1.3Zygote

Zygote 是 Android 系统中一个关键的进程，负责快速创建新应用进程。它的名字来源于生物学中的“合子”，象征着它是所有应用进程的起源。以下是对 Zygote 的详细解析：

Zygote 的作用

1. 预加载：

   • Zygote 在系统启动时预加载了一些常用的类和资源，包括核心库和框架库。这样可以避免每次启动新应用时重复加载这些资源，从而加快启动速度。

2. 进程创建：

   • Zygote 使用 fork() 系统调用来创建新的应用进程。新进程继承了 Zygote 进程的内存空间，这种方式效率很高，因为内存页是共享的，只有在写时才进行复制（即写时复制，Copy-On-Write）。

Zygote 启动过程

1. 启动 Zygote 进程：

   • Zygote 进程由 init 进程启动，通常在 init.rc 文件中定义：

     service zygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server
         class main
         onrestart write /sys/android_power/request_state wake
         onrestart write /sys/power/state on
         onrestart restart media
         onrestart restart netd
     

2. Zygote 启动脚本：

   • init 进程启动 app_process 可执行文件，并传递参数使其以 Zygote 模式运行。
   • app_process 会调用 com.android.internal.os.ZygoteInit 类的 main 方法。

3. Zygote 初始化：

   • 在 ZygoteInit.main 方法中，Zygote 进行了一系列初始化工作，包括：
     • 设置内存和线程参数。
     • 创建 UNIX 域套接字，用于接受新进程请求。
     • 预加载类和资源。
     • 启动 SystemServer 进程。

SystemServer 进程

SystemServer 是 Android 系统的另一个关键进程，由 Zygote 创建并启动。它负责启动和管理核心系统服务，例如 Activity Manager、Window Manager 和 Package Manager。

1. 启动 SystemServer：

   • 在 Zygote 初始化过程中，通过 startSystemServer 方法启动 SystemServer。
   • startSystemServer 方法调用 forkSystemServer 创建新进程，并执行 com.android.server.SystemServer 类的 main 方法。

2. SystemServer 初始化：

   • SystemServer.main 方法启动后，会执行一系列初始化操作，包括：
     • 启动 Binder 线程池，用于进程间通信。
     • 启动各种系统服务，例如电源管理服务、包管理服务、窗口管理服务等。

新应用进程的创建

当用户启动一个新的应用时，Activity Manager Service 会向 Zygote 发送请求。Zygote 接收到请求后，通过以下步骤创建新进程：

1. 接收请求：

   • Zygote 通过之前创建的 UNIX 域套接字接收 Activity Manager Service 的进程创建请求。

2. fork 新进程：

   • Zygote 调用 fork() 系统调用创建新进程。
   • 新进程继承了 Zygote 进程的内存空间，但之后会执行应用自己的代码。

3. 初始化新进程：

   • 新进程会调用 ActivityThread.main 方法进行初始化，加载应用的资源和类，并启动主线程。

总结

Zygote 是 Android 系统中用于创建应用进程的关键组件。通过预加载常用类和资源，并使用 fork() 系统调用，Zygote 能够高效地创建新进程。它不仅提高了应用启动速度，还通过共享内存页减少了系统资源的消耗。了解 Zygote 的工作原理对于深入理解 Android 系统的启动和应用进程管理至关重要。