整理Android手机，核心进程和线程情况
一、概括
系统启动架构图：
上图在Android系统-开篇中有讲解，是从Android系统启动的角度来分析，本文是从进程/线程的视角来分析该问题。
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_process | Java界的第一个进程，分32位和64位 |
| servicemanager | /system/bin/servicemanager | Binder的守护进程 |
| media | /system/bin/mediaserver | 多媒体服务的进程 |
| ueventd | /sbin/ueventd | uevent守护进程 |
| healthd | /sbin/healthd | 电池的守护进程 |
| logd | /system/bin/logd | log的守护进程 |
| adbd | /sbin/adbd | adbd进程(Socket IPC) |
| lmkd | /system/bin/lmkd | lowmemorykiller守护进程 |
| console | /system/bin/sh | 控制台 |
| vold | /system/bin/vold | volume守护进程 |
| netd | /system/bin/netd | network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/rild | Radio Interface Layer的守护进程 |
| installd | /system/bin/installd | 安装的守护进程 |
| surfaceflinger | /system/bin/surfaceflinger | UI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_server | Java 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.wifi | Wifi应用进程 |
| … | … |
三、线程
3.1 Zygote 子线程
在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：
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 |
| ActivityManager | ActivityManagerService线程 |
| PerformanaceCont | system_server专有 |
| FileObserver | system_server专有 |
| CpuTracker | 统计进程CPU信息 |
| PowerManagerSer | system_server专有 |
| PackageManager | system_server专有 |
| watchdog | system_server专有 |
| WifiMonitor | system_server专有 |
| UEventObserver | system_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.settings | settings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 |
|---|---|---|
| 0 | 2 | 分别为init， kthreadd |
| init | 55 | 用户进程 |
| kthreadd | 303 | 内核进程 |
| zygote64 | 41 | 64位zygote |
| zygote | 3 | 32位zygote |
| qseecomd | 1 | 高通安全执行环境 |
| adbd | 2 | 打开了2个adb窗口 |
| sh | 2 | 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)