再谈“如何学习和理解Android源码”

再谈“如何学习和理解Android源码”

一. 引子

对于Android源码，网上很多文章都只是列了整个源码的目录结构，这样，习惯性地就将读者引导到按照文章目录结构去阅读的道路上了。而在这篇文章中，贯穿的主线是“进程”，这其实也不难理解，因为计算机中唯一的活着的东西就是“进程”，所以才有kill命令。另外，要阅读的时候，要注重理解系统，而不仅仅是代码，当笔者阅读代码的时候，常常有这种感觉，陷入“惊叹于代码如何如何优美”，而忽略了去更加深入理解系统。另外，之所以称这篇文章为再谈，是因为之前（想想看，已经是３年前的事情了）的一篇博文“Android 启动过程”中已经按照“进程”这个思路大概分析了一下Android 启动过程了。想看的朋友，最好下载资源Android初始化流程：

http://download.youkuaiyun.com/detail/liranke/2037956

而本篇的目的，并不是真正地去分析Android源码，而是试图使读者从另外一个角度去学习和理解Android源码，这也正切合了标题的“如何”二字。

二. 一个进程列表的分析

好了，正式开始我们的“进程”之旅。

关于进程的概念，相信不用在这里繁述了，下面，是用ps命令列出的Android的一个进程列表，这个列表是从真机中而非虚拟机中获得的：

USER     PID   PPID  VSIZE RSS   WCHAN    PC         NAME
root     1     0     548   196   c00b8c14 0000d5cc S /init
root     2     0     0     0     c006bf70 00000000 S kthreadd
root     3     2     0     0     c005cc50 00000000 S ksoftirqd/0
root     4     2     0     0     c007e408 00000000 S watchdog/0
root     5     2     0     0     c0068eec 00000000 S events/0
root     6     2     0     0     c0068eec 00000000 S khelper
root     10    2     0     0     c0224f90 00000000 S suspend/0
root     81    2     0     0     c0068eec 00000000 S kblockd/0
root     89    2     0     0     c01f2f7c 00000000 S kseriod
root     111   2     0     0     c0068eec 00000000 S kmmcd
root     117   2     0     0     c0068eec 00000000 S btaddconn
root     118   2     0     0     c0068eec 00000000 S btdelconn
root     135   2     0     0     c00448e0 00000000 S bpmd
root     141   2     0     0     c008b5f4 00000000 S pdflush
root     142   2     0     0     c008b5f4 00000000 S pdflush
root     143   2     0     0     c008f948 00000000 S kswapd0
root     189   2     0     0     c0068eec 00000000 S aio/0
root     195   2     0     0     c01721f0 00000000 S mtdblockd
root     340   2     0     0     c01b4eb0 00000000 S accessory notif
root     349   2     0     0     c0068eec 00000000 S camera_task/0
root     376   2     0     0     c0061438 00000000 S w1_control
root     378   2     0     0     c0061438 00000000 S w1_bus_master1
root     386   2     0     0     c0068eec 00000000 S charge
root     428   2     0     0     c02ca26c 00000000 S krfcommd
root     430   2     0     0     c0068eec 00000000 S rpciod/0
root     724   2     0     0     c0216908 00000000 S mmcqd
root     726   1     772   180   c019dbc4 afe0c1dc S /system/bin/sh
system   727   1     840   188   c022d8a0 afe0c47c S /system/bin/servicemanager
root     729   1     1920  336   ffffffff afe0c1dc S /system/bin/mountd
root     730   1     704   176   c0257854 afe0ce0c S /system/bin/debuggerd
root     731   1     4132  628   c027e2f8 afe0ce0c S /opl/bin/tcmd
root     732   1     852   248   c00b92b0 afe0c5a4 S /opl/bin/adapter
radio    733   1     12796 648   ffffffff beaab18c S /system/bin/rild
root     734   1     72000 14172 c00b92b0 afe0c5a4 S zygote
root     735   1     33848 4512  ffffffff afe0c47c S /system/bin/mediaserver
root     736   1     1080  216   c00b8c14 bedc021c S /system/bin/dbus-daemon
root     737   1     832   208   c02b6e80 afe0c1dc S /system/bin/installd
root     740   1     856   260   c00b92b0 afe0c5a4 S /opl/bin/bpd
root     741   1     828   172   c00b8c14 afe0d27c S /opl/bin/battmond
root     768   1     720   272   c02265ec afe0c1dc S /system/bin/logcat
root     769   1     716   264   c02265ec afe0c1dc S /system/bin/logcat
root     816   2     0     0     c0068eec 00000000 S battery.0
system   825   734   574128 28360 ffffffff afe0c47c S system_server
radio    877   734   158260 20040 ffffffff afe0d404 S com.android.phone
app_5    879   734   100888 13616 ffffffff afe0d404 S android.process.acore
system   882   734   144664 24296 ffffffff afe0d404 S android.process.omsservice
app_45   884   734   92304 10932 ffffffff afe0d404 S com.motorola.motohome
app_22   890   734   117068 30228 ffffffff afe0d404 S oms.home
app_3    918   734   98760 12652 ffffffff afe0d404 S oms.widgetmanager
app_5    928   734   100888 13336 ffffffff afe0d404 S com.android.inputmethod.borqs
app_24   930   734   105176 19168 ffffffff afe0d404 S com.db4o.servo.search
app_18   960   734   104180 15208 ffffffff afe0d404 S com.android.mms
app_8    979   734   118860 14044 ffffffff afe0d404 S android.process.media
app_9    991   734   91980 12264 ffffffff afe0d404 S com.android.alarmclock
app_15   998   734   103144 12908 ffffffff afe0d404 S oms.dcd
system   1018  734   94732 13792 ffffffff afe0d404 S oms.dm
app_14   1025  734   95636 13036 ffffffff afe0d404 S com.android.calendar
app_42   1041  734   93292 11316 ffffffff afe0d404 S com.motorola.smsautoreg
app_40   1090  734   97152 15192 ffffffff afe0d404 S com.motorola.mtc
app_38   1102  734   93832 12868 ffffffff afe0d404 S com.streamezzo.browser.android
app_26   1115  734   96596 15084 ffffffff afe0d404 S oms.mediacenter
app_37   1126  734   98208 15212 ffffffff afe0d404 S com.hyfsoft.docviewer
app_20   1146  734   99260 15320 ffffffff afe0d404 S com.android.music
app_47   1157  734   100204 15964 ffffffff afe0d404 S com.motorola.camera
app_11   1183  734   122672 23576 ffffffff afe0d404 S com.android.browser
app_6    1199  734   117032 20388 ffffffff afe0d404 S oms.mobilemusic
system   1244  734   99292 15940 ffffffff afe0d404 S com.android.settings
app_23   1311  734   96932 16004 ffffffff afe0d404 S oms.bru
root     1334  2     0     0     c0216908 00000000 S mmcqd
app_8    1351  734   100308 15876 ffffffff afe0d404 S com.android.camera
app_1    1424  734   111904 17024 ffffffff afe0d404 S oms.messaging
app_4    1436  734   101172 15504 ffffffff afe0d404 S oms.mail
app_2    1484  734   100716 18128 ffffffff afe0d404 S com.ms
app_16   1663  734   101024 16748 ffffffff afe0d404 S oms.android.filemanager
root     1684  1     3364  176   ffffffff 0000e8f4 S /sbin/adbd
root     1692  1684  776   348   c0059cd4 afe0d0ac S /system/bin/sh
root     1724  1692  920   356   00000000 afe0c1dc R ps

OK,让我们看看这个长长的列表包含了些什么信息吧：
1. 大家知道，linux系统中，init的pid是就是1，而且它是linux内核启动之后的第一个进程，而它的

ppid（父进程）是0，这也表明，0也是个一个进程。事实上，linux内核的pid就是0。
2. pid 为2的进程是kthreadd，而它的父进程也是内核（pid为0的进程)，这个进程和它的子进程（诸如

ksoftirqd之类的ppid为2的进程）一起，可以处理包含但不限于内核cpu调度或者事件处理的一些功能。
3. 接下来，我们看到的了一系列以ppid为1的进程，包括我们熟悉的sh，servicemanager，

mountd,rild,zygote，mediaserver，logcat等等。它们的父进程是init,仔细阅读init的代码，就会发

现，其实，这些是在init.rc中指定的。另外，以上这些进程，都是一些C/C++代码写的，事实上，这时

候，java虚拟机(jvm)还没有启动，所以，现在根本不能运行java代码，也谈不上Android　framework,

　而至于Activity之类的，系统根本不知道是什么东东。后面，会着重介绍servicemanager，zygote。

而其它的，读者可以自己分析。
4. 从system_server开始，包括系统自己带的android应用程序，以及用户实现的android应用程序，它

们的父进程都是zygote。我们知道，每一个android应用程序都是一个jvm，所以，读者可以猜想，

zygote中会进行java虚拟机的装载以及runtime的初始化。另外，整个进程列表中，并没有看到Android

Framework相关的进程列表。事实上，读者的想法一点没有错，zygote初始化了jvm,而system_server就

是Android Framework组件的进程所在。因此，毫不夸张地说，zygote和system_server是Android　

Framework的基石。
5. 那么，上面这个进程列表是如何产生的。看最后三行，不难理解，我们从adbd 启动了一个shell,然

后，输入ps命令，就得到了上面这个进程列表。
6. 另外，从第一列USER（用户）的用度看，所有的Android应用程序（包括系统自带的）都是app_XXX,

熟悉Android应用程序开发的读者也知道，每一个Android应用程序都是独立的，有自己的UID。
7. 事实上，如果将上面所有的进程（特别是用户为root, sysytem）都理解了的话，那么，也就相当于

理解了Android系统。
8. 从以上列表，你还想到了什么？

三. 进程/system/bin/servicemanager：

1. servicemanager是一个可执行程序，代码位于：frameworks/base/cmds/servicemanager；
2. servicemanager是init通过init.rc加载的第一个进程；
3. 查看servicemanager的原码（service_manager.c），最重要的一句：binder_open(128*1024);　哦，我们看到了binder，而且它申请的内存空间是128*1024。正是有了servicemanager，系统的service和用户自己开发的service才可以正常运行；
4. 可以想到的是，binder是在servicemanager中进行数据结构的初始化，并打开了"/dev/binder"。

四. 进程zygote：
1. 代码位置：frameworks\base\core\java\com\android\internal\os
2. 主要作用：
    creat Jvm->fork SystemServer->start system_server

3. 详细请参考：　Android初始化流程：

http://download.youkuaiyun.com/detail/liranke/2037956

 

五.　进程system_server

1. 代码位置：frameworks\base\services\java\com\android\server：
2. 主要作用：初始化核心组件，事实上，就是Android framework层的组件，例如，POWER_SERVICE，ActivityManagerService，PackageManagerService，batteryService，LightsService，VibratorService，AlarmManagerService，WindowManagerService......,这些组件，大部分都是以service的形式存在的。正是因为如此，我们才可以在这些组件的基础上进行应用程序的开发。所以，frameworks\base\core\java\com\android\internal\os\SystemServer.java这个文件是必须要仔细看的，事实上，这个文件本身的代码结构是非常简单的。

3. 至此，已经到了Android　framework层了，剩下的就是那些组件各自的功能了，例如ActivityManagerService,PackageManagerService,WindowManagerService......

六. 后记

通过以上分析，我们就基本了解了Android的系统架构为什么是现在这个样子了。另外，在这个基础之上，如果感兴趣的话，再去分析和理解binder机制，adbd等，就会对系统更加熟悉了。祝读者在Android领域中展现出自己独特的风采！