### Android Dalvik虚拟机的启动过程源码分析
#### 一、概述
在深入探讨Dalvik虚拟机（Dalvik Virtual Machine, DVM）的启动过程之前，我们需要了解DVM的基本概念及其在Android系统中的作用。DVM是Android操作系统中运行应用程序的核心组件之一，负责执行已编译好的.dex文件。它在Android平台上的地位类似于Java虚拟机（JVM）在Java平台上的角色。
#### 二、Zygote进程与DVM的关系
Android系统中，每个应用程序进程都由Zygote进程孵化而来。Zygote进程是Android系统在启动过程中由Init进程启动的一个特殊进程，它负责初始化并创建DVM实例。当用户启动一个应用程序时，Zygote进程会创建一个新的进程，并将自己内部的DVM实例复制到新进程中，这样每个应用程序都可以拥有自己的独立DVM实例。
#### 三、DVM启动过程详解
##### 3.1 Zygote进程启动流程
1. **Zygote进程的创建**：Zygote进程由Init进程启动，它会加载必要的库文件，并初始化环境。
2. **DVM实例的创建**：Zygote进程中会创建一个DVM实例，并将其保存在进程内存中。
3. **JNI方法注册**：Zygote进程中还会注册一些核心类的JNI方法，这些方法允许C/C++代码直接调用Java层的方法。
4. **Java运行时库加载**：Zygote进程会加载Java运行时库，并与其他进程共享这些库，以此来提高内存利用率。
##### 3.2 AndroidRuntime类的start函数
Zygote进程启动的关键在于`AndroidRuntime`类的`start`函数，该函数主要完成以下几个任务：
1. **调用startVm创建DVM实例**：这是启动DVM的关键步骤，通过调用`startVm`函数创建DVM实例，并将其保存在`mJavaVM`成员变量中。
2. **注册JNI方法**：通过调用`startReg`函数注册JNI方法。这些方法是预先定义好的，用于C/C++代码调用Java层的接口。
3. **启动Java层入口**：通过调用参数`className`所描述的Java类的静态成员函数`main`，作为Zygote进程的Java层入口。这个入口类通常是`com.android.internal.os.ZygoteInit`。
4. **清理工作**：在`ZygoteInit`类的`main`方法执行完毕后，会调用DVM实例的`DetachCurrentThread`和`DestroyJavaVM`函数，分别用于将主线程脱离DVM实例和销毁DVM实例。
#### 四、DVM实例的创建与JNI方法注册
##### 4.1 创建DVM实例
创建DVM实例的过程涉及到`startVm`函数，该函数主要执行以下操作：
1. **初始化JNI环境**：通过JNI接口初始化DVM，并获取DVM的句柄。
2. **设置DVM选项**：可以指定一系列选项来调整DVM的行为，如`-Xcheck:jni`等。
3. **加载类路径**：设置类路径，加载必要的类库。
4. **启动DVM**：最终通过JNI接口启动DVM。
##### 4.2 注册JNI方法
注册JNI方法的步骤如下：
1. **定义JNI方法**：首先需要定义要注册的JNI方法。
2. **注册JNI方法**：通过调用`startReg`函数注册这些方法。这些方法会在DVM启动后立即可用。
3. **调用JNI方法**：在C/C++代码中，可以通过JNI接口调用这些注册的Java方法。
#### 五、总结
通过对Zygote进程启动过程的深入了解，我们可以看到DVM的启动不仅仅涉及到了DVM实例的创建，还包含了JNI方法的注册和Java运行时库的加载等多个方面。这一过程充分利用了Linux内核的特性，如进程复制机制(fork)，实现了高效的应用程序进程启动机制。此外，通过Zygote进程孵化应用程序进程的方式，既提高了启动速度又减少了内存占用，尽管可能会略微影响开机速度，但整体上带来了显著的好处。
