Android10 启动之SystemServer源码分析
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- createSystemContext
- startBootstrapServices
- startCoreServices
- startOtherServices
正文
上一篇文章: # Android 10 启动分析之Zygote篇 (三)
紧接着上一篇文章的内容,我们从这篇文章开始来分析一下 SystemServer。
system_server 进程承载着整个framework的核心服务,例如创建 ActivityManagerService、PowerManagerService、DisplayManagerService、PackageManagerService、WindowManagerService、LauncherAppsService等80多个核心系统服务。这些服务以不同的线程方式存在于system_server这个进程中。
SystemServer的源码路径为 /frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java
,我们从这个类的main方法开始看起:
public static void main(String[] args) { new SystemServer().run(); }
main方法里创建了一个SystemServer实例,并调用了run方法。SystemServer的构造方法里只是一些简单的变量初始化,我们直接从run方法继续阅读。
private void run() { try { ... //准备主线程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); // 加载libandroid_servers.so库 System.loadLibrary("android_servers"); //检测上次关机过程是否失败,这个调用可能不会返回 performPendingShutdown(); //初始化系统上下文 createSystemContext(); //创建系统服务管理者--SystemServiceManager mSystemServiceManager = new SystemServiceManager(mSystemContext); mSystemServiceManager.setStartInfo(mRuntimeRestart, mRuntimeStartElapsedTime, mRuntimeStartUptime); //将mSystemServiceManager添加到本地服务中,至于什么是LocalServices,它有什么作用, //以后再单独开一篇文章来讲解 LocalServices.addService(SystemServiceManager.class, mSystemServiceManager); //为可以并行化的init任务准备线程池 SystemServerInitThreadPool.get(); } finally { traceEnd(); // InitBeforeStartServices } // 在这里开始启动一系列服务了 try { traceBeginAndSlog("StartServices"); // 启动引导服务 startBootstrapServices(); // 启动核心服务 startCoreServices(); // 启动其他服务 startOtherServices(); //停止init线程池 SystemServerInitThreadPool.shutdown(); } catch (Throwable ex) { Slog.e("System", "******************************************"); Slog.e("System", "************ Failure starting system services", ex); throw ex; } finally { traceEnd(); } ... // 死循环执行 Looper.loop(); throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited"); }
我们来关注以下几个重点方法:
createSystemContext
private void createSystemContext() { //创建system_server进程的上下文信息 ActivityThread activityThread = ActivityThread.systemMain(); mSystemContext = activityThread.getSystemContext(); //设置主题 mSystemContext.setTheme(DEFAULT_SYSTEM_THEME); //获取systemui上下文信息,并设置主题 final Context systemUiContext = activityThread.getSystemUiContext(); systemUiContext.setTheme(DEFAULT_SYSTEM_THEME); }
在调用ActivityThread.systemMain方法时,这个过程会创建对象有ActivityThread,Instrumentation, ContextImpl,LoadedApk,Application。
为什么会要创建Application对象?就目前的源码来看,Application对象在systemserver进程并无实际作用,笔者只能猜测这是为将来的扩展做准备或者android版本迭代中的历史遗留代码。
startBootstrapServices
在这个方法中会启动系统的关键服务,这些服务是系统运行的基石。因为它们之间具有复杂的依赖关系,所以谷歌把它们放在一起初始化。
private void startBootstrapServices() { // 尽早启动看门狗,这样我们在早期启动陷入死锁时就可以使system server崩溃重启。 final Watchdog watchdog = Watchdog.getInstance(); watchdog.start(); //启动Installer Service,这个Service 通过binder与installd进程通讯,负责apk安装相关的工作 Installer installer = mSystemServiceManager.startService(Installer.class); //设备标识符策略服务 mSystemServiceManager.startService(DeviceIdentifiersPolicyService.class); // 管理uri授权 mSystemServiceManager.startService(UriGrantsManagerService.Lifecycle.class); //启动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(); //电源管理器需要尽早启动,因为其他服务需要它。 mPowerManagerService = mSystemServiceManager.startService(PowerManagerService.class); //启动热缓解服务,目的是在手机开始过热时进行有效的热缓解 mSystemServiceManager.startService(ThermalManagerService.class); // Now that the power manager has been started, let the activity manager // initialize power management features. mActivityManagerService.initPowerManagement(); //启动系统恢复服务,负责协调设备上与恢复有关的功能。 mSystemServiceManager.startService(RecoverySystemService.class); //到这里为止,系统启动的必须服务已经加载完毕 RescueParty.noteBoot(mSystemContext); //管理LED和屏幕背光,我们需要它来显示 mSystemServiceManager.startService(LightsService.class); //管理显示设备 //在package manager 启动之前,需要启动display manager 提供display metrics mDisplayManagerService = mSystemServiceManager.startService(DisplayManagerService.class); //只有DisplayManagerService会对PHASE_WAIT_FOR_DEFAULT_DISPLAY做处理 //目的是在初始化包管理器之前,首先需要获取一个默认的显示设备 mSystemServiceManager.startBootPhase(SystemService.PHASE_WAIT_FOR_DEFAULT_DISPLAY); // 启动 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(); //启动UserManager Service mSystemServiceManager.startService(UserManagerService.LifeCycle.class); //为系统进程设置应用程序实例并启动 mActivityManagerService.setSystemProcess(); //使用ActivityManager实例完成看门狗设置并监听是否重启 watchdog.init(mSystemContext, mActivityManagerService); // DisplayManagerService needs to setup android.display scheduling related policies // since setSystemProcess() would have overridden policies due to setProcessGroup mDisplayManagerService.setupSchedulerPolicies(); //负责动态资源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(); } //传感器服务需要访问包管理器服务、app ops服务和权限服务, //因此我们在它们之后启动它。 //在单独的线程中启动传感器服务。在使用它之前应该检查完成情况。 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); }
总结一下,引导服务有以下15个:
服务名称 | 描述 |
---|---|
Installer | 负责apk安装相关的工作 |
DeviceIdentifiersPolicyService | 设备标识符策略服务 |
UriGrantsManagerService | Uri授权管理 |
ActivityTaskManagerService | 用于管理Activity及其容器(task, stacks, displays,... )的系统服务 |
ActivityManagerService | 管理Activity的启动,调度等工作 |
PowerManagerService | 负责协调设备上的电源管理功能 |
ThermalManagerService | 热缓解服务 |
RecoverySystemService | 负责协调设备上与恢复有关的功能 |
LightsService | 管理LED和屏幕背光 |
DisplayManagerService | 管理显示设备 |
PackageManagerService | 主要负责APK、jar包的管理 |
UserManagerService | 管理用户的系统服务 |
OverlayManagerService | 负责动态资源overlay工作,具体请搜索android RRO技术 |
SensorPrivacyService | 和传感器有关,具体作用不明 |
SensorPrivacySere | 传感器服务 |
startCoreServices
private void startCoreServices() { // 追踪电池充电状态和电量。需要LightService mSystemServiceManager.startService(BatteryService.class); //跟踪应用程序使用状态 mSystemServiceManager.startService(UsageStatsService.class); mActivityManagerService.setUsageStatsManager( LocalServices.getService(UsageStatsManagerInternal.class)); // 跟踪可更新的WebView是否处于就绪状态,并监视更新安装。 if (mPackageManager.hasSystemFeature(PackageManager.FEATURE_WEBVIEW)) { traceBeginAndSlog("StartWebViewUpdateService"); mWebViewUpdateService = mSystemServiceManager.startService(WebViewUpdateService.class); traceEnd(); } //跟踪并缓存设备状态。 mSystemServiceManager.startService(CachedDeviceStateService.class); // 跟踪在Binder调用中花费的cpu时间 mSystemServiceManager.startService(BinderCallsStatsService.LifeCycle.class); // 跟踪handlers中处理messages所花费的时间。 mSystemServiceManager.startService(LooperStatsService.Lifecycle.class); //管理apk回滚 mSystemServiceManager.startService(RollbackManagerService.class); // 用于捕获bugreport,adb bugreport 命令调用的就是这个服务 mSystemServiceManager.startService(BugreportManagerService.class); // 管理Gpu和Gpu驱动的服务 mSystemServiceManager.startService(GpuService.class); }
总结一下,核心服务共计9个:
服务名称 | 描述 |
---|---|
BatteryService | 追踪电池充电状态和电量 |
UsageStatsManagerInternal | 跟踪应用程序使用状态 |
WebViewUpdateService | 跟踪可更新的WebView是否处于就绪状态,并监视更新安装。 |
CachedDeviceStateService | 跟踪并缓存设备状态 |
BinderCallsStatsService | 跟踪在Binder调用中花费的cpu时间 |
LooperStatsService | 跟踪handlers中处理messages所花费的时间。 |
RollbackManagerService | 管理apk回滚 |
BugreportManagerService | 用于捕获bugreport |
GpuService | 管理Gpu和Gpu驱动 |
startOtherServices
这个方法负责启动剩下的服务,共计有70多个,限于篇幅的原因,在此不再一一列举,贴一张从网上找到的图片大家简单的了解一下就行了:
需要注意的是在startOtherServices结尾处调用了AMS的systemReady方法,AMS的systemReady里有这样一条语句:
mAtmInternal.startHomeOnAllDisplays(currentUserId, "systemReady");
这条语句会启动如下的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没,这意味着startHomeOnAllDisplays最终启动的是android的launcher app,android的启动已经进入了结尾。
至此,我们从按下电源键开始,到最终呈现launcher页面,整个启动流程做了一个简单的介绍。Android 10的启动分析系列正篇到此结束,其中启动过程中的一些细节知识点,我们今后再以番外的形式补充介绍,感谢大家的收看!!!
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