

Dalvik 虚拟机 (DVM) 是 Android 系统中用于执行 Java 代码的虚拟机。Zygote 进程调用 DvmInit() 初始化 DVM。这涉及创建 DVM 并加载核心 Java 类。

预加载核心类和资源

Zygote 预先加载一些核心类和资源，如 android.app.Activity 和 android.R.layout.activity_main。预加载这些类和资源可以减少以后创建应用进程所需的时间。

等待连接

Zygote 进程进入等待状态，监听来自 init 进程的命令。init 进程可以使用 ZygoteConnection 类与 Zygote 进程进行通信。

结论

Android Zygote 启动流程是 Android 系统启动过程中至关重要的一步。通过预先加载核心类和资源，Zygote 可以减少创建应用进程所需的时间。通过理解 Zygote 启动流程，我们可以深入了解 Android 系统的内部工作原理。