SystemServer概述

SystemServer由Zygote fork生成的，进程名为system_server，该进程承载着framework的核心服务.

调用流程如下:

上图前4步骤（即颜色为紫色的流程）运行在是Zygote进程，从第5步（即颜色为蓝色的流程）ZygoteInit.handleSystemServerProcess开始是运行在新创建的system_server，这是fork机制实现的（fork会返回2次）。

1.startSystemServer

 准备参数并fork新进程，从上面可以看出system server进程参数信息为uid=1000,gid=1000,进程名为sytem_server，从zygote进程fork新进程后，需要关闭zygote原有的socket。另外，对于有两个zygote进程情况，需等待第2个zygote创建完成。

2.forkSystemServer

调用nativeForkSystemServer()方法fork system_server进程

3.nativeForkSystemServer

当system_server进程创建失败时，将会重启zygote进程。这里需要注意，对于Android 5.0以上系统，有两个zygote进程，分别是zygote、zygote64两个进程，system_server的父进程，一般来说64位系统其父进程是zygote64进程

1. 当kill system_server进程后，只重启zygote64和system_server，不重启zygote;
2. 当kill zygote64进程后，只重启zygote64和system_server，也不重启zygote；
3. 当kill zygote进程，则重启zygote、zygote64以及system_server。

4.ForkAndSpecializeCommon

fork()创建新进程，采用copy on write方式，这是linux创建进程的标准方法，会有两次return,对于pid==0为子进程的返回，对于pid>0为父进程的返回。

5.handleSystemServerProcess

关闭父进程zygote复制而来的Socket,设置当前进程名为"system_server"，执行dex优化操作，启动应用进程

6.performSystemServerDexOpt

将classPath字符串中的apk，分别进行dex优化操作。真正执行优化工作通过socket通信将相应的命令参数，发送给installd来完成。

7.zygoteInit-->commonInit-->nativeZygoteInit--> applicationInit-->invokeStaticMain-->MethodAndArgsCaller.run()-->SystemServer.main()

在RuntimeInit.java中invokeStaticMain方法通过创建并抛出异常ZygoteInit.MethodAndArgsCaller，在ZygoteInit.java中的main()方法会捕捉该异常，并调用caller.run()，再通过反射便会调用到SystemServer.main()方法

经过上面7个步骤已经进入SystemServer.main()方法。

SystemServer启动流程

1.SystemServer.main

先初始化SystemServer对象，再调用对象的run()方法

2. SystemServer.run

LocalServices通过用静态Map变量sLocalServiceObjects，来保存以服务类名为key，以具体服务对象为value的Map结构。

2.1 performPendingShutdown

当"sys.shutdown.requested"值不为空,则会重启或者关机

2.2 createSystemContext

该过程会创建对象有ActivityThread，Instrumentation, ContextImpl，LoadedApk，Application。

2.3 startBootstrapServices

该方法所创建的服务：ActivityManagerService, PowerManagerService, LightsService, DisplayManagerService， PackageManagerService， UserManagerService， sensor服务.

2.4 startCoreServices

启动服务BatteryService，UsageStatsService，WebViewUpdateService

2.5 startOtherServices

启动剩余服务，最后调用AMS.systemReady().

到此, System_server主线程的启动工作总算完成, 进入Looper.loop()状态,等待其他线程通过handler发送消息到主线再处理.

二、服务启动阶段

SystemServiceManager的startBootPhase()贯穿system_server进程的整个启动过程：

其中PHASE_BOOT_COMPLETED=1000，该阶段是发生在Boot完成和home应用启动完毕。系统服务更倾向于监听该阶段，而不是注册广播ACTION_BOOT_COMPLETED，从而降低系统延迟。

各个启动阶段所在源码的大致位置：

public final class SystemServer {

    private void startBootstrapServices() {
      ...
      //phase100
      mSystemServiceManager.startBootPhase(SystemService.PHASE_WAIT_FOR_DEFAULT_DISPLAY);
      ...
    }

    private void startCoreServices() {
      ...
    }

    private void startOtherServices() {
      ...
      //phase480 && 500
      mSystemServiceManager.startBootPhase(SystemService.PHASE_LOCK_SETTINGS_READY);
      mSystemServiceManager.startBootPhase(SystemService.PHASE_SYSTEM_SERVICES_READY);
      
      ...
      mActivityManagerService.systemReady(new Runnable() {
         public void run() {
             //phase550
             mSystemServiceManager.startBootPhase(
                     SystemService.PHASE_ACTIVITY_MANAGER_READY);
             ...
             //phase600
             mSystemServiceManager.startBootPhase(
                     SystemService.PHASE_THIRD_PARTY_APPS_CAN_START);
          }
      }
    }
}

接下来再说说简单每个阶段的大概完成的工作：

2.1 Phase0

创建四大引导服务:

• ActivityManagerService
• PowerManagerService
• LightsService
• DisplayManagerService

2.2 Phase100

进入阶段PHASE_WAIT_FOR_DEFAULT_DISPLAY=100回调服务

onBootPhase(100)

• DisplayManagerService

然后创建大量服务下面列举部分:

• PackageManagerService
• WindowManagerService
• InputManagerService
• NetworkManagerService
• DropBoxManagerService
• FingerprintService
• LauncherAppsService
• …

2.3 Phase480

进入阶段PHASE_LOCK_SETTINGS_READY=480回调服务

onBootPhase(480)

• DevicePolicyManagerService

阶段480后马上就进入阶段500.

2.4 Phase500

PHASE_SYSTEM_SERVICES_READY=500，进入该阶段服务能安全地调用核心系统服务.

onBootPhase(500)

• AlarmManagerService
• JobSchedulerService
• NotificationManagerService
• BackupManagerService
• UsageStatsService
• DeviceIdleController
• TrustManagerService

• UiModeManagerService

• BluetoothService
• BluetoothManagerService
• EthernetService
• WifiP2pService
• WifiScanningService
• WifiService
• RttService

各大服务执行systemReady():

• WindowManagerService.systemReady():
• PowerManagerService.systemReady():
• PackageManagerService.systemReady():
• DisplayManagerService.systemReady():

接下来就绪AMS.systemReady方法.

2.5 Phase550

PHASE_ACTIVITY_MANAGER_READY=550， AMS.mSystemReady=true, 已准备就绪,进入该阶段服务能广播Intent;但是system_server主线程并没有就绪.

onBootPhase(550)

• MountService
• TelecomLoaderService
• UsbService
• WebViewUpdateService
• DockObserver
• BatteryService

接下来执行: (AMS启动native crash监控, 加载WebView，启动SystemUi等),如下

• mActivityManagerService.startObservingNativeCrashes();
• WebViewFactory.prepareWebViewInSystemServer();

• startSystemUi(context);

• networkScoreF.systemReady();
• networkManagementF.systemReady();
• networkStatsF.systemReady();
• networkPolicyF.systemReady();
• connectivityF.systemReady();
• audioServiceF.systemReady();
• Watchdog.getInstance().start();

2.6 Phase600

PHASE_THIRD_PARTY_APPS_CAN_START=600

onBootPhase(600)

• JobSchedulerService
• NotificationManagerService
• BackupManagerService
• AppWidgetService
• GestureLauncherService
• DreamManagerService
• TrustManagerService
• VoiceInteractionManagerService

接下来,各种服务的systemRunning过程:

WallpaperManagerService、InputMethodManagerService、LocationManagerService、CountryDetectorService、NetworkTimeUpdateService、CommonTimeManagementService、TextServicesManagerService、AssetAtlasService、InputManagerService、TelephonyRegistry、MediaRouterService、MmsServiceBroker这些服务依次执行其systemRunning()方法。

2.7 Phase1000

在经过一系列流程，再调用AMS.finishBooting()时，则进入阶段Phase1000。

到此，系统服务启动阶段完成就绪，system_server进程启动完成则进入Looper.loop()状态，随时待命，等待消息队列MessageQueue中的消息到来，则马上进入执行状态。

三、服务类别

system_server进程，从源码角度划分为引导服务、核心服务、其他服务3类。 

1. 引导服务(7个)：ActivityManagerService、PowerManagerService、LightsService、DisplayManagerService、PackageManagerService、UserManagerService、SensorService；
2. 核心服务(3个)：BatteryService、UsageStatsService、WebViewUpdateService；
3. 其他服务(70个+)：AlarmManagerService、VibratorService等。

合计总大约80个系统服务：