Dalvik技術揭秘之二Dalvik虛擬機器的進入點

要分析Dalvik虛擬機器的代碼，到底從那裡開始比較好呢？從事軟體開發人員都知道，每個程式都有生命週期，都有出生點，也就是程式的進入位置。像C語言裡控制台程式是使用main函數作為進入點的，java程式也是使用main函數作為進入點。其實Dalvik虛擬機器作為應用程式啟動時，也是一樣的從main函數開始。從Dalvik虛擬機器源碼目錄dalvik/dalvikvm/Main.c檔案，就可以看到入口函數，如下：

/*

*Parse arguments. Most of it just gets passed through to the VM. The

*JNI spec defines a handful of standard arguments.

*/

intmain(int argc, char* const argv[])

{

JavaVM* vm = NULL;

JNIEnv* env = NULL;

JavaVMInitArgs initArgs;

JavaVMOption* options = NULL;

char* slashClass = NULL;

int optionCount, curOpt, i, argIdx;

int needExtra = JNI_FALSE;

int result = 1;

 

setvbuf(stdout, NULL, _IONBF, 0);

 

/* ignore argv[0] */

argv++;

argc--;

…...

 

因此，當你編譯Dalvik虛擬機器作為linux下x86應用程式來運行時，就需要注意了，這裡是它的入口。

 

也許你會問，為什麼需要Dalvik虛擬機器作為linux下x86應用程式運行，它不是在手機平台ARM裡啟動並執行嗎？這個問題問得好，問到點子上了。其實Dalvik虛擬機器作為linux下x86應用程式運行，是用來開發和調試使用的，當需要作為手機平台使用時，它不是從Main函數作為進入點。嵌入式的開發人員都知道，在一個資源有限平台裡開發和調試，都是一件不容易的事情，需要花費很多時間，那麼有沒有更好的方法來開發和調試呢？答案是有的。就是利用目前x86的平台，這樣可以使用x86大量的工具和資源，大大地提高開發效率，更容易調試系統的功能。在Dalvik虛擬機器進行開發新功能時，可以先在x86的平台上運行和調試通過，然後再編譯在ARM平台運行。我曾經修改這個虛擬機器的代碼後，再在系統裡編譯和運行，發覺剛剛編譯整個平台的時間，就非常多，在4核的CPU、4G記憶體的linux系統下，再利用make-j4等多核編譯技術，也需要好幾分鐘，這樣每修改幾行代碼，添加一些細小的功能，就需編譯測試一次，付出的時間成本太多了，顯然需要另找出路，那麼就是使用x86平台方式產生應用程式來測試。還有另外一個問題，就是單步調試的功能，在ARM平台也是比較麻煩的事情，程式有時會跑飛等等。

 

下面再來分析另外一個進入點，就是android的dalvik虛擬機器在ARM平台啟動並執行進入點。它顯然不會通過Main函數來載入的，而從初始化進程載入的服務Zygote開始的。從Zygote服務代碼，可以看到下面代碼：

runtime.start("com.android.internal.os.ZygoteInit",

startSystemServer);

這雷根據命令列參數來建立Dalvik虛擬機器，並從com.android.internal.os.ZygoteInit開始運行，然後啟動所有Dalvik虛擬服務。這這裡的runtime對象，就是類AppRuntime，而類AppRuntime繼承類AndroidRuntime，那麼類AndroidRuntime是何物呢？類AndroidRuntime是android平台核心架構裡的代碼，它是實現JNI的基石，也就是說所有Dalvik虛擬機器裡的應用程式要訪問底層系統的功能，都是通過JNI來實現的。可以從下面的檔案找到這個類：

frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp

在這個檔案裡，可以看到上面調用函數start的實現，如下：

/*

*Start the Android runtime. This involves starting the virtualmachine

*and calling the "static void main(String[] args)" method inthe class

*named by "className".

*/

voidAndroidRuntime::start(const char* className, const boolstartSystemServer)

{

LOGD("/n>>>>>>>>>>>>>>AndroidRuntime START <<<<<<<<<<<<<</n");

 

char* slashClassName = NULL;

char* cp;

JNIEnv* env;

 

blockSigpipe();

 

/*

* 'startSystemServer == true' means runtimeis obslete and not run from

* init.rc anymore, so we print out the bootstart event here.

*/

if (startSystemServer) {

/* track our progress through the bootsequence */

const int LOG_BOOT_PROGRESS_START = 3000;

LOG_EVENT_LONG(LOG_BOOT_PROGRESS_START,

ns2ms(systemTime(SYSTEM_TIME_MONOTONIC)));

}

 

const char* rootDir =getenv("ANDROID_ROOT");

if (rootDir == NULL) {

rootDir = "/system";

if (!hasDir("/system")) {

LOG_FATAL("No root directoryspecified, and /android does not exist.");

goto bail;

}

setenv("ANDROID_ROOT", rootDir,1);

}

 

//const char* kernelHack =getenv("LD_ASSUME_KERNEL");

//LOGD("FoundLD_ASSUME_KERNEL='%s'/n", kernelHack);

 

/* start the virtual machine */

if (startVm(&mJavaVM, &env) != 0)

goto bail;

 

/*

* Register android functions.

*/

if (startReg(env) < 0) {

LOGE("Unable to register all androidnatives/n");

goto bail;

}

 

從上面的程式碼片段裡，可以看到調用函數startVm，這個函數就是建立Dalvik虛擬機器，繼續查看函數startVm的程式碼片段，可以發現下面一段：

/*

* Initialize the VM.

*

* The JavaVM* is essentially per-process,and the JNIEnv* is per-thread.

* If this call succeeds, the VM is ready,and we can start issuing

* JNI calls.

*/

LOGD("JNI_CreateJavaVM Start.../n");

if (JNI_CreateJavaVM(pJavaVM, pEnv,&initArgs) < 0) {

LOGE("JNI_CreateJavaVM failed/n");

goto bail;

}

LOGD("JNI_CreateJavaVM End/n");

 

result = 0;

 

在這段代碼裡，主要任務就是初始化Dalvik虛擬機器，通過調用JNI_CreateJavaVM函數來實現的，而JNI_CreateJavaVM函數的實現，就是在檔案Dalvik/vm/Jni.c裡。

 

到這裡，就已經把另一個進入點分析完成了，通過上面的學習可以知道不同的入口，是來源於現實開發的需要，通過這些大型代碼工程，可以學習到很多開發技巧，提高效率的方法。