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Android 系统源码级进程保活全方案：从进程创建到后台防护

news 2025/9/26 7:13:50

引言

在 Android 开发中，进程保活是系统级应用（如 Launcher、安全软件、导航工具）的核心需求。随着 Android 版本迭代，前台服务、JobScheduler 等应用层保活手段逐渐失效，而 系统源码级修改 能直接干预进程管理核心逻辑，实现 “接近系统进程” 的保活强度。

本文基于 Android 10-13 源码（ActivityManagerService 核心模块），梳理 6 个关键进程管理方法 的修改方案，覆盖 “进程创建→死亡重启→优先级锁定→后台防护” 全链路，帮助开发者实现目标应用的稳定运行。

一、保活核心思路

Android 系统通过 进程优先级（OomAdj）、进程状态（ProcState）、清理策略 三大机制管控进程生命周期。源码级保活的核心是：

提升优先级：将目标应用标记为系统核心进程，OomAdj 强制设为最高（SYSTEM_ADJ = -16）；
防止死亡：进程意外终止后立即强制重启；
突破限制：跳过后台启动限制、前台清理、后台杀死等系统策略；
稳定状态：锁定进程状态为前台，避免被系统判定为后台进程回收。

二、全链路源码修改方案

以下所有修改均基于 ActivityManagerService（AMS）及关联类，需在系统源码环境（如 AOSP）中编译生效。

2.1 进程创建：标记为系统核心进程（newProcessRecordLocked）

原方法功能

创建 ProcessRecord（进程元数据记录），初始化进程名、UID、调度组等基础属性，是进程生命周期的起点。

保活修改

在进程创建后，强制为目标应用设置系统级属性，避免后续被低优先级判定。

java

@GuardedBy("mService")
ProcessRecord newProcessRecordLocked(ApplicationInfo info, String customProcess,boolean isolated, int isolatedUid, boolean isSdkSandbox, int sdkSandboxUid,String sdkSandboxClientAppPackage, HostingRecord hostingRecord) {// 1. 原有逻辑：初始化进程名、UID、隔离进程处理String proc = customProcess != null ? customProcess : info.processName;final int userId = UserHandle.getUserId(info.uid);int uid = info.uid;if (isSdkSandbox) uid = sdkSandboxUid;if (isolated) {// 隔离进程UID分配（原有逻辑，略）IsolatedUidRange uidRange = getOrCreateIsolatedUidRangeLocked(info, hostingRecord);if (uidRange == null) return null;uid = uidRange.allocateIsolatedUidLocked(userId);if (uid == -1) return null;// 隔离UID注册（原有逻辑，略）mAppExitInfoTracker.mIsolatedUidRecords.addIsolatedUid(uid, info.uid);mService.getPackageManagerInternal().addIsolatedUid(uid, info.uid);mService.mBatteryStatsService.addIsolatedUid(uid, info.uid);FrameworkStatsLog.write(FrameworkStatsLog.ISOLATED_UID_CHANGED, info.uid, uid,FrameworkStatsLog.ISOLATED_UID_CHANGED__EVENT__CREATED);}// 2. 创建ProcessRecord实例（原有逻辑）final ProcessRecord r = new ProcessRecord(mService, info, proc, uid,sdkSandboxClientAppPackage, hostingRecord.getDefiningUid(), hostingRecord.getDefiningProcessName());final ProcessStateRecord state = r.mState;// 3. 原有系统进程配置（针对默认系统持久化进程）if (!isolated && !isSdkSandbox && userId == UserHandle.USER_SYSTEM&& (info.flags & PERSISTENT_MASK) == PERSISTENT_MASK&& TextUtils.equals(proc, info.processName)) {state.setCurrentSchedulingGroup(ProcessList.SCHED_GROUP_DEFAULT);state.setSetSchedGroup(ProcessList.SCHED_GROUP_DEFAULT);r.setPersistent(true);state.setMaxAdj(ProcessList.PERSISTENT_PROC_ADJ);}// ==============================================// 保活核心：目标应用强制标记为系统核心进程// ==============================================final String TARGET_PACKAGE = "com.your.target.package"; // 替换为目标包名if (TARGET_PACKAGE.equals(info.packageName)) {r.setPersistent(true); // 持久化保护，系统不主动回收r.mState.setMaxAdj(ProcessList.SYSTEM_ADJ); // 最高OomAdj（-16）r.mState.setCurAdj(ProcessList.SYSTEM_ADJ); // 当前Adj同步锁定r.importance = ProcessList.IMPORTANCE_FOREGROUND; // 前台重要性r.adjType = "SYSTEM_CORE"; // 标记为系统核心类型Slog.d(TAG, "KeepAlive: Process created as system core - " + info.packageName);}// ==============================================// 4. 隔离进程特殊配置（原有逻辑，略）if (isolated && isolatedUid != 0) {state.setMaxAdj(ProcessList.PERSISTENT_SERVICE_ADJ);}addProcessNameLocked(r);return r;
}

2.2 进程死亡：强制重启目标应用（handleAppDiedLocked）

原方法功能

进程终止后清理资源（活动、服务、Binder 连接），从系统列表移除进程，是进程生命周期的终点。

保活修改

在资源清理后，跳过 “移除记录” 步骤，直接重启目标应用，实现 “死亡即复活”。

java

@GuardedBy("this")
final void handleAppDiedLocked(ProcessRecord app, int pid,boolean restarting, boolean allowRestart, boolean fromBinderDied) {// 1. 原有逻辑：清理进程关联资源（活动、服务等）boolean kept = cleanUpApplicationRecordLocked(app, pid, restarting, allowRestart, -1,false /*replacingPid*/, fromBinderDied);// ==============================================// 保活核心：目标应用进程死亡后强制重启// ==============================================final String TARGET_PACKAGE = "com.your.target.package";if (app.info != null && TARGET_PACKAGE.equals(app.info.packageName)) {// 清理旧进程记录，避免冲突mProcessList.removeProcessLocked(app, true, "app_died_force_restart");// 调用系统方法重启进程，参数与默认启动逻辑一致startProcessLocked(app, "force_restart", // 重启原因app.processName, null, 0, 0, null, null, false, false, false);Slog.d(TAG, "KeepAlive: Process restarted - " + app.info.packageName);return; // 跳过后续移除逻辑，避免刚启动的进程被删除}// ==============================================// 2. 原有逻辑：非目标应用移除记录if (!kept && !restarting) {removeLruProcessLocked(app);if (pid > 0) ProcessList.remove(pid);}// 3. 原有逻辑：性能分析与窗口管理回调（略）mAppProfiler.onAppDiedLocked(app);mAtmInternal.handleAppDied(app.getWindowProcessController(), restarting, () -> {Slog.w(TAG, "Crash of app " + app.processName);Bundle info = new Bundle();info.putString("shortMsg", "Process crashed.");finishInstrumentationLocked(app, Activity.RESULT_CANCELED, info);});
}

2.3 后台启动：突破系统限制（getAppStartModeLOSP）

原方法功能

判断应用启动模式（正常 / 延迟 / 禁止），是 Android 8.0+ 后台启动限制的核心判断方法。

保活修改

直接为目标应用返回 “正常启动” 模式，跳过后台限制逻辑。

java

@GuardedBy(anyOf = {"this", "mProcLock"})
int getAppStartModeLOSP(int uid, String packageName, int packageTargetSdk,int callingPid, boolean alwaysRestrict, boolean disabledOnly, boolean forcedStandby) {// ==============================================// 保活核心：目标应用强制跳过后台启动限制// ==============================================final String TARGET_PACKAGE = "com.your.target.package";if (TARGET_PACKAGE.equals(packageName)) {Slog.d(TAG, "KeepAlive: Skip background restriction - " + packageName);return ActivityManager.APP_START_MODE_NORMAL; // 强制正常启动}// ==============================================// 1. 原有逻辑：顶层应用豁免（前台应用优先，略）if (mInternal.isPendingTopUid(uid)) {return ActivityManager.APP_START_MODE_NORMAL;}// 2. 原有逻辑：UID状态检查（空闲/待机判断，略）UidRecord uidRec = mProcessList.getUidRecordLOSP(uid);if (uidRec == null || alwaysRestrict || forcedStandby || uidRec.isIdle()) {// 临时应用判断（原有逻辑，略）boolean ephemeral = (uidRec == null) ? getPackageManagerInternal().isPackageEphemeral(UserHandle.getUserId(uid), packageName): uidRec.isEphemeral();if (ephemeral) return ActivityManager.APP_START_MODE_DISABLED;// 后台启动限制判断（原有逻辑，略）if (disabledOnly) return ActivityManager.APP_START_MODE_NORMAL;final int startMode = (alwaysRestrict)? appRestrictedInBackgroundLOSP(uid, packageName, packageTargetSdk): appServicesRestrictedInBackgroundLOSP(uid, packageName, packageTargetSdk);// 前台调用者豁免（原有逻辑，略）if (startMode == ActivityManager.APP_START_MODE_DELAYED && callingPid >= 0) {ProcessRecord proc;synchronized (mPidsSelfLocked) {proc = mPidsSelfLocked.get(callingPid);}if (proc != null && !ActivityManager.isProcStateBackground(proc.mState.getCurProcState())) {return ActivityManager.APP_START_MODE_NORMAL;}}return startMode;}return ActivityManager.APP_START_MODE_NORMAL;
}

2.4 前台清理：避免被系统杀死（killForegroundAppsForUser）

原方法功能

在用户切换、资源紧张时，杀死指定用户的所有前台应用，释放内存。

保活修改

筛选待杀死进程时，排除目标应用，确保其前台状态不被清理。

java

public void killForegroundAppsForUser(@UserIdInt int userId) {final ArrayList<ProcessRecord> procs = new ArrayList<>();synchronized (mProcLock) {final int numOfProcs = mProcessList.getProcessNamesLOSP().getMap().size();for (int ip = 0; ip < numOfProcs; ip++) {final SparseArray<ProcessRecord> apps =mProcessList.getProcessNamesLOSP().getMap().valueAt(ip);final int NA = apps.size();for (int ia = 0; ia < NA; ia++) {final ProcessRecord app = apps.valueAt(ia);// 原有逻辑：跳过持久化进程（系统核心进程）if (app.isPersistent()) continue;// ==============================================// 保活核心：排除目标应用，不加入杀死列表// ==============================================final String TARGET_PACKAGE = "com.your.target.package";if (app.info != null && TARGET_PACKAGE.equals(app.info.packageName)) {Slog.d(TAG, "KeepAlive: Skip killing foreground app - " + app.info.packageName);continue; // 目标应用跳过，不加入杀死列表}// ==============================================// 原有逻辑：筛选“指定用户的前台应用”加入杀死列表if (app.isRemoved() || (app.userId == userId && app.mState.hasForegroundActivities())) {procs.add(app);}}}}// 原有逻辑：杀死筛选出的进程（略）final int numOfProcs = procs.size();if (numOfProcs > 0) {synchronized (ActivityManagerService.this) {for (int i = 0; i < numOfProcs; i++) {mProcessList.removeProcessLocked(procs.get(i), false, true,ApplicationExitInfo.REASON_OTHER,ApplicationExitInfo.SUBREASON_KILL_ALL_FG,"kill all fg");}}}
}

2.5 OomAdj：全链路锁定最高优先级（updateOomAdjInnerLSP）

原方法功能

计算所有进程的 OomAdj 值（优先级），处理进程依赖循环，是系统内存回收的核心依据。

保活修改

在 OomAdj 计算完成后，强制覆盖目标应用的优先级，确保不被系统降级。

java

@GuardedBy({"mService", "mProcLock"})
private void updateOomAdjInnerLSP(String oomAdjReason, final ProcessRecord topApp,ArrayList<ProcessRecord> processes, ActiveUids uids, boolean potentialCycles,boolean startProfiling) {// 1. 原有逻辑：初始化准备（跟踪开始、进程列表获取、UID状态重置，略）if (startProfiling) {Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, oomAdjReason);mService.mOomAdjProfiler.oomAdjStarted();}final long now = SystemClock.uptimeMillis();final boolean fullUpdate = processes == null;ArrayList<ProcessRecord> activeProcesses = fullUpdate ? mProcessList.getLruProcessesLOSP() : processes;// 2. 原有逻辑：计算原始OomAdj（含循环依赖处理，略）for (int i = activeProcesses.size() - 1; i >= 0; i--) {ProcessRecord app = activeProcesses.get(i);if (!app.isKilledByAm() && app.getThread() != null) {computeOomAdjLSP(app, ProcessList.UNKNOWN_ADJ, topApp, fullUpdate, now, false, true);}}// 循环依赖重试、缓存进程排序（原有逻辑，略）mProcessesInCycle.clear();// ==============================================// 保活核心：强制目标应用OomAdj为系统最高级// ==============================================final String TARGET_PACKAGE = "com.your.target.package";for (ProcessRecord app : activeProcesses) {if (app.info != null && TARGET_PACKAGE.equals(app.info.packageName) && !app.isKilledByAm() && app.getThread() != null) {ProcessStateRecord state = app.mState;state.setCurRawAdj(ProcessList.SYSTEM_ADJ); // 原始Adj强制为-16state.setMaxAdj(ProcessList.SYSTEM_ADJ); // 最大Adj锁定，防止后续降级state.setCurRawProcState(ProcessList.PROCESS_STATE_FOREGROUND); // 前台进程状态app.importance = ProcessList.IMPORTANCE_FOREGROUND; // 前台重要性app.adjType = "SYSTEM_CORE"; // 标记系统核心Slog.d(TAG_OOM_ADJ, "KeepAlive: OomAdj locked - " + app.info.packageName);}}// ==============================================// 3. 原有逻辑：应用OomAdj并修剪低优先级进程（略）mNumNonCachedProcs = 0;mNumCachedHiddenProcs = 0;boolean allChanged = updateAndTrimProcessLSP(now, SystemClock.elapsedRealtime(), now - mConstants.mMaxEmptyTimeMillis, uids, oomAdjReason);// 4. 原有逻辑：统计、日志更新（略）if (startProfiling) {mService.mOomAdjProfiler.oomAdjEnded();Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);}
}

2.6 后台清理：拦截 killBackgroundProcesses 调用

原方法功能

公开接口，允许有权限的应用杀死指定包名的后台进程（如任务管理器清理后台）。

保活修改

在执行杀死前，拦截目标应用的清理请求，直接退出方法。

java

@Override
public void killBackgroundProcesses(final String packageName, int userId) {// 1. 原有逻辑：权限校验（无权限则抛异常，略）if (checkCallingPermission(android.Manifest.permission.KILL_BACKGROUND_PROCESSES)!= PackageManager.PERMISSION_GRANTED &&checkCallingPermission(android.Manifest.permission.RESTART_PACKAGES)!= PackageManager.PERMISSION_GRANTED) {String msg = "Permission Denial: killBackgroundProcesses() from pid="+ Binder.getCallingPid() + ", uid=" + Binder.getCallingUid();Slog.w(TAG, msg);throw new SecurityException(msg);}// 2. 原有逻辑：调用者信息与杀死权限判断（略）final int callingUid = Binder.getCallingUid();final int callingPid = Binder.getCallingPid();ProcessRecord proc;synchronized (mPidsSelfLocked) {proc = mPidsSelfLocked.get(callingPid);}final boolean hasKillAllPermission = PERMISSION_GRANTED == checkPermission(android.Manifest.permission.FORCE_STOP_PACKAGES, callingPid, callingUid)|| UserHandle.isCore(callingUid)|| (proc != null && proc.info.isSystemApp());// 3. 原有逻辑：处理多用户ID（略）userId = mUserController.handleIncomingUser(callingPid, callingUid,userId, true, ALLOW_FULL_ONLY, "killBackgroundProcesses", null);final int[] userIds = mUserController.expandUserId(userId);final long callingId = Binder.clearCallingIdentity();try {IPackageManager pm = AppGlobals.getPackageManager();// ==============================================// 保活核心：拦截目标应用的清理请求// ==============================================final String TARGET_PACKAGE = "com.your.target.package";if (TARGET_PACKAGE.equals(packageName)) {Slog.d(TAG, "KeepAlive: Skip killing background - " + packageName);return; // 直接返回，不执行后续杀死逻辑}// ==============================================// 4. 原有逻辑：遍历用户执行杀死（略）for (int targetUserId : userIds) {int appId = -1;try {appId = UserHandle.getAppId(pm.getPackageUid(packageName, MATCH_DEBUG_TRIAGED_MISSING, targetUserId));} catch (RemoteException e) {continue;}if (appId == -1 || (!hasKillAllPermission && appId != callingAppId)) {Slog.w(TAG, "Invalid packageName: " + packageName);return;}synchronized (this) {synchronized (mProcLock) {mProcessList.killPackageProcessesLSP(packageName, appId, targetUserId,ProcessList.SERVICE_ADJ,ApplicationExitInfo.REASON_USER_REQUESTED,ApplicationExitInfo.SUBREASON_KILL_BACKGROUND,"kill background");}}}} finally {Binder.restoreCallingIdentity(callingId);}
}

三、调试验证方法

修改后需验证保活效果，推荐以下调试命令：

查看 OomAdj 值：adb shell dumpsys activity oom | grep "com.your.target.package"若输出 adj=-16，说明 OomAdj 锁定成功。
过滤保活日志：adb logcat | grep "KeepAlive"进程创建、重启、OomAdj 锁定时会打印日志，确认逻辑触发。
模拟内存紧张：adb shell am kill-all杀死所有后台进程，观察目标应用是否存活（通过 adb shell ps | grep 包名 验证）。

四、注意事项

系统版本兼容性：不同 Android 版本（如 10/11/12/13）的方法参数、常量定义可能差异，需根据实际源码调整（如 killPackageProcessesLSP 参数可能增减）。
资源风险：目标应用长期占用系统核心资源，可能导致其他应用频繁被回收，引发卡顿、耗电，需在 “保活需求” 与 “用户体验” 间平衡。
合规性：该方案仅适用于系统级应用，普通应用使用可能违反应用商店审核规则（如 Google Play 禁止源码级保活）。
编译环境：需基于 AOSP 源码编译，确保依赖的类（如 ProcessList、UidRecord）可正常引用，避免编译错误。