SS誕生后,便和生父Zygote分道揚鑣,它有了自己的歷史使命。它的使命是什么呢?其代碼如下所示:
~~~
pid =Zygote.forkSystemServer();
if(pid == 0) { //SS進程返回0,那么下面這句話就是SS的使命:
handleSystemServerProcess(parsedArgs);
}
~~~
SS調用handleSystemServerProcess來承擔自己的職責。
**ZygoteInit.java**
~~~
private static void handleSystemServerProcess(
ZygoteConnection.ArgumentsparsedArgs)
throws ZygoteInit.MethodAndArgsCaller {
//關閉從Zygote那里繼承下來的Socket。
closeServerSocket();
//設置SS進程的一些參數。
setCapabilities(parsedArgs.permittedCapabilities,
parsedArgs.effectiveCapabilities);
//調用ZygoteInit函數。
RuntimeInit.zygoteInit(parsedArgs.remainingArgs);
}
~~~
好了,SS走到RuntimeInit了,它的代碼在RuntimeInit.java中,如下所示:
**RuntimeInit.java**
~~~
public static final void zygoteInit(String[]argv)
throws ZygoteInit.MethodAndArgsCaller {
//做一些常規初始化
commonInit();
//①native層的初始化。
zygoteInitNative();
intcurArg = 0;
for (/* curArg */ ; curArg < argv.length; curArg++) {
String arg = argv[curArg];
if (arg.equals("--")) {
curArg++;
break;
} else if (!arg.startsWith("--")) {
break;
} else if (arg.startsWith("--nice-name=")) {
String niceName = arg.substring(arg.indexOf('=') + 1);
//設置進程名為niceName,也就是"system_server"
Process.setArgV0(niceName);
}
}
//startClass名為"com.android.server.SystemServer"
String startClass = argv[curArg++];
String[] startArgs = new String[argv.length - curArg];
System.arraycopy(argv, curArg, startArgs, 0, startArgs.length);
//②調用startClass,也就是com.android.server.SystemServer類的main函數。
invokeStaticMain(startClass, startArgs);
}
~~~
對于上面列舉出的兩個關鍵點,我們一個一個地分析。
1. zygoteInitNative分析
先看zygoteInitNative,它是一個native函數,實現在AndroidRuntime.cpp中。
**AndroidRuntime.cpp**
~~~
static voidcom_android_internal_os_RuntimeInit_zygoteInit(
JNIEnv* env,jobject clazz)
{
gCurRuntime->onZygoteInit();
}
//gCurRuntime是什么?還記得我們在本章開始說的app_process的main函數嗎?
int main(int argc, const char* const argv[])
{
AppRuntime runtime;// 就是這個。當時我們沒顧及它的構造函數,現在回過頭看看。
}
//AppRuntime的定義
class AppRuntime : public AndroidRuntime
static AndroidRuntime* gCurRuntime = NULL; // gCurRuntime為全局變量。
AndroidRuntime::AndroidRuntime()
{
SkGraphics::Init();//Skia庫初始化
SkImageDecoder::SetDeviceConfig(SkBitmap::kRGB_565_Config);
SkImageRef_GlobalPool::SetRAMBudget(512 * 1024);
gCurRuntime= this; //gCurRuntime被設置為AndroidRuntime對象自己
}
~~~
由于SS是從Zygote fork出來的,所以它也擁有Zygote進程中定義的這個gCurRuntime,也就是AppRuntime對象。那么,它的onZygoteInit會干些什么呢?它的代碼在App_main.cpp中,我們一起來看:
**App_main.cpp**
~~~
virtual void onZygoteInit()
{
//下面這些東西和Binder有關系,但讀者可以先不管它。
sp<ProcessState> proc = ProcessState::self();
if(proc->supportsProcesses()) {
proc->startThreadPool();//啟動一個線程,用于Binder通信。
}
}
~~~
一言以蔽之,SS調用zygoteInitNative后,將和Binder通信系統建立聯系,這樣SS就能夠使用Binder了。關于Binder的知識,在第6章中將詳細介紹,讀者朋友現在不必關注。
2. invokeStaticMain分析
再來看第二個關鍵點invokeStaticMain。代碼如下所示:
**RuntimeInit.java**
~~~
private static void invokeStaticMain(StringclassName, String[] argv)
throws ZygoteInit.MethodAndArgsCaller {
......//注意我們的參數,className為"com.android.server.SystemServer"
Class<?> cl;
try {
cl = Class.forName(className);
}catch (ClassNotFoundException ex) {
throw new RuntimeException(
"Missing class wheninvoking static main " + className,
ex);
}
Method m;
try {
//找到com.android.server.SystemServer類的main函數,肯定有地方要調用它
m = cl.getMethod("main", new Class[] { String[].class });
}catch (NoSuchMethodException ex) {
......
}catch (SecurityException ex) {
......
}
int modifiers = m.getModifiers();
if(! (Modifier.isStatic(modifiers) && Modifier.isPublic(modifiers))) {
......
}
//拋出一個異常,為什么不在這里直接調用上面的main函數呢?
throw new ZygoteInit.MethodAndArgsCaller(m, argv);
}
~~~
invokeStaticMain竟然拋出了一個異常,它是在哪里被截獲呢?原來是在ZygoteInit的main函數中。請看這段代碼:
注意:我們所在的進程是system_server。
**ZygoteInit.java**
~~~
....
if (argv[1].equals("true")) {
//SS進程中,拋出一個異常MethodAndArgsCaller
startSystemServer();
......
catch(MethodAndArgsCaller caller) {
//被截獲,調用caller的run函數
caller.run();
}
~~~
再來看看MethodAndArgsCaller的run函數。
~~~
public void run() {
try {
//這個mMethod為com.android.server.SystemServer的main函數
mMethod.invoke(null, new Object[] { mArgs });
} catch(IllegalAccessException ex) {
......
}
}
~~~
拋出的這個異常最后會導致com.android.server.SystemServer類的main函數被調用。不過這里有一個疑問,為什么不在invokeStaticMain那里直接調用,而是采用這種拋異常的方式呢?我對這個問題的看法是:
- 這個調用是在ZygoteInit.main中,相當于Native的main函數,即入口函數,位于堆棧的頂層。如果不采用拋異常的方式,而是在invokeStaticMain那里調用,則會浪費之前函數調用所占用的一些調用堆棧。
關于這個問題的深層思考,讀者可以利用fork和exec的知識。對這種拋異常的方式,我個人覺得是對exec的一種近似模擬,因為后續的工作將交給com.android.server.SystemServer類來處理。
3. SystemServer的真面目
ZygoteInit分裂產生的SS,其實就是為了調用com.android.server.SystemServer的main函數,這簡直就是改頭換面!下面就來看看這個真實的main函數,代碼如下所示:
**SystemServer.java**
~~~
public static void main(String[] args) {
......
//加載libandroid_servers.so
System.loadLibrary("android_servers");
//調用native的init1函數。
init1(args);
}
~~~
其中main函數將加載libandroid_server.so庫,這個庫所包含的源碼文件在文件夾framework/base/services/jni下。
(1)init1分析
init1是native函數,在com_android_server_SystemServer.cpp中實現。來看看它,代碼如下所示:
**com_android_server_SystemServer.cpp**
~~~
extern "C" int system_init();
static voidandroid_server_SystemServer_init1(JNIEnv* env, jobject clazz)
{
system_init();//調用另外一個函數。
}
~~~
system_init的實現在system_init.cpp中,它的代碼如下所示:
**system_init.cpp**
~~~
extern "C" status_t system_init()
{
//下面這些調用和Binder有關,我們會在第6章中講述,這里先不必管它。
sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());
sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();
sp<GrimReaper>grim = new GrimReaper();
sm->asBinder()->linkToDeath(grim, grim.get(), 0);
charpropBuf[PROPERTY_VALUE_MAX];
property_get("system_init.startsurfaceflinger", propBuf,"1");
if(strcmp(propBuf, "1") == 0) {
//SurfaceFlinger服務在system_server進程創建
SurfaceFlinger::instantiate();
}
......
//調用com.android.server.SystemServer類的init2函數
AndroidRuntime* runtime = AndroidRuntime::getRuntime();
runtime->callStatic("com/android/server/SystemServer","init2");
//下面這幾個函數調用和Binder通信有關,具體內容在第6章中介紹。
if (proc->supportsProcesses()) {
ProcessState::self()->startThreadPool();
//調用joinThreadPool后,當前線程也加入到Binder通信的大潮中
IPCThreadState::self()->joinThreadPool();
}
returnNO_ERROR;
}
~~~
init1函數創建了一些系統服務,然后把調用線程加入Binder通信中。不過其間還通過JNI調用了com.android.server.SystemServer類的init2函數,下面就來看看這個init2函數。
(2)init2分析
init2在Java層,代碼在SystemServer.java中,如下所示:
**SystemServer.java**
~~~
public static final void init2() {
Threadthr = new ServerThread();
thr.setName("android.server.ServerThread");
thr.start();//啟動一個ServerThread
}
~~~
啟動了一個ServerThread線程。請直接看它的run函數。這個函數比較長,大概看看它干了什么即可。
**SystemServer.java::ServerThread的run函數**
~~~
public void run(){
....
//啟動Entropy Service
ServiceManager.addService("entropy",new EntropyService());
//啟動電源管理服務
power =new PowerManagerService();
ServiceManager.addService(Context.POWER_SERVICE, power);
//啟動電池管理服務。
battery= new BatteryService(context);
ServiceManager.addService("battery", battery);
//初始化看門狗,在拓展部分將介紹關于看門狗的知識
Watchdog.getInstance().init(context,battery, power, alarm,
ActivityManagerService.self());
//啟動WindowManager服務
wm =WindowManagerService.main(context, power,
factoryTest !=SystemServer.FACTORY_TEST_LOW_LEVEL);
ServiceManager.addService(Context.WINDOW_SERVICE,wm);
//啟動ActivityManager服務
(ActivityManagerService)ServiceManager.getService("activity"))
.setWindowManager(wm);
......//總之,系統各種重要服務都在這里啟動
Looper.loop(); //進行消息循環,然后處理消息。關于這部分內容參見第5章。
}
~~~
init2函數比較簡單,就是單獨創建一個線程,用以啟動系統各項服務,至此,讀者或許能理解SS的重要性了吧?
- **Java世界的核心Service都在這里啟動,所以它非常重要。**
* * * * *
**說明**:本書不對這些Service做進一步分析,今后有機會再做做專門介紹。
* * * * *
- 前言
- 第1章 閱讀前的準備工作
- 1.1 系統架構
- 1.1.1 Android系統架構
- 1.1.2 本書的架構
- 1.2 搭建開發環境
- 1.2.1 下載源碼
- 1.2.2 編譯源碼
- 1.3 工具介紹
- 1.3.1 Source Insight介紹
- 1.3.2 Busybox的使用
- 1.4 本章小結
- 第2章 深入理解JNI
- 2.1 JNI概述
- 2.2 學習JNI的實例:MediaScanner
- 2.3 Java層的MediaScanner分析
- 2.3.1 加載JNI庫
- 2.3.2 Java的native函數和總結
- 2.4 JNI層MediaScanner的分析
- 2.4.1 注冊JNI函數
- 2.4.2 數據類型轉換
- 2.4.3 JNIEnv介紹
- 2.4.4 通過JNIEnv操作jobject
- 2.4.5 jstring介紹
- 2.4.6 JNI類型簽名介紹
- 2.4.7 垃圾回收
- 2.4.8 JNI中的異常處理
- 2.5 本章小結
- 第3章 深入理解init
- 3.1 概述
- 3.2 init分析
- 3.2.1 解析配置文件
- 3.2.2 解析service
- 3.2.3 init控制service
- 3.2.4 屬性服務
- 3.3 本章小結
- 第4章 深入理解zygote
- 4.1 概述
- 4.2 zygote分析
- 4.2.1 AppRuntime分析
- 4.2.2 Welcome to Java World
- 4.2.3 關于zygote的總結
- 4.3 SystemServer分析
- 4.3.1 SystemServer的誕生
- 4.3.2 SystemServer的重要使命
- 4.3.3 關于 SystemServer的總結
- 4.4 zygote的分裂
- 4.4.1 ActivityManagerService發送請求
- 4.4.2 有求必應之響應請求
- 4.4.3 關于zygote分裂的總結
- 4.5 拓展思考
- 4.5.1 虛擬機heapsize的限制
- 4.5.2 開機速度優化
- 4.5.3 Watchdog分析
- 4.6 本章小結
- 第5章 深入理解常見類
- 5.1 概述
- 5.2 以“三板斧”揭秘RefBase、sp和wp
- 5.2.1 第一板斧--初識影子對象
- 5.2.2 第二板斧--由弱生強
- 5.2.3 第三板斧--破解生死魔咒
- 5.2.4 輕量級的引用計數控制類LightRefBase
- 5.2.5 題外話-三板斧的來歷
- 5.3 Thread類及常用同步類分析
- 5.3.1 一個變量引發的思考
- 5.3.2 常用同步類
- 5.4 Looper和Handler類分析
- 5.4.1 Looper類分析
- 5.4.2 Handler分析
- 5.4.3 Looper和Handler的同步關系
- 5.4.4 HandlerThread介紹
- 5.5 本章小結
- 第6章 深入理解Binder
- 6.1 概述
- 6.2 庖丁解MediaServer
- 6.2.1 MediaServer的入口函數
- 6.2.2 獨一無二的ProcessState
- 6.2.3 時空穿越魔術-defaultServiceManager
- 6.2.4 注冊MediaPlayerService
- 6.2.5 秋風掃落葉-StartThread Pool和join Thread Pool分析
- 6.2.6 你徹底明白了嗎
- 6.3 服務總管ServiceManager
- 6.3.1 ServiceManager的原理
- 6.3.2 服務的注冊
- 6.3.3 ServiceManager存在的意義
- 6.4 MediaPlayerService和它的Client
- 6.4.1 查詢ServiceManager
- 6.4.2 子承父業
- 6.5 拓展思考
- 6.5.1 Binder和線程的關系
- 6.5.2 有人情味的訃告
- 6.5.3 匿名Service
- 6.6 學以致用
- 6.6.1 純Native的Service
- 6.6.2 扶得起的“阿斗”(aidl)
- 6.7 本章小結
- 第7章 深入理解Audio系統
- 7.1 概述
- 7.2 AudioTrack的破解
- 7.2.1 用例介紹
- 7.2.2 AudioTrack(Java空間)分析
- 7.2.3 AudioTrack(Native空間)分析
- 7.2.4 關于AudioTrack的總結
- 7.3 AudioFlinger的破解
- 7.3.1 AudioFlinger的誕生
- 7.3.2 通過流程分析AudioFlinger
- 7.3.3 audio_track_cblk_t分析
- 7.3.4 關于AudioFlinger的總結
- 7.4 AudioPolicyService的破解
- 7.4.1 AudioPolicyService的創建
- 7.4.2 重回AudioTrack
- 7.4.3 聲音路由切換實例分析
- 7.4.4 關于AudioPolicy的總結
- 7.5 拓展思考
- 7.5.1 DuplicatingThread破解
- 7.5.2 題外話
- 7.6 本章小結
- 第8章 深入理解Surface系統
- 8.1 概述
- 8.2 一個Activity的顯示
- 8.2.1 Activity的創建
- 8.2.2 Activity的UI繪制
- 8.2.3 關于Activity的總結
- 8.3 初識Surface
- 8.3.1 和Surface有關的流程總結
- 8.3.2 Surface之乾坤大挪移
- 8.3.3 乾坤大挪移的JNI層分析
- 8.3.4 Surface和畫圖
- 8.3.5 初識Surface小結
- 8.4 深入分析Surface
- 8.4.1 與Surface相關的基礎知識介紹
- 8.4.2 SurfaceComposerClient分析
- 8.4.3 SurfaceControl分析
- 8.4.4 writeToParcel和Surface對象的創建
- 8.4.5 lockCanvas和unlockCanvasAndPost分析
- 8.4.6 GraphicBuffer介紹
- 8.4.7 深入分析Surface的總結
- 8.5 SurfaceFlinger分析
- 8.5.1 SurfaceFlinger的誕生
- 8.5.2 SF工作線程分析
- 8.5.3 Transaction分析
- 8.5.4 關于SurfaceFlinger的總結
- 8.6 拓展思考
- 8.6.1 Surface系統的CB對象分析
- 8.6.2 ViewRoot的你問我答
- 8.6.3 LayerBuffer分析
- 8.7 本章小結
- 第9章 深入理解Vold和Rild
- 9.1 概述
- 9.2 Vold的原理與機制分析
- 9.2.1 Netlink和Uevent介紹
- 9.2.2 初識Vold
- 9.2.3 NetlinkManager模塊分析
- 9.2.4 VolumeManager模塊分析
- 9.2.5 CommandListener模塊分析
- 9.2.6 Vold實例分析
- 9.2.7 關于Vold的總結
- 9.3 Rild的原理與機制分析
- 9.3.1 初識Rild
- 9.3.2 RIL_startEventLoop分析
- 9.3.3 RIL_Init分析
- 9.3.4 RIL_register分析
- 9.3.5 關于Rild main函數的總結
- 9.3.6 Rild實例分析
- 9.3.7 關于Rild的總結
- 9.4 拓展思考
- 9.4.1 嵌入式系統的存儲知識介紹
- 9.4.2 Rild和Phone的改進探討
- 9.5 本章小結
- 第10章 深入理解MediaScanner
- 10.1 概述
- 10.2 android.process.media分析
- 10.2.1 MSR模塊分析
- 10.2.2 MSS模塊分析
- 10.2.3 android.process.media媒體掃描工作的流程總結
- 10.3 MediaScanner分析
- 10.3.1 Java層分析
- 10.3.2 JNI層分析
- 10.3.3 PVMediaScanner分析
- 10.3.4 關于MediaScanner的總結
- 10.4 拓展思考
- 10.4.1 MediaScannerConnection介紹
- 10.4.2 我問你答
- 10.5 本章小結