Zygote如何fork一个进程_zygote fork

上一篇我们对Launcher启动的过程做了一个跟踪，跟踪到AMS通过socket向Zygote请求fork新进程之后就停止追踪了，现在我们单独写一篇，接着上一篇，当然也不仅仅是针对Launcher，对进程的fork过程做一个跟踪和了解

1. Android系统启动流程图

2. fork过程的流程图和调用堆栈

由于Zygote进程在启动时会创建Java虚拟机，因此通过fork而创建的Launcher程序进程可以在内部获取一个Java虚拟机的实例拷贝。fork采用copy-on-write机制，有些类如果不做改变，甚至都不用复制，子进程可以和父进程共享这部分数据，从而省去不少内存的占用

fork过程的架构流程如下图所示：

Zygote的调用栈关系如下图所示：

3. Zygote fork过程源码跟踪

Zygote先fork出SystemServer进程，接着进入循环等待，用来接收Socket发来的消息，用来fork出其他应用进程，比如Launcher

public static void main(String argv[]) {
   
    ...
    Runnable caller;
    ....
    if (startSystemServer) {
   
        //Zygote Fork出的第一个进程 SystmeServer
        Runnable r = forkSystemServer(abiList, zygoteSocketName, zygoteServer);
        if (r != null) {
   
            r.run();
            return;
        }
    }
    ...
    //循环等待fork出其他的应用进程，比如Launcher
    //最终通过调用processOneCommand()来进行进程的处理
    caller = zygoteServer.runSelectLoop(abiList);
    ...
    if (caller != null) {
   
        caller.run(); //执行返回的Runnable对象，进入子进程
    }
}

// ZygoteServer::runSelectLoop -> ZygoteConnection::processOneCommand
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循环等待接收到消息后，调用processOneCommand处理：

Runnable processOneCommand(ZygoteServer zygoteServer) {
   
    int pid = -1;
    ...
    //fork子进程，得到一个新的pid
    //fork子进程,采用copy on write方式，这里执行一次，会返回两次
    //pid=0 表示Zygote fork子进程成功
    //pid > 0 表示子进程的真正的PID
    pid = Zygote.forkAndSpecialize(parsedArgs.mUid, parsedArgs.mGid, parsedArgs.mGids,
            parsedArgs.mRuntimeFlags, rlimits, parsedArgs.mMountExternal, parsedArgs.mSeInfo,
            parsedArgs.mNiceName, fdsToClose, fdsToIgnore, parsedArgs.mStartChildZygote,
            parsedArgs.mInstructionSet, parsedArgs.mAppDataDir, parsedArgs.mTargetSdkVersion);
    ...
    if (pid == 0) {
   
        // in child, fork成功，第一次返回的pid = 0
        ...
        return handleChildProc(parsedArgs, descriptors, childPipeFd,
                parsedArgs.mStartChildZygote);
    } else {
   
        //in parent
        ...
        childPipeFd = null;
        handleParentProc(pid, descriptors, serverPipeFd);
        return null;
    }
}
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pid为0表示fork成功，但此pid并不是fork出的子进程真正的pid，仅表示fork成功与否的标志。接下来看fork成功后执行的handleChildProc方法：

private Runnable handleChildProc(ZygoteArguments parsedArgs, FileDescriptor[] descriptors,
        FileDescriptor pipeFd, boolean isZygote) {
   
    ...
    if (parsedArgs.mInvokeWith != null) {
   
        ...
        throw new IllegalStateException("WrapperInit.execApplication unexpectedly returned");
    } else {
   
        if (!isZygote) {
   
            // App进程将会调用到这里，执行目标类的main()方法
            return ZygoteInit.zygoteInit(parsedArgs.mTargetSdkVersion,
                    parsedArgs.mRemainingArgs, null /* classLoader */);
        } else {
   
            return ZygoteInit.childZygoteInit(parsedArgs.mTargetSdkVersion,
                    parsedArgs.mRemainingArgs, null /* classLoader */);
        }
    }
}
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ZygoteInit.zygoteInit如下：

public static final Runnable zygoteInit(int targetSdkVersion, String[] argv,
        ClassLoader classLoader) {
   
    RuntimeInit.commonInit(); //初始化运行环境 
    ZygoteInit.nativeZygoteInit(); //启动Binder线程池 
     
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