SystemServer进程启动分析

2024-02-02 07:48
文章标签 分析 启动 进程 systemserver

本文主要是介绍SystemServer进程启动分析，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

在前面关于Zygote启动的文章分析过，Zygote进程启动后会去启动SystemServer进程,本篇就来分析下SystemServer启动流程。

//ZygoteInit.java
public static void main(String argv[]) {....if (startSystemServer) {startSystemServer(abiList, socketName, zygoteServer);}}

//ZygoteInit.java
/**
* Prepare the arguments and fork for the system server process.
*/
private static boolean startSystemServer(String abiList, String socketName, ZygoteServer zygoteServer)throws Zygote.MethodAndArgsCaller, RuntimeException {//启动system server进程的一些参数/* Hardcoded command line to start the system server */String args[] = {"--setuid=1000","--setgid=1000","--setgroups=1001,1002,1003,1004,1005,1006,1007,1008,1009,1010,1018,1021,1023,1032,3001,3002,3003,3006,3007,3009,3010","--capabilities=" + capabilities + "," + capabilities,"--nice-name=system_server","--runtime-args","com.android.server.SystemServer",};ZygoteConnection.Arguments parsedArgs = null;int pid;try {//解析参数parsedArgs = new ZygoteConnection.Arguments(args);//fork子进程pid = Zygote.forkSystemServer(parsedArgs.uid, parsedArgs.gid,parsedArgs.gids,parsedArgs.debugFlags,null,parsedArgs.permittedCapabilities,parsedArgs.effectiveCapabilities);}/* For child process *///子进程也就是SystemServer进程会执行到这个分支if (pid == 0) {//SystemServer进程不需要要从父进程(zygote)继承来的ServerSocketzygoteServer.closeServerSocket();//执行子进程相关代码handleSystemServerProcess(parsedArgs);}return true;}

startSystemServer主要干了3件事：

  • 设置了一些启动system server进程的参数，比如用户id，组id，还有进程创建后要执行的类com.android.server.SystemServer。
  • fork出SystemServe进程
  • 执行子进程相关代码，最终会执行com.android.server.SystemServer的main函数。

首先分析Zygote.forkSystemServer，看看是如何fork子进程的。

//Zygote.java
public static int forkSystemServer(int uid, int gid, int[] gids, int debugFlags,int[][] rlimits, long permittedCapabilities, long effectiveCapabilities) {int pid = nativeForkSystemServer(uid, gid, gids...);return pid;}native private static int nativeForkSystemServer(int uid, int gid, int[] gids...);

调用到native层的com_android_internal_os_Zygote.cpp的nativeForkSystemServer方法。

//com_android_internal_os_Zygote.cpp
static jint com_android_internal_os_Zygote_nativeForkSystemServer(JNIEnv* env, jclass, uid_t uid, gid_t gid, jintArray gids,jint debug_flags, jobjectArray rlimits, jlong permittedCapabilities,jlong effectiveCapabilities) {//调用了ForkAndSpecializeCommon方法pid_t pid = ForkAndSpecializeCommon(env, uid, gid, gids,debug_flags, rlimits,permittedCapabilities, effectiveCapabilities,MOUNT_EXTERNAL_DEFAULT, NULL, NULL, true, NULL,NULL, NULL, NULL);return pid;
}static pid_t ForkAndSpecializeCommon(JNIEnv* env, uid_t uid, gid_t gid...) {//直接通过fork函数来创建一个子进程pid_t pid = fork();//...return pid;
}

关于fork函数可以查看我的Linux博客，这样一个进程就创建出来了，接着分析handleSystemServerProcess。

//ZygoteInit.java
private static void handleSystemServerProcess(ZygoteConnection.Arguments parsedArgs)throws Zygote.MethodAndArgsCaller {//从启动进程的参数可知没有设置--invoke-with，因此parsedArgs.invokeWith为空if (parsedArgs.invokeWith != null) {} else {ClassLoader cl = null;if (systemServerClasspath != null) {cl = createPathClassLoader(systemServerClasspath, parsedArgs.targetSdkVersion);}//走到这ZygoteInit.zygoteInit(parsedArgs.targetSdkVersion, parsedArgs.remainingArgs, cl);}}

handleSystemServerProcess的代码不多，主要是创建了systemServer的类加载器，然后调用ZygoteInit.zygoteInit方法，把parsedArgs遗留的参数以及类加载器传进去了。

//ZygoteInit.java
public static final void zygoteInit(int targetSdkVersion, String[] argv,ClassLoader classLoader) throws Zygote.MethodAndArgsCaller {//这个方法最终会启动当前进程的binder线程池，本篇暂不分析ZygoteInit.nativeZygoteInit();RuntimeInit.applicationInit(targetSdkVersion, argv, classLoader);}

接着调用了 RuntimeInit.applicationInit方法。

//RuntimeInit.java
protected static void applicationInit(int targetSdkVersion, String[] argv, ClassLoader classLoader)throws Zygote.MethodAndArgsCaller {final Arguments args;try {args = new Arguments(argv);} catch (IllegalArgumentException ex) {return;}//调用了invokeStaticMain方法invokeStaticMain(args.startClass, args.startArgs, classLoader);}private static void invokeStaticMain(String className, String[] argv, ClassLoader classLoader)throws Zygote.MethodAndArgsCaller {Class<?> cl;//获取com.android.server.SystemServer的class对象，这个className就是之前参数配置的try {cl = Class.forName(className, true, classLoader);} catch (ClassNotFoundException ex) {}Method m;try {//获取SystemServer的main方法m = cl.getMethod("main", new Class[] { String[].class });}//这个注释很有意思，所以我没删/** 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.*///抛出异常，并且把SystemServer的main方法和argv传进去了throw new Zygote.MethodAndArgsCaller(m, argv);}

这个异常是在哪里捕获的呢？注释已经很清楚了ZygoteInit.main()方法。

public static void main(String argv[]) {try {if (startSystemServer) {startSystemServer(abiList, socketName, zygoteServer);}} catch (Zygote.MethodAndArgsCaller caller) {caller.run();} catch (Throwable ex) {}}

捕获了这个异常后就会调用它的run方法，为什么要这么干呢，主要是为了清除所有的堆栈帧，这样调用SystemServer的入口main方法时，之前的堆栈帧都会被清除，看起来更像一个入口函数，当然可能也有其他好处。继续往下分析：

//Zygote.java
public static class MethodAndArgsCaller extends Exceptionimplements Runnable {/** method to call */private final Method mMethod;/** argument array */private final String[] mArgs;public MethodAndArgsCaller(Method method, String[] args) {mMethod = method;mArgs = args;}public void run() {try {//直接调用了SystemServer的main方法mMethod.invoke(null, new Object[] { mArgs });} catch (IllegalAccessException ex) {throw new RuntimeException(ex);} }}

到这里新创建的进程就去执行SystemServer类的main方法了。

//SystemServer.java
public static void main(String[] args) {//调用了SystemServer类的run方法new SystemServer().run();}private void run() {try {// Here we go!Slog.i(TAG, "Entered the Android system server!");//SystemServer的Looper消息循环Looper.prepareMainLooper();// Initialize native services.//加载动态库libandroid_servers.soSystem.loadLibrary("android_servers");// Initialize the system context.createSystemContext();// Create the system service manager.//创建SystemServiceManager，它会对系统的服务进行创建、启动和生命周期管理。mSystemServiceManager = new SystemServiceManager(mSystemContext);mSystemServiceManager.setRuntimeRestarted(mRuntimeRestart);LocalServices.addService(SystemServiceManager.class, mSystemServiceManager);} // Start services.try {//引导服务：ActivityManagerService、PowerMandiaoagerService、PackageManagerService等startBootstrapServices();//核心服务：BatteryService、UsageStatsService和WebViewUpdateService等startCoreServices();//其他服务：AlarmManagerService、VrManagerService等startOtherServices();SystemServerInitThreadPool.shutdown();} catch (Throwable ex) {throw ex;}// Loop forever.Looper.loop();throw new RuntimeException("Main thread loop unexpectedly exited");}

可以看到SystemServer的run方法，启动了很多系统服务，而系统根据服务的特性分为了三类。引导服务、核心服务以及其他服务。

到这里SystemServer的启动流程其实就分析完成了，SystemServer在启动时回去创建许多的系统服务，包括我们经常打交道的ActivityManagerService主要用来管理四大组件的生命周期调度、PowerManagerService 是设备电源管理的系统服务 、PackageManagerService 管理所有和 package 相关的工作，比如安装、卸载应用。

有些系统服务并不是通过SystemServiceManager来完成启动的。这里挑几个常见的系统服务看看是如何在SystemServer中被启动的。

//SystemServer.java
private void startBootstrapServices() {//启动了AMSmActivityManagerService = mSystemServiceManager.startService(ActivityManagerService.Lifecycle.class).getService();//启动了PowerManagerServicemPowerManagerService = mSystemServiceManager.startService(PowerManagerService.class);//PKMSmPackageManagerService = PackageManagerService.main(mSystemContext, installer,mFactoryTestMode != FactoryTest.FACTORY_TEST_OFF, mOnlyCore);//把AMS加入到ServiceManager中mActivityManagerService.setSystemProcess();}

SystemServiceManager的startService方法如下

//SystemServiceManager.java//通过类名启动系统服务
public SystemService startService(String className) {final Class<SystemService> serviceClass;try {serviceClass = (Class<SystemService>)Class.forName(className);} return startService(serviceClass);}//通过类名创建系统服务
public <T extends SystemService> T startService(Class<T> serviceClass) {try {final String name = serviceClass.getName();final T service;try {Constructor<T> constructor = serviceClass.getConstructor(Context.class);//直接通过反射创建了系统服务的实例service = constructor.newInstance(mContext);} //然后调用startService方法把服务的实例传入startService(service);return service;} }public void startService(@NonNull final SystemService service) {// Register it.mServices.add(service);//直接调用了SystemService的onStart方法service.onStart();}

SystemServiceManager的startService很简单，通过反射创建实例，然后调用onStart方法。

而启动ActivityManagerService时传入了ActivityManagerService.Lifecycle.class

//ActivityManagerService.java
public static final class Lifecycle extends SystemService {private final ActivityManagerService mService;public Lifecycle(Context context) {super(context);//在构造方法中传入了创建了ActivityManagerServicemService = new ActivityManagerService(context);}@Overridepublic void onStart() {//调用ActivityManagerService的start方法，启动ActivityManagerServicemService.start();}public ActivityManagerService getService() {return mService;}}

创建并启动了ActivityManagerService之后会把他加入到ServiceManager中。

//ActivityManagerService.java
public void setSystemProcess() {//把AMS的IBinder注册到ServiceManager中ServiceManager.addService(Context.ACTIVITY_SERVICE, this, true);}

可以看到这里把服务注册到ServiceManager了，ServiceManager属于一个单独的进程，也是由init进程启动的，它的角色相当于服务的路由器(DNS)。当然了ServiceManager那边绑定的是服务名称和对应的handle值，不过，目前只需要简单理解通过这个方法把服务注册到ServiceManager，其他进程可以通过服务的名称来查询对应的服务就好了。

接着分析下PowerManagerService的启动注册，根据前面分析知道，调用startService传入PowerManagerService.class必然会创建它的实例，然后调用它的onStart方法。

//PowerManagerService.java
public void onStart() {//BinderService是PowerManagerService的内部类，继承自IPowerManager.StubpublishBinderService(Context.POWER_SERVICE, new BinderService());}

调用了publishBinderService，传入了BinderService实例，BinderService继承自IPowerManager.Stub，了解AIDL的一眼就看出来了吧。

这个publishBinderService是父类SystemService的方法。

//SystemService.java
protected final void publishBinderService(String name, IBinder service) {publishBinderService(name, service, false);}protected final void publishBinderService(String name, IBinder service,boolean allowIsolated) {//可以看到最终还是被添加到ServiceManager了ServiceManager.addService(name, service, allowIsolated);}

最后来看下PKMS的启动，它只是调用了PackageManagerService.main就完成了PackageManagerService的启动，其实本质还是一样的。

//PackageManagerService.java
public static PackageManagerService main(Context context, Installer installer,boolean factoryTest, boolean onlyCore) {// Self-check for initial settings.PackageManagerServiceCompilerMapping.checkProperties();PackageManagerService m = new PackageManagerService(context, installer,factoryTest, onlyCore);ServiceManager.addService("package", m);return m;}

是不是很简单，最终还是被注册到ServiceManager中。

finsh~~~

这篇关于SystemServer进程启动分析的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/669981。

相关文章

Python 迭代器和生成器概念及场景分析

Python 迭代器和生成器概念及场景分析

《Python迭代器和生成器概念及场景分析》yield是Python中实现惰性计算和协程的核心工具,结合send()、throw()、close()等方法,能够构建高效、灵活的数据流和控制流模型,这... 目录迭代器的介绍自定义迭代器省略的迭代器生产器的介绍yield的普通用法yield的高级用法yidle
阅读更多...
Redis在windows环境下如何启动

Redis在windows环境下如何启动

《Redis在windows环境下如何启动》：本文主要介绍Redis在windows环境下如何启动的实现方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录Redis在Windows环境下启动1.在redis的安装目录下2.输入·redis-server.exe
阅读更多...
解决SpringBoot启动报错:Failed to load property source from location 'classpath:/application.yml'

解决SpringBoot启动报错:Failed to load property source from location 'classpath:/application.yml'

《解决SpringBoot启动报错:Failedtoloadpropertysourcefromlocationclasspath:/application.yml问题》这篇文章主要介绍... 目录在启动SpringBoot项目时报如下错误原因可能是1.yml中语法错误2.yml文件格式是GBK总结在启动S
阅读更多...
C++ Sort函数使用场景分析

C++ Sort函数使用场景分析

《C++Sort函数使用场景分析》sort函数是algorithm库下的一个函数,sort函数是不稳定的,即大小相同的元素在排序后相对顺序可能发生改变,如果某些场景需要保持相同元素间的相对顺序,可使... 目录C++ Sort函数详解一、sort函数调用的两种方式二、sort函数使用场景三、sort函数排序
阅读更多...
kotlin中const 和val的区别及使用场景分析

kotlin中const 和val的区别及使用场景分析

《kotlin中const和val的区别及使用场景分析》在Kotlin中,const和val都是用来声明常量的,但它们的使用场景和功能有所不同,下面给大家介绍kotlin中const和val的区别,... 目录kotlin中const 和val的区别1. val:2. const:二 代码示例1 Java
阅读更多...
Go标准库常见错误分析和解决办法

Go标准库常见错误分析和解决办法

《Go标准库常见错误分析和解决办法》Go语言的标准库为开发者提供了丰富且高效的工具,涵盖了从网络编程到文件操作等各个方面,然而,标准库虽好,使用不当却可能适得其反,正所谓工欲善其事,必先利其器,本文将... 目录1. 使用了错误的time.Duration2. time.After导致的内存泄漏3. jsO
阅读更多...
Spring事务中@Transactional注解不生效的原因分析与解决

Spring事务中@Transactional注解不生效的原因分析与解决

《Spring事务中@Transactional注解不生效的原因分析与解决》在Spring框架中,@Transactional注解是管理数据库事务的核心方式,本文将深入分析事务自调用的底层原理,解释为... 目录1. 引言2. 事务自调用问题重现2.1 示例代码2.2 问题现象3. 为什么事务自调用会失效3
阅读更多...
SpringBoot启动报错的11个高频问题排查与解决终极指南

SpringBoot启动报错的11个高频问题排查与解决终极指南

《SpringBoot启动报错的11个高频问题排查与解决终极指南》这篇文章主要为大家详细介绍了SpringBoot启动报错的11个高频问题的排查与解决,文中的示例代码讲解详细,感兴趣的小伙伴可以了解一... 目录1. 依赖冲突：NoSuchMethodError 的终极解法2. Bean注入失败：No qu
阅读更多...
找不到Anaconda prompt终端的原因分析及解决方案

找不到Anaconda prompt终端的原因分析及解决方案

《找不到Anacondaprompt终端的原因分析及解决方案》因为anaconda还没有初始化,在安装anaconda的过程中,有一行是否要添加anaconda到菜单目录中,由于没有勾选,导致没有菜... 目录问题原因问http://www.chinasem.cn题解决安装了 Anaconda 却找不到 An
阅读更多...
Spring定时任务只执行一次的原因分析与解决方案

Spring定时任务只执行一次的原因分析与解决方案

《Spring定时任务只执行一次的原因分析与解决方案》在使用Spring的@Scheduled定时任务时,你是否遇到过任务只执行一次,后续不再触发的情况？这种情况可能由多种原因导致,如未启用调度、线程... 目录1. 问题背景2. Spring定时任务的基本用法3. 为什么定时任务只执行一次？3.1 未启用
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2