SystemServer概述

SystemServer由Zygote fork生成的，進程名爲system_server，該進程承載着framework的核心服務.

調用流程以下:

上圖前4步驟（即顏色爲紫色的流程）運行在是Zygote進程，從第5步（即顏色爲藍色的流程）ZygoteInit.handleSystemServerProcess開始是運行在新建立的system_server，這是fork機制實現的（fork會返回2次）。

1.startSystemServer

 準備參數並fork新進程，從上面能夠看出system server進程參數信息爲uid=1000,gid=1000,進程名爲sytem_server，從zygote進程fork新進程後，須要關閉zygote原有的socket。另外，對於有兩個zygote進程狀況，需等待第2個zygote建立完成。

2.forkSystemServer

調用nativeForkSystemServer()方法fork system_server進程

3.nativeForkSystemServer

當system_server進程建立失敗時，將會重啓zygote進程。這裏須要注意，對於Android 5.0以上系統，有兩個zygote進程，分別是zygote、zygote64兩個進程，system_server的父進程，通常來講64位系統其父進程是zygote64進程

1. 當kill system_server進程後，只重啓zygote64和system_server，不重啓zygote;
2. 當kill zygote64進程後，只重啓zygote64和system_server，也不重啓zygote；
3. 當kill zygote進程，則重啓zygote、zygote64以及system_server。

4.ForkAndSpecializeCommon

fork()建立新進程，採用copy on write方式，這是linux建立進程的標準方法，會有兩次return,對於pid==0爲子進程的返回，對於pid>0爲父進程的返回。

5.handleSystemServerProcess

關閉父進程zygote複製而來的Socket,設置當前進程名爲"system_server"，執行dex優化操做，啓動應用進程

6.performSystemServerDexOpt

將classPath字符串中的apk，分別進行dex優化操做。真正執行優化工做經過socket通訊將相應的命令參數，發送給installd來完成。

7.zygoteInit-->commonInit-->nativeZygoteInit--> applicationInit-->invokeStaticMain-->MethodAndArgsCaller.run()-->SystemServer.main()

在RuntimeInit.java中invokeStaticMain方法經過建立並拋出異常ZygoteInit.MethodAndArgsCaller，在ZygoteInit.java中的main()方法會捕捉該異常，並調用caller.run()，再經過反射便會調用到SystemServer.main()方法

 

通過上面7個步驟已經進入SystemServer.main()方法。

SystemServer啓動流程

1.SystemServer.main

先初始化SystemServer對象，再調用對象的run()方法

2. SystemServer.run

LocalServices經過用靜態Map變量sLocalServiceObjects，來保存以服務類名爲key，以具體服務對象爲value的Map結構。

2.1 performPendingShutdown

當"sys.shutdown.requested"值不爲空,則會重啓或者關機

2.2 createSystemContext

該過程會建立對象有ActivityThread，Instrumentation, ContextImpl，LoadedApk，Application。

2.3 startBootstrapServices

該方法所建立的服務：ActivityManagerService, PowerManagerService, LightsService, DisplayManagerService， PackageManagerService， UserManagerService， sensor服務.

2.4 startCoreServices

啓動服務BatteryService，UsageStatsService，WebViewUpdateService

2.5 startOtherServices

啓動剩餘服務，最後調用AMS.systemReady().

到此, System_server主線程的啓動工做總算完成, 進入Looper.loop()狀態,等待其餘線程經過handler發送消息到主線再處理.

2、服務啓動階段

SystemServiceManager的startBootPhase()貫穿system_server進程的整個啓動過程：

其中PHASE_BOOT_COMPLETED=1000，該階段是發生在Boot完成和home應用啓動完畢。系統服務更傾向於監聽該階段，而不是註冊廣播ACTION_BOOT_COMPLETED，從而下降系統延遲。

各個啓動階段所在源碼的大體位置：

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);
          }
      }
    }
}

 

接下來再說說簡單每一個階段的大概完成的工做：

2.1 Phase0

建立四大引導服務:

• ActivityManagerService
• PowerManagerService
• LightsService
• DisplayManagerService

2.2 Phase100

進入階段PHASE_WAIT_FOR_DEFAULT_DISPLAY=100回調服務

onBootPhase(100)

• DisplayManagerService

而後建立大量服務下面列舉部分:

• PackageManagerService
• WindowManagerService
• InputManagerService
• NetworkManagerService
• DropBoxManagerService
• FingerprintService
• LauncherAppsService
• …

2.3 Phase480

進入階段PHASE_LOCK_SETTINGS_READY=480回調服務

onBootPhase(480)

• DevicePolicyManagerService

階段480後立刻就進入階段500.

2.4 Phase500

PHASE_SYSTEM_SERVICES_READY=500，進入該階段服務能安全地調用核心系統服務.

onBootPhase(500)

• AlarmManagerService
• JobSchedulerService
• NotificationManagerService
• BackupManagerService
• UsageStatsService
• DeviceIdleController
• TrustManagerService

• UiModeManagerService

• BluetoothService
• BluetoothManagerService
• EthernetService
• WifiP2pService
• WifiScanningService
• WifiService
• RttService

各大服務執行systemReady():

• WindowManagerService.systemReady():
• PowerManagerService.systemReady():
• PackageManagerService.systemReady():
• DisplayManagerService.systemReady():

接下來就緒AMS.systemReady方法.

2.5 Phase550

PHASE_ACTIVITY_MANAGER_READY=550， AMS.mSystemReady=true, 已準備就緒,進入該階段服務能廣播Intent;可是system_server主線程並無就緒.

onBootPhase(550)

• MountService
• TelecomLoaderService
• UsbService
• WebViewUpdateService
• DockObserver
• BatteryService

接下來執行: (AMS啓動native crash監控, 加載WebView，啓動SystemUi等),以下

• 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

接下來,各類服務的systemRunning過程:

WallpaperManagerService、InputMethodManagerService、LocationManagerService、CountryDetectorService、NetworkTimeUpdateService、CommonTimeManagementService、TextServicesManagerService、AssetAtlasService、InputManagerService、TelephonyRegistry、MediaRouterService、MmsServiceBroker這些服務依次執行其systemRunning()方法。

2.7 Phase1000

在通過一系列流程，再調用AMS.finishBooting()時，則進入階段Phase1000。

到此，系統服務啓動階段完成就緒，system_server進程啓動完成則進入Looper.loop()狀態，隨時待命，等待消息隊列MessageQueue中的消息到來，則立刻進入執行狀態。

3、服務類別

system_server進程，從源碼角度劃分爲引導服務、核心服務、其餘服務3類。 

1. 引導服務(7個)：ActivityManagerService、PowerManagerService、LightsService、DisplayManagerService、PackageManagerService、UserManagerService、SensorService；
2. 核心服務(3個)：BatteryService、UsageStatsService、WebViewUpdateService；
3. 其餘服務(70個+)：AlarmManagerService、VibratorService等。

合計總大約80個系統服務：