Dalvik虛擬機進程模型研究

孫丹

摘要：不同于傳統Java程序，DaMk虛擬機能夠完成多個獨立進程創建。基于這種認識，本文在對Dalvik虛擬機展開分析的基礎上，對Dalvik虛擬機進程模型進行了探討，發現其能夠在吸收Linux和Java進程控制特點基礎上，利用特有進程實現API控制，因此在DaMk虛擬機應用時還要把握這一特征，加強平臺進程控制管理。

關鍵詞：DaMk虛擬機進程模型

引言

Android平臺目前是智能手機廣泛應用的平臺，其采用Dalvik虛擬機技術保證手機多個應用程序在運行過程中減少資源占用，并保持較高運行效率Da Mk虛擬機之所以能夠實現平臺程序兼容優化，與其進程創建特性有著直接關系。因此，還要加強Dalvik虛擬機進程模型分析，以便掌握Dalvik虛擬機進程創建優缺點，達到合理應用虛擬技術的目標。

1 Dalvik虛擬機概述

Dalvik虛擬機實際上就是Google公司為Android平臺設計的虛擬機，是Android移動設備平臺核心組成部分之一。采用Dalvik虛擬機，能夠為轉換為Dalvik Executable（簡稱，dex）格式的Java程序運行提供支持。作為Dalvik專用壓縮格式，.dex能夠在處理速度及內存有限的運算系統中得到應用，可以同時對多個虛擬機實例進行運用，并將每個應用當成是獨立Linux進程。通過創建獨立進程，能夠避免虛擬機崩潰時出現所有程序被關閉問題。但與此同時，創建多個獨立進程，可能導致系統運行速度減慢，因此Dalvik虛擬機被看成是拖慢Android的根本原因。

2 Dalvik虛擬機進程模型分析

2.1虛擬機進程與線程

所謂的Dalvik虛擬機進程，從通俗意義上來講就是Android應用程序進程，實際Dalvik虛擬機在創建進程時，將對一個成員函數進行調用。而一旦發現函數為JNI方法，其將直接跳轉到相應地址執行程序，即在本地操作系統上運行程序，并非利用虛擬機解釋器執行操作。因此采用JNI方法，可以實現Android應用程序與本地操作系統直接通信。除了對Java代碼進行執行，Dalvik虛擬機能夠執行Native代碼，即c/c++函數。在函數調用期間，虛擬機能夠利用本地操作系統直接進行進程或線程創建，得到相應的Linux進程和線程。利用Native代碼創建進程，需要對虛擬機進行加載.因此可以看成是虛擬機的一個進程。如果創建出的線程能夠對Java代碼進行執行，則能看成是虛擬機的一個線程。

2.2進程創建過程

Dalvik虛擬機進程能夠利用Activity Manager Service服務提供。分析進程創建過程可以發現，該服務能夠利用android.Os.Process類的靜態成員函數start進行Zygote進程創建，然后由該進程通過dalvik.system.Zygote類的靜態成員函數forkAndSpecialize實現虛擬機線程創建。相較于進程，線程占用資源少，能夠與其他線程共享資源。但線程管理相對麻煩，需要解決同步問題-個線程的崩潰可能引起其他線程崩潰從Java語言層面來講，可以利用java.lang.Thread類的成員函數start進行虛擬機線程創建。在實際創建過程中，將完成本地操作系統進程創建，得到Linux進程。不同于之前創建的Linux進程，該進程無對應虛擬機實例，因此不會自動附加到虛擬機中，而是需要對Java代碼進行執行才能完成附加。

2.3創建方法比較

由Dalvik虛擬機進程創建過程可知，其基本采用本地方法實現進程創建。采用fork方法，得到的子進程僅為半初始化狀態，是zygote進程。在父進程完成addNeWHeap調用的情況下，將采用寫時復制方式實現進程共享，完成初始化操作。采用forkAndSpecialize方法，將單獨完成子進程的創建，需要對HeapWorker線程進行啟動，完成對象終結函數的執行，進行對象清理和歸隊引用，從而完成線程調試。通過執行addNewHeap，能夠進行新堆創建，為特定任務運行提供支持。采用forkSystemServer方法，基本與forkAndSpecialize擁有相同進程創建過程，但在子進程結束后將不會進行父進程的創建。在Linux進程中，對forx進行調用，得到的父子進程堆棧不存在關聯，但除dex文件以往的其他文件均能對虛擬機核心庫代碼進行共享，因此不僅可以使Linux進程的優勢充分發揮，也能使系統內存得到節省。從比較結果來看，Dalvik虛擬機在對傳統Java進程控制API方式進行保留的同時，也對Linux操作系統特點進行了汲取，能夠利用特有進程實現API的控制，利用forx語義或控制信號實現進程創建，因此在系統啟動時就能完成系統服務進程創建。

3結論

綜上所述，在開源的Android系統中，Dalvik虛擬機能夠通過加強Java應用和吸取Linux特點利用特有進程完成API控制，因此才能在大量智能移動平臺上得到使用和移植。相信伴隨著虛擬技術的發展，Dalvik虛擬機也將突破運行速度方面的局限性。

參考文獻

[1]尹學淵，陳興蜀，陶術松，等.一種無代理虛擬機進程監控方法[J]，南京大學學報（自然科學），2019，55（02）：221 230.

[2]陳佳昕，虛擬機隱藏進程檢測系統設計與實現[J]現代計算機（專業版），2019（O1）：93-96.