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SystemServer 启动流程

news 2025/9/4 10:17:31

概述

SystemServer 由 Zygote 进程孵化而来。init 进程启动后，会解析 init.rc 文件，启动 Zygote 进程。Zygote 随后会启动 SystemServer

SystemServer 的 main 方法是一个入口，真正的启动工作在一个名为 run 的方法中完成。启动过程分为三个主要阶段：

引导阶段：启动最小化的、至关重要的基础服务
核心阶段：启动核心的系统服务，这些服务对 Android 的正常运行至关重要，但可能依赖于引导服务
其他阶段：启动所有其他的服务，包括图形、传感器、蓝牙等，这些服务通常依赖于前两个阶段的服务

详细启动流程分解

1. 入口：`main` 方法

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

public final class SystemServer {public static void main(String[] args) {new SystemServer().run();}private void run() {// ... 详细的启动逻辑都在这里}
}

非常简单，就是创建一个 SystemServer 实例并调用其 run 方法

2. `run` 方法内的关键阶段

run 方法非常长，我们聚焦于其分阶段启动服务的逻辑

Phase 1: 准备工作及引导服务

在真正启动服务之前，会进行一些关键的准备工作：

设置默认时区、语言区域等
设置 VM 的一些参数
加载 Android 运行时所需的共享库（如 libandroid_servers.so）
创建系统级别的 Context 对象
最重要的是：创建 SystemServiceManager（SSM）和 Looper。SSM 是管理所有系统服务生命周期的核心组件，负责启动、注册、以及按阶段回调服务的生命周期方法

// 创建 SystemServiceManager，它是服务的“大管家”
mSystemServiceManager = new SystemServiceManager(mSystemContext);
// 将 SSM 添加到本地服务池，方便其他服务获取和使用
LocalServices.addService(SystemServiceManager.class, mSystemServiceManager);// 启动引导服务
startBootstrapServices();

Phase 2: 启动引导服务

startBootstrapServices() 方法启动了最基础、相互依赖最强的服务。这些服务是其他所有服务的基础

ActivityManagerService (AMS)：
○ 作用：管理的核心，负责四大组件的生命周期、进程管理、任务栈管理等
○ 启动时机：最早启动的服务之一。因为它提供了其他服务注册、管理进程的基本框架。AMS 的 setSystemProcess 方法会将其自身注册到 ServiceManager，并为系统进程创建初始的 Application
○ mSystemServiceManager.startService(ActivityManagerService.Lifecycle.class).getService();
PowerManagerService (PMS)：
○ 作用：管理设备的电源状态，如屏幕亮灭、CPU休眠等
○ 依赖：需要 AMS 来管理其相关的 wakelocks
○ mSystemServiceManager.startService(PowerManagerService.class);
PackageManagerService (PMS)：
○ 作用：应用程序包的管理者，负责应用的安装、卸载、权限管理和解析等
○ 启动时机：非常早，因为几乎所有服务都需要查询应用信息。它的启动过程非常耗时，因为它要扫描所有已安装的 APK
○ PackageManagerService.main(...);
其他关键引导服务：
○ DisplayManagerService：显示管理
○ UserManagerService：多用户管理
○ SensorService：传感器服务

Phase 3: 启动核心服务

startCoreServices() 方法启动了一些核心的、非引导但必不可少的服务

BatteryService：电池状态服务
UsageStatsService：应用使用情况统计服务
WebViewUpdateService：WebView 更新服务

Phase 4: 启动其他服务

startOtherServices() 方法是整个启动过程中最长的方法，它启动了剩下的所有服务。这些服务通常依赖于前面启动的引导和核心服务

这个阶段的服务非常多，我们列举几个最重要的：

WindowManagerService (WMS)：
○ 作用：窗口管理、屏幕绘制、输入事件分发等
○ 依赖：严重依赖 AMS（管理应用窗口）、PowerManagerService（控制屏幕亮灭）、DisplayManagerService（获取显示设备信息）
○ wm = WindowManagerService.main(...);
○ ServiceManager.addService(Context.WINDOW_SERVICE, wm); // 注册到 ServiceManager
InputManagerService (IMS)：
○ 作用：管理输入设备（触摸屏、按键等）并将输入事件分发给合适的窗口
○ 依赖：依赖 WMS（获取窗口信息来决定事件目标）
○ inputManager = new InputManagerService(...);

一个关键动作：AMS.systemReady()

在所有其他服务都启动完毕后，会调用 ActivityManagerService 的 systemReady 方法。这是一个非常重要的信号，它标志着系统服务已经全部就绪

// 在 startOtherServices 方法的最后
mActivityManagerService.systemReady(() -> {// 当系统真正准备就绪后，会回调这里Slog.i(TAG, "Making services ready");// 启动SystemUI（状态栏、导航栏等）// 显示系统启动完毕的锁屏界面
}, BOOT_TIMINGS_TRACE_LOG);

在 AMS.systemReady() 内部，它会：

发送 ACTION_BOOT_COMPLETED 广播，通知所有应用系统启动已完成
启动系统自带的应用程序（如桌面 Launcher）。如果没有 Launcher 启动，用户将看不到任何界面
完成最终的准备工作

总结与设计思想

阶段	主要服务	特点与依赖
引导阶段	`ActivityManagerService`, `PowerManagerService`, `PackageManagerService`, `DisplayManagerService`	最小依赖集。这些服务是系统的基石，相互之间存在紧密的依赖关系，必须最先启动
核心阶段	`BatteryService`, `UsageStatsService`	系统核心功能。这些服务不参与引导，但对系统正常运行至关重要，且依赖引导服务
其他阶段	`WindowManagerService`, `InputManagerService`, `BluetoothService`, `NotificationManagerService` 等	功能型服务。这些服务数量庞大，提供具体的系统功能，通常严重依赖于引导和核心服务

设计思想：

解耦与依赖管理：通过分阶段启动，清晰地定义了服务之间的依赖关系。后启动的服务可以安全地调用先启动的服务
并行启动优化：SystemServiceManager 会尝试并行启动那些没有相互依赖的服务（例如，在 startOtherServices 阶段），以缩短系统启动时间
生命周期管理：所有系统服务都实现了一个通用的 SystemService 接口。SSM 会在不同的启动阶段回调服务的 onBootPhase(int phase) 方法（如 PHASE_BOOT_COMPLETED），让服务知道系统当前启动到了哪个阶段，以便执行相应的初始化工作
“就绪”信号：AMS.systemReady() 是系统启动完成的最终标志，它协调了服务启动和应用程序启动之间的衔接