安卓高手之路之ClassLoader(二)

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因为ClassLoader一定与虚拟机的启动有关系，那么必须从Zygote的启动开始看代码。下面就分析一下这些代码，行数不多:

Cpp代码  

1. int main(int argc, const char* const argv[])  
2. {  
3.     // These are global variables in ProcessState.cpp  
4.     //ProcessState.cpp中可能要用到一些main函数。  
5.     mArgC = argc;  
6.     mArgV = argv;  
7.   
8.     mArgLen = 0;  
9.     for (int i=0; i<argc; i++) {  
10.         mArgLen += strlen(argv[i]) + 1;  
11.     }  
12.     mArgLen--;  
13.   
14.     AppRuntime runtime;  
15.     const char* argv0 = argv[0];  
16.   
17.     // Process command line arguments  
18.     // ignore argv[0]  
19.     argc--;  
20.     argv++;  
21.   
22.     // Everything up to ‘--‘ or first non ‘-‘ arg goes to the vm  
23.   
24.     int i = runtime.addVmArguments(argc, argv);  
25.   
26.     // Parse runtime arguments.  Stop at first unrecognized option.  
27.     bool zygote = false;  
28.     bool startSystemServer = false;  
29.     bool application = false;  
30.     const char* parentDir = NULL;  
31.     const char* niceName = NULL;  
32.     const char* className = NULL;  
33.     while (i < argc) {  
34.         const char* arg = argv[i++];  
35.         if (!parentDir) {  
36.             parentDir = arg;  
37.         } else if (strcmp(arg, "--zygote") == 0) {  
38.             zygote = true;  
39.             niceName = "zygote";  
40.         } else if (strcmp(arg, "--start-system-server") == 0) {  
41.             startSystemServer = true;  
42.         } else if (strcmp(arg, "--application") == 0) {  
43.             application = true;  
44.         } else if (strncmp(arg, "--nice-name=", 12) == 0) {  
45.             niceName = arg + 12;  
46.         } else {  
47.             className = arg;  
48.             break;  
49.         }  
50.     }  
51.   
52.     if (niceName && *niceName) {  
53.         setArgv0(argv0, niceName);  
54.         set_process_name(niceName);  
55.     }  
56.   
57.     runtime.mParentDir = parentDir;  
58.   
59.     if (zygote) {  
60.         runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit",  
61.                 startSystemServer ? "start-system-server" : "");  
62.     } else if (className) {  
63.         // Remainder of args get passed to startup class main()  
64.         runtime.mClassName = className;  
65.         runtime.mArgC = argc - i;  
66.         runtime.mArgV = argv + i;  
67.         runtime.start("com.android.internal.os.RuntimeInit",  
68.                 application ? "application" : "tool");  
69.     } else {  
70.         fprintf(stderr, "Error: no class name or --zygote supplied.\n");  
71.         app_usage();  
72.         LOG_ALWAYS_FATAL("app_process: no class name or --zygote supplied.");  
73.         return 10;  
74.     }  
75. }  

 分析完之后发现如下参数规律：

    1. argv[0]：用这个修改了进程名称。

    2. 虚拟机参数：前面的选项参数都是以“-”打头。被放入了runtime。这些参数被称为是虚拟机参数。

    3.“--”打头的参数是zygote参数。有如下几种，排列顺序如下：

          -runtimearg[0]

         -runtimearg[1]

         。。。。

          parentDir //这个也是runtime使用的，也就是VM使用的。

          className//这个也是runtime使用的，也就是VM使用的。

          --zygote

          --start-system-server

          --application

          --nice-name=

然后，如果是zygote，那么进入下面这句话

C代码  

1. runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit",  
2.              startSystemServer ? "start-system-server" : "");  

如果有类名，那么进入下面这句话：

C代码  

1. runtime.mClassName = className;  
2.    runtime.mArgC = argc - i; //className，包括className以后的参数个数。  
3.  runtime.mArgV = argv + i; //截止到className的参数个数  
4. runtime.start("com.android.internal.os.RuntimeInit",  
5.               application ? "application" : "tool");  

第一部分：那么开机第一次启动的就一定是，

Java代码  

1. runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit", startSystemServer ? "start-system-server" : "");  

 其中startSystemServer 由init.rc指定，在目录android40\system\core\rootdir中的init.rc.

   service zygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server
    class main
    socket zygote stream 660 root system
    onrestart write /sys/android_power/request_state wake
    onrestart write /sys/power/state on
    onrestart restart media
    onrestart restart netd

第二部分：从ActivityManagerService可以看出，--application并没有指定，这句话也就相当于：

C代码  

1. runtime.start("com.android.internal.os.RuntimeInit", "tool");  

 现在代码分成了两部分。

那么先分析第一部分。

那么zygote启动到底配置了那些参数呢，我们就看一看：

   service zygote /system/bin/app_process -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server

根据上面说的参数序列图，可以看出。

   runtime.mParentDir  为/system/bin

   runtime的一个arg为-Xzygote

那么这个这个start函数就变成：

C代码  

1. runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit",  "start-system-server");  

代码进入到base/core/jni目录的AndroidRuntime.cpp里面。这个函数还不算长，就直接贴出来看一下，注意注释，由此可以看出这个就是启动虚拟机的代码所在啊。那么既然Zygote进程也是这么启动的，那么我们就有理由断定Zygote也是个Dalvik虚拟机！事情是不是这样呢？那么就带着这个疑问去分析一下：

Cpp代码  

1. /* 
2.  * Start the Android runtime.  This involves starting the virtual machine 
3.  * and calling the "static void main(String[] args)" method in the class 
4.  * named by "className". 
5.  * 
6.  * Passes the main function two arguments, the class name and the specified 
7.  * options string. 
8.  */  
9. void AndroidRuntime::start(const char* className, const char* options)  
10. {  
11.     LOGD("\n>>>>>> AndroidRuntime START %s <<<<<<\n",  
12.             className != NULL ? className : "(unknown)");  
13.   
14.     blockSigpipe();  
15.   
16.     /* 
17.      * ‘startSystemServer == true‘ means runtime is obsolete and not run from 
18.      * init.rc anymore, so we print out the boot start event here. 
19.      */  
20.     if (strcmp(options, "start-system-server") == 0) {  
21.         /* track our progress through the boot sequence */  
22.         const int LOG_BOOT_PROGRESS_START = 3000;  
23.         LOG_EVENT_LONG(LOG_BOOT_PROGRESS_START,  
24.                        ns2ms(systemTime(SYSTEM_TIME_MONOTONIC)));  
25.     }  
26.   
27.     const char* rootDir = getenv("ANDROID_ROOT");  
28.     if (rootDir == NULL) {  
29.         rootDir = "/system";  
30.         if (!hasDir("/system")) {  
31.             LOG_FATAL("No root directory specified, and /android does not exist.");  
32.             return;  
33.         }  
34.         setenv("ANDROID_ROOT", rootDir, 1);  
35.     }  
36.   
37.     //const char* kernelHack = getenv("LD_ASSUME_KERNEL");  
38.     //LOGD("Found LD_ASSUME_KERNEL=‘%s‘\n", kernelHack);  
39.   
40.     /* start the virtual machine */  
41.     JNIEnv* env;  
42.     if (startVm(&mJavaVM, &env) != 0) {  
43.         return;  
44.     }  
45.     onVmCreated(env);  
46.   
47.     /* 
48.      * Register android functions. 
49.      */  
50.     if (startReg(env) < 0) {  
51.         LOGE("Unable to register all android natives\n");  
52.         return;  
53.     }  
54.   
55.     /* 
56.      * We want to call main() with a String array with arguments in it. 
57.      * At present we have two arguments, the class name and an option string. 
58.      * Create an array to hold them. 
59.      */  
60.     jclass stringClass;  
61.     jobjectArray strArray;  
62.     jstring classNameStr;  
63.     jstring optionsStr;  
64.   
65.     stringClass = env->FindClass("java/lang/String");  
66.     assert(stringClass != NULL);  
67.     strArray = env->NewObjectArray(2, stringClass, NULL);  
68.     assert(strArray != NULL);  
69.     classNameStr = env->NewStringUTF(className);  
70.     assert(classNameStr != NULL);  
71.     env->SetObjectArrayElement(strArray, 0, classNameStr);  
72.     optionsStr = env->NewStringUTF(options);  
73.     env->SetObjectArrayElement(strArray, 1, optionsStr);  
74.   
75.     /* 
76.      * Start VM.  This thread becomes the main thread of the VM, and will 
77.      * not return until the VM exits. 
78.      */  
79.     char* slashClassName = toSlashClassName(className);  
80.     jclass startClass = env->FindClass(slashClassName);  
81.     if (startClass == NULL) {  
82.         LOGE("JavaVM unable to locate class ‘%s‘\n", slashClassName);  
83.         /* keep going */  
84.     } else {  
85.         jmethodID startMeth = env->GetStaticMethodID(startClass, "main",  
86.             "([Ljava/lang/String;)V");  
87.         if (startMeth == NULL) {  
88.             LOGE("JavaVM unable to find main() in ‘%s‘\n", className);  
89.             /* keep going */  
90.         } else {  
91.             env->CallStaticVoidMethod(startClass, startMeth, strArray);  
92.   
93. #if 0  
94.             if (env->ExceptionCheck())  
95.                 threadExitUncaughtException(env);  
96. #endif  
97.         }  
98.     }  
99.     free(slashClassName);  
100.   
101.     LOGD("Shutting down VM\n");  
102.     if (mJavaVM->DetachCurrentThread() != JNI_OK)  
103.         LOGW("Warning: unable to detach main thread\n");  
104.     if (mJavaVM->DestroyJavaVM() != 0)  
105.         LOGW("Warning: VM did not shut down cleanly\n");  
106. }  

linux的POSIX (Portable Operating System Interface of Unix)我不懂。但是从直观上看，可能是一种禁止打断进程的方法：

Cpp代码  

1. LOGD("\n>>>>>> AndroidRuntime START %s <<<<<<\n",  
2.         className != NULL ? className : "(unknown)");  
3.   
4. blockSigpipe();  

 下面这句话毫无意义，就是打印log

Cpp代码  

1. if (strcmp(options, "start-system-server") == 0) {  
2.         /* track our progress through the boot sequence */  
3.         const int LOG_BOOT_PROGRESS_START = 3000;  
4.         LOG_EVENT_LONG(LOG_BOOT_PROGRESS_START,  
5.                        ns2ms(systemTime(SYSTEM_TIME_MONOTONIC)));  
6.     }  

 下面这句话定义androidroot的目录

Java代码  

1. const char* rootDir = getenv("ANDROID_ROOT");  
2.  if (rootDir == NULL) {  
3.      rootDir = "/system";  
4.      if (!hasDir("/system")) {  
5.          LOG_FATAL("No root directory specified, and /android does not exist.");  
6.          return;  
7.      }  
8.      setenv("ANDROID_ROOT", rootDir, 1);  
9.  }  

 对照init.rc可以知道，就是/system

Python代码  

1. # setup the global environment  
2.     export PATH /sbin:/vendor/bin:/system/sbin:/system/bin:/system/xbin  
3.     export LD_LIBRARY_PATH /vendor/lib:/system/lib  
4.     export ANDROID_BOOTLOGO 1  
5.     export ANDROID_ROOT /system  
6.     export ANDROID_ASSETS /system/app  
7.     export ANDROID_DATA /data  
8.     export ASEC_MOUNTPOINT /mnt/asec  
9.     export LOOP_MOUNTPOINT /mnt/obb  
10.     export BOOTCLASSPATH /system/framework/core.jar:/system/framework/core-junit.jar:/system/framework/bouncycastle.jar:/system/framework/ext.jar:/system/framework/framework.jar:/system/framework/android.policy.jar:/system/framework/services.jar:/system/framework/apache-xml.jar:/system/framework/filterfw.jar  

主要是下面这两句话

Java代码  

1. /* start the virtual machine */  
2.   JNIEnv* env;  
3.   if (startVm(&mJavaVM, &env) != 0) {  
4.       return;  
5.   }  
6.   onVmCreated(env);  
7.   
8.   /* 
9.    * Register android functions. 
10.    */  
11.   if (startReg(env) < 0) {  
12.       LOGE("Unable to register all android natives\n");  
13.       return;  
14.   }  

 一个启动虚拟机，一个启动注册安卓本地方法。虚拟机的启动流程，最终调用的是

JNI_CreateJavaVM 在framework/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp下。JNI_CreateJavaVM 调用的是：

 然后调用dalvik/vm/Jni.cpp的JNI_CreateJavaVM 方法：

Cpp代码  

1. jint JNI_CreateJavaVM(JavaVM** p_vm, JNIEnv** p_env, void* vm_args) {  
2.     const JavaVMInitArgs* args = (JavaVMInitArgs*) vm_args;  
3.     if (args->version < JNI_VERSION_1_2) {  
4.         return JNI_EVERSION;  
5.     }  
6.   
7.     // TODO: don‘t allow creation of multiple VMs -- one per customer for now  
8.   
9.     /* zero globals; not strictly necessary the first time a VM is started */  
10.     memset(&gDvm, 0, sizeof(gDvm));  
11.   
12.     /* 
13.      * Set up structures for JNIEnv and VM. 
14.      */  
15.     JavaVMExt* pVM = (JavaVMExt*) malloc(sizeof(JavaVMExt));  
16.     memset(pVM, 0, sizeof(JavaVMExt));  
17.     pVM->funcTable = &gInvokeInterface;  
18.     pVM->envList = NULL;  
19.     dvmInitMutex(&pVM->envListLock);  
20.   
21.     UniquePtr<const char*[]> argv(new const char*[args->nOptions]);  
22.     memset(argv.get(), 0, sizeof(char*) * (args->nOptions));  
23.   
24.     /* 
25.      * Convert JNI args to argv. 
26.      * 
27.      * We have to pull out vfprintf/exit/abort, because they use the 
28.      * "extraInfo" field to pass function pointer "hooks" in.  We also 
29.      * look for the -Xcheck:jni stuff here. 
30.      */  
31.     int argc = 0;  
32.     for (int i = 0; i < args->nOptions; i++) {  
33.         const char* optStr = args->options[i].optionString;  
34.         if (optStr == NULL) {  
35.             dvmFprintf(stderr, "ERROR: CreateJavaVM failed: argument %d was NULL\n", i);  
36.             return JNI_ERR;  
37.         } else if (strcmp(optStr, "vfprintf") == 0) {  
38.             gDvm.vfprintfHook = (int (*)(FILE *, const char*, va_list))args->options[i].extraInfo;  
39.         } else if (strcmp(optStr, "exit") == 0) {  
40.             gDvm.exitHook = (void (*)(int)) args->options[i].extraInfo;  
41.         } else if (strcmp(optStr, "abort") == 0) {  
42.             gDvm.abortHook = (void (*)(void))args->options[i].extraInfo;  
43.         } else if (strcmp(optStr, "sensitiveThread") == 0) {  
44.             gDvm.isSensitiveThreadHook = (bool (*)(void))args->options[i].extraInfo;  
45.         } else if (strcmp(optStr, "-Xcheck:jni") == 0) {  
46.             gDvmJni.useCheckJni = true;  
47.         } else if (strncmp(optStr, "-Xjniopts:", 10) == 0) {  
48.             char* jniOpts = strdup(optStr + 10);  
49.             size_t jniOptCount = 1;  
50.             for (char* p = jniOpts; *p != 0; ++p) {  
51.                 if (*p == ‘,‘) {  
52.                     ++jniOptCount;  
53.                     *p = 0;  
54.                 }  
55.             }  
56.             char* jniOpt = jniOpts;  
57.             for (size_t i = 0; i < jniOptCount; ++i) {  
58.                 if (strcmp(jniOpt, "warnonly") == 0) {  
59.                     gDvmJni.warnOnly = true;  
60.                 } else if (strcmp(jniOpt, "forcecopy") == 0) {  
61.                     gDvmJni.forceCopy = true;  
62.                 } else if (strcmp(jniOpt, "logThirdPartyJni") == 0) {  
63.                     gDvmJni.logThirdPartyJni = true;  
64.                 } else {  
65.                     dvmFprintf(stderr, "ERROR: CreateJavaVM failed: unknown -Xjniopts option ‘%s‘\n",  
66.                             jniOpt);  
67.                     return JNI_ERR;  
68.                 }  
69.                 jniOpt += strlen(jniOpt) + 1;  
70.             }  
71.             free(jniOpts);  
72.         } else {  
73.             /* regular option */  
74.             argv[argc++] = optStr;  
75.         }  
76.     }  
77.   
78.     if (gDvmJni.useCheckJni) {  
79.         dvmUseCheckedJniVm(pVM);  
80.     }  
81.   
82.     if (gDvmJni.jniVm != NULL) {  
83.         dvmFprintf(stderr, "ERROR: Dalvik only supports one VM per process\n");  
84.         return JNI_ERR;  
85.     }  
86.     gDvmJni.jniVm = (JavaVM*) pVM;  
87.   
88.     /* 
89.      * Create a JNIEnv for the main thread.  We need to have something set up 
90.      * here because some of the class initialization we do when starting 
91.      * up the VM will call into native code. 
92.      */  
93.     JNIEnvExt* pEnv = (JNIEnvExt*) dvmCreateJNIEnv(NULL);  
94.   
95.     /* Initialize VM. */  
96.     gDvm.initializing = true;  
97.     std::string status =  
98.             dvmStartup(argc, argv.get(), args->ignoreUnrecognized, (JNIEnv*)pEnv);  
99.     gDvm.initializing = false;  
100.   
101.     if (!status.empty()) {  
102.         free(pEnv);  
103.         free(pVM);  
104.         LOGW("CreateJavaVM failed: %s", status.c_str());  
105.         return JNI_ERR;  
106.     }  
107.   
108.     /* 
109.      * Success!  Return stuff to caller. 
110.      */  
111.     dvmChangeStatus(NULL, THREAD_NATIVE);  
112.     *p_env = (JNIEnv*) pEnv;  
113.     *p_vm = (JavaVM*) pVM;  
114.     LOGV("CreateJavaVM succeeded");  
115.     return JNI_OK;  
116. }  

  然后调用Jni.cpp中的

Java代码  

1. /* 
2.  * Create a new JNIEnv struct and add it to the VM‘s list. 
3.  * 
4.  * "self" will be NULL for the main thread, since the VM hasn‘t started 
5.  * yet; the value will be filled in later. 
6.  */  
7. JNIEnv* dvmCreateJNIEnv(Thread* self) {  
8.     JavaVMExt* vm = (JavaVMExt*) gDvmJni.jniVm;  
9.   
10.     //if (self != NULL)  
11.     //    LOGI("Ent CreateJNIEnv: threadid=%d %p", self->threadId, self);  
12.   
13.     assert(vm != NULL);  
14.   
15.     JNIEnvExt* newEnv = (JNIEnvExt*) calloc(1, sizeof(JNIEnvExt));  
16.     newEnv->funcTable = &gNativeInterface;  
17.     if (self != NULL) {  
18.         dvmSetJniEnvThreadId((JNIEnv*) newEnv, self);  
19.         assert(newEnv->envThreadId != 0);  
20.     } else {  
21.         /* make it obvious if we fail to initialize these later */  
22.         newEnv->envThreadId = 0x77777775;  
23.         newEnv->self = (Thread*) 0x77777779;  
24.     }  
25.     if (gDvmJni.useCheckJni) {  
26.         dvmUseCheckedJniEnv(newEnv);  
27.     }  
28.   
29.     ScopedPthreadMutexLock lock(&vm->envListLock);  
30.   
31.     /* insert at head of list */  
32.     newEnv->next = vm->envList;  
33.     assert(newEnv->prev == NULL);  
34.     if (vm->envList == NULL) {  
35.         // rare, but possible  
36.         vm->envList = newEnv;  
37.     } else {  
38.         vm->envList->prev = newEnv;  
39.     }  
40.     vm->envList = newEnv;  
41.   
42.     //if (self != NULL)  
43.     //    LOGI("Xit CreateJNIEnv: threadid=%d %p", self->threadId, self);  
44.     return (JNIEnv*) newEnv;  
45. }  

   好吧，这些全是些乱七八糟的东西。真正启动的是这句话，Jni.cpp中：

Java代码  

1. std::string status =  
2.            dvmStartup(argc, argv.get(), args->ignoreUnrecognized, (JNIEnv*)pEnv);  

 在Dalvik/vm/Init.cpp中

Cpp代码  

1. *  
2.  * VM initialization.  Pass in any options provided on the command line.  
3.  * Do not pass in the class name or the options for the class.  
4.  *  
5.  * Returns 0 on success.  
6.  */  
7. std::string dvmStartup(int argc, const char* const argv[],  
8.         bool ignoreUnrecognized, JNIEnv* pEnv)  
9. {  
10.     ScopedShutdown scopedShutdown;  
11.   
12.     assert(gDvm.initializing);  
13.   
14.     LOGV("VM init args (%d):", argc);  
15.     for (int i = 0; i < argc; i++) {  
16.         LOGV("  %d: ‘%s‘", i, argv[i]);  
17.     }  
18.     setCommandLineDefaults();  
19.   
20.     /* 
21.      * Process the option flags (if any). 
22.      */  
23.     int cc = processOptions(argc, argv, ignoreUnrecognized);  
24.     if (cc != 0) {  
25.         if (cc < 0) {  
26.             dvmFprintf(stderr, "\n");  
27.             usage("dalvikvm");  
28.         }  
29.         return "syntax error";  
30.     }  
31.   
32. #if WITH_EXTRA_GC_CHECKS > 1  
33.     /* only "portable" interp has the extra goodies */  
34.     if (gDvm.executionMode != kExecutionModeInterpPortable) {  
35.         LOGI("Switching to ‘portable‘ interpreter for GC checks");  
36.         gDvm.executionMode = kExecutionModeInterpPortable;  
37.     }  
38. #endif  
39.   
40.     /* Configure group scheduling capabilities */  
41.     if (!access("/dev/cpuctl/tasks", F_OK)) {  
42.         LOGV("Using kernel group scheduling");  
43.         gDvm.kernelGroupScheduling = 1;  
44.     } else {  
45.         LOGV("Using kernel scheduler policies");  
46.     }  
47.   
48.     /* configure signal handling */  
49.     if (!gDvm.reduceSignals)  
50.         blockSignals();  
51.   
52.     /* verify system page size */  
53.     if (sysconf(_SC_PAGESIZE) != SYSTEM_PAGE_SIZE) {  
54.         return StringPrintf("expected page size %d, got %d",  
55.                 SYSTEM_PAGE_SIZE, (int) sysconf(_SC_PAGESIZE));  
56.     }  
57.   
58.     /* mterp setup */  
59.     LOGV("Using executionMode %d", gDvm.executionMode);  
60.     dvmCheckAsmConstants();  
61.   
62.     /* 
63.      * Initialize components. 
64.      */  
65.     dvmQuasiAtomicsStartup();  
66.     if (!dvmAllocTrackerStartup()) {  
67.         return "dvmAllocTrackerStartup failed";  
68.     }  
69.     if (!dvmGcStartup()) {  
70.         return "dvmGcStartup failed";  
71.     }  
72.     if (!dvmThreadStartup()) {  
73.         return "dvmThreadStartup failed";  
74.     }  
75.     if (!dvmInlineNativeStartup()) {  
76.         return "dvmInlineNativeStartup";  
77.     }  
78.     if (!dvmRegisterMapStartup()) {  
79.         return "dvmRegisterMapStartup failed";  
80.     }  
81.     if (!dvmInstanceofStartup()) {  
82.         return "dvmInstanceofStartup failed";  
83.     }  
84.     if (!dvmClassStartup()) {  
85.         return "dvmClassStartup failed";  
86.     }  
87.   
88.     /* 
89.      * At this point, the system is guaranteed to be sufficiently 
90.      * initialized that we can look up classes and class members. This 
91.      * call populates the gDvm instance with all the class and member 
92.      * references that the VM wants to use directly. 
93.      */  
94.     if (!dvmFindRequiredClassesAndMembers()) {  
95.         return "dvmFindRequiredClassesAndMembers failed";  
96.     }  
97.   
98.     if (!dvmStringInternStartup()) {  
99.         return "dvmStringInternStartup failed";  
100.     }  
101.     if (!dvmNativeStartup()) {  
102.         return "dvmNativeStartup failed";  
103.     }  
104.     if (!dvmInternalNativeStartup()) {  
105.         return "dvmInternalNativeStartup failed";  
106.     }  
107.     if (!dvmJniStartup()) {  
108.         return "dvmJniStartup failed";  
109.     }  
110.     if (!dvmProfilingStartup()) {  
111.         return "dvmProfilingStartup failed";  
112.     }  
113.   
114.     /* 
115.      * Create a table of methods for which we will substitute an "inline" 
116.      * version for performance. 
117.      */  
118.     if (!dvmCreateInlineSubsTable()) {  
119.         return "dvmCreateInlineSubsTable failed";  
120.     }  
121.   
122.     /* 
123.      * Miscellaneous class library validation. 
124.      */  
125.     if (!dvmValidateBoxClasses()) {  
126.         return "dvmValidateBoxClasses failed";  
127.     }  
128.   
129.     /* 
130.      * Do the last bits of Thread struct initialization we need to allow 
131.      * JNI calls to work. 
132.      */  
133.     if (!dvmPrepMainForJni(pEnv)) {  
134.         return "dvmPrepMainForJni failed";  
135.     }  
136.   
137.     /* 
138.      * Explicitly initialize java.lang.Class.  This doesn‘t happen 
139.      * automatically because it‘s allocated specially (it‘s an instance 
140.      * of itself).  Must happen before registration of system natives, 
141.      * which make some calls that throw assertions if the classes they 
142.      * operate on aren‘t initialized. 
143.      */  
144.     if (!dvmInitClass(gDvm.classJavaLangClass)) {  
145.         return "couldn‘t initialized java.lang.Class";  
146.     }  
147.   
148.     /* 
149.      * Register the system native methods, which are registered through JNI. 
150.      */  
151.     if (!registerSystemNatives(pEnv)) {  
152.         return "couldn‘t register system natives";  
153.     }  
154.   
155.     /* 
156.      * Do some "late" initialization for the memory allocator.  This may 
157.      * allocate storage and initialize classes. 
158.      */  
159.     if (!dvmCreateStockExceptions()) {  
160.         return "dvmCreateStockExceptions failed";  
161.     }  
162.   
163.     /* 
164.      * At this point, the VM is in a pretty good state.  Finish prep on 
165.      * the main thread (specifically, create a java.lang.Thread object to go 
166.      * along with our Thread struct).  Note we will probably be executing 
167.      * some interpreted class initializer code in here. 
168.      */  
169.     if (!dvmPrepMainThread()) {  
170.         return "dvmPrepMainThread failed";  
171.     }  
172.   
173.     /* 
174.      * Make sure we haven‘t accumulated any tracked references.  The main 
175.      * thread should be starting with a clean slate. 
176.      */  
177.     if (dvmReferenceTableEntries(&dvmThreadSelf()->internalLocalRefTable) != 0)  
178.     {  
179.         LOGW("Warning: tracked references remain post-initialization");  
180.         dvmDumpReferenceTable(&dvmThreadSelf()->internalLocalRefTable, "MAIN");  
181.     }  
182.   
183.     /* general debugging setup */  
184.     if (!dvmDebuggerStartup()) {  
185.         return "dvmDebuggerStartup failed";  
186.     }  
187.   
188.     if (!dvmGcStartupClasses()) {  
189.         return "dvmGcStartupClasses failed";  
190.     }  
191.   
192.     /* 
193.      * Init for either zygote mode or non-zygote mode.  The key difference 
194.      * is that we don‘t start any additional threads in Zygote mode. 
195.      */  
196.     if (gDvm.zygote) {  
197.         if (!initZygote()) {  
198.             return "initZygote failed";  
199.         }  
200.     } else {  
201.         if (!dvmInitAfterZygote()) {  
202.             return "dvmInitAfterZygote failed";  
203.         }  
204.     }  
205.   
206.   
207. #ifndef NDEBUG  
208.     if (!dvmTestHash())  
209.         LOGE("dvmTestHash FAILED");  
210.     if (false /*noisy!*/ && !dvmTestIndirectRefTable())  
211.         LOGE("dvmTestIndirectRefTable FAILED");  
212. #endif  
213.   
214.     if (dvmCheckException(dvmThreadSelf())) {  
215.         dvmLogExceptionStackTrace();  
216.         return "Exception pending at end of VM initialization";  
217.     }  
218.   
219.     scopedShutdown.disarm();  
220.     return "";  
221. }  

 代码真长。寻找其中最具价值的部分

插入代码：

Java代码  

1. if (!dvmAllocTrackerStartup()) {  
2.      return "dvmAllocTrackerStartup failed";  
3.  }  
4.  if (!dvmGcStartup()) {  
5.      return "dvmGcStartup failed";  
6.  }  
7.  if (!dvmThreadStartup()) {  
8.      return "dvmThreadStartup failed";  
9.  }  
10.  if (!dvmInlineNativeStartup()) {  
11.      return "dvmInlineNativeStartup";  
12.  }  
13.  if (!dvmRegisterMapStartup()) {  
14.      return "dvmRegisterMapStartup failed";  
15.  }  
16.  if (!dvmInstanceofStartup()) {  
17.      return "dvmInstanceofStartup failed";  
18.  }  
19.  if (!dvmClassStartup()) {  
20.      return "dvmClassStartup failed";  
21.  }  

 经分析，这些都没有建立gc线程，gc线程的建立是在如下方法：

Java代码  

1. dvmInitAfterZygote  

  由于跟得太深，东西很多，就不一一列举。仅仅跟一下dvmClassStartup，最终调用到了dalvik/vm/oo/Class.cpp中的方法：

Java代码  

1. /* 
2.  * Initialize the bootstrap class loader. 
3.  * 
4.  * Call this after the bootclasspath string has been finalized. 
5.  */  
6. bool dvmClassStartup()  
7. {  
8.     /* make this a requirement -- don‘t currently support dirs in path */  
9.     if (strcmp(gDvm.bootClassPathStr, ".") == 0) {  
10.         LOGE("ERROR: must specify non-‘.‘ bootclasspath");  
11.         return false;  
12.     }  
13.   
14.     gDvm.loadedClasses =  
15.         dvmHashTableCreate(256, (HashFreeFunc) dvmFreeClassInnards);  
16.   
17.     gDvm.pBootLoaderAlloc = dvmLinearAllocCreate(NULL);  
18.     if (gDvm.pBootLoaderAlloc == NULL)  
19.         return false;  
20.   
21.     if (false) {  
22.         linearAllocTests();  
23.         exit(0);  
24.     }  
25.   
26.     /* 
27.      * Class serial number.  We start with a high value to make it distinct 
28.      * in binary dumps (e.g. hprof). 
29.      */  
30.     gDvm.classSerialNumber = INITIAL_CLASS_SERIAL_NUMBER;  
31.   
32.     /* 
33.      * Set up the table we‘ll use for tracking initiating loaders for 
34.      * early classes. 
35.      * If it‘s NULL, we just fall back to the InitiatingLoaderList in the 
36.      * ClassObject, so it‘s not fatal to fail this allocation. 
37.      */  
38.     gDvm.initiatingLoaderList = (InitiatingLoaderList*)  
39.         calloc(ZYGOTE_CLASS_CUTOFF, sizeof(InitiatingLoaderList));  
40.   
41.     /* 
42.      * Create the initial classes. These are the first objects constructed 
43.      * within the nascent VM. 
44.      */  
45.     if (!createInitialClasses()) {  
46.         return false;  
47.     }  
48.   
49.     /* 
50.      * Process the bootstrap class path.  This means opening the specified 
51.      * DEX or Jar files and possibly running them through the optimizer. 
52.      */  
53.     assert(gDvm.bootClassPath == NULL);  
54.     processClassPath(gDvm.bootClassPathStr, true);  
55.   
56.     if (gDvm.bootClassPath == NULL)  
57.         return false;  
58.   
59.     return true;  
60. }  

 根据注释，Initialize the bootstrap class loader.
这个函数告诉我们，他建立了boottrap classloader。

createInitialClasses加载了9大基本类型。而后的processClassPath则建立了基本的classloader。分析过后，比较失望。可能是为后续的boottrapclassloader做一些前期准备工作。

startVM就到这里。

好吧。现在又回到了最初的App_main.cpp中。进入了com.android.internal.os.ZygoteInit.java的main

Java代码  

1. public static void main(String argv[]) {  
2.     try {  
3.         // Start profiling the zygote initialization.  
4.         SamplingProfilerIntegration.start();  
5.   
6.         registerZygoteSocket();  
7.         EventLog.writeEvent(LOG_BOOT_PROGRESS_PRELOAD_START,  
8.             SystemClock.uptimeMillis());  
9.         preload();  
10.         EventLog.writeEvent(LOG_BOOT_PROGRESS_PRELOAD_END,  
11.             SystemClock.uptimeMillis());  
12.   
13.         // Finish profiling the zygote initialization.  
14.         SamplingProfilerIntegration.writeZygoteSnapshot();  
15.   
16.         // Do an initial gc to clean up after startup  
17.         gc();  
18.   
19.         // If requested, start system server directly from Zygote  
20.         if (argv.length != 2) {  
21.             throw new RuntimeException(argv[0] + USAGE_STRING);  
22.         }  
23.   
24.         if (argv[1].equals("start-system-server")) {  
25.             startSystemServer();  
26.         } else if (!argv[1].equals("")) {  
27.             throw new RuntimeException(argv[0] + USAGE_STRING);  
28.         }  
29.   
30.         Log.i(TAG, "Accepting command socket connections");  
31.   
32.         if (ZYGOTE_FORK_MODE) {  
33.             runForkMode();  
34.         } else {  
35.             runSelectLoopMode();  
36.         }  
37.   
38.         closeServerSocket();  
39.     } catch (MethodAndArgsCaller caller) {  
40.         caller.run();  
41.     } catch (RuntimeException ex) {  
42.         Log.e(TAG, "Zygote died with exception", ex);  
43.         closeServerSocket();  
44.         throw ex;  
45.     }  
46. }  

 回过头来继续看一下ZygoteInit.java这个类是如何初始化的，看如下代码：

Java代码  

1. /* 
2.  * Create a new JNIEnv struct and add it to the VM‘s list. 
3.  * 
4.  * "self" will be NULL for the main thread, since the VM hasn‘t started 
5.  * yet; the value will be filled in later. 
6.  */  
7. JNIEnv* dvmCreateJNIEnv(Thread* self) {  
8.     JavaVMExt* vm = (JavaVMExt*) gDvmJni.jniVm;  
9.   
10.     //if (self != NULL)  
11.     //    LOGI("Ent CreateJNIEnv: threadid=%d %p", self->threadId, self);  
12.   
13.     assert(vm != NULL);  
14.   
15.     JNIEnvExt* newEnv = (JNIEnvExt*) calloc(1, sizeof(JNIEnvExt));  
16.     newEnv->funcTable = &gNativeInterface;  
17.     if (self != NULL) {  
18.         dvmSetJniEnvThreadId((JNIEnv*) newEnv, self);  
19.         assert(newEnv->envThreadId != 0);  
20.     } else {  
21.         /* make it obvious if we fail to initialize these later */  
22.         newEnv->envThreadId = 0x77777775;  
23.         newEnv->self = (Thread*) 0x77777779;  
24.     }  
25.     if (gDvmJni.useCheckJni) {  
26.         dvmUseCheckedJniEnv(newEnv);  
27.     }  
28.   
29.     ScopedPthreadMutexLock lock(&vm->envListLock);  
30.   
31.     /* insert at head of list */  
32.     newEnv->next = vm->envList;  
33.     assert(newEnv->prev == NULL);  
34.     if (vm->envList == NULL) {  
35.         // rare, but possible  
36.         vm->envList = newEnv;  
37.     } else {  
38.         vm->envList->prev = newEnv;  
39.     }  
40.     vm->envList = newEnv;  
41.   
42.     //if (self != NULL)  
43.     //    LOGI("Xit CreateJNIEnv: threadid=%d %p", self->threadId, self);  
44.     return (JNIEnv*) newEnv;  
45. }  

 最重要的是gNativeInterface 我们看定义，太长了，我们找到其中的FindClass。

Cpp代码  

1. static jclass FindClass(JNIEnv* env, const char* name) {  
2.     ScopedJniThreadState ts(env);  
3.   
4.     const Method* thisMethod = dvmGetCurrentJNIMethod();  
5.     assert(thisMethod != NULL);  
6.   
7.     Object* loader;  
8.     Object* trackedLoader = NULL;  
9.     if (ts.self()->classLoaderOverride != NULL) {  
10.         /* hack for JNI_OnLoad */  
11.         assert(strcmp(thisMethod->name, "nativeLoad") == 0);  
12.         loader = ts.self()->classLoaderOverride;  
13.     } else if (thisMethod == gDvm.methDalvikSystemNativeStart_main ||  
14.                thisMethod == gDvm.methDalvikSystemNativeStart_run) {  
15.         /* start point of invocation interface */  
16.         if (!gDvm.initializing) {  
17.             loader = trackedLoader = dvmGetSystemClassLoader();  
18.         } else {  
19.             loader = NULL;  
20.         }  
21.     } else {  
22.         loader = thisMethod->clazz->classLoader;  
23.     }  
24.   
25.     char* descriptor = dvmNameToDescriptor(name);  
26.     if (descriptor == NULL) {  
27.         return NULL;  
28.     }  
29.     ClassObject* clazz = dvmFindClassNoInit(descriptor, loader);  
30.     free(descriptor);  
31.   
32.     jclass jclazz = (jclass) addLocalReference(ts.self(), (Object*) clazz);  
33.     dvmReleaseTrackedAlloc(trackedLoader, ts.self());  
34.     return jclazz;  
35. }  

在dalvik/vm/Init.cpp中的方法对gVM的bootpath进行了初始化：

Java代码  

1. static void setCommandLineDefaults()  
2. {  
3.     const char* envStr = getenv("CLASSPATH");  
4.     if (envStr != NULL) {  
5.         gDvm.classPathStr = strdup(envStr);  
6.     } else {  
7.         gDvm.classPathStr = strdup(".");  
8.     }  
9.     envStr = getenv("BOOTCLASSPATH");  
10.     if (envStr != NULL) {  
11.         gDvm.bootClassPathStr = strdup(envStr);  
12.     } else {  
13.         gDvm.bootClassPathStr = strdup(".");  
14.     }  
15.   
16.     gDvm.properties = new std::vector<std::string>();  
17.   
18.     /* Defaults overridden by -Xms and -Xmx. 
19.      * TODO: base these on a system or application-specific default 
20.      */  
21.     gDvm.heapStartingSize = 2 * 1024 * 1024;  // Spec says 16MB; too big for us.  
22.     gDvm.heapMaximumSize = 16 * 1024 * 1024;  // Spec says 75% physical mem  
23.     gDvm.heapGrowthLimit = 0;  // 0 means no growth limit  
24.     gDvm.stackSize = kDefaultStackSize;  
25.   
26.     gDvm.concurrentMarkSweep = true;  
27.   
28.     /* gDvm.jdwpSuspend = true; */  

现在明白了，在init.rc中指定的BOOTCLASSPATH赋值给了gDvm.bootClassPathStr 。

而下面这个地方，则对FindClass进行了初始化。还是在dalvik/vm/Init.cpp中

Cpp代码  

1. */  
2. f (!dvmFindRequiredClassesAndMembers()) {  
3.    return "dvmFindRequiredClassesAndMembers failed";  

initDirectMethodReferences 把方法gDvm.methDalvikSystemNativeStart_main与NativeStart进行了对应。

Java代码  

1. { &gDvm.methDalvikSystemNativeStart_main, "Ldalvik/system/NativeStart;", "main", "([Ljava/lang/String;)V" },  

主要分析FindClass方法：

 nativeLoad标示从System.loadlibrary加载。那么Zygote的dvmGetCurrentJNIMethod是哪个呢。我猜测，这个一定是没有的，也就是里面的成员变量全为空。哈哈。这意味着，最终调用到了

dvmFindClassNoInit方法中。

然后是ClassObject* dvmFindSystemClassNoInit(const char* descriptor)
{
    return findClassNoInit(descriptor, NULL, NULL);
}
然后是findClassNoInit

ZygoteInit这个类根本是没有ClassLoader的。而是直接从包里面查找得到的。

进入ZygoteInit后。就是java代码了。

安卓高手之路之ClassLoader(二)

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