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Android架构纵横谈之——软件自愈能力 (2)

本系列2012年的时候发表在我的blog上面,现搬到公众号

接上回:

Android架构纵横谈之——软件自愈能力 (1)

上回书(Android架构纵横谈之——软件自愈能力 (1))我们说到Android里的init会监测init.rc中启动的service并根据情况重启之。今回书我们说Android中生死与共的Zygote和SystemServer。

第二只狗:忠犬八公

本回书,我们说第二只狗,忠犬八公。1925年5月,八公的主人上野因病猝然去世,然而八公犬并不懂人事,依然每天到涩谷站去等候主人的归来。直到最后死去。1935年3月,八公因患丝虫性象皮病而死亡。十年生死两茫茫,不思量,自难忘。所谓爱者,大抵如此。在这个小三流行的世界,什么样的人还珍视婚姻的责任和当初的誓言?

本回书我们要谈的是Zygote和SystemServer的生死与共,执子之手,与子偕老,Zygote和SystemServer用全部的生命来演绎这段忠贞的爱情,当死去时,与子成蝶,如果有来生,我们还在一起。

Zygote是Android系统的核心,受精卵的意思,Android framework大家族的祖先。她的妈贵姓呢?就是上回书里说的init。Zygote是Java世界的生产者,Android的女娲,她通过runSelectLoopMode()不断监听来自应用程序的透过ActivityManagerService的启动需求,并fork出相应的进程。而SystemServer是Android世界里的核心价值,SurfaceFlinger以及Java服务如PowerManagerService、 WindowManagerService、ActivityManagerService等都是他启动的,并成为他的一部分,他带的嗷嗷叫的兵,共同运行于SystemServer进程空间。可以说,SystemServer的崩溃基本意味着Android的Framework的崩溃。SystemServer是Android里兵马大元帅。基本上,在Android的世界里,能与SystemServer和Zygote彼此相配的,也就只有对方。那么SystemServer百战而死后,Zygote应该是万念俱灰,其实真地没有活着的必要。

在Android中,SystemServer是由 Zygote分叉出来的,相关代码位于dalvik/vm/native/dalvik_system_Zygote.c中:

其中的forkAndSpecializeCommon()会fork出SystemServer,Zygote马上用waitpid(pid, &status,WNOHANG)等待SystemServer的死亡,注意其中的参数为WNOHANG,意思就是说等不等地到SystemServer退出,waitpid()都不会阻塞,如果发现SystemServer死了,它会无条件调用kill(getpid(), SIGKILL)殉情。这个瞬间的等待按照注释是为了防止很小的一段时间窗口里,真正等SystemServer死的代码还没注意到SystemServer的PID。SIGKILL牛就牛在是不能被忽略的信号,这点和CTRL+C对应的SIGINT不同。

有些同学就要问了,一个进程莫名其妙地kill掉了自己,有时候我们还强行用kill命令去杀死Linux的进程,这个时候它原本申请的内存什么的,不是泄露了吗?譬如我malloc了一些内存,你杀死我的时候我还没free,这些内存不是侧露了吗?我已经反复在各个公司演讲的时候说了,内存泄露分为两种境界,一个是人死了,钱还没花完,你malloc的内存还没释放进程就死了,我们说,这个问题在Linux不存在,进程是个资源封装的单位,进程挂的时候,资源会被内核释放掉的,死的时候还仅仅有个僵尸而已。第二个境界是,人活着,钱没了,这个问题才是Linux真正担心的,一个多线程的程序,运行过程中反复申请和释放内存,但是释放的与申请的不对应,就慢慢地吃内存,这个进程的内存消耗曲线振荡上升,直到耗尽内存。

所以,在Linux世界里,我们不用担心人死了,钱还没花完的问题 。我们要担心的是,人活着,钱没了的问题。

说HTC Android手机号称的1秒快速启动,根据我们的跟踪就是关机时候杀进程,然后suspend,之后resume回来,由于前面进程都杀了,所以你看到个干净的桌面。所以,神马都是浮云啊。

废话少说,你刚才还说Zygote和SystemServer 生死与共,怎么就才等了一下呢?不是要负责一辈子的吗?我们回到forkAndSpecializeCommon(),继续挖掘:

其中的setSignalHandler()会设置SIGCHLD的信号处理函数,而这个信号处理函数就会判断是否SystemServer死了,如果是,就自杀殉情:

当SystemServer死去,Zygote的花轿在它坟前路过,见Zygote走出轿来,脱去红装,一身素服,缓缓地走到坟前, 跪下来放声大哭,霎时间风雨飘摇,雷声大作,“轰”的一声,坟墓裂开了,Zygote似乎又见到了SystemServer那温柔的面庞,她微笑着纵身跳了进去。接着又是一声巨响,坟墓合上了。这时风消云散,雨过天晴,各种野花在风中轻柔地摇曳,一对美丽的蝴蝶从坟头飞出来,在阳光下自由地翩翩起舞。

当Zygote也死去,由于Zygote是有户口的,上回书中的第一只狗, 肩负其使命,会重启Zygote,于是SystemServer也随Zygote重启,生生世世不分离。

这里要特别说明的是,当zygote死去的时候,上回书中的init中的wait_for_one_process()会透过给 “- zygote_pid”发SIGKILL,从而杀死Zygote对应的进程组,因此整个Java世界都宣告结束:

由于几乎所有的Java应用都依赖于SystemServer中的service,如果SystemServer崩溃,Zygote不死并且不导致整个Java世界死亡,实际上系统没有任何办法把状态恢复到SystemServer崩溃之前的状态 ,那么各个apk所看到的SystemServer中各个service的状态也无法恢复,所以整个Java世界死亡并重启就成为唯一的选择。

本回书就说到这里,下回书我们说SystemServer的看门狗。欲知后事如何,请听下回分解。

谨以本回,献给全天下的有情人,愿有情人终成眷属。对金钱与物质的无限度的追求,让我们迷失了方向,而真正的幸福,是与你的爱人平凡的终生相守。

相思似海深,旧事如天远。 泪滴千千万万行,更使人、愁肠断。 要见无因见,拚了终难拚。 若是前生未有缘,待重结、来生愿。

本文分享自微信公众号 - Linux阅码场(LinuxDev),作者:宋宝华

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原始发表时间:2018-05-29

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