Android10 啟動(dòng)之SystemServer源碼分析
正文
上一篇文章: # Android 10 啟動(dòng)分析之Zygote篇 (三)
緊接著上一篇文章的內(nèi)容,我們從這篇文章開始來分析一下 SystemServer。
system_server 進(jìn)程承載著整個(gè)framework的核心服務(wù),例如創(chuàng)建 ActivityManagerService、PowerManagerService、DisplayManagerService、PackageManagerService、WindowManagerService、LauncherAppsService等80多個(gè)核心系統(tǒng)服務(wù)。這些服務(wù)以不同的線程方式存在于system_server這個(gè)進(jìn)程中。
SystemServer的源碼路徑為 /frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java
,我們從這個(gè)類的main方法開始看起:
public static void main(String[] args) { new SystemServer().run(); }
main方法里創(chuàng)建了一個(gè)SystemServer實(shí)例,并調(diào)用了run方法。SystemServer的構(gòu)造方法里只是一些簡(jiǎn)單的變量初始化,我們直接從run方法繼續(xù)閱讀。
private void run() { try { ... //準(zhǔn)備主線程lopper android.os.Process.setThreadPriority( android.os.Process.THREAD_PRIORITY_FOREGROUND); android.os.Process.setCanSelfBackground(false); Looper.prepareMainLooper(); Looper.getMainLooper().setSlowLogThresholdMs( SLOW_DISPATCH_THRESHOLD_MS, SLOW_DELIVERY_THRESHOLD_MS); // 加載libandroid_servers.so庫(kù) System.loadLibrary("android_servers"); //檢測(cè)上次關(guān)機(jī)過程是否失敗,這個(gè)調(diào)用可能不會(huì)返回 performPendingShutdown(); //初始化系統(tǒng)上下文 createSystemContext(); //創(chuàng)建系統(tǒng)服務(wù)管理者--SystemServiceManager mSystemServiceManager = new SystemServiceManager(mSystemContext); mSystemServiceManager.setStartInfo(mRuntimeRestart, mRuntimeStartElapsedTime, mRuntimeStartUptime); //將mSystemServiceManager添加到本地服務(wù)中,至于什么是LocalServices,它有什么作用, //以后再單獨(dú)開一篇文章來講解 LocalServices.addService(SystemServiceManager.class, mSystemServiceManager); //為可以并行化的init任務(wù)準(zhǔn)備線程池 SystemServerInitThreadPool.get(); } finally { traceEnd(); // InitBeforeStartServices } // 在這里開始啟動(dòng)一系列服務(wù)了 try { traceBeginAndSlog("StartServices"); // 啟動(dòng)引導(dǎo)服務(wù) startBootstrapServices(); // 啟動(dòng)核心服務(wù) startCoreServices(); // 啟動(dòng)其他服務(wù) startOtherServices(); //停止init線程池 SystemServerInitThreadPool.shutdown(); } catch (Throwable ex) { Slog.e("System", "******************************************"); Slog.e("System", "************ Failure starting system services", ex); throw ex; } finally { traceEnd(); } ... // 死循環(huán)執(zhí)行 Looper.loop(); throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited"); }
我們來關(guān)注以下幾個(gè)重點(diǎn)方法:
createSystemContext
private void createSystemContext() { //創(chuàng)建system_server進(jìn)程的上下文信息 ActivityThread activityThread = ActivityThread.systemMain(); mSystemContext = activityThread.getSystemContext(); //設(shè)置主題 mSystemContext.setTheme(DEFAULT_SYSTEM_THEME); //獲取systemui上下文信息,并設(shè)置主題 final Context systemUiContext = activityThread.getSystemUiContext(); systemUiContext.setTheme(DEFAULT_SYSTEM_THEME); }
在調(diào)用ActivityThread.systemMain方法時(shí),這個(gè)過程會(huì)創(chuàng)建對(duì)象有ActivityThread,Instrumentation, ContextImpl,LoadedApk,Application。
為什么會(huì)要?jiǎng)?chuàng)建Application對(duì)象?就目前的源碼來看,Application對(duì)象在systemserver進(jìn)程并無實(shí)際作用,筆者只能猜測(cè)這是為將來的擴(kuò)展做準(zhǔn)備或者android版本迭代中的歷史遺留代碼。
startBootstrapServices
在這個(gè)方法中會(huì)啟動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵服務(wù),這些服務(wù)是系統(tǒng)運(yùn)行的基石。因?yàn)樗鼈冎g具有復(fù)雜的依賴關(guān)系,所以谷歌把它們放在一起初始化。
private void startBootstrapServices() { // 盡早啟動(dòng)看門狗,這樣我們?cè)谠缙趩?dòng)陷入死鎖時(shí)就可以使system server崩潰重啟。 final Watchdog watchdog = Watchdog.getInstance(); watchdog.start(); //啟動(dòng)Installer Service,這個(gè)Service 通過binder與installd進(jìn)程通訊,負(fù)責(zé)apk安裝相關(guān)的工作 Installer installer = mSystemServiceManager.startService(Installer.class); //設(shè)備標(biāo)識(shí)符策略服務(wù) mSystemServiceManager.startService(DeviceIdentifiersPolicyService.class); // 管理uri授權(quán) mSystemServiceManager.startService(UriGrantsManagerService.Lifecycle.class); //啟動(dòng)ActivityTaskManagerService和ActivityManagerService ActivityTaskManagerService atm = mSystemServiceManager.startService( ActivityTaskManagerService.Lifecycle.class).getService(); mActivityManagerService = ActivityManagerService.Lifecycle.startService( mSystemServiceManager, atm); mActivityManagerService.setSystemServiceManager(mSystemServiceManager); mActivityManagerService.setInstaller(installer); mWindowManagerGlobalLock = atm.getGlobalLock(); //電源管理器需要盡早啟動(dòng),因?yàn)槠渌?wù)需要它。 mPowerManagerService = mSystemServiceManager.startService(PowerManagerService.class); //啟動(dòng)熱緩解服務(wù),目的是在手機(jī)開始過熱時(shí)進(jìn)行有效的熱緩解 mSystemServiceManager.startService(ThermalManagerService.class); // Now that the power manager has been started, let the activity manager // initialize power management features. mActivityManagerService.initPowerManagement(); //啟動(dòng)系統(tǒng)恢復(fù)服務(wù),負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)設(shè)備上與恢復(fù)有關(guān)的功能。 mSystemServiceManager.startService(RecoverySystemService.class); //到這里為止,系統(tǒng)啟動(dòng)的必須服務(wù)已經(jīng)加載完畢 RescueParty.noteBoot(mSystemContext); //管理LED和屏幕背光,我們需要它來顯示 mSystemServiceManager.startService(LightsService.class); //管理顯示設(shè)備 //在package manager 啟動(dòng)之前,需要啟動(dòng)display manager 提供display metrics mDisplayManagerService = mSystemServiceManager.startService(DisplayManagerService.class); //只有DisplayManagerService會(huì)對(duì)PHASE_WAIT_FOR_DEFAULT_DISPLAY做處理 //目的是在初始化包管理器之前,首先需要獲取一個(gè)默認(rèn)的顯示設(shè)備 mSystemServiceManager.startBootPhase(SystemService.PHASE_WAIT_FOR_DEFAULT_DISPLAY); // 啟動(dòng) package manager. if (!mRuntimeRestart) { MetricsLogger.histogram(null, "boot_package_manager_init_start", (int) SystemClock.elapsedRealtime()); } try { Watchdog.getInstance().pauseWatchingCurrentThread("packagemanagermain"); mPackageManagerService = PackageManagerService.main(mSystemContext, installer, mFactoryTestMode != FactoryTest.FACTORY_TEST_OFF, mOnlyCore); } finally { Watchdog.getInstance().resumeWatchingCurrentThread("packagemanagermain"); } mFirstBoot = mPackageManagerService.isFirstBoot(); mPackageManager = mSystemContext.getPackageManager(); //啟動(dòng)UserManager Service mSystemServiceManager.startService(UserManagerService.LifeCycle.class); //為系統(tǒng)進(jìn)程設(shè)置應(yīng)用程序?qū)嵗?dòng) mActivityManagerService.setSystemProcess(); //使用ActivityManager實(shí)例完成看門狗設(shè)置并監(jiān)聽是否重啟 watchdog.init(mSystemContext, mActivityManagerService); // DisplayManagerService needs to setup android.display scheduling related policies // since setSystemProcess() would have overridden policies due to setProcessGroup mDisplayManagerService.setupSchedulerPolicies(); //負(fù)責(zé)動(dòng)態(tài)資源overlay mSystemServiceManager.startService(new OverlayManagerService(mSystemContext, installer)); mSystemServiceManager.startService(new SensorPrivacyService(mSystemContext)); if (SystemProperties.getInt("persist.sys.displayinset.top", 0) > 0) { // DisplayManager needs the overlay immediately. mActivityManagerService.updateSystemUiContext(); LocalServices.getService(DisplayManagerInternal.class).onOverlayChanged(); } //傳感器服務(wù)需要訪問包管理器服務(wù)、app ops服務(wù)和權(quán)限服務(wù), //因此我們?cè)谒鼈冎髥?dòng)它。 //在單獨(dú)的線程中啟動(dòng)傳感器服務(wù)。在使用它之前應(yīng)該檢查完成情況。 mSensorServiceStart = SystemServerInitThreadPool.get().submit(() -> { TimingsTraceLog traceLog = new TimingsTraceLog( SYSTEM_SERVER_TIMING_ASYNC_TAG, Trace.TRACE_TAG_SYSTEM_SERVER); traceLog.traceBegin(START_SENSOR_SERVICE); startSensorService(); traceLog.traceEnd(); }, START_SENSOR_SERVICE); }
總結(jié)一下,引導(dǎo)服務(wù)有以下15個(gè):
服務(wù)名稱 | 描述 |
---|---|
Installer | 負(fù)責(zé)apk安裝相關(guān)的工作 |
DeviceIdentifiersPolicyService | 設(shè)備標(biāo)識(shí)符策略服務(wù) |
UriGrantsManagerService | Uri授權(quán)管理 |
ActivityTaskManagerService | 用于管理Activity及其容器(task, stacks, displays,... )的系統(tǒng)服務(wù) |
ActivityManagerService | 管理Activity的啟動(dòng),調(diào)度等工作 |
PowerManagerService | 負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)設(shè)備上的電源管理功能 |
ThermalManagerService | 熱緩解服務(wù) |
RecoverySystemService | 負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)設(shè)備上與恢復(fù)有關(guān)的功能 |
LightsService | 管理LED和屏幕背光 |
DisplayManagerService | 管理顯示設(shè)備 |
PackageManagerService | 主要負(fù)責(zé)APK、jar包的管理 |
UserManagerService | 管理用戶的系統(tǒng)服務(wù) |
OverlayManagerService | 負(fù)責(zé)動(dòng)態(tài)資源overlay工作,具體請(qǐng)搜索android RRO技術(shù) |
SensorPrivacyService | 和傳感器有關(guān),具體作用不明 |
SensorPrivacySere | 傳感器服務(wù) |
startCoreServices
private void startCoreServices() { // 追蹤電池充電狀態(tài)和電量。需要LightService mSystemServiceManager.startService(BatteryService.class); //跟蹤應(yīng)用程序使用狀態(tài) mSystemServiceManager.startService(UsageStatsService.class); mActivityManagerService.setUsageStatsManager( LocalServices.getService(UsageStatsManagerInternal.class)); // 跟蹤可更新的WebView是否處于就緒狀態(tài),并監(jiān)視更新安裝。 if (mPackageManager.hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_WEBVIEW)) { traceBeginAndSlog("StartWebViewUpdateService"); mWebViewUpdateService = mSystemServiceManager.startService(WebViewUpdateService.class); traceEnd(); } //跟蹤并緩存設(shè)備狀態(tài)。 mSystemServiceManager.startService(CachedDeviceStateService.class); // 跟蹤在Binder調(diào)用中花費(fèi)的cpu時(shí)間 mSystemServiceManager.startService(BinderCallsStatsService.LifeCycle.class); // 跟蹤handlers中處理messages所花費(fèi)的時(shí)間。 mSystemServiceManager.startService(LooperStatsService.Lifecycle.class); //管理apk回滾 mSystemServiceManager.startService(RollbackManagerService.class); // 用于捕獲bugreport,adb bugreport 命令調(diào)用的就是這個(gè)服務(wù) mSystemServiceManager.startService(BugreportManagerService.class); // 管理Gpu和Gpu驅(qū)動(dòng)的服務(wù) mSystemServiceManager.startService(GpuService.class); }
總結(jié)一下,核心服務(wù)共計(jì)9個(gè):
服務(wù)名稱 | 描述 |
---|---|
BatteryService | 追蹤電池充電狀態(tài)和電量 |
UsageStatsManagerInternal | 跟蹤應(yīng)用程序使用狀態(tài) |
WebViewUpdateService | 跟蹤可更新的WebView是否處于就緒狀態(tài),并監(jiān)視更新安裝。 |
CachedDeviceStateService | 跟蹤并緩存設(shè)備狀態(tài) |
BinderCallsStatsService | 跟蹤在Binder調(diào)用中花費(fèi)的cpu時(shí)間 |
LooperStatsService | 跟蹤handlers中處理messages所花費(fèi)的時(shí)間。 |
RollbackManagerService | 管理apk回滾 |
BugreportManagerService | 用于捕獲bugreport |
GpuService | 管理Gpu和Gpu驅(qū)動(dòng) |
startOtherServices
這個(gè)方法負(fù)責(zé)啟動(dòng)剩下的服務(wù),共計(jì)有70多個(gè),限于篇幅的原因,在此不再一一列舉,貼一張從網(wǎng)上找到的圖片大家簡(jiǎn)單的了解一下就行了:
需要注意的是在startOtherServices結(jié)尾處調(diào)用了AMS的systemReady方法,AMS的systemReady里有這樣一條語句:
mAtmInternal.startHomeOnAllDisplays(currentUserId, "systemReady");
這條語句會(huì)啟動(dòng)如下的Intent:
Intent getHomeIntent() { Intent intent = new Intent(mTopAction, mTopData != null ? Uri.parse(mTopData) : null); intent.setComponent(mTopComponent); intent.addFlags(Intent.FLAG_DEBUG_TRIAGED_MISSING); if (mFactoryTest != FactoryTest.FACTORY_TEST_LOW_LEVEL) { intent.addCategory(Intent.CATEGORY_HOME); } return intent; }
注意到Intent.CATEGORY_HOME沒,這意味著startHomeOnAllDisplays最終啟動(dòng)的是android的launcher app,android的啟動(dòng)已經(jīng)進(jìn)入了結(jié)尾。
至此,我們從按下電源鍵開始,到最終呈現(xiàn)launcher頁(yè)面,整個(gè)啟動(dòng)流程做了一個(gè)簡(jiǎn)單的介紹。Android 10的啟動(dòng)分析系列正篇到此結(jié)束,其中啟動(dòng)過程中的一些細(xì)節(jié)知識(shí)點(diǎn),我們今后再以番外的形式補(bǔ)充介紹,感謝大家的收看??!!
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