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[實踐] Android5.1.1源碼 - 讓某個APP以解釋執行模式運行

前言

本文的實踐修改了Android5.1.1的源碼。

本文隻簡單的講了一下原理。在“實踐”一節講了具體做法。

本文的內容涉及Art模式下dex加載的知識，想要詳細了解這部分知識可以去看老羅的文章：

Android運行時ART簡要介紹和學習計劃

Android運行時ART加載OAT文件的過程分析

Android運行時ART加載類和方法的過程分析

Android運行時ART執行類方法的過程分析

本文的內容涉及zygote，如果不知道zygote是什麼，或者好奇zygote如何啟動，可以去看老羅的文章：
Android係統進程Zygote啟動過程的源代碼分析

老羅的文章分析的是Android2.3的源碼，所以下麵提到的與zygote有關的函數在老羅的文章裏麵可能沒有，如果想要對下麵提到的與zygote有關的函數有一個簡單的了解可以看我的文章：Android5.1.1源碼 - zygote fork出的子進程如何權限降級

原理簡介

怎麼才能讓方法解釋執行

在函數ClassLinker::LinkCode中會鏈接dex中的方法代碼，這個函數的定義在文件”art/runtime/class_linker.cc”中，下麵是它的源碼（這裏隻列出了與本文有關的部分）：

在這個函數中調用了NeedsInterpreter函數判斷當前方法是否要解釋執行，如果返回值為true，即局部變量enter_interpreter被賦值為true，那麼調用ArtMethod類中的SetEntryPointFromQuickCompiledCode函數並將GetQuickToInterpreterBridge()的返回值傳入，GetQuickToInterpreterBridge()函數返回用於解釋執行的函數的入口地址，這個入口函數解釋執行dex中的方法。

那麼現在來看看NeedsInterpreter函數，這個函數的定義在文件”art/runtime/class_linker.cc”中，下麵是它的源碼：

當”Runtime::Current()->GetInstrumentation()->InterpretOnly()”返回true且不是本地方法和代理方法，那麼這個函數就會返回true，否則返回false。

InterpretOnly函數是Instrumentation類的成員函數，它的函數定義在文件”art/runtime/instrumentation.h”中，下麵是它的源碼：

interpret_only_是類Instrumentation的成員變量，是布爾類型。可以發現InterpretOnly函數僅僅是將”interpret_only_”返回，如果將interpret_only_設置為true，那麼根據上文分析，所有“非本地且非代理”方法都將被解釋執行。

那麼如何將interpret_only_設置為true哪，在Instrumentation類中有一個ForceInterpretOnly函數，下麵是這個函數的源碼：

這個函數是Instrumentation類的公有成員函數，所以直接調用這個函數即可將interpret_only_設置為true。

這裏有一個問題，將interpret_only_設置為true，那麼“非本地且非代理”方法在鏈接代碼時都將被設置成解釋執行，那麼會不會影響到其他的APP進程？不會，因為ClassLinker::LinkCode函數對方法的鏈接是在APP進程的內存中進行的，所以這個操作並不會影響到其他進程。

這裏進行一個小節，當執行”Runtime::Current()->GetInstrumentation()->ForceInterpretOnly()”語句時，會把Instrumentation對象的interpret_only_成員變量設置為true。那麼當方法是“非本地且非代理”方法時，NeedsInterpreter函數將返回true，那麼在ClassLinker::LinkCode函數中會將這個方法設置為解釋執行。

如果要將APP中所有方法都設置為解釋執行，那麼就需要在鏈接APP的dex中的方法代碼之前執行”Runtime::Current()->GetInstrumentation()->ForceInterpretOnly()”語句。

調用ForceInterpretOnly函數的時機

我的辦法是在EnableDebugFeatures函數中調用ForceInterpretOnly函數，在這一節中會先說明Android如何執行到EnableDebugFeatures函數，然後會說明在EnableDebugFeatures函數中調用ForceInterpretOnly函數的好處。

所有的Android應用進程都是zygote fork出來的，fork APP進程時的函數調用路徑：

調用完ForkAndSpecializeCommon函數後APP進程就被fork出來了。

ForkAndSpecializeCommon函數定義在文件”frameworks/base/core/jni/com_android_internal_os_Zygote.cpp”中，下麵它的源碼：

gCallPostForkChildHooks是一個全局變量，它在com_android_internal_os_Zygote.cpp文件的register_com_android_internal_os_Zygote函數中被初始化。

env->CallStaticVoidMethod(…)語句調用了Java方法”Zygote.callPostForkChildHooks”。

下麵是Zygote.callPostForkChildHooks方法的源碼，這個方法在文件”frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/Zygote.java”中：

VM_HOOKS是Zygote類的成員變量，下麵是它的定義：

VM_HOOKS.postForkChild調用的就是ZygoteHooks類中的成員方法postForkChild，這個方法在文件”libcore/dalvik/src/main/java/dalvik/system/ZygoteHooks.java”中，下麵是它的源碼：

這個方法中調用了native函數nativePostForkChild，nativePostForkChild函數的C層代碼在文件”/home/sowuy/android/system/art/runtime/native/dalvik_system_ZygoteHooks.cc”中，下麵是它的源碼：