Android 8.0系統啟動流程_SystemServer（三）

本系列主要介紹Android8.0系統啟動過程中涉及到的init、Zygote、SystemServer和Launcher。

SystemServer 程序主要用于建立系統服務，像AMS、WMS和PMS等，都是由其建立。

一、啟動SyetmServer程序

在Android 8.0系統啟動流程_Zygote（二）中講解到在ZygoteInit中主要作用是啟動SystemServer程序，源碼如下：

frameworks\base\core\java\com\android\internal\os\ZygoteInit.java
public static void main(String argv[]) {
...
if (startSystemServer) {
                Runnable r = forkSystemServer(abiList, socketName, zygoteServer);
                // {@code r == null} in the parent (zygote) process, and {@code r != null} in the
                // child (system_server) process.
                if (r != null) {
                    r.run();
                    return;
                }
            }
...

private static Runnable forkSystemServer(String abiList, String socketName,
            ZygoteServer zygoteServer) {
            ...
	 if (pid == 0) {
            if (hasSecondZygote(abiList)) {
                waitForSecondaryZygote(socketName);
            }

            zygoteServer.closeServerSocket();
            return handleSystemServerProcess(parsedArgs);
        }
        return null;
}
}
           

由于SystemServer是複制Zygote的程序，是以也會包含Zygote的socket，該socket是服務端socket，對于SystemServer沒有其他作用，需要先将其關閉；通過handleSystemServerProcess開啟SystemServer程序。

frameworks\base\core\java\com\android\internal\os\ZygoteInit.java
private static Runnable handleSystemServerProcess(ZygoteConnection.Arguments parsedArgs) {
	...
	ClassLoader cl = null;
            if (systemServerClasspath != null) {
            //建立PathClassLoader
                cl = createPathClassLoader(systemServerClasspath, parsedArgs.targetSdkVersion);
                Thread.currentThread().setContextClassLoader(cl);
            }
            //初始化zygoteInit
            return ZygoteInit.zygoteInit(parsedArgs.targetSdkVersion, parsedArgs.remainingArgs, cl);
            ...
}

public static final Runnable zygoteInit(int targetSdkVersion, String[] argv, ClassLoader classLoader) {
...
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "ZygoteInit");
        RuntimeInit.redirectLogStreams();
        RuntimeInit.commonInit();
        //啟動Binder線程池
        ZygoteInit.nativeZygoteInit();
        //執行SystemServer的main方法		
        return RuntimeInit.applicationInit(targetSdkVersion, argv, classLoader);
}
           

啟動Binder線程池是便于SystemServer與其他程序執行通信操作；

在調用SystemServer的main方法，相對比較複雜，之前版本是通過RuntimeInit通過抛出MethodAndArgsCaller方式跳轉至ZygoteInit的main方法中，但在8.0中發現是通過建立MethodAndArgsCaller方式，但最終是執行至MethodAndArgsCaller的invoke中，實作SystemServer運作。流程如下：

frameworks\base\core\java\com\android\internal\os\RuntimeInit.java
 protected static Runnable applicationInit(int targetSdkVersion, String[] argv,
            ClassLoader classLoader) {
... 
        return findStaticMain(args.startClass, args.startArgs, classLoader);
}

private static Runnable findStaticMain(String className, String[] argv,
            ClassLoader classLoader) {
 try {
 		//通過反射，擷取SystemServer類，
            cl = Class.forName(className, true, classLoader);
        } catch (ClassNotFoundException ex) {
            throw new RuntimeException(
                    "Missing class when invoking static main " + className,
                    ex);
        }
        
        Method m;
        try {
        //通過反射，擷取SystemServer類的main方法
            m = cl.getMethod("main", new Class[] { String[].class });
        } catch (NoSuchMethodException ex) {
            throw new RuntimeException(
                    "Missing static main on " + className, ex);
        } catch (SecurityException ex) {
            throw new RuntimeException(
                    "Problem getting static main on " + className, ex);
        }
        ...
       
         /*
         * This throw gets caught in ZygoteInit.main(), which responds
         * by invoking the exception's run() method. This arrangement
         * clears up all the stack frames that were required in setting
         * up the process.
         */
          //本版本中，是直接調制至RuntimeInit的靜态内部類中。
         return new MethodAndArgsCaller(m, argv);
}
           

在通過反射擷取SystemServer類時，是如何确定該傳入的className就是SystemServer？這是由于在上面的ZygoteInit的mian方法時，對于啟動的程序做了判斷（Zyogte、SystemServer還是application？），上面部分已明确描述加載的是SystemServer類。

cl = createPathClassLoader(systemServerClasspath, parsedArgs.targetSdkVersion);
           

static class MethodAndArgsCaller implements Runnable {
...
 public void run() {
            try {
                mMethod.invoke(null, new Object[] { mArgs });
            } catch (IllegalAccessException ex) {
                throw new RuntimeException(ex);
            } catch (InvocationTargetException ex) {    
...
}
           

以上過程完成了從Zygote經過RuntimeInit最後完成SystemServer的main方法的運作。下面重點分析SystemServer的main方法。

二、解析SystemServer的main方法

frameworks\base\services\java\com\android\server\SystemServer.java
 public static void main(String[] args) {
        new SystemServer().run();
    }
   private void run() {
        try {
        	//建立Looper對象
            Looper.prepareMainLooper();
            // 加載系統聲明周期管理的servers的庫
            System.loadLibrary("android_servers")；
            performPendingShutdown();
            //建立系統的Context
            createSystemContext()
			mSystemServiceManager = new SystemServiceManager(mSystemContext);
            mSystemServiceManager.setRuntimeRestarted(mRuntimeRestart);
            LocalServices.addService(SystemServiceManager.class, mSystemServiceManager);
		SystemServerInitThreadPool.get();
		} finally {
            traceEnd();  // InitBeforeStartServices
        }
  try {
            traceBeginAndSlog("StartServices");
            //啟動引導服務
            startBootstrapServices();
            //啟動核心服務
            startCoreServices();
            //啟動其他服務
            startOtherServices();
            SystemServerInitThreadPool.shutdown();
        } catch (Throwable ex) {
            throw ex;
        } finally {
            traceEnd();
        }
}

           

該過程主要的作用是啟動三種服務（引導、核心和其他服務），分别是指：

• 引導:AMS（ActivityManagerService）、PMS（PackageManagerService)和UMS（UserManagerService)等；
• 核心：BatterService、UsageStateService和WebViewService等；
• 其他： CameraService、InputManagerService和AudioService等。

這些系統服務均來自于ServeryService，但是需要注意在應用層建立的Service不直接屬于ServeryService，因為其不是系統服務，其是通過AMS來 管理控制的。