4.3.2 SystemServer的重要使命
最后更新于：2022-04-02 05:49:10
SS诞生后，便和生父Zygote分道扬镳，它有了自己的历史使命。它的使命是什么呢？其代码如下所示：
~~~
pid =Zygote.forkSystemServer();
if(pid == 0) { //SS进程返回0，那么下面这句话就是SS的使命：
handleSystemServerProcess(parsedArgs);
}
~~~
SS调用handleSystemServerProcess来承担自己的职责。
**ZygoteInit.java**
~~~
private static void handleSystemServerProcess(
ZygoteConnection.ArgumentsparsedArgs)
throws ZygoteInit.MethodAndArgsCaller {
//关闭从Zygote那里继承下来的Socket。
closeServerSocket();
//设置SS进程的一些参数。
setCapabilities(parsedArgs.permittedCapabilities,
parsedArgs.effectiveCapabilities);
//调用ZygoteInit函数。
RuntimeInit.zygoteInit(parsedArgs.remainingArgs);
}
~~~
好了，SS走到RuntimeInit了，它的代码在RuntimeInit.java中，如下所示：
**RuntimeInit.java**
~~~
public static final void zygoteInit(String[]argv)
throws ZygoteInit.MethodAndArgsCaller {
//做一些常规初始化
commonInit();
//①native层的初始化。
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);
//设置进程名为niceName，也就是"system_server"
Process.setArgV0(niceName);
}
}
//startClass名为"com.android.server.SystemServer"
String startClass = argv[curArg++];
String[] startArgs = new String[argv.length - curArg];
System.arraycopy(argv, curArg, startArgs, 0, startArgs.length);
//②调用startClass，也就是com.android.server.SystemServer类的main函数。
invokeStaticMain(startClass, startArgs);
}
~~~
对于上面列举出的两个关键点，我们一个一个地分析。
1. zygoteInitNative分析
先看zygoteInitNative，它是一个native函数，实现在AndroidRuntime.cpp中。
**AndroidRuntime.cpp**
~~~
static voidcom_android_internal_os_RuntimeInit_zygoteInit(
JNIEnv* env,jobject clazz)
{
gCurRuntime->onZygoteInit();
}
//gCurRuntime是什么？还记得我们在本章开始说的app_process的main函数吗？
int main(int argc, const char* const argv[])
{
AppRuntime runtime;// 就是这个。当时我们没顾及它的构造函数，现在回过头看看。
}
//AppRuntime的定义
class AppRuntime : public AndroidRuntime
static AndroidRuntime* gCurRuntime = NULL; // gCurRuntime为全局变量。
AndroidRuntime::AndroidRuntime()
{
SkGraphics::Init();//Skia库初始化
SkImageDecoder::SetDeviceConfig(SkBitmap::kRGB_565_Config);
SkImageRef_GlobalPool::SetRAMBudget(512 * 1024);
gCurRuntime= this; //gCurRuntime被设置为AndroidRuntime对象自己
}
~~~
由于SS是从Zygote fork出来的，所以它也拥有Zygote进程中定义的这个gCurRuntime，也就是AppRuntime对象。那么，它的onZygoteInit会干些什么呢？它的代码在App_main.cpp中，我们一起来看：
**App_main.cpp**
~~~
virtual void onZygoteInit()
{
//下面这些东西和Binder有关系，但读者可以先不管它。
sp proc = ProcessState::self();
if(proc->supportsProcesses()) {
proc->startThreadPool();//启动一个线程，用于Binder通信。
}
}
~~~
一言以蔽之，SS调用zygoteInitNative后，将和Binder通信系统建立联系，这样SS就能够使用Binder了。关于Binder的知识，在第6章中将详细介绍，读者朋友现在不必关注。
2. invokeStaticMain分析
再来看第二个关键点invokeStaticMain。代码如下所示：
**RuntimeInit.java**
~~~
private static void invokeStaticMain(StringclassName, String[] argv)
throws ZygoteInit.MethodAndArgsCaller {
......//注意我们的参数，className为"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类的main函数，肯定有地方要调用它
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))) {
......
}
//抛出一个异常，为什么不在这里直接调用上面的main函数呢？
throw new ZygoteInit.MethodAndArgsCaller(m, argv);
}
~~~
invokeStaticMain竟然抛出了一个异常，它是在哪里被截获呢？原来是在ZygoteInit的main函数中。请看这段代码：
注意：我们所在的进程是system_server。
**ZygoteInit.java**
~~~
....
if (argv[1].equals("true")) {
//SS进程中，抛出一个异常MethodAndArgsCaller
startSystemServer();
......
catch(MethodAndArgsCaller caller) {
//被截获，调用caller的run函数
caller.run();
}
~~~
再来看看MethodAndArgsCaller的run函数。
~~~
public void run() {
try {
//这个mMethod为com.android.server.SystemServer的main函数
mMethod.invoke(null, new Object[] { mArgs });
} catch(IllegalAccessException ex) {
......
}
}
~~~
抛出的这个异常最后会导致com.android.server.SystemServer类的main函数被调用。不过这里有一个疑问，为什么不在invokeStaticMain那里直接调用，而是采用这种抛异常的方式呢？我对这个问题的看法是：
- 这个调用是在ZygoteInit.main中，相当于Native的main函数，即入口函数，位于堆栈的顶层。如果不采用抛异常的方式，而是在invokeStaticMain那里调用，则会浪费之前函数调用所占用的一些调用堆栈。
关于这个问题的深层思考，读者可以利用fork和exec的知识。对这种抛异常的方式，我个人觉得是对exec的一种近似模拟，因为后续的工作将交给com.android.server.SystemServer类来处理。
3. SystemServer的真面目
ZygoteInit分裂产生的SS，其实就是为了调用com.android.server.SystemServer的main函数，这简直就是改头换面！下面就来看看这个真实的main函数，代码如下所示：
**SystemServer.java**
~~~
public static void main(String[] args) {
......
//加载libandroid_servers.so
System.loadLibrary("android_servers");
//调用native的init1函数。
init1(args);
}
~~~
其中main函数将加载libandroid_server.so库，这个库所包含的源码文件在文件夹framework/base/services/jni下。
（1）init1分析
init1是native函数，在com_android_server_SystemServer.cpp中实现。来看看它，代码如下所示：
**com_android_server_SystemServer.cpp**
~~~
extern "C" int system_init();
static voidandroid_server_SystemServer_init1(JNIEnv* env, jobject clazz)
{
system_init();//调用另外一个函数。
}
~~~
system_init的实现在system_init.cpp中，它的代码如下所示：
**system_init.cpp**
~~~
extern "C" status_t system_init()
{
//下面这些调用和Binder有关，我们会在第6章中讲述，这里先不必管它。
sp proc(ProcessState::self());
sp sm = defaultServiceManager();
spgrim = 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服务在system_server进程创建
SurfaceFlinger::instantiate();
}
......
//调用com.android.server.SystemServer类的init2函数
AndroidRuntime* runtime = AndroidRuntime::getRuntime();
runtime->callStatic("com/android/server/SystemServer","init2");
//下面这几个函数调用和Binder通信有关，具体内容在第6章中介绍。
if (proc->supportsProcesses()) {
ProcessState::self()->startThreadPool();
//调用joinThreadPool后，当前线程也加入到Binder通信的大潮中
IPCThreadState::self()->joinThreadPool();
}
returnNO_ERROR;
}
~~~
init1函数创建了一些系统服务，然后把调用线程加入Binder通信中。不过其间还通过JNI调用了com.android.server.SystemServer类的init2函数，下面就来看看这个init2函数。
（2）init2分析
init2在Java层，代码在SystemServer.java中，如下所示：
**SystemServer.java**
~~~
public static final void init2() {
Threadthr = new ServerThread();
thr.setName("android.server.ServerThread");
thr.start();//启动一个ServerThread
}
~~~
启动了一个ServerThread线程。请直接看它的run函数。这个函数比较长，大概看看它干了什么即可。
**SystemServer.java::ServerThread的run函数**
~~~
public void run(){
....
//启动Entropy Service
ServiceManager.addService("entropy",new EntropyService());
//启动电源管理服务
power =new PowerManagerService();
ServiceManager.addService(Context.POWER_SERVICE, power);
//启动电池管理服务。
battery= new BatteryService(context);
ServiceManager.addService("battery", battery);
//初始化看门狗，在拓展部分将介绍关于看门狗的知识
Watchdog.getInstance().init(context,battery, power, alarm,
ActivityManagerService.self());
//启动WindowManager服务
wm =WindowManagerService.main(context, power,
factoryTest !=SystemServer.FACTORY_TEST_LOW_LEVEL);
ServiceManager.addService(Context.WINDOW_SERVICE,wm);
//启动ActivityManager服务
(ActivityManagerService)ServiceManager.getService("activity"))
.setWindowManager(wm);
......//总之，系统各种重要服务都在这里启动
Looper.loop(); //进行消息循环，然后处理消息。关于这部分内容参见第5章。
}
~~~
init2函数比较简单，就是单独创建一个线程，用以启动系统各项服务，至此，读者或许能理解SS的重要性了吧？
- **Java世界的核心Service都在这里启动，所以它非常重要。**
* * * * *
**说明**：本书不对这些Service做进一步分析，今后有机会再做做专门介绍。
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