system_process以降

第4回横浜PF部の勉強会（init 祭り）においては、Zygoteの非常に複雑な起動の仕組みを紹介しました。ただ、この時点では学習不足もあってZygoteとsystem_processをあまり分けて考えていませんでした。

Zygoteは、/system/bin/app_processを使って起動されるすべてのVMプロセスの親となるプロセスで、起動時にオプション --start-system-serverの引数が渡されると、起動時にsystem_processという名前の子プロセスを生成するように実装されています。

system_processは、Zygoteをコピーして生成されたAndroidの中枢を担うシステム用のVMプロセスで、Java側の各種サービススレッド群は、すべてこのsystem_processのスレッドとして生成されます。

DBMSを使ってスレッドの一覧を取得できます。

*1	59	native	69	37	main
*2	60	vmwait	21	341	HeapWorker
*3	61	vmwait	106	18	GC
*4	62	vmwait	0	0	Signal Catcher
*5	63	running	138	431	JDWP
*6	64	vmwait	76	54	Compiler
7	65	native	1	0	Binder Thread #1
8	66	native	0	0	Binder Thread #2
9	71	native	479	150	android.server.ServerThread
10	72	native	248	311	ActivityManager
11	76	timed-wait	19	21	ProcessStats
12	77	native	16	5	PackageManager
13	78	native	0	0	FileObserver
14	79	native	0	0	AccountManagerService
15	81	native	0	0	SyncHandlerThread
16	86	native	55	10	AlarmManager
17	83	native	0	1	UEventObserver
18	84	native	1	0	PowerManagerService.mScreenOffThread
19	85	native	5	0	PowerManagerService
20	87	native	16	2	WindowManager
21	88	native	706	64	WindowManagerPolicy
22	89	native	1	3	InputDispatcher
23	90	native	2	0	InputReader
24	91	native	4	4	NetdConnector
25	94	native	0	0	WifiService
26	92	native	6	0	ConnectivityThread
27	95	native	0	0	Tethering
28	96	native	0	0	MountService
29	97	native	4	0	VoldConnector
30	99	native	0	0	AudioService
31	101	native	0	0	SoundPool
32	102	native	0	0	SoundPoolThread
33	103	native	0	0	backup
34	107	timed-wait	7	17	watchdog
35	110	native	2	1	LocationManagerService
36	111	native	21	13	ThrottleService
37	122	native	0	0	GpsLocationProvider
38	160	native	0	0	Binder Thread #3
39	163	native	0	0	Binder Thread #4
40	164	native	3	0	Binder Thread #5
42	292	native	0	0	Binder Thread #9
44	231	native	0	0	Binder Thread #8
45	217	native	0	0	Binder Thread #6
46	229	native	0	0	Binder Thread #7
47	293	native	0	0	Binder Thread #10
48	295	native	0	0	Binder Thread #11

結構たくさんのスレッドが立ってますね。

勉強会でも話した内容ですが、ここまでの流れを簡単に述べると

1. kernelが/initを起動する
2. /initがinit.rcに従い /system/bin/app_process(Zygote) を --start-system-server引数付きで起動する
3. app_processがfork後、com.android.server.SystemServer#main を実行する(system_server)
4. com.android.server.SystemServer#main が android_server_SystemServer_init1(JNIEnv* env, jobject clazz)をJNI経由で呼び出し
5. android_server_SystemServer_init1() が system_init()を呼び出し
6. system_init()では Surfaceflingerのinstantiate等を行った後、SystemServer#init2をコールバック
7. SystemServer#init2が、 amdrpod.server.ServerThreadを生成、runする。
8. ServerThreadが各種サービス・マネージャー関連を生成、登録していく。それっぽい箇所を抜き出してみると
   • new EntropyService()
   • new PowerManagerService()
   • ActivityManagerService.main()
   • new TelephonyRegistry(context)
   • AttributeCache.init(context)
   • PackageManagerService.main()
   • ActivityManagerService.setSystemProcess()
   • context.getContentResolver()
   • new AccountManagerService(context)
   • ContentService.main()
   • ActivityManagerService.installSystemProviders()
   • new BatteryService(context)
   • new LightsService(context)
   • new VibratorService(context)
   • PowerManagerService#init()
   • new AlarmManagerService(context)
   • Watchdog.getInstance().init()
   • WindowManagerService.main()
   • ((ActivityManagerService)ServiceManager.getService("activity").setWindowManager
   • new BluetoothService(context)
   • new BluetoothA2dpService()
   • new DevicePolicyManagerService(context)
   • new StatusBarManagerService(context)
   • new ClipboardService(context)
   • new InputMethodManagerService()
   • new NetStatService()
   • NetworkManagementService.create()
   • ConnectivityService.getInstance()
   • new ThrottleService(context)
   • new AccessibilityManagerService(context)
   • new MountService(context)
   • new NotificationManagerService()
   • new DeviceStorageMonitorService(context)
   • new LocationManagerService(context)
   • new SearchManagerService(context)
   • new DropBoxManagerService()
   • new WallpaperManagerService(context)
   • new AudioService(context)
   • new HeadsetObserver(context)
   • new DockObserver()
   • new UsbObserver(context)
   • new UiModeManagerService(context)
   • new BackupManagerService(context)
   • new AppWidgetService(context)
   • new RecognitionManagerService(context)
   • new DiskStatsService(context)
   • new AdbSettingsObserver
   • VMRuntime.getRuntime().startJitCompilation()
9. この後、生成したサービスの一部のsystemReady()メソッドを実行していく
10. Looper.loop()

とまぁ、こんな処理が長々と一つのメソッドに・・・・長いわ！と途中で放り投げたくなるところでしたけど。余所からアクセスできるようにするものは、ServiceManager#addServiceしています。とりあえず緑にしておきました。なお、メソッドがstaticか否かまで確かめ切れていないので、色々記載に間違いがある気もしていますが・・・とりあえずメモ書きレベルだということでお許し下さい。

名前からもなんとなく想像がつきますが、Threadは、これらのクラス群の処理の中で生成、runされていくのではないでしょうか。近いうちにこのあたりも追いかけてみたいなと思います。

さて、このsystem_processも重要なのですが、先日psコマンドの一覧をtreeにして日記にあげた通り、他のJavaアプリケーションも、それぞれZygoteを親として生成されたVMプロセスとして動作しています。

• jp.co.omronsoft.openwnn
• com.android.phone
• com.android.systemui
• com.android.launcher
• android.process.acore
• com.android.mms
• android.process.media
• com.android.deskclock
• com.android.email
• com.android.protips
• com.android.music
• com.android.quicksearchbox

ここで気になるのが、第三回の勉強会で @l_b__ さんが疑問視されていた、Javaアプリを起動しているのは誰？という話です。

Zygoteが親なので、fork自体はZygoteプロセスなのでしょうが、誰がどのように起動しているものやら。このあたりも追いかけて次回のPF部のお題にあげたいところだったりします。