Android中的进程名和线程名

Z时代
2024-01-10
分类：综合

本文分析基于Android S(12)

古人起名颇为讲究，不单有名，还有字。文人雅士有时还会给自己取个“别号”。所谓“名为正体，字以表德，号以寓怀”，三者共同展现一个人的品格和追求。在Android的世界里，进程和线程的名称也多种多样，有的地方用的是“名”，用的地方用的是“字”，并不统一。所以本文的目的就是深究本质，让观众老爷们知道，拿掉这些代号后的主体到底是谁。先来浅问几个问题：

Android应用的主线程在trace文件中的名称是什么？在tombstone文件中的名称又是什么？
Java层创建的新线程默认名称是什么？Native层创建的新线程默认名称又是什么？
Trace文件最顶部的"Cmd line"本意为何？为什么它会和应用的包名一致？
Ps -A(或ps -e)显示的结果里，CMD那一列显示的是什么？为何有的名称用"[]"括起来了？

研究事物时，我们要用历史变迁的角度来思考。因此，想要理解Android，必先理解Linux。

1. Linux 视角下的进程名和线程名

Linux kernel中有一个重要的概念：task\_struct。我将它理解为调度实体，也即参与调度的基本单元。从执行角度来看，一个线程就是一个调度实体。从内存角度来看，多个线程组成进程的概念，它们之间共享用户空间的内存（当然，线程间共享的不仅仅是内存）。

当我们需要启动一个新程序时，首先会通过fork或clone得到一个新的运行实体。之后在新的运行实体中通过exec来启动程序。Exec有很多变种，咱们以常见的excel为例。

int execl(const char *pathname, const char *arg, ... /*, (char *) NULL */);

1.1 Command Line

该函数的第一个参数是可执行文件的路径名，后面的参数则共同构成command line。内核在处理这些command line参数时，会将它们顺次连接地存放在栈底，每个参数中间通过'\0'进行分隔。这些参数在程序启动后会传递给main方法，也即我们经常看到的argv[]。按照约定俗成的规定（非强制），第一个参数(argv[0]指向的字符串)是文件名，当然如果你喜欢，也可以传入任何其他字符串。

比如下面的输入，最终产生的command line就是"banana\0-l\0"，\0对应的ASCII码为0x00。

execl("/bin/ls", "banana", "-l", NULL);

由于command line中各个字符串通过'\0'进行分隔，因此如果简单地通过printf进行输出，我们将只会看到argv[0]指向的字符串。如果想要完整地获取command line中的所有内容，通常需要一些特殊处理。如下是Android提供的两种获取方式，get_command_line将获取其中所有的字符串，而get_process_name只会获取argv[0]指向的字符串，对纯native进程而言，它通常是可执行文件的名称，也可以理解为进程名。不过对于Android应用而言，它却有别的含义。此处按下不表，后文再述。

[/system/core/debuggerd/util.cpp]

std::vector<std::string> get_command_line(pid_t pid) {
  std::vector<std::string> result;
  std::string cmdline;
  android::base::ReadFileToString(android::base::StringPrintf("/proc/%d/cmdline", pid), &cmdline);
  auto it = cmdline.cbegin();
  while (it != cmdline.cend()) {
    // string::iterator is a wrapped type, not a raw char*.
    auto terminator = std::find(it, cmdline.cend(), '\0');
    result.emplace_back(it, terminator);
    it = std::find_if(terminator, cmdline.cend(), [](char c) { return c != '\0'; });
  }
  if (result.empty()) {
    result.emplace_back("<unknown>");
  }
  return result;
}
std::string get_process_name(pid_t pid) {
  std::string result = "<unknown>";
  android::base::ReadFileToString(android::base::StringPrintf("/proc/%d/cmdline", pid), &result);
  // We only want the name, not the whole command line, so truncate at the first NUL.
  return result.c_str();
}

上文提到，command line会顺次连接地存放在栈底，也即用户空间。当我们在adb shell中执行cat /proc/[pid]/cmdline指令时，本质上是访问一个特殊的文件节点(该文件节点只可读)。这个访问动作最后会触发内核空间的一个函数，如下。

[/kernel/common/fs/proc/base.c]

REG("cmdline",    S_IRUGO, proc_pid_cmdline_ops),

[/kernel//common/fs/proc/base.c]

static const struct file_operations proc_pid_cmdline_ops = {
    .read    = proc_pid_cmdline_read,
    .llseek    = generic_file_llseek,
};

proc_pid_cmdline_read函数会通过access_remote_vm来访问[pid]进程的地址空间，进而获得它存放在用户空间的command line数据，并将其拷贝到输出的buffer中。因此，command line数据并不存在于内核地址空间。

1.2 Command Name

每一个调度实体都有自己的名字，也即task\_struct中的"comm"字段。Comm本意为command name，并非上述的command line，这里要注意区分。

[/kernel/common/include/linux/sched.h]

/* Task command name length: */
#define TASK_COMM_LEN            16
...
struct task_struct {
  ...
  /*
   * executable name, excluding path.
   *
   * - normally initialized setup_new_exec()
   * - access it with [gs]et_task_comm()
   * - lock it with task_lock()
   */
  char                comm[TASK_COMM_LEN];
  ...
}

comm字符串存储的到底是什么？只有源码最清楚。当我们调用exec执行可执行文件时，它在kernel层会调用load_elf_binary，其中便会设置task_strcut.comm字段。

[/kernel/common/fs/exec.c]

__set_task_comm(me, kbasename(bprm->filename), true);

[/kernel/common/include/linux/string.h]

/**
 * kbasename - return the last part of a pathname.
 *
 * @path: path to extract the filename from.
 */
static inline const char *kbasename(const char *path)
{
    const char *tail = strrchr(path, '/');
    return tail ? tail + 1 : path;
}

Exec传入的第一个参数虽说是文件名，但它是带有路径的文件名，譬如/system/bin/surfaceflinger，而存入comm字段的名称则是剥离路径的文件名，也即surfaceflinger。另外需要注意的是，comm长度为16，任何过长的文件名都会被截断。因此，comm最初始的含义为可执行文件的名称，不过随着系统的发展，它的含义早已超出当初的设定。

2. Ps视角下的进程名和线程名

Ps最初是Linux shell中的一个指令，用于展示进程相关的一些信息。不过Android采用的是toybox里的实现，和原生ps在使用方法上有些许差异。源码位于/external/toybox/toys/posix/ps.c。

Toybox combines the most common Linux command line utilities together into a single BSD-licensed executable that's simple, small, fast, reasonably standards-compliant, and powerful enough to turn Android into a development environment. See the links on the left for details.

2.1 Ps -A显示的进程名

ps -A和ps -e执行的是同一个动作，都是显示所有进程。

-A All -e Synonym for -A

下面是ps -A的一个示例输出。

# ps -A USER PID PPID VSZ RSS WCHAN ADDR S NAME root 1 0 13001184 14608 do_epoll_+ 0 S init root 2 0 0 0 kthreadd 0 S [kthreadd] root 3 2 0 0 rescuer_t+ 0 I [rcu_gp] ... logd 278 1 13036024 7516 __do_sys_+ 0 S logd lmkd 279 1 13060480 7372 do_epoll_+ 0 S lmkd system 1383 1 13504456 60264 do_epoll_+ 0 S surfaceflinger ... u0_a150 5280 1105 16943368 103628 do_freeze+ 0 S com.android.mms u0_a190 5334 1105 16966004 134128 do_freeze+ 0 S com.android.permissioncontroller u0_a37 5352 1105 16778080 100784 do_freeze+ 0 S com.android.providers.calendar

注意最后一列：NAME，它的含义如下所示：Process name。可是看完上面的输出，会发现有几个奇怪的点。

为什么有的进程名是可执行文件的名称，有的却是应用的包名？
为什么有的进程名会用方括号括住？

下面我们翻译翻译，什么TM的是TM的进程名。

[/external/toybox/toys/posix/ps.c]

// String fields (-1 is procpid->str, rest are str+offset[1-slot])
{"TTY", "Controlling terminal", -8, -2},
{"WCHAN", "Wait location in kernel", -6, -3},
{"LABEL", "Security label", -30, -4},
{"COMM", "EXE filename (/proc/PID/exe)", -27, -5},
{"NAME", "Process name (PID's argv[0])", -27, -7},
{"COMMAND", "EXE path (/proc/PID/exe)", -27, -5},
{"CMDLINE", "Command line (argv[])", -27, -6},
{"ARGS", "CMDLINE minus initial path", -27, -6},
{"CMD", "Thread name (/proc/TID/stat:2)", -15, -1},

Process name按照上述的注释，可以理解为argv[0]指向的字符串。这个数据从/proc/[pid]/cmdline文件节点读出，但需要经过一些特殊的处理。

[/external/toybox/toys/posix/ps.c]

struct {
  char *name;     // Path under /proc/$PID directory
  long long bits; // Only fetch extra data if an -o field is displaying it
} fetch[] = {
  // sources for procpid->offset[] data
  {"fd/", _PS_TTY}, {"wchan", _PS_WCHAN}, {"attr/current", _PS_LABEL},
  {"exe", _PS_COMMAND|_PS_COMM}, {"cmdline", _PS_CMDLINE|_PS_ARGS|_PS_NAME},
  {"", _PS_NAME}
};

从cmdline文件节点读出来的原始信息包含所有参数，它们中间由'\0'进行分隔。Ps进程拿到这些数据后将会进行如下处理：

（假设我们拿到的原始信息是："/system/bin/top\0-d\04\0"）

将所有的'\0'用空格代替，处理后的字符串可以显示在CMDLINE列。(处理后变为："/system/bin/top -d 4")
将之前代替的第一个'\0'前的字符串作为argv[0]，并将argv[0]字符串最后一个'/'前的信息去除，只保留基本的文件名（英文又称basename），处理后的字符串可以显示在NAME列。（处理后变为："top"）
将argv[0]中的路径信息去除，但是保留后续的参数信息，处理后的字符串可以显示在ARGS列。（处理后变为："top -d 4"）

因此我们可以知道，cmdline文件节点读出的信息最终被用在了三个地方，有点一鱼三吃的感觉。

最终显示在ps -A中的进程名，是argv[0]字符串的basename，通常是可执行文件的名称。而Android应用之所以显示为包名，是因为进程启动过程中改写了argv[0]的值，这个放到后面再说。

那为什么有些进程名用方括号括起来了呢？

答案是这些进程没有cmdline（内核进程和一些特殊的用户进程）。当cmdline文件节点读不到任何信息时，ps会将该进程的task_struct.comm值取出，并用方括号括住来替代显示。对这些进程而言，CMDLINE、NAME和ARGS列显示的都是同一个字符串。所以看到这样的进程名时，我们大概率可以推测这是一个内核进程。

2.2 Top显示的进程名

Top显示的进程名为ARGS（具体含义见#2.1）。严格来说，它不能叫做”进程名“，而应该叫”参数列表“。这里我们以top进程示例（第二行），可以看到ARGS为"top -d 4"，它包含了后续的参数信息。

2.3 Ps -T -p显示的线程名

# ps -T -p 5280 USER PID TID PPID VSZ RSS WCHAN ADDR S CMD u0_a150 5280 5280 1105 16943368 103628 do_freeze+ 0 S com.android.mms u0_a150 5280 5281 1105 16943368 103628 do_freeze+ 0 S Runtime worker u0_a150 5280 5282 1105 16943368 103628 do_freeze+ 0 S Runtime worker u0_a150 5280 5283 1105 16943368 103628 do_freeze+ 0 S Runtime worker u0_a150 5280 5284 1105 16943368 103628 do_freeze+ 0 S Runtime worker u0_a150 5280 5285 1105 16943368 103628 do_freeze+ 0 S Signal Catcher u0_a150 5280 5286 1105 16943368 103628 do_freeze+ 0 S perfetto_hprof_ u0_a150 5280 5287 1105 16943368 103628 do_freeze+ 0 S ADB-JDWP Connec u0_a150 5280 5288 1105 16943368 103628 do_freeze+ 0 S Jit thread pool u0_a150 5280 5289 1105 16943368 103628 do_freeze+ 0 S HeapTaskDaemon u0_a150 5280 5290 1105 16943368 103628 do_freeze+ 0 S ReferenceQueueD u0_a150 5280 5291 1105 16943368 103628 do_freeze+ 0 S FinalizerDaemon u0_a150 5280 5292 1105 16943368 103628 do_freeze+ 0 S FinalizerWatchd u0_a150 5280 5293 1105 16943368 103628 do_freeze+ 0 S Binder:5280_1 u0_a150 5280 5294 1105 16943368 103628 do_freeze+ 0 S Binder:5280_2 u0_a150 5280 5295 1105 16943368 103628 do_freeze+ 0 S Binder:5280_3 u0_a150 5280 5303 1105 16943368 103628 do_freeze+ 0 S k worker thread u0_a150 5280 5307 1105 16943368 103628 do_freeze+ 0 S Binder:5280_4 u0_a150 5280 5310 1105 16943368 103628 do_freeze+ 0 S queued-work-loo u0_a150 5280 5312 1105 16943368 103628 do_freeze+ 0 S ent.InfoHandler u0_a150 5280 5313 1105 16943368 103628 do_freeze+ 0 S nt.EventHandler u0_a150 5280 6312 1105 16943368 103628 do_freeze+ 0 S android.bg

Ps -T -p将会显示特定进程下的所有线程。这里的显示名为CMD，该信息通过访问/proc/TID/stat:2节点信息获取，它本质上就是task_struct.comm字段，有16位长度的限制。

(2) comm %s The filename of the executable, in parentheses. Strings longer than TASK_COMM_LEN (16) characters (including the terminating null byte) are silently truncated. This is visible whether or not the executable is swapped out.

如果仔细观察上述的CMD信息，你会发现一个奇怪的现象：有些截断是保留名称的后半段（譬如"nt.EventHandler"），而有些截断是保留名称的前半段（譬如"ReferenceQueueD"）。这个具体的原因我们保留到Android应用那一节再阐述。

3. Pthread视角下的线程名

Native层的线程创建一般采用pthread，不论是libcxx里的std::thread还是Java层的Thread，其底层都是pthread。所以想要准确地理解应用中的线程名，pthread这一关必须得过。

对于pthread而言，它的线程名就是task_struct.comm字段。

当我们通过pthread_create()创建线程时，有一点值得注意：该函数的内部并没有设置线程名，因此clone动作会将调用线程的comm字段复制给新的线程。也就是说，新线程默认的线程名和调用线程一致。这也是为什么我们会在surfaceflinger进程内看到多个同名线程的原因。

改变线程名称可以采用pthread_setname_np函数，其最终会修改位于内核空间的task_struct.comm字段。这里依然有个地方需要注意，即传入的名称长度不能超过16，否则设置无效。

[/bionic/libc/bionic/pthread\_setname\_np.cpp]

int pthread_setname_np(pthread_t t, const char* thread_name) {
  ErrnoRestorer errno_restorer;
  size_t thread_name_len = strlen(thread_name);
  if (thread_name_len >= MAX_TASK_COMM_LEN) return ERANGE;

4. Android视角下的进程名和线程名

4.1 Zygote的进程名和线程名

以下讨论均为64位zygote进程

Init进程根据init.zygote64.rc文件来启动64位的zygote进程，其本质也是fork完之后执行exec调用，传入的参数如下，总长度为78（包含结尾的'\0'）。【现有机器上很多根据init.zygote64\_32.rc文件来启动64位zygote进程，这是参数总长度为99，包含结尾的'\0'。】

/system/bin/app_process64 -Xzygote /system/bin --zygote --start-system-server

[/frameworks/base/cmds/app\_process/app\_main.cpp]

#if defined(__LP64__)
static const char ABI_LIST_PROPERTY[] = "ro.product.cpu.abilist64";
static const char ZYGOTE_NICE_NAME[] = "zygote64";
#else
...
int main(int argc, char* const argv[])
{
    ...
    AppRuntime runtime(argv[0], computeArgBlockSize(argc, argv));
    ...
    while (i < argc) {
        const char* arg = argv[i++];
        if (strcmp(arg, "--zygote") == 0) {
            zygote = true;
            niceName = ZYGOTE_NICE_NAME;
    ...
    if (!niceName.isEmpty()) {
        runtime.setArgv0(niceName.string(), true /* setProcName */);
    }

Exec执行之后，zygote的进程名和主线程名均会被设置为app\_process64，也即可执行文件的名称。不过main函数内部会对它们进行修改，通过setArgv0函数。

[/frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp]

void AndroidRuntime::setArgv0(const char* argv0, bool setProcName) {
    // Set the kernel's task name, for as much of the name as we can fit.
    // The kernel's TASK_COMM_LEN minus one for the terminating NUL == 15.
    if (setProcName) {
        int len = strlen(argv0);
        if (len < 15) {
            pthread_setname_np(pthread_self(), argv0);
        } else {
            pthread_setname_np(pthread_self(), argv0 + len - 15);
        }
    }
    // Directly change the memory pointed to by argv[0].
    memset(mArgBlockStart, 0, mArgBlockLength);
    strlcpy(mArgBlockStart, argv0, mArgBlockLength);
    // Let bionic know that we just did that, because __progname points
    // into argv[0] (https://issuetracker.google.com/152893281).
    setprogname(mArgBlockStart);
}

SetArgv0函数会做三件事：

修改zygote主线程的名称为"zygote64"，也即修改task_struct.comm字段。
修改位于栈底的command line，将原有数据全部清空，更改为"zygote64"。这时候访问/proc/[zygote's pid]/cmdline文件节点，获取到的只有"zygote64"。这样不论我们使用cmdline完整的字符串，还是argv[0]指向的字符串，抑或是argv[0]剥离路径后的basename，都将得到"zygote64"。因此，我们有理由说，此时的进程名已经被改为了"zygote64"。
令__progname指向command line的开头，该字段主要在libc中使用。

执行完setArgv0后，zygote进程的进程名和主线程名都更改为了"zygote64"。可是，事情到这里就结束了么？并不会！

随后zygote还会启动虚拟机，在虚拟机启动的尾声执行如下函数。

[/art/runtime/thread.cc]

void Thread::FinishStartup() {
  Runtime* runtime = Runtime::Current();
  CHECK(runtime->IsStarted());
  // Finish attaching the main thread.
  ScopedObjectAccess soa(Thread::Current());
  soa.Self()->CreatePeer("main", false, runtime->GetMainThreadGroup());

CreatePeer内部会调用SetThreadName再次修改线程的名称。

[/art/runtime/thread.cc]

void Thread::SetThreadName(const char* name) {
  tlsPtr_.name->assign(name);
  ::art::SetThreadName(name);
  Dbg::DdmSendThreadNotification(this, CHUNK_TYPE("THNM"));
}

这里线程名将拥有两层含义，因为启动虚拟机之后的主线程将不仅仅是一个pthread线程，还是一个ART线程。

第一层含义：task_struct.comm字段，也即pthread的线程名，该名称存放于内核地址空间。
第二层含义：每个ART线程都会对应一个art::Thread对象，其内部有一个字段：tlsPtr_.name。该名称存放于用户地址空间。

回到SetThreadName函数，它会分别修改两层含义的线程名。首先将tlsPtr_.name字段改为"main"，接着通过::art::SetThreadName将task_struct.comm字段更改为"main"。

[/art/libartbase/base/utils.cc]

void SetThreadName(const char* thread_name) {
  bool hasAt = false;
  bool hasDot = false;
  const char* s = thread_name;
  while (*s) {
    if (*s == '.') {
      hasDot = true;
    } else if (*s == '@') {
      hasAt = true;
    }
    s++;
  }
  int len = s - thread_name;
  if (len < 15 || hasAt || !hasDot) {
    s = thread_name;
  } else {
    s = thread_name + len - 15;
  }
#if defined(__linux__) || defined(_WIN32)
  // pthread_setname_np fails rather than truncating long strings.
  char buf[16];       // MAX_TASK_COMM_LEN=16 is hard-coded in the kernel.
  strncpy(buf, s, sizeof(buf)-1);
  buf[sizeof(buf)-1] = '\0';
  errno = pthread_setname_np(pthread_self(), buf);
  if (errno != 0) {
    PLOG(WARNING) << "Unable to set the name of current thread to '" << buf << "'";
  }
#else  // __APPLE__
  pthread_setname_np(thread_name);
#endif
}

::art::SetThreadName对传入的名称有些特殊处理，处理规则如下。

如果传入的名称含有'@'符号，或者不含'.'符号，则在截断时保留前半部分。
否则字符串在截断时保留后半部分。

了解规则并不重要，理解规则背后的思考才重要。这里说下我对于这个规则的理解：16字符的长度限制是内核空间为了控制task\_struct结构体大小不得不做的牺牲，对于长度超过16的名称，Google设计的目标是保留其中最有信息量的部分。通过'.'符号来分割的名称，前半部分的信息含量一般较低。我们以包名举例，前半部分一般为"com"、"org"之类的名称，而最后才是每个包名最独特的地方，也是信息量最大的部分。而'@'符号后面跟的一般是版本信息，它对于我们了解线程的身份并不重要，因为系统中很少有多个版本同时存在。

回到之前ps -T -p显示过的线程名，5290线程保留了前半部分，5312线程保留了后半部分。配合刚刚介绍的规则，我想你可以更加深入地理解。

u0_a150 5280 5290 1105 16943368 103628 do_freeze+ 0 S ReferenceQueueD u0_a150 5280 5291 1105 16943368 103628 do_freeze+ 0 S FinalizerDaemon u0_a150 5280 5292 1105 16943368 103628 do_freeze+ 0 S FinalizerWatchd u0_a150 5280 5310 1105 16943368 103628 do_freeze+ 0 S queued-work-loo u0_a150 5280 5312 1105 16943368 103628 do_freeze+ 0 S ent.InfoHandler

继续回到zygote进程。当虚拟机启动完毕后，zygote的主线程名更改为"main"，不论是pthread的视角(task_struct.comm)，还是ART线程的视角(tlsPtr_.name)。

4.2 Android应用的进程名和线程名

Android应用进程由zygote fork而出，而且这个fork动作发生在zygote的主线程。当fork完毕后，应用进程（目前只有一个线程）主线程的task_struct.comm和zygote主线程一致，且它的tlsPtr_.name也和zygote主线程一致，均为"main"。

应用进程主线程会接着调用SpecializeCommon函数，其中会再次修改线程名。nice\_name也即应用在manifest中声明的进程名，默认情况下它和包名是一致的，除非我们设置了"android:process"。

[/frameworks/base/core/jni/com\_android\_internal\_os\_Zygote.cpp]

// Make it easier to debug audit logs by setting the main thread's name to the
// nice name rather than "app_process".
if (nice_name.has_value()) {
    SetThreadName(nice_name.value());
} else if (is_system_server) {
    SetThreadName("system_server");
}

不过需要注意的是，这个SetThreadName只会修改task_struct.comm，而不会修改tlsPtr_.name。因此如果我们将这个线程看作pthread，那么它的名称就是包名；可是如果我们将它看作ART thread，那么它的名称就是"main"。

[/frameworks/base/core/jni/com\_android\_internal\_os\_Zygote.cpp]

void SetThreadName(const std::string& thread_name) {
  bool hasAt = false;
  bool hasDot = false;
  for (const char str_el : thread_name) {
    if (str_el == '.') {
      hasDot = true;
    } else if (str_el == '@') {
      hasAt = true;
    }
  }
  const char* name_start_ptr = thread_name.c_str();
  if (thread_name.length() >= MAX_NAME_LENGTH && !hasAt && hasDot) {
    name_start_ptr += thread_name.length() - MAX_NAME_LENGTH;
  }
  // pthread_setname_np fails rather than truncating long strings.
  char buf[16];       // MAX_TASK_COMM_LEN=16 is hard-coded into bionic
  strlcpy(buf, name_start_ptr, sizeof(buf) - 1);
  errno = pthread_setname_np(pthread_self(), buf);
  if (errno != 0) {
    ALOGW("Unable to set the name of current thread to '%s': %s", buf, strerror(errno));
  }
  // Update base::logging default tag.
  android::base::SetDefaultTag(buf);
}

待SpecializeCommon执行完毕后，主线程会调用setArgv0来修改进程名，将command line由"zygote64"改为应用包名。

至此，应用进程的command line和主线程的task_struct.comm均设置为包名，而主线程的tlsPtr_.name依旧为"main"。

4.3 Java中新线程的名称

我们在Java中创建的线程，它本质上是ART线程，而Java层的Thread对象更像是个傀儡，其核心的运作和数据都在Native层的art::Thread对象中。当我们在Java层new一个Thread对象时，与之对应的art::Thread并没有创建。只有当我们调用Thread.start()时，art::Thread才会创建。

art::Thread创建并启动成功后，新线程会将自己的名称改为创建Thread时传入的名称。如果我们在创建时并未指定名称，则系统会按照"Thread"+"序号"的方式自动命名，这一点和pthread不同。

[/libcore/ojluni/src/main/java/java/lang/Thread.java]

public Thread(ThreadGroup group, Runnable target) {
    init(group, target, "Thread-" + nextThreadNum(), 0);
}

不过即便线程启动完毕，我们也可以在后续过程中通过Thread.setName来修改线程名。

与主线程不同，这些线程在修改名称时会同时修改task_struct.comm和tlsPtr_.name。

4.4 Trace文件和Tombstone文件中的进程名和线程名

对大多数开发者而言，他们接触到进程名和线程名的地方主要是trace文件和tombstone文件。

[Trace文件示例]

----- pid 9000 at 2022-03-17 05:00:52.489353500+0000 -----
Cmd line: com.hangl.helloworldhelloworldhelloworldhelloworldhelloworldhelloworldhellowo
DALVIK THREADS (16):
"Signal Catcher" daemon prio=10 tid=5 Runnable
...
"main" prio=5 tid=1 Native
...
"ReferenceQueueDaemon" daemon prio=5 tid=12 Waiting

"Cmd line"后的字符串是通过访问/proc/self/cmdline文件节点获取到的。只不过将原始字符串去除了尾部多余的'\0'，且将分隔的'\0'替换为了空格。根据前文可知，待SpecializeCommon执行完毕后，应用主线程会调用setArgv0来修改进程名，将command line由"zygote64"改为应用包名。

[/art/runtime/signal\_catcher.cc]

static void DumpCmdLine(std::ostream& os) {
#if defined(__linux__)
  // Show the original command line, and the current command line too if it's changed.
  // On Android, /proc/self/cmdline will have been rewritten to something like "system_server".
  // Note: The string "Cmd line:" is chosen to match the format used by debuggerd.
  std::string current_cmd_line;
  if (android::base::ReadFileToString("/proc/self/cmdline", &current_cmd_line)) {
    current_cmd_line.resize(current_cmd_line.find_last_not_of('\0') + 1);  // trim trailing '\0's
    std::replace(current_cmd_line.begin(), current_cmd_line.end(), '\0', ' ');
    os << "Cmd line: " << current_cmd_line << "\n";
    const char* stashed_cmd_line = GetCmdLine();
    if (stashed_cmd_line != nullptr && current_cmd_line != stashed_cmd_line
            && strcmp(stashed_cmd_line, "<unset>") != 0) {
      os << "Original command line: " << stashed_cmd_line << "\n";
    }
  }
#else
  os << "Cmd line: " << GetCmdLine() << "\n";
#endif
}

继续延申下，其实这里显示的"Cmd line"也是有长度限制的。它的最大长度为init.zygote64.rc启动zygote时传入的参数长度，现阶段为78(包括结尾'\0')。不知道你们注意到上述的示例trace文件没有，我声明的包名是超过最大长度的，"Cmd line"只保留了前77个字符，加上结尾的'\0'正好78。对比如下。（如果你的机器上用的是init.zygote64_32.rc，那么将会保留98个字符。）

Package Name: com.hangl.helloworldhelloworldhelloworldhelloworldhelloworldhelloworldhelloworld ----- pid 5129 at 2022-03-18 03:23:41 ----- Cmd line: com.hangl.helloworldhelloworldhelloworldhelloworldhelloworldhelloworldhellowo

接着是trace文件中显示的线程名。根据源码可知，这里显示的是tlsPtr_.name，而并没有用task_struct.comm。应用主线程的tlsPtr_.name为"main"，task_struct.comm为包名，因此这里主线程名为"main"。其他线程则不会存在这种分歧。

[/art/runtime/thread.cc]

if (thread != nullptr) {
  os << '"' << *thread->tlsPtr_.name << '"';

[Tombstone文件示例]

*** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** ***
Cmdline: com.hangl.helloworldhelloworldhelloworldhelloworldhelloworldhelloworldhellowo
pid: 9000, tid: 9000, name: worldhelloworld  >>> com.hangl.helloworldhelloworldhelloworldhelloworldhelloworldhelloworldhellowo <<<
...
pid: 9000, tid: 9010, name: ReferenceQueueD  >>> com.hangl.helloworldhelloworldhelloworldhelloworldhelloworldhelloworldhellowo <<<

Tombstone中的Cmdline和Trace一致，均是用空格替换用于分隔的'\0'。

[/system/core/debuggerd/util.cpp]

std::vector<std::string> get_command_line(pid_t pid) {
  std::vector<std::string> result;
  std::string cmdline;
  android::base::ReadFileToString(android::base::StringPrintf("/proc/%d/cmdline", pid), &cmdline);
  auto it = cmdline.cbegin();
  while (it != cmdline.cend()) {
    // string::iterator is a wrapped type, not a raw char*.
    auto terminator = std::find(it, cmdline.cend(), '\0');
    result.emplace_back(it, terminator);
    it = std::find_if(terminator, cmdline.cend(), [](char c) { return c != '\0'; });
  }
  if (result.empty()) {
    result.emplace_back("<unknown>");
  }
  return result;
}

[/system/core/debuggerd/libdebuggerd/tombstone\_proto\_to\_text.cpp]

CB(should_log, "Cmdline: %s", android::base::Join(tombstone.command_line(), " ").c_str());

不过线程名的显示和Trace不同，这里采用的是task_struct.comm，而非tlsPtr_.name。其实这个很好理解，因为tombstone是针对所有用户进程的机制，它只能将线程看作pthread，而无法将它看作ART thread。作为pthread，它的线程名只存在于tlsPtr_.name。

这样一来，应用的主线程名将显示为截断的包名，之所以截断，是因为task_struct.comm有16位长度限制。而且由于包名含有'.'符号，采用前截断保留后半部分。另外，其他线程的名称也可能被截断，而这种情况在trace文件中不会发生。譬如同样是"ReferenceQueueDaemon"线程，trace文件中的名称显示完整，而tombstone文件中的名称则被截断。

结语

本文采用由下到上、层层递进的视角分析了进程名/线程名的不同理解。细节颇多，看起来容易混乱，因此这里做下总结。

Ps视角下的进程名为command line的第一个参数，即argv[0]，不过去除了'/'前的路径信息；Trace文件和tombstone文件里的进程名都是完整的command line，应用进程在启动时将command line改写为了包名，长度超过77个字符的部分将会被截断。
Pthread视角下的线程名为task_struct.comm，有16位长度限制；ART thread视角下的线程名为tlsPtr_.name，没有长度限制。
Pthread\_create或std::thread创建的线程，默认的线程名和创建者一致；Java层Thread创建的线程，默认的线程名为"Thread-"+"序号"。

这篇文章看起来颇有些“茴香豆的茴有几种写法”的感觉，但我并不是闲着没事做憋出的这篇文章。前段时间开发一个特性，需要根据进程名区别设置，在写代码的时候我就在想：进程名到底是什么？底层看到的进程名和上层看到的进程名是否一致？想完这个问题后，我发现我并不懂。不懂就要去研究，因此才有了这篇文章。

以上是 Android中的进程名和线程名的全部内容，来源链接： utcz.com/z/267649.html