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execve系统调用_Framework 深入探索之系统相关服务

news 来源：原创 2024/4/20 9:18:27

这次我们来聊一聊系统相关服务，比如Zygote启动原理，SystemServer启动原理，如何进行添加一个系统服务等。熟悉这些Android 底层知识更好的方便我们进行代码运行时，出现异常进行分析，每次堆栈信息都是从init进程开始，然后zygote进程，之前一直面对这些信息，都摸不着头脑，如果知晓这些相关信息，更好的让我们对整个应用的启动有了更深入理解，不再简单的停留在应用层上面。

推荐看看Android 进阶解密，从源码层讲解framework，对个人理解非常有帮助

先来说一下Zygote进行相关原理

Zygote 进程

那Zygote进程有什么作用 1. 首先启动SystemServer （因为需要Zygote 中的一些资源比如：常用类，JNI函数，主题资源，共享库） 2. 孵化应用进程

它有个启动三段式：进程启动->准备工作->Loop

Zygote 启动流程

进程怎么启动

Init 进程->加载配置文件init.rc，配置文件定义那些服务需要启动->通过fork与execve 系统调用来启动Zygote进程
- 启动进程（根据pid=0来判断是子进程还是父进程，为0是子进程）
  - fork+handler
  - fork+execve

信号处理（sigchid）
- 父进程通过fork来创建一个子进程，当子进程死亡父进程会收到这个信号来做一些操作，比如Zygote进程死亡，init进程就会收到这个信号，来重新启动Zygote进程

进程启动之后做了什么

Zygote的Native世界

启动Android虚拟机
注册Android的关键JNI函数
进入Java世界

Zygote的Java世界

预加载资源，孵化子进程用到的
fork创建SystemServer进程
通过socket通信进入Loop循坏，当有新的请求，去处理，参数列表通过AMS进行跨进程发送，在子进程进行执行ActivityThread.main()函数

`Zygote` 注意细节

Zygote fork 要单线程，避免线程死锁，状态不一致
Zygote 的IPC没有采用binder（binder在应用程序进程启动之后创建的binder机制），采用的是本地Socket通信

Zygote的IPC通信机制为什么不采用binder

zygote 比 service manager先启动；从这个意义上，他没有 service manager可以注册，所以没法用 binder
因为他们两个都是 init 进程启动的，就算先启动 service manager，也不能保存 zygote 起来的时候 service manger 就已经初始化好了（这就需要额外的同步，太麻烦）
这个 socket的所有者是 root，group是system，只有系统权限的用户才能读写，这又多了一个安全保障（注意，这个 socket 是 Unix 域 Socket，不是 internet 域 Socket）

Android 系统启动流程

说完Zygote 进程启动，我们在说一下Android 系统启动流程，这里面就包括了SystemServer的启动流程，就不单独的讲一下

Zygote 进程启动

init进程通过fork方式创建Zygote进程
启动虚拟机，注册jni函数
预加载系统资源
创建SystemServer进程并启动
进入Socket的Loop循环

SystemServer 进程启动（主要用于创建系统服务，比如AMS、PMS与WM都是它创建）

SystemServer的main方法只调用了SystemServer的run方法 - 创建消息Looper - 加载动态库 liandroid_servers.so - 创建系统context - 启动引导服务，比如AMS、PowerManagerService与PackageManagerService等服务 - 启动核心服务，比如DropBoxManagerService、BatteryService等 - 启动其他服务，比如CamerManagerService、AlarmManagerService、WindowManagerService等