SystemServer概述
SystemServer由Zygote fork生成的,进程名为system_server
,该进程承载着framework的核心服务.
调用流程如下:
上图前4步骤(即颜色为紫色的流程)运行在是Zygote
进程,从第5步(即颜色为蓝色的流程)ZygoteInit.handleSystemServerProcess开始是运行在新创建的system_server
,这是fork机制实现的(fork会返回2次)。
1.startSystemServer
准备参数并fork新进程,从上面可以看出system server进程参数信息为uid=1000,gid=1000,进程名为sytem_server,从zygote进程fork新进程后,需要关闭zygote原有的socket。另外,对于有两个zygote进程情况,需等待第2个zygote创建完成。
2.forkSystemServer
调用nativeForkSystemServer()方法fork system_server进程
3.nativeForkSystemServer
当system_server进程创建失败时,将会重启zygote进程。这里需要注意,对于Android 5.0以上系统,有两个zygote进程,分别是zygote、zygote64两个进程,system_server的父进程,一般来说64位系统其父进程是zygote64进程
- 当kill system_server进程后,只重启zygote64和system_server,不重启zygote;
- 当kill zygote64进程后,只重启zygote64和system_server,也不重启zygote;
- 当kill zygote进程,则重启zygote、zygote64以及system_server。
4.ForkAndSpecializeCommon
fork()创建新进程,采用copy on write方式,这是linux创建进程的标准方法,会有两次return,对于pid==0为子进程的返回,对于pid>0为父进程的返回。
5.handleSystemServerProcess
关闭父进程zygote复制而来的Socket,设置当前进程名为"system_server",执行dex优化操作,启动应用进程
6.performSystemServerDexOpt
将classPath字符串中的apk,分别进行dex优化操作。真正执行优化工作通过socket通信将相应的命令参数,发送给installd来完成。
7.zygoteInit-->commonInit-->nativeZygoteInit--> applicationInit-->invokeStaticMain-->MethodAndArgsCaller.run()-->SystemServer.main()
在RuntimeInit.java中invokeStaticMain方法通过创建并抛出异常ZygoteInit.MethodAndArgsCaller,在ZygoteInit.java
中的main()方法会捕捉该异常,并调用caller.run()
,再通过反射便会调用到SystemServer.main()方法
经过上面7个步骤已经进入SystemServer.main()方法。
SystemServer启动流程
1.SystemServer.main
先初始化SystemServer对象,再调用对象的run()方法
2. SystemServer.run
LocalServices通过用静态Map变量sLocalServiceObjects,来保存以服务类名为key,以具体服务对象为value的Map结构。
2.1 performPendingShutdown
当"sys.shutdown.requested"值不为空,则会重启或者关机
2.2 createSystemContext
该过程会创建对象有ActivityThread,Instrumentation, ContextImpl,LoadedApk,Application。
2.3 startBootstrapServices
该方法所创建的服务:ActivityManagerService, PowerManagerService, LightsService, DisplayManagerService, PackageManagerService, UserManagerService, sensor服务.
2.4 startCoreServices
启动服务BatteryService,UsageStatsService,WebViewUpdateService
2.5 startOtherServices
启动剩余服务,最后调用AMS.systemReady().
到此, System_server主线程的启动工作总算完成, 进入Looper.loop()状态,等待其他线程通过handler发送消息到主线再处理.
二、服务启动阶段
SystemServiceManager的startBootPhase()贯穿system_server进程的整个启动过程:
其中PHASE_BOOT_COMPLETED=1000
,该阶段是发生在Boot完成和home应用启动完毕。系统服务更倾向于监听该阶段,而不是注册广播ACTION_BOOT_COMPLETED,从而降低系统延迟。
各个启动阶段所在源码的大致位置:
public final class SystemServer { private void startBootstrapServices() {
...
//phase100
mSystemServiceManager.startBootPhase(SystemService.PHASE_WAIT_FOR_DEFAULT_DISPLAY);
...
} private void startCoreServices() {
...
} private void startOtherServices() {
...
//phase480 && 500
mSystemServiceManager.startBootPhase(SystemService.PHASE_LOCK_SETTINGS_READY);
mSystemServiceManager.startBootPhase(SystemService.PHASE_SYSTEM_SERVICES_READY); ...
mActivityManagerService.systemReady(new Runnable() {
public void run() {
//phase550
mSystemServiceManager.startBootPhase(
SystemService.PHASE_ACTIVITY_MANAGER_READY);
...
//phase600
mSystemServiceManager.startBootPhase(
SystemService.PHASE_THIRD_PARTY_APPS_CAN_START);
}
}
}
}
接下来再说说简单每个阶段的大概完成的工作:
2.1 Phase0
创建四大引导服务:
- ActivityManagerService
- PowerManagerService
- LightsService
- DisplayManagerService
2.2 Phase100
进入阶段PHASE_WAIT_FOR_DEFAULT_DISPLAY
=100回调服务
onBootPhase(100)
- DisplayManagerService
然后创建大量服务下面列举部分:
- PackageManagerService
- WindowManagerService
- InputManagerService
- NetworkManagerService
- DropBoxManagerService
- FingerprintService
- LauncherAppsService
- …
2.3 Phase480
进入阶段PHASE_LOCK_SETTINGS_READY
=480回调服务
onBootPhase(480)
- DevicePolicyManagerService
阶段480后马上就进入阶段500.
2.4 Phase500
PHASE_SYSTEM_SERVICES_READY
=500,进入该阶段服务能安全地调用核心系统服务.
onBootPhase(500)
- AlarmManagerService
- JobSchedulerService
- NotificationManagerService
- BackupManagerService
- UsageStatsService
- DeviceIdleController
- TrustManagerService
UiModeManagerService
- BluetoothService
- BluetoothManagerService
- EthernetService
- WifiP2pService
- WifiScanningService
- WifiService
- RttService
各大服务执行systemReady():
- WindowManagerService.systemReady():
- PowerManagerService.systemReady():
- PackageManagerService.systemReady():
- DisplayManagerService.systemReady():
接下来就绪AMS.systemReady方法.
2.5 Phase550
PHASE_ACTIVITY_MANAGER_READY
=550, AMS.mSystemReady=true, 已准备就绪,进入该阶段服务能广播Intent;但是system_server主线程并没有就绪.
onBootPhase(550)
- MountService
- TelecomLoaderService
- UsbService
- WebViewUpdateService
- DockObserver
- BatteryService
接下来执行: (AMS启动native crash监控, 加载WebView,启动SystemUi等),如下
- mActivityManagerService.startObservingNativeCrashes();
- WebViewFactory.prepareWebViewInSystemServer();
startSystemUi(context);
- networkScoreF.systemReady();
- networkManagementF.systemReady();
- networkStatsF.systemReady();
- networkPolicyF.systemReady();
- connectivityF.systemReady();
- audioServiceF.systemReady();
- Watchdog.getInstance().start();
2.6 Phase600
PHASE_THIRD_PARTY_APPS_CAN_START
=600
onBootPhase(600)
- JobSchedulerService
- NotificationManagerService
- BackupManagerService
- AppWidgetService
- GestureLauncherService
- DreamManagerService
- TrustManagerService
- VoiceInteractionManagerService
接下来,各种服务的systemRunning过程:
WallpaperManagerService、InputMethodManagerService、LocationManagerService、CountryDetectorService、NetworkTimeUpdateService、CommonTimeManagementService、TextServicesManagerService、AssetAtlasService、InputManagerService、TelephonyRegistry、MediaRouterService、MmsServiceBroker这些服务依次执行其systemRunning()
方法。
2.7 Phase1000
在经过一系列流程,再调用AMS.finishBooting()
时,则进入阶段Phase1000
。
到此,系统服务启动阶段完成就绪,system_server进程启动完成则进入Looper.loop()
状态,随时待命,等待消息队列MessageQueue中的消息到来,则马上进入执行状态。
三、服务类别
system_server进程,从源码角度划分为引导服务、核心服务、其他服务3类。
- 引导服务(7个):ActivityManagerService、PowerManagerService、LightsService、DisplayManagerService、PackageManagerService、UserManagerService、SensorService;
- 核心服务(3个):BatteryService、UsageStatsService、WebViewUpdateService;
- 其他服务(70个+):AlarmManagerService、VibratorService等。
合计总大约80个系统服务:
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