Android Framwork ---system_server进程(下)

frameworks/base/services/java/com/android/server/
  - SystemServer.java

frameworks/base/services/core/java/com/android/server/
  - SystemServiceManager.java
  - ServiceThread.java
  - am/ActivityManagerService.java

frameworks/base/core/java/android/app/
  - ActivityThread.java
  - LoadedApk.java
  - ContextImpl.java

7 commonInit

private static final void commonInit() {
    // 设置默认的未捕捉异常处理方法
    Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(new UncaughtHandler());
    //重置log配置
    LogManager.getLogManager().reset();
    // 设置默认的HTTP User-agent格式,用于 HttpURLConnection。
    String userAgent = getDefaultUserAgent();
    System.setProperty("http.agent", userAgent);
    // 设置socket的tag，用于网络流量统计
    NetworkManagementSocketTagger.install();
}

8 nativeZygoteInit

nativeZygoteInit()方法在AndroidRuntime.cpp中，进行了jni映射，对应下面的方法。

static void com_android_internal_os_RuntimeInit_nativeZygoteInit(JNIEnv* env, jobject clazz) {
    //此处的gCurRuntime为AppRuntime，是在AndroidRuntime.cpp中定义的
    gCurRuntime->onZygoteInit();
}

9 onZygoteInit()

app_main.cpp的onZygoteInit()

virtual void onZygoteInit() {
    sp<ProcessState> proc = ProcessState::self();
    proc->startThreadPool(); //启动新binder线程
}

ProcessState::self()是单例模式，主要工作是调用open()打开/dev/binder驱动设备，再利用mmap()映射内核的地址空间，将Binder驱动的fd赋值ProcessState对象中的变量mDriverFD，用于交互操作。startThreadPool()是创建一个新的binder线程，不断进行talkWithDriver()。

10 applicationInit

private static void applicationInit(int targetSdkVersion, String[] argv, ClassLoader classLoader) throws ZygoteInit.MethodAndArgsCaller {
    //true代表应用程序退出时不调用AppRuntime.onExit()，否则会在退出前调用
    nativeSetExitWithoutCleanup(true);
    //设置虚拟机的内存利用率参数值为0.75
    VMRuntime.getRuntime().setTargetHeapUtilization(0.75f);
    VMRuntime.getRuntime().setTargetSdkVersion(targetSdkVersion);
	
    final Arguments args;
    try {
        args = new Arguments(argv); //解析参数
    } catch (IllegalArgumentException ex) {
        return;
    }
    //调用startClass的static方法 main() 
    invokeStaticMain(args.startClass, args.startArgs, classLoader);
}

在startSystemServer()方法中通过硬编码初始化参数，可知此处args.startClass为”com.android.server.SystemServer”。

11 invokeStaticMain

private static void invokeStaticMain(String className, String[] argv, ClassLoader classLoader) throws ZygoteInit.MethodAndArgsCaller {
    Class<?> cl = Class.forName(className, true, classLoader);
    ...

    Method m;
    try {
        m = cl.getMethod("main", new Class[] { String[].class });
    } catch (NoSuchMethodException ex) {
        ...
    } catch (SecurityException ex) {
        ...
    }

    //通过抛出异常，回到ZygoteInit.main()。这样做好处是能清空栈帧，提高栈帧利用率。
    throw new ZygoteInit.MethodAndArgsCaller(m, argv);
}

12 SystemServer.main()

ZygoteInit中main()方法

public static void main(String argv[]) {
    try {
        startSystemServer(abiList, socketName);//启动system_server
        ....
    } catch (MethodAndArgsCaller caller) {
        caller.run(); 
    } catch (RuntimeException ex) {
        closeServerSocket();
        throw ex;
    }
}

invokeStaticMain()方法中抛出的异常MethodAndArgsCaller，从而进入caller.run()方法。

public static class MethodAndArgsCaller extends Exception implements Runnable {
    public void run() {
        try {
            //根据传递过来的参数，可知此处通过反射机制调用的是SystemServer.main()方法
            mMethod.invoke(null, new Object[] { mArgs });
        } catch (IllegalAccessException ex) {
            throw new RuntimeException(ex);
        } catch (InvocationTargetException ex) {
            Throwable cause = ex.getCause();
            if (cause instanceof RuntimeException) {
                throw (RuntimeException) cause;
            } else if (cause instanceof Error) {
                throw (Error) cause;
            }
            throw new RuntimeException(ex);
        }
    }
}

进入到了SystemServer类的main()方法。

SystemServer启动

在RuntimeInit.java中invokeStaticMain方法通过创建并抛出异常ZygoteInit.MethodAndArgsCaller，在ZygoteInit.java中的main()方法会捕捉该异常，并调用caller.run()，再通过反射便会调用到SystemServer.main()方法，该方法主要执行流程：

SystemServer.main
    SystemServer.run
        createSystemContext
        startBootstrapServices();
        startCoreServices();
        startOtherServices();
        Looper.loop();

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(android.R.style.Theme_DeviceDefault_Light_DarkActionBar);
}

createSystemContext()过程，会创建对象有ActivityThread，Instrumentation, ContextImpl，LoadedApk，Application。

startBootstrapServices

引导服务(7个)：ActivityManagerService、PowerManagerService、LightsService、DisplayManagerService、PackageManagerService、UserManagerService、SensorService；

startCoreServices

启动核心服务(3个)BatteryService(用于统计电池电量，需要LightService.)，UsageStatsService(用于统计应用使用情况)，WebViewUpdateService。

startOtherServices

其他服务(70个+)：AlarmManagerService、VibratorService等。SystemServer启动各种服务中最后的一个环节便是AMS.systemReady().System_server主线程的启动工作总算完成, 进入Looper.loop()状态,等待其他线程通过handler发送消息到主线再处理。

服务启动阶段

SystemServiceManager的startBootPhase()贯穿system_server进程的整个启动过程：

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);
          }
      }
    }
}