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Android进程整理

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Android

一、概括

1.1 父进程

在所有进程中,以父进程的姿态存在的进程(即图中的浅红色项),如下:

  • kthreadd进程: 是所有内核进程的父进程

  • init进程 : 是所有用户进程的父进程(或者父父进程)

  • zygote进程 : 是所有上层Java进程的父进程,另外zygote的父进程是init进程。

1.2 重量级进程

在Android进程中,有3个非常重要的进程(即图中的深紫色项),如下:

  • system_server:是由zygote孵化而来的,是zygote的首席大弟子,托起整个Java framework的所有service,比如ActivityManagerService, PowerManagerService等等。

  • mediaserver:是由init孵化而来的,托起整个C++ framework的所有service,比如AudioFlinger, MediaPlayerService等等。

  • servicemanager:是由init孵化而来的,是整个Binder架构(IPC)的大管家,所有大大小小的service都需要先请示servicemanager。

二、进程

Android进程从大类来划分,可分为内核进程和用户进程。

2.1 kthreadd子进程

kthreadd进程(2号进程),是Linux系统的内核进程,是所有内核进程的鼻祖。

由Kthreadd孵化出来的内核守护进程,这些进程位于系统启动架构图中的kernel的深蓝色块。下面列举常见的内核进程:

进程名解释
ksoftirqd/0
kworkder/0:0H
migration/0
watchdog/0
binder
rcu_sched
perf
netns
rpm-smd
mpm
writeback
system
irq/261-msm_iom
mdss_dsi_event
kgsl-events
spi
therm_core:noti
msm_thermal:hot

内核进程都不存在子进程与子线程,并且所有内核进程的用户都是root.

每个内核进程的作用,后续再补上

2.2 init子进程

init进程(1号进程),是Linux系统的用户空间进程,或者说是Android的第一个用户空间进程。

下面列举常见的由init进程孵化而来的用户进程:

进程名进程文件作用
zygote/system/bin/app_processJava界的第一个进程,分32位和64位
servicemanager/system/bin/servicemanagerBinder的守护进程
media/system/bin/mediaserver多媒体服务的进程
ueventd/sbin/ueventduevent守护进程
healthd/sbin/healthd电池的守护进程
logd/system/bin/logdlog的守护进程
adbd/sbin/adbdadbd进程(Socket IPC)
lmkd/system/bin/lmkdlowmemorykiller守护进程
console/system/bin/sh控制台
vold/system/bin/voldvolume守护进程
netd/system/bin/netdnetwork守护进程
debuggerd/system/bin/debuggerd用于调试程序异常退出
debuggerd64/system/bin/debuggerd64用于调试程序异常退出
ril-daemon/system/bin/rildRadio Interface Layer的守护进程
installd/system/bin/installd安装的守护进程
surfaceflinger/system/bin/surfaceflingerUI帧相关的进程

servicemanager,作为Binder架构的一个大管家,所有注册服务、获取服务,都需要经过servicemanager,更多关于servicemanager查看Binder系列文章。

2.3 Zygote子进程

Zygote本身是一个Native的应用程序,刚开始的名字为“app_process”,运行过程中,通过系统调用将自己名字改为Zygote。是所有上层Java进程的父进程,android系统中还有另一个Zygote64进程,用于孵化64位的应用进程。

在图中的红色线,便是Zygote fork出来的进程,所有的App进程都是由Zygote fork产生的。

下面列举Zyogte进程孵化的部分子进程

进程名解释
system_serverJava framework的各种services都依赖此进程
com.android.phone电话应用进程
android.process.acore通讯录进程
android.process.media多媒体应用进程
com.android.settings设置进程
com.android.wifiWifi应用进程

三、线程

3.1 Zygote 子线程

adb shell终端,输入:

ps -t | grep -E "NAME| 497 "

解释: -E "NAME| 497 " 是输出时能多显示NAME的那一行,方便查看每一列代表的具体含义,497是Zygote的进程号。

共享父进程的地址空间的便是子线程,即VSIZE必然相同,否则就是子进程,如下图:

ps_zygote64

图中红色圈起来的便是子线程,其他都是子进程。

可见Zygote的子线程如下:

线程名解释
ReferenceQueueD引用队列的守护线程
FinalizerDaemon析构的守护线程
FinalizerWatchd析构监控的守护线程
HeapTrimmerDaem堆整理的守护线程
GCDaemon执行GC的守护线程

这5个线程都是与虚拟机息息相关的线程,之后所有由Zygote直接或间接孵化的子进程,都会包含这5个线程,那么就在其线程说明中,不再重复,而是以“用于GC”的字样来表示。后续有空会专门针对Android的虚拟机展开讨论。

3.2 system_server 子线程

Java Framework中的service都运行在system_server进程中,system_server内的子线程很多,统计了下自己身边的手机有system_server有122个线程。下面列举部分子线程:

线程名解释
system_server包含4个此同名线程
Heap thread poo异步的HeapWorker, 包含5个
Signal Catcher捕捉Kernel信号,比如SIGNAL_QUIT
JDWP虚拟机调试的线程
ReferenceQueueD用于GC
FinalizerDaemon用于GC
FinalizerWatchd用于GC
HeapTrimmerDaem用于GC
GCDaemon用于GC
Binder_IPC线程, 包含16个
Thread_普通线程,包含若干个
AsyncTask #异步任务,包含若干个
RenderThread渲染线程,可以包含若干个
ActivityManagerActivityManagerService线程
PerformanaceContsystem_server专有
FileObserversystem_server专有
CpuTracker统计进程CPU信息
PowerManagerSersystem_server专有
PackageManagersystem_server专有
watchdogsystem_server专有
WifiMonitorsystem_server专有
UEventObserversystem_server专有

ActivityManagerService线程是一个ServerThread线程。进程结构体task_struct的comm字段是一个长度为16的char型,故进程名最长为15个字符。

3.3 mediaserver 子线程

mediaserver 子线程,如下:

线程名
mediaserver
ApmTone
ApmAudio
ApmOutput
Safe Speaker Th
AudioOut_2
FastMixer
AudioOut_4
FastMixer
AudioOut_6
Binder_1
Binder_2

每个线程的作用,后续再补上

3.4 app 子线程

此处以settings为例

线程名解释
com.android.settingssettings进程
Heap thread poo异步的HeapWorker, 包含5个
Signal Catcher捕捉Kernel信号,比如SIGNAL_QUIT
JDWP虚拟机调试的线程
ReferenceQueueD用于GC
FinalizerDaemon用于GC
FinalizerWatchd用于GC
HeapTrimmerDaem用于GC
GCDaemon用于GC
Binder_1用于IPC
Binder_2用于IPC
pool-m-thread-n线程池m中的第n个线程,包含若干个
AsyncTask #1异常任务
RenderThread会有若干个
WifiManager管理wifi的线程

一般地,每个apk都会产生2或3个Binder线程,Apk运行的Activity或service都会产生2个Binder线程。

关于Binder问题

  • 主线程是由 Zygote母体生成的;

  • 线程池:首次创建第一个Binder线程A,然后监听BR_SPAWN_LOOPER事件,收到后创建第二个Binder线程B,线程B继续监听BR_SPAWN_LOOPER事件,收到后创建第三个Binder线程C。总共创建3个Bindr线程,这是Binder协议决定。根据系统处理器数目以及应用程序的负载强度,线程池的线程数目可以动态调整,这是Binder优化需要考虑的。

四、进程统计

下面以一台基于Android 5.1.1的手机为例,统计以“父进程”作为PPID的进程个数统计表:

父进程个数解释
02分别为init, kthreadd
init55用户进程
kthreadd303内核进程
zygote644164位zygote
zygote332位zygote
qseecomd1高通安全执行环境
adbd2打开了2个adb窗口
sh2分别为ps, grep

图中zygote64/zygote/qseecomd/adbd的父进程都是init进程,而sh的父进程是adbd,而adb和qseecomd的父进程都是init进程。

手机总计:407个进程,1575个线程。(该数据仅供参考,让大家对手机当前的进程和线程的数量级有个大概的感观)

原文链接:http://www.apkbus.com/blog-705730-60918.html

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