前言

在系统启动流程（三）之解析zygote启动过程，我们知道了Zygote进程负责启动Systemserver进程的。在这篇文章中，我们具体讲讲Zygote启动SystemServer进程时，经历了什么？

SystemServer主要是用来创建各种系统服务的，像AMS、PMS、WMS等常见的系统服务，都是在SystemServer进程里创建的，它们并没有属于自己的一个进程。

时序图

还是先来看看时序图吧：

在的插入图片描述

源码流程

1、main()

在ZygoteInit.java文件里，main()方法里调用了startSystemServer()方法，就是来启动SystemServer进程的，源码如下：

//代码文件位置：frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteInit.java
public static void main(String argv[]) {
 
     *****省略部分代码*****
     
    if (startSystemServer) {
        //注意，在这里启动了SystemServer进程
        startSystemServer(abiList, socketName, zygoteServer);
    }
    
    //一直循环，等待AMS的请求，去fork子进程
    zygoteServer.runSelectLoop(abiList);
}

2、startSystemServer()

再来看看startSystemServer()方法里面做了什么：

//代码文件位置：frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteInit.java
 private static boolean startSystemServer(String abiList, String socketName, ZygoteServer zygoteServer)
            throws Zygote.MethodAndArgsCaller, RuntimeException {
 
     *****省略部分代码*****
     
     //当前运行在SystemServer进程中
    if (pid == 0) {
        //关闭Zygote进程创建的Socket，因为用不到
        zygoteServer.closeServerSocket();
        
        handleSystemServerProcess(parsedArgs);
    }
       return true;
}

SystemServer进程复制了Zygote进程的地址空间，所以也会得到Zygote进程创建的Socket，但SystemServer用不到，所以调用了zygoteServer.closeServerSocket()关闭了Socket。

3、handleSystemServerProcess()

我们接着来看看handleSystemServerProcess(parsedArgs);的源码：

//代码文件位置：frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteInit.java
 private static void handleSystemServerProcess(
            ZygoteConnection.Arguments parsedArgs)
            throws Zygote.MethodAndArgsCaller {
 
     *****省略部分代码*****
     
    if (parsedArgs.invokeWith != null) {
    
    	*****省略部分代码*****
        
    }else{
        if (systemServerClasspath != null) {
            //创建一个PathClassLoader
            cl = createPathClassLoader(systemServerClasspath, parsedArgs.targetSdkVersion);
            Thread.currentThread().setContextClassLoader(cl);
            }
            
            ZygoteInit.zygoteInit(parsedArgs.targetSdkVersion, parsedArgs.remainingArgs, cl);
    }
}

首先通过createPathClassLoader()创建了一个PathClassLoader，接着继续调用zygoteInit()。

4、zygoteInit()

我们继续看源码：

//代码文件位置：frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteInit.java
 public static final void zygoteInit(int targetSdkVersion, String[] argv,
            ClassLoader classLoader) throws Zygote.MethodAndArgsCaller {
            
         *****省略部分代码*****
     
        //启动Binder线程池
        ZygoteInit.nativeZygoteInit();
        
        //进入SystemServer的main()方法
        RuntimeInit.applicationInit(targetSdkVersion, argv, classLoader);
}

首先调用nativeZygoteInit()方法，一看方法的名字就知道调用了Native层的代码，是用来启动Binder线程池的（Binder通信用的）,启动完Binder线程池后，再调用RuntimeInit.applicationInit()方法，就进入SystemServer的main方法。

这里我们先来研究下，如何启动Binder线程池的。

4-1 启动Binder线程池

nativeZygoteInit是一个Native方法，所以我们得去找它对应的JNI文件，如下：

//代码文件位置：frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp
 int register_com_android_internal_os_ZygoteInit(JNIEnv* env)
{
    const JNINativeMethod methods[] = {
        { "nativeZygoteInit", "()V",
            (void*) com_android_internal_os_ZygoteInit_nativeZygoteInit },
    };
    return jniRegisterNativeMethods(env, "com/android/internal/os/ZygoteInit",
        methods, NELEM(methods));
}
}

通过JNI的数组JNINativeMethod methods\[] ，可以知道nativeZygoteInit方法对应的JNI文件是AndroidRuntime.cpp的com\_android\_internal\_os\_ZygoteInit\_nativeZygoteInit函数：

//代码文件位置：frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp
static void com_android_internal_os_ZygoteInit_nativeZygoteInit(JNIEnv* env, jobject clazz)
{
    gCurRuntime->onZygoteInit();
}

这里的gCurRuntime是AndroidRuntime类型的指针，具体指向的是AndroidRuntime的子类AppRuntime,它在app\_main.cpp里定义。所以我们接着来看AppRuntime的onZygoteInit方法：

//代码文件位置：frameworks/base/cmds/app_process/app_main.cpp
 virtual void onZygoteInit()
    {
        sp<ProcessState> proc = ProcessState::self();
        proc->startThreadPool();
    }

可以看到 proc->startThreadPool();就是用来启动一个Binder线程池的，这样SystemServer进程就可以使用Binder来与其他进程进行通信了。

4-2 进入SystemServer的main方法

前面我们知道了在ZygoteInit.java里的zygoteInit()方法中，先是调用ZygoteInit.nativeZygoteInit();来开启Binder线程池，接着调用RuntimeInit.applicationInit()，进入SystemServer的main方法：

//代码文件位置：frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/RuntimeInit.java
 protected static void applicationInit(int targetSdkVersion, String[] argv, ClassLoader classLoader)
            throws Zygote.MethodAndArgsCaller {
    
    	*****省略部分代码*****
       	invokeStaticMain(args.startClass, args.startArgs, classLoader);
    }

在applicationInit()方法中，主要调用了invokeStaticMain()方法：

//代码文件位置：frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/RuntimeInit.java
  private static void invokeStaticMain(String className, String[] argv, ClassLoader classLoader)
            throws Zygote.MethodAndArgsCaller {
    
        try {
            //通过反射得到SystemServer类
            cl = Class.forName(className, true, classLoader);
        } 

        try {
            //接着，找到SystemServer的main()方法
            m = cl.getMethod("main", new Class[] { String[].class });
        }

        //最后把main方法跟着异常抛出去
        throw new Zygote.MethodAndArgsCaller(m, argv);
    }

这里面的className，就是外部一路传进来的"com.android.server.SystemServer"。先是通过反射拿到cl也就是SystemServer类，接着找到SystemServer的main方法，再接着把main方法传入MethodAndArgsCaller异常中并抛出这个异常，在外部的ZygoteInit.java的main方法中，会捕获这个异常，捕获后会调用SystemServer.main方法：

//代码文件位置：frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/ZygoteInit.java
 public static void main(String argv[]) {
    
    	*****省略部分代码*****
        
        //捕获到MethodAndArgsCaller异常
        } catch (Zygote.MethodAndArgsCaller caller) {
            caller.run();
        } 
    }

当捕获到Zygote.MethodAndArgsCaller 时，会去调用caller.run()，这个caller还是Zygote.MethodAndArgsCaller 类型：

//代码文件位置：frameworks/base/core/java/com/android/internal/os/Zygote.java
 public static class MethodAndArgsCaller extends Exception
            implements Runnable {
    
        private final Method mMethod;
        private final String[] mArgs;
        public MethodAndArgsCaller(Method method, String[] args) {
            mMethod = method;
            mArgs = args;
        }

        public void run() {
            try {
                //在这里，调用了SystemServer的main方法
                mMethod.invoke(null, new Object[] { mArgs });
            } 
		}
    }

到此，就进入了SystemServer的main方法了。

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系统启动流程（四）之Zygote如何启动SystemServer进程？

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