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Android Zygote 启动流程梳理

news 来源：原创 2025/8/7 9:11:17

和你一起终身学习，这里是程序员Android

本篇文章主要介绍 Android Zygote 启动分析 知识点，通过阅读本篇文章，您将收获以下内容:

一、Android 系统基本服务
二、虚拟机创建和第一个Java 程序引导
三、Dalvik 虚拟机基本配置
四、Zygote 启动流程
五、Zygote 启动分析
六、Zygote 创建system_server主要方法
七、Zygote 创建System_server 分析
八、Zygote 创建应用
九、Zygote 创建应用流程
十、Zygote 预加载资源
十一、Zygote 预加载的目的
十二、优化Zygote 启动方法：线程池
十三、fork SystemServer
十四、参考文献

一、 Android 系统基本服务

Android系统包含netd、servicemanager、surfaceflinger、zygote、media、installd、bootanimation 等基本服务，具体作用请看下图。

Android 系统基本服务

二、虚拟机创建和第一个Java 程序引导

为了让APK在不同的虚拟机都可以运行，Google 采取了适配器模式，在让虚拟机运行之前先执行 dexopt ，即将dex文件优化成odex 文件，可以让虚拟机更加优化的执行。

在ART虚拟机中，dexopt 将dex文件优化成二进制格式的问题，从而可以让ART虚拟机执行。dexopt会调用dex2oat 进行优化，dex2oat 的任务是将原来的dex文件进行预翻译，从而可以加快app运行的时间，但是由于某些app比较复杂，所以优化的时间就比较长。
优化是以dex文件中的Method方法为单位，dex2oat 在优化时候，会根据需求优化一定量的Method，即不是所有的Method都回翻译成oat模式。

虚拟机创建和第一个Java 程序引导

三、Dalvik 虚拟机基本配置

在Android系统中，Dalvik 虚拟机和ART、应用程序进程，以及运行系统的关键服务SystemServer进程都是由 Zygote进程创建孵化的。

1.Dalvik 虚拟机基本配置

Dalvik 虚拟机基本配置

四、Zygote 启动流程

1.Zygote 启动代码

Zygote 服务时通过 init.rc进程启动的，Zygote 的 classname 为main.
init.rc文件配置代码如下：

... ... 
on nonencryptedclass_start mainclass_start late_starton property:sys.init_log_level=*loglevel ${sys.init_log_level}... ...

详细可以参考 init.rc启动分析。
Android 9.0 init 启动流程

2.Zygote main 函数

app_main.cpp是Zygote进程的main函数，frameworks\base\cmds\app_process\app_main.cpp

Zygote 是由 init.rc 脚本启动，在init脚本中，我们可以看到会导入import /init.${ro.zygote}.rc 脚本

# Copyright (C) 2012 The Android Open Source Project
#
# IMPORTANT: Do not create world writable files or directories.
# This is a common source of Android security bugs.
#import /init.environ.rc
import /init.usb.rc
import /init.${ro.hardware}.rc
import /vendor/etc/init/hw/init.${ro.hardware}.rc
import /init.usb.configfs.rc
... ...
import /init.${ro.zygote}.rc... ...

在 system/core/rootdir目录下，会根据ro.zygote属性值不同，启动不同的脚本，主要包含以下四个zygote脚本。

1.init.zygote32.rc 支持32为系统
2.init.zygote32_64.rc
3.init.zygote64.rc
4.init.zygote64_32.rc

init.zygte.rc脚本

Zygote 启动流程

五、Zygote 启动分析

Zygote 启动分析

六、Zygote 创建system_server主要方法

Zygote 创建system_server主要方法

七、Zygote 创建System_server 分析

Zygote 创建System_server

八、Zygote 创建应用

Zygote 创建应用

九、Zygote 创建应用流程

Zygote 创建应用流程

十、Zygote 预加载资源

Zygote 预加载资源

preloadClasses()

preloadResources()

十一、Zygote 预加载的目的

Zygote 预加载的目的

十二、优化Zygote 启动方法：线程池

1.Zygote 启动优化

1：加载类和资源是可重入操作，所以在并行模式下，不存在互斥的场景
2：Android提供了Executors和ExecutorService多线程类，因此可以使用多线程来加载类和资源。
3：硬件平台最好是多核，否则加速也不明显；

线程池优化Zygote 启动

2.Zygote 启动优化实质

使我们的进程最大限度的抢占CPU

十三、fork SystemServer

经过一系列初始化后，在ZygoteInit类中 forkSystemServer,为启动SystemServer 做准备。ZygoteInit.java代码路径如下：alps\frameworks\base\core\java\com\android\internal\os\ZygoteInit.java

/*** Prepare the arguments and forks for the system server process.** Returns an {@code Runnable} that provides an entrypoint into system_server code in the* child process, and {@code null} in the parent.*/private static Runnable forkSystemServer(String abiList, String socketName,ZygoteServer zygoteServer) {long capabilities = posixCapabilitiesAsBits(OsConstants.CAP_IPC_LOCK,OsConstants.CAP_KILL,OsConstants.CAP_NET_ADMIN,OsConstants.CAP_NET_BIND_SERVICE,OsConstants.CAP_NET_BROADCAST,OsConstants.CAP_NET_RAW,OsConstants.CAP_SYS_MODULE,OsConstants.CAP_SYS_NICE,OsConstants.CAP_SYS_PTRACE,OsConstants.CAP_SYS_TIME,OsConstants.CAP_SYS_TTY_CONFIG,OsConstants.CAP_WAKE_ALARM,OsConstants.CAP_BLOCK_SUSPEND);/* Containers run without some capabilities, so drop any caps that are not available. */StructCapUserHeader header = new StructCapUserHeader(OsConstants._LINUX_CAPABILITY_VERSION_3, 0);StructCapUserData[] data;try {data = Os.capget(header);} catch (ErrnoException ex) {throw new RuntimeException("Failed to capget()", ex);}capabilities &= ((long) data[0].effective) | (((long) data[1].effective) << 32);/* Hardcoded command line to start the system server */String args[] = {"--setuid=1000","--setgid=1000",/// M: [Wi-Fi Hotspot Manager] system_server add dhcp (1014) group to access/// "/data/misc/dhcp/dnsmasq.leases""--setgroups=1001,1002,1003,1004,1005,1006,1007,1008,1009,1010,1014,1018,1021,1023," +"1024,1032,1065,3001,3002,3003,3006,3007,3009,3010","--capabilities=" + capabilities + "," + capabilities,"--nice-name=system_server","--runtime-args","--target-sdk-version=" + VMRuntime.SDK_VERSION_CUR_DEVELOPMENT,"com.android.server.SystemServer",};ZygoteConnection.Arguments parsedArgs = null;int pid;try {parsedArgs = new ZygoteConnection.Arguments(args);ZygoteConnection.applyDebuggerSystemProperty(parsedArgs);ZygoteConnection.applyInvokeWithSystemProperty(parsedArgs);boolean profileSystemServer = SystemProperties.getBoolean("dalvik.vm.profilesystemserver", false);if (profileSystemServer) {parsedArgs.runtimeFlags |= Zygote.PROFILE_SYSTEM_SERVER;}/* Request to fork the system server process */pid = Zygote.forkSystemServer(parsedArgs.uid, parsedArgs.gid,parsedArgs.gids,parsedArgs.runtimeFlags,null,parsedArgs.permittedCapabilities,parsedArgs.effectiveCapabilities);} catch (IllegalArgumentException ex) {throw new RuntimeException(ex);}/* For child process */if (pid == 0) {if (hasSecondZygote(abiList)) {waitForSecondaryZygote(socketName);}zygoteServer.closeServerSocket();return handleSystemServerProcess(parsedArgs);}return null;}

十四、参考文献

【腾讯文档】Android Framework 知识库
https://docs.qq.com/doc/DSXBmSG9VbEROUXF5

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