Android实训（二）：SystemService创建过程、fork、启动阶段和自定义服务

SystemServer

systemServer是由zygote进程fork出来的进程，它分配所有的服务

1.基础理论 1.1 fork

fork用于创建一个新进程，它和原来的进程同时运行，原进程为父进程，一般情况而言，子进程和父进程的大部分值相同，少部分值不同，可以看作是进程的克隆

fork()的返回值不同代表内容不同

负值：创建子进程失败，一般失败是因为进程的数量达到上限和内存不足

零：返回到新创建的子进程

正值：返回父进程，并伴随子进程的进程ID

进程调用fork后转入内核，有以下 *** 作：

1. 分配新的内存块和内核数据结构给子进程
2. 将父进程的数据结构等拷贝给子进程
3. 将子进程放入系统的进程列表中
4. fork返回开始调度器调度

1.2 反射

java的反射机制详见

java的注解和反射：自定义注解，java内存机制，类加载器，反射获得对象方法和注解_michilay的博客-CSDN博客

2.原理

SystemServer是Android中重要的进程，常见的WMS(android.display)、AMS、PMS等，都是以一个线程的方式存在于SystemServer进程中。此进程在系统中的名称为“system_server”。它负责启动系统的各项服务，大体有以下几个过程：

• 初始化一些零碎事务
• createSystemContext初始化system_server进程的context
• startBootstrapServices启动系统Boot级别服务
• startCoreServices启动系统级别核心服务
• startOtherServices启动其他类型服务，包括厂家定制服务

也就是说，SystemServer先初始化，接着分别启动Boot级别，核心级别和其他级别的服务，在这个过程中，SystemServiceManager的startBootPhase()非常重要

//通过命令查看它的进程号
ps -A | grep system_server

SystemServer启动流程

1:Zygote通过ZygoteInit来fork出SystemServer进程
2:fork出的的子进程在handleSystemServerProcess里开始初始化
3-6:调用zygoteInit方法，重定向log输出，通用的初始化等；调用Native层代码，启动Binder线程池，从而SystemServer进程就可以使用Binder与其他进程进行通信；进入SystemServer的main方法
7-9:设置虚拟机的内存利用率参数值，继续调用invokeStaticMain方法通过反射得到SystemServer类，并找到SystemServer中的main方法，然后将main方法传入MethodAndArgsCaller异常中抛出，ZygoteInit.java的main方法捕获，多用SystemServer的main方法
11-15:运行SystemServer进程

站在框架的角度来看，Zygote启动了SystemServer，它帮助我们创建了很多例如AMS、PMS、WMS等关键服务，同时，ServiceManager使用静态方法addService将这些关键服务放到ServiceManager中，当App层的Laucher等应用需要使用时直接调用

代码位于

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

3.服务介绍 3.1 Boot级别服务： starBootstrapServices，一共有十二个核心服务

Installer负责安装apk

AMS负责四大组件的启动切换调度等

PMS负责电源管理

LightsService负责指示灯

DisplayManagerService管理显示设备

PMS负责apk安装解析验证升级等工作

3.2 Core级别服务： startCoreServices，一共有四个服务

BatteryService负责电池管理需要LightService

UsageStatsService收集用户使用APP的频率和时长

WebViewUpdateService检测是否有可更新的Webview

BinderCallsStatsService跟踪Binder调用的CPU时间小号

3.3 Other级别服务： startOtherServcies，共有几十个服务

BluetoothService蓝牙相关

WifiService负责Wife

…

此方法经历了五个启动阶段

SystemService.PHASE_LOCK_SETTINGS_READY
SystemService.PHASE_SYSTEM_SERVICES_READY
SystemService.PHASE_DEVICE_SPECIFIC_SERVICES_READY
SystemService.PHASE_ACTIVITY_MANAGER_READY
SystemService.PHASE_THIRD_PARTY_APPS_CAN_START

在完成了这些阶段之后，会调用AMS的systemReady()方法，调用startHomeActivityLocked来启动桌面应用

启动完桌面后，会返回到SystemServer的run方法，会调用Looper.loop()

等待其他线程Handler发送消息

3.4 启动阶段

SystemServer经历了上述三个阶段需要一个值来排序，SystemServiceManager提供了startBootPhase()贯穿了所有的进程启动过程

debug日志中可以看到数字的进度，方便调试

4.调试方法

使用adb查看logcat可以查看各个server启动所耗时间

adb logcat | grep -i systemserver

5.自定义服务

• 在源码LINUX/android/packages/services/Car/tests/下新建文件夹

• 起名TestServcie，新建src和Android.mk文件

• src目录下有java.com.example.test.TestServcie.java

• java文件代码如下

  public class TestServcie extends SystemService{
  	public static final String TAG = "Test Service";
      public TestService(Context context){
          super(context);
          Log.d(TAG,"测试服务被构建");
      }
      @Override
      public void onStart()
      {
          Log.d(TAG,"测试服务开始");
      }}
  

• Android.mk文件内容如下

  LOCAL_PATH := $(call my-dir)
  include $(CLEAR_VARS)
  LOCAL_MODULE_TAGS := optional
  LOCAL_SRC_FILES += $(call all-java-files-under,src)
  LOCAL_JAVA-LIBRARIES := services
  LOCAL_MODULE := TestService
  LOCAL_PROGUARD_ENABLED := disabled
  include $(BUILD_JAVA-LIBRARY)
  

• 修改SystemServer代码

  在SystemServer中搜索"CAR_SERVICE_HELPER_SERVICE_CLASS"仿照其内容在下面写上

  privte static final String TEST SERVICE_CLASS = "com.example.test.TestService"
  

  在另一个位置上也要加上相似代码

  traceBeginAndSlog("StartTestService");
  mSystemServiceManager.startService(TEST_SERVICE_CLASS);
  traceEnd();
  

• 修改core.mk

  为了参与编译，在build/make/target/product/core.mk中搜索"PRODUCT_PACKAGES"，将TestService添加进去，参加编译

  并且在后面添加PRODUCT_SYSTEM_SERVER_JARS += TestService

• 编译生效

• 查看log

6.总结

• Zygote调用startSS创建system_server进程
• SS调用handleSystemServerProcess
• 抛出异常，被ZygoteInit捕获后调用SS的main函数
• main加载libandroid_server.so调用nativ_init方法
• 启动三个关键阶段
• 进入消息循环