Android本地服务的启动

通过上一节Android init进程启动的分析可知，init进程在启动过程中，解析并处理了init.rc和init.hardware.rc两个初始化脚本文件，在两个初始化脚本文件里，定义了一系列的service section，这些service在boot触发器下，通过class_start default依次启动，其过程总结如下：

1. init 解析init.rc

2. init 将init.rc里的service放到队列里面等待触发器的触发

3. init通过 action_for_each_trigger("boot", action_add_queue_tail);触发boot Action

4. 依次执行boot下的Commands，包括class_start default命令

5. 所有的service默认的class为默认值：default，所以，所有init.rc中的service都被启动

zygote服务启动

通过init.rc中对zygote服务的描述可知，其对应的程序为：/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

该服务会在on boot时触发，其程序为/system/bin/app_process，服务名为zygote，-Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server为参数列表。

在创建了zygote 服务后，在目录下建立一个stream socket文件/dev/socket/zygote，权限为666，当zygote服务重启时，重启media服务

通过find ./ -name Android.mk -exec grep -l app_process {} \; 命令，查找到，它在./frameworks/base/cmds/app_process/目录中被编译，其主要入口文件为：

./frameworks/base/cmds/app_process/app_main.cpp

找到该程序的main入口函数，

int main(int argc, const char* const argv[])
    {
        // These are global variables in ProcessState.cpp
        mArgC = argc;
        mArgV = argv;
        mArgLen = 0;
        for (int i=0; i< argc; i++) {
            mArgLen += strlen(argv[i]) + 1;
            }
        mArgLen--;
        AppRuntime runtime;
        const char *arg;
        const char *argv0;
        argv0 = argv[0];
        // Process command line arguments
        // ignore argv[0]
        argc--;
        argv++;
        // Everything up to '--' or first non '-' arg goes to the vm
        // 在zygote服务的参数列表中，以'--和非'-'开头的参数，是dalvik的参数：/system/bin--zygote --start-system-server，交给Vm来处理
        int i = runtime.addVmArguments(argc, argv);
        // 找到zygote的目录：/system/bin
        if (i < argc) {
            runtime.mParentDir = argv[i++];
        }
        // 如果接下来的参数是：--zygote --start-system-server的话，设置argv0="zygote"，startSystemServer= true，启动java VM
        if (i < argc) {
            arg = argv[i++];
            if (0 == strcmp("--zygote", arg)) {
                bool startSystemServer = (i < argc) ?
                strcmp(argv[i], "--start-system-server") == 0 : false;
                setArgv0(argv0, "zygote");
                set_process_name("zygote");
                runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit",
                startSystemServer);
        } else {
            set_process_name(argv0);
            runtime.mClassName = arg;
            // Remainder of args get passed to startup class main()
            runtime.mArgC = argc-i;
            runtime.mArgV = argv+i;
            LOGV("App process is starting with pid=%d, class=%s.\n",
            getpid(), runtime.getClassName());
            runtime.start();
            }
        } else {
                LOG_ALWAYS_FATAL("app_process: no class name or --zygote supplied.");
                fprintf(stderr, "Error: no class name or --zygote supplied.\n");
                app_usage();
                return 10;
        &nbnbsp;   }
    }

根据service zygote的参数，启动VM：

runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit", startSystemServer);

runtime是AppRuntime的对象，AppRuntime是AndroidRuntime的子类：

runtime.start方法在AndroidRuntime里实现：

void AndroidRuntime::start(const char* className, const bool startSystemServer)
    {
        LOGD("\n>>>>>>>>>>>>>> AndroidRuntime START <<<<<<<<<<<<<<\n");        //logcat里显眼的字样
        char* slashClassName = NULL;
        char* cp;
        JNIEnv* env;
        blockSigpipe();
        /*
        * 'startSystemServer == true' means runtime is obslete and not run from
        * init.rc anymore, so we print out the boot start event here.
        */
        if (startSystemServer) {
        /* 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"); // 取得Android的根目录：/system
        if (rootDir == NULL) {
        rootDir = "/system";
        if (!hasDir("/system")) {
        LOG_FATAL("No root directory specified, and /android does not exist.");
        goto bail;
        }
        setenv("ANDROID_ROOT", rootDir, 1);
        }
        //const char* kernelHack = getenv("LD_ASSUME_KERNEL");
        //LOGD("Found LD_ASSUME_KERNEL='%s'\n", kernelHack);
        /* start the virtual machine */
        // 启动Dalvik虚拟机，在AndroidRuntime::startVm方法中，设备了大量VM的参数，后调用JNI_CreateJavaVM(pJavaVM, pEnv, &initArgs)，通过JNI启动虚拟机
        if (startVm(&mJavaVM, &env) != 0)
        goto bail;
        /*
        * Register android functions.
        */
        if (startReg(env) < 0) { // 注册系统使用的JNI函数
        LOGE("Unable to register all android natives\n");
        goto bail;
        }         jclass stringClass;
        jobjectArray strArray;
        jstring classNameStr;
        jstring startSystemServerStr;
        stringClass = env->FindClass("java/lang/String");        // 从Dalvik虚拟机里，查找到String类，
        assert(stringClass != NULL);         strArray = env->NewObjectArray(2, stringClass, NULL);        // 创建一个String数组，有两个元素（strArray = new String[2]）
        assert(strArray != NULL);
        classNameStr = env->NewStringUTF(className);        // 创建一个Java String对象，初始值为：className，其实是start第一个参数：com.android.internal.os.ZygoteInit
        assert(classNameStr != NULL);
        env->SetObjectArrayElement(strArray, 0, classNameStr);        // 设置strArray 第一个元素的值为：classNameStr (strArray[0] =classNameStr)
        startSystemServerStr = env->NewStringUTF(startSystemServer ? "true" : "false");        // 创建一个Java String对象，初始值为：startSystemServer ，其实是start第二个参数：true
        env->SetObjectArrayElement(strArray, 1, startSystemServerStr);        // 设置strArray 第二个元素的值为：strArray[1] =startSystemServerStr
        /*
        * Start VM. This thread becomes the main thread of the VM, and will
        * not return until the VM exits.
        */
        // 根据上面的解释可知：准备启动Java VM，并且创建VM的主线程，只要VM不退出，这个主线程一直运行。
        jclass startClass;
        jmethodID startMeth;
        for (cp = slashClassName; *cp != '\0'; cp++)        //
将com.android.internal.os.ZygoteInit中的包分隔符'.'换成'/'即：com/android/internal/os/ZygoteInit
        if (*cp == '.')
        *cp = '/';
        startClass = env->FindClass(slashClassName);         // 从VM中查找ZygoteInit类，难道它要在VM里加载这个类。。。。
        if (startClass == NULL) {
        LOGE("JavaVM unable to locate class '%s'\n", slashClassName);
        /* keep going */
        } else {
        startMeth = env->GetStaticMethodID(startClass, "main",
        "([Ljava/lang/String;)V"); //
        查找到com/android/internal/os/ZygoteInit类中的main方法ID，接合Java文件命名规则，你能更深刻的理解，为什么主类名要和文件名一致，并且main方法为static方法。
        if (startMeth == NULL) {
        LOGE("JavaVM unable to find main() in '%s'\n", className);
        /* keep going */
        } else {
        env->CallStaticVoidMethod(startClass, startMeth, strArray);        // 调用ZygoteInit类里的main方法，这不是运行ZygoteInit这个JAVA程序吗！！
        #if 0
        if (env->ExceptionCheck())
        threadExitUncaughtException(env);
        #endif
            }
        }
        LOGD("Shutting down VM\n");
        if (mJavaVM->DetachCurrentThread() != JNI_OK)
        LOGW("Warning: unable to detach main thread\n");
        if (mJavaVM->DestroyJavaVM() != 0)
        LOGW("Warning: VM did not shut down cleanly\n");
        bail:
        free(slashClassName);
    }

由上面的分析可知，AndroidRuntime::start方法实现了下面功能：

1> 通过startVm来启动虚拟机，并且注册了一些系统JNI函数，由于这个时候VM里还没有程序，只是个空的VM执行环境

2> 通过AndroidRuntime::start的参数，在JNI代码里构建第一个Java程序ZygoteInit，将其作为VM的主线程，同时给其传递两个JNI构建的参数：

"com/android/internal/os/ZygoteInit"和"true"

总结：

Android系统的启动是由init进程加载并启动了里面的/system/bin/app_process程序作为zygote服务，然后在zygote服务里执行runtime.start启动Dalvik虚拟机，加载了ZygoteInit类作为Dalvik虚拟机的第一个主线程。至此，Android的Java运行环境就准备完毕了。