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### **概述** Android系统里面的应用程序进程有一个特点,那就是它们是被系统托管的。也就是说,系统根据需要来创建进程以及回收进程。进程创建发生在组件启动时,它们是由Zygote进程负责创建。Zygote进程是由系统中的第一个进程init负责启动。此外,用来运行各种系统服务的System Server进程也是由Zygote进程创建的。进程回收发生在内存紧张时,由Low Memory Killer执行。此外,组件管理服务ActivityManagerService和窗口管理服务WindowManagerService也会在适当的时候主动进行进程回收。每一个应用程序进程根据运行情况被赋予优先级,当需要回收进程的时候,就按照优先级从低到高的顺序进行回收。 主要讲Android应用程序进程的启动和回收,主要涉及到Zygote进程、System Server进程,以及组件管理服务ActivityManagerService、窗口服务WindowManagerService,还有专用驱动Low Memory Killer。通过了解Android系统对应用程序进程的管理,我们就能更清楚应用程序的运行机制。 * Android系统启动概述 * Zygote进程启动过程分析 * System Server进程启动过程分析 * Android应用程序进程启动过程分析 * Android应用程序进程回收机制 #### **Android系统启动概述** ![](https://box.kancloud.cn/645e9c852b0f6a8589b988fa74d363a4_654x574.jpg) #### **Zygote进程启动过程分析** **Zygote进程由Init进程启动** ![](https://box.kancloud.cn/09c3c00db3db5d603e73be7b9c703a54_645x142.png) * 加载文件:/system/app_process * --start-system-server:启动System Server进程 * 创建名称为zygote的socket:用来和ActivityManagerService通信 **app_process** ![](https://box.kancloud.cn/8d48058d23772392e460f8030809b43e_519x304.png) **AndroidRuntime::start** ![](https://box.kancloud.cn/6ee694ef0f6eddd177a6ea921f94ff19_599x511.png) **启动Dalvik虚拟机** * 创建一个Dalvik虚拟机实例 * 加载Java核心类及其JNI方法 * 初始化主线程的JNI环境 **加载部分Android核心类及其JNI方法** * android.os.* * android.graphics.* * android.opengl.* * android.hardware.* * android.media.* * …… **ZygoteInit.main** ![](https://box.kancloud.cn/ec79009573d4dad2ee87a99bbbc074f2_455x433.png) **Preload Classes** * 参考frameworks/base/preloaded-classes文件 * android.accounts.* * android.app.* * android.view.* * …… ![](https://box.kancloud.cn/0546d509c4350bafba5af7450d44ce73_645x358.png) **Preload Drawables** * 参考frameworks/base/core/res/res/values$/arrays.xml文件 * @drawable/toast_frame_holo * @drawable/btn_check_on_pressed_holo_light * @drawable/btn_check_on_pressed_holo_dark * …… ![](https://box.kancloud.cn/ccc4077543342863d109796d135de604_644x362.png) **Preload Color State List** * 参考frameworks/base/core/res/res/values$/arrays.xml文件 * @color/primary_text_dark * @color/primary_text_dark_disable_only * @color/primary_text_dark_nodisable * …… ![](https://box.kancloud.cn/07dbe665b359697928bee34030265864_644x351.png) **runSelectLoopMode** ![](https://box.kancloud.cn/57777c0cba975060a3c84b2aeef345e5_556x561.png) **Zygote进程启动完成后的地址空间** ![](https://box.kancloud.cn/80e15f559f49997ed9ae57eff6dace18_591x447.png) #### **System Server进程启动过程分析** **Zygote在启动的过程中创建System Server进程** ![](https://box.kancloud.cn/41fe6a64c19d5dec909ddd237b73ee1d_455x433.png) **startSystemServer** ![](https://box.kancloud.cn/b2bfa15b915443cd2720296023330750_753x564.png) **备注** 用户组ID定义参考system/core/include/private/android_filesystem_config.h Capability权限定义参考kernel/goldfish/include/linux/capability.h **handleSystemServerProcess** ![](https://box.kancloud.cn/4a2a8bf4306efb417f7370bb74bc88f8_884x431.png) **RuntimeInit.zygoteInit** ![](https://box.kancloud.cn/0df5b6e1c59f6bdf3b6baab6baf9c590_695x185.png) **nativeZygoteInit--启动Binder线程池** ![](https://box.kancloud.cn/76b1a1d777c548e15310ef7a17bbff36_841x70.png) ![](https://box.kancloud.cn/f271357457d502cd24efb9e5435eb924_512x242.png) **applicationInit—调用SystemServer.main** ![](https://box.kancloud.cn/7c820776e1f920ebc3890235c7190541_703x358.png) **SystemServer.main** ![](https://box.kancloud.cn/50a258cfc64516c90c30668b859210a3_452x190.png) **Init1—启动C/C++ Rutime Framework Service** ![](https://box.kancloud.cn/5584d00313d6410a1787d005df26cc72_556x564.png) **Init2—启动Java Runtime Framework Service** ![](https://box.kancloud.cn/40f79adb2fcad60ae59887192011c571_490x198.png) **ServerThread.run** ![](https://box.kancloud.cn/c94e0ec28b620f8f99264e0303092959_614x533.png) **System Server进程启动完成后的地址空间** ![](https://box.kancloud.cn/3508c7c8e1fe9fb500b6d2e1d5d949f2_675x465.png) #### **Android应用程序进程启动过程分析** **ActivityManagerService.startProcessLocked** ![](https://box.kancloud.cn/a92b45a7de116e86a1e1799f0f44a9a8_695x556.png) **Process.start** ![](https://box.kancloud.cn/66e4361b6275323d946789054fe9f383_690x338.png) **Process.startViaZygote** ![](https://box.kancloud.cn/b4bf6ed73eb846dd10a07ec89d3691e7_652x558.png) **Process.zygoteSendArgsAndGetResult** ![](https://box.kancloud.cn/97d2c2b39ed1bf96db82fc7b684f70ac_629x527.png) **ZygoteConnection.runOnce** ![](https://box.kancloud.cn/1bc4a18848ad3401cfa82e9c58c1e67f_682x559.png) **ZygoteConnection.handleChildProc** ![](https://box.kancloud.cn/1b2c78950a039f17dddb6618f17d530a_794x309.png) **RuntimeInit.zygoteInit** * nativeZygoteInit * applicationInit * Invoke main of ActivityThread **ActivityThread.main** ![](https://box.kancloud.cn/754b52ab968f4ebb332f41d3b9889497_684x273.png) #### **Android应用程序进程回收机制** **Linux的内存回收机制--Out of Memory Killer** * 每一个进程都有一个oom_adj值,取值范围[-17,15],可以通过`/proc/<pid>/oom_a`dj访问 * 每一个进程的oom_adj初始值都等于其父进程的oom_adj值 * oom_adj值越小,越不容易被杀死,其中,-17表示不会被杀死 * 内存紧张时,OOM Killer综合进程的内存消耗量、CPU时间、存活时间和oom_adj值来决定是否要杀死一个进程来回收内存 **备注**: oom_adj值定义可以参考kernel/goldfish/include/linux/oom.h **Android的内存回收机制—Low Memory Killer** * 进程的oom_adj值由ActivityManagerService根据运行在进程里面的组件的状态来计算 * 进程的oom_adj值取值范围为[-16,15], oom_adj值越小,就不容易被杀死 * 内存紧张时, LMK基于oom_adj值来决定是否要回收一个进程 * ActivityManagerService和WindowManagerService在特定情况下也会进行进程回收 **LMK的进程回收策略** * 当系统内存小于i时,在oom_adj值大于等于j的进程中,选择一个oom_adj值最大并且消耗内存最多的进程来回收 ![](https://box.kancloud.cn/2d71992bf1b34112c5419c2c4b8326ca_685x366.png) * 应用程序进程的oom_adj值 * SYSTEM_ADJ(-16):System Server进程 * PERSISTENT_PROC_ADJ(-12):android:persistent属性为true的系统App进程,如PhoneApp * FOREGROUND_APP_ADJ(0):包含前台Activity的进程 * VISIBLE_APP_ADJ(1):包含可见Activity的进程 * PERCEPTIBLE_APP_ADJ(2):包含状态为Pausing、Paused、Stopping的Activity的进程,以及运行有Foreground Service的进程 * HEAVY_WEIGHT_APP_ADJ(3):重量级进程, android: cantSaveState属性为true的进程,目前还不开放 * BACKUP_APP_ADJ(4):正在执行备份操作的进程 * SERVICE_ADJ(5):最近有活动的Service进程 * HOME_APP_ADJ(6):HomeApp进程 * PREVIOUS_APP_ADJ(7):前一个App运行在的进程 * SERVICE_B_ADJ(8):SERVICE_ADJ进程数量达到一定值时,最近最不活动的Service进程 * HIDDEN_APP_MIN_ADJ(9)和HIDDEN_APP_MAX_ADJ(15):含有不可见Activity的进程,根据LRU原则赋予[9,15]中的一个值 * Init进程的oom_adj值被设置为-16,由Init进程所启动的daemon和service进程的oom_adj值也等于-16 * 如果运行在进程A中的Content Provider或者Service被绑定到进程B,并且进程B的oom_adj值比进程A的oom_adj小,那么进程A的oom_adj值就会被设置为进程B的oom_adj值,但是不能小于FOREGROUND_APP_ADJ **注意**: android: cantSaveState保存在ApplicationInfo中,ApplicationInfo由PackageManagerService维护,应用程序不能修改 **ActivityManagerService在以下四种情况下会更新应用程序进程的oom_adj值,以及杀掉那些已经被卸载了的App所运行在的应用程序进程** * activityStopped:停止Activity * setProcessLimit:设置进程数量限制 * unregisterReceiver:注销Broadcast Receiver *  finishReceiver:结束Broadcast Receiver **WindowManagerService在处理窗口的过程中发生Out Of Memroy时,也会通知ActivityManagerService杀掉那些包含有窗口的应用程序进程**