Android5.1--SystemServer进程

这篇博客作为自己的学习心得记录下来，欢迎提出问题，一起学习进步。

SystemServer是Android系统的核心之一，大部分Android提供的服务都运行在这个进程里，SystemServer中运行的服务总共有60多种。为了防止应用进程对系统造成破坏，Android的应用进程没有权限访问设备的底层资源，只能通过SystemServer中的服务代理访问。通过Binder，用户进程使用systemServer中的服务并没有太多的不便之处。

下面我们重点看下SystemServer的启动过程和它的WatchDog模块。

SystemServer的创建过程

SystemServer的创建可以分成两部分，一部分是在Zygote进程中fork并初始化SystemServer进程，另一部分是执行SystemServer类的main()方法来启动系统的服务。

创建SystemServer进程

Init.rc文件中定义的Zygote进程的启动参数包括了“--start-system-server”，因此，在ZygoteInit类的main()方法里会调用startSystemServer()方法，如下：

            if (startSystemServer) {
                startSystemServer(abiList, socketName);
            }

    /**
     * Prepare the arguments and fork for the system server process.
     */
    private static boolean startSystemServer(String abiList, String socketName)
            throws MethodAndArgsCaller, RuntimeException {
        long capabilities = posixCapabilitiesAsBits(
            OsConstants.CAP_BLOCK_SUSPEND,
            OsConstants.CAP_KILL,
            OsConstants.CAP_NET_ADMIN,
            OsConstants.CAP_NET_BIND_SERVICE,
            OsConstants.CAP_NET_BROADCAST,
            OsConstants.CAP_NET_RAW,
            OsConstants.CAP_SYS_MODULE,
            OsConstants.CAP_SYS_NICE,
            OsConstants.CAP_SYS_RESOURCE,
            OsConstants.CAP_SYS_TIME,
            OsConstants.CAP_SYS_TTY_CONFIG
        );
        /* Hardcoded command line to start the system server */
        String args[] = {//指定forkSystemServer所需要的参数
            "--setuid=1000",//SYSTEM_UID
            "--setgid=1000",
            "--setgroups=1001,1002,1003,1004,1005,1006,1007,1008,1009,1010,1018,1021,1032,3001,3002,3003,3006,3007",
            "--capabilities=" + capabilities + "," + capabilities,
            "--runtime-init",
            "--nice-name=system_server",//进程的名字
            "com.android.server.SystemServer",//systemServer类的位置
        };
        ZygoteConnection.Arguments parsedArgs = null;

        int pid;

        try {
            parsedArgs = new ZygoteConnection.Arguments(args);//根据指定的参数，生成一个ZygoteConnection.Arguments对象
            ZygoteConnection.applyDebuggerSystemProperty(parsedArgs);//根据ro.debuggable属性值，设置parseArgs.debugFlags的值
            ZygoteConnection.applyInvokeWithSystemProperty(parsedArgs);

            /* Request to fork the system server process */
            pid = Zygote.forkSystemServer(
                    parsedArgs.uid, parsedArgs.gid,
                    parsedArgs.gids,
                    parsedArgs.debugFlags,
                    null,
                    parsedArgs.permittedCapabilities,
                    parsedArgs.effectiveCapabilities);
        } catch (IllegalArgumentException ex) {
            throw new RuntimeException(ex);
        }

        /* For child process */
        if (pid == 0) {
            if (hasSecondZygote(abiList)) {
                waitForSecondaryZygote(socketName);
            }

            handleSystemServerProcess(parsedArgs);
        }

        return true;
    }

在startSystemServer()方法中，主要做了3件事，一是为SystemServer准备启动参数，从参数可以看到：SystemServer的进程Id和组Id都被指定为1000.SystemServer的执行类是com.android.server.SystemServer。二是调用Zygote类的forkSystemServer()来fork出SystemServer子进程。Zygote会检查SystemServer是否启动成功，如果不成功，Zygote进程会自动退出，重新启动一遍。三是fork出systemServer后，调用handleSystemServerProcess()来初始化SystemServer进程。如下：

    /**
     * Finish remaining work for the newly forked system server process.
     */
    private static void handleSystemServerProcess(
            ZygoteConnection.Arguments parsedArgs)
            throws ZygoteInit.MethodAndArgsCaller {

        closeServerSocket();//Close and clean up zygote sockets.

        // set umask to 0077 so new files and directories will default to owner-only permissions.
        Os.umask(S_IRWXG | S_IRWXO);

        if (parsedArgs.niceName != null) {
            Process.setArgV0(parsedArgs.niceName);//修改进程名
        }

        final String systemServerClasspath = Os.getenv("SYSTEMSERVERCLASSPATH");
        if (systemServerClasspath != null) {
            performSystemServerDexOpt(systemServerClasspath);
        }

        if (parsedArgs.invokeWith != null) {//invokeWith通常为空
            String[] args = parsedArgs.remainingArgs;
            // If we have a non-null system server class path, we'll have to duplicate the
            // existing arguments and append the classpath to it. ART will handle the classpath
            // correctly when we exec a new process.
            if (systemServerClasspath != null) {
                String[] amendedArgs = new String[args.length + 2];
                amendedArgs[0] = "-cp";
                amendedArgs[1] = systemServerClasspath;
                System.arraycopy(parsedArgs.remainingArgs, 0, amendedArgs, 2, parsedArgs.remainingArgs.length);
            }

            WrapperInit.execApplication(parsedArgs.invokeWith,
                    parsedArgs.niceName, parsedArgs.targetSdkVersion,
                    null, args);
        } else {
            ClassLoader cl = null;
            if (systemServerClasspath != null) {
                cl = new PathClassLoader(systemServerClasspath, ClassLoader.getSystemClassLoader());
                Thread.currentThread().setContextClassLoader(cl);
            }

            /*
             * Pass the remaining arguments to SystemServer.
             */
            RuntimeInit.zygoteInit(parsedArgs.targetSdkVersion, parsedArgs.remainingArgs, cl);
        }

        /* should never reach here */
    }

handleSystemServerProcess()方法首先关闭了从zygote继承来的socket，接着将systemServer进程的umask设为0077（S_IRWXG|S_IRWXO），这样systemServer创建的文件的属性就是0700，只有systemServer进程可以访问。同时，进程名称修改为system_server。因为参数invokeWith通常为null，还是通过RuntimeInit的zygoteInit()方法来调用systemServer类的mian()方法。