AMS启动流程
本文均采用Android 14代码进行讲解，学习可以使用以下地址：Search
一、AMS启动流程
AMS的启动是在SyetemServer进程中启动的，从SyetemServer的main方法开始进入：
1.SystemServer.java
main(String[] args)
/**
* The main entry point from zygote.
*/
public static void main(String[] args) {
new SystemServer().run();
}
main方法中只调用了SystemServer的run方法，如下所示。
run()
从下面的注释中可以看到，官方把系统服务分为了三种类型，分别是引导服务、核心服务和其他服务，其中其他服务是一些非紧要和一些不需要立即启动的服务。系统服务总共大约有80多个，我们主要来查看引导服务AMS是如何启动的。
private void run() {
// Initialize native services.
//1.加载了动态库libandroid_servers.so
System.loadLibrary("android_servers");
......
// Create the system service manager.
//2.创建SystemServiceManager，它会对系统的服务进行创建、启动和生命周期管理。
mSystemServiceManager = new SystemServiceManager(mSystemContext);
mSystemServiceManager.setStartInfo(mRuntimeRestart,
mRuntimeStartElapsedTime, mRuntimeStartUptime);
mDumper.addDumpable(mSystemServiceManager);
......
// Start services.
try {
t.traceBegin("StartServices");
//用SystemServiceManager启动了ActivityManagerService、PowerManagerService、PackageManagerService等服务。
startBootstrapServices(t);
//启动了BatteryService、UsageStatsService和WebViewUpdateService。
startCoreServices(t);
//启动了CameraService、AlarmManagerService、VrManagerService等服务。这些服务的父类均为SystemService。
startOtherServices(t);
startApexServices(t);
// Only update the timeout after starting all the services so that we use
// the default timeout to start system server.
updateWatchdogTimeout(t);
} catch (Throwable ex) {
Slog.e("System", "******************************************");
Slog.e("System", "************ Failure starting system services", ex);
throw ex;
} finally {
t.traceEnd(); // StartServices
}
...
}
startBootstrapServices(@NonNull TimingsTraceAndSlog t)
调用了ActivityManagerService.Lifecycle.startService方法
private void startBootstrapServices(@NonNull TimingsTraceAndSlog t) {
t.traceBegin("startBootstrapServices");
//尽早启动watchdog，这样我们就可以使系统服务器崩溃
// 如果我们在早期启动时死锁
t.traceBegin("StartWatchdog");
final Watchdog watchdog = Watchdog.getInstance();
watchdog.start();
mDumper.addDumpable(watchdog);
.....
// Activity manager runs the show.
t.traceBegin("StartActivityManager");
// TODO: Might need to move after migration to WM.
ActivityTaskManagerService atm = mSystemServiceManager.startService(
ActivityTaskManagerService.Lifecycle.class).getService();
//调用了ActivityManagerService.Lifecycle.startService方法,跟进代码看最终调用哪个方法
mActivityManagerService = ActivityManagerService.Lifecycle.startService(
mSystemServiceManager, atm);
mActivityManagerService.setSystemServiceManager(mSystemServiceManager);
mActivityManagerService.setInstaller(installer);
mWindowManagerGlobalLock = atm.getGlobalLock();
t.traceEnd();
......
2.ActivityManagerService.java
Lifecycle.startService(SystemServiceManager ssm,ActivityTaskManagerService atm)
最终调用SystemServiceManager的startService方法，参数就是ActivityManagerService.Lifecycle.class，继续跟进SystemServiceManager，最终调用Lifecycle的getService方法，这个方法会返回AMS类型的mService对象，这样AMS实例就会被创建并且返回。
//Lifecycle继承自SystemService
public static final class Lifecycle extends SystemService {
public Lifecycle(Context context) {
super(context);
//当通过反射来创建Lifecycle实例时，会调用此方法创建AMS实例
mService = new ActivityManagerService(context, sAtm);
}
public static ActivityManagerService startService(
SystemServiceManager ssm, ActivityTaskManagerService atm) {
sAtm = atm;
//调用SystemServiceManager的startService方法，参数就是ActivityManagerService.Lifecycle.class,最终调用Lifecycle的getService方法，这个方法会返回AMS类型的mService对象，这样AMS实例就会被创建并且返回。
return ssm.startService(ActivityManagerService.Lifecycle.class).getService();
@Override
public void onStart(){
Service.start;
}
...
//这个方法会返回AMS类型的mService对象，这样AMS实例就会被创建并且返回。
public ActivityManagerService getService() {
return mService;
}
}
3.SystemServiceManager.java
startService(Class serviceClass)
首先会获取传进来的Lifecycle的构造器constructor，然后调用constructor的newInstance方法来创建Lifecycle类型的service对象，调用重载的startService，最后返回service
publicT startService(Class serviceClass) { try { final String name = serviceClass.getName(); Slog.i(TAG, "Starting " + name); Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_SYSTEM_SERVER, "StartService " + name); // Create the service. if (!SystemService.class.isAssignableFrom(serviceClass)) { throw new RuntimeException("Failed to create " + name + ": service must extend " + SystemService.class.getName()); } final T service; try { //1.获取传进来的Lifecycle的构造器constructor Constructor constructor = serviceClass.getConstructor(Context.class); //调用constructor的newInstance方法来创建Lifecycle类型的service对象 service = constructor.newInstance(mContext); } catch (InstantiationException ex) { throw new RuntimeException("Failed to create service " + name + ": service could not be instantiated", ex); } catch (IllegalAccessException ex) { throw new RuntimeException("Failed to create service " + name + ": service must have a public constructor with a Context argument", ex); } catch (NoSuchMethodException ex) { throw new RuntimeException("Failed to create service " + name + ": service must have a public constructor with a Context argument", ex); } catch (InvocationTargetException ex) { throw new RuntimeException("Failed to create service " + name + ": service constructor threw an exception", ex); } //调用重载的startService startService(service); //返回service return service; } finally { Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_SYSTEM_SERVER); } }
startService(@NonNull final SystemService service)
首先会将上面创建的service添加到ArrayList类型的mServices对象中来完成注册，然后调用service的onStart方法来启动service
public void startService(@NonNull final SystemService service) {
// Check if already started
String className = service.getClass().getName();
if (mServiceClassnames.contains(className)) {
Slog.i(TAG, "Not starting an already started service " + className);
return;
}
mServiceClassnames.add(className);
//1.将上面创建的service添加到ArrayList类型的mServices对象中来完成注册
mServices.add(service);
// Start it.
long time = SystemClock.elapsedRealtime();
try {
//2.调用service的onStart方法来启动service
service.onStart();
} catch (RuntimeException ex) {
throw new RuntimeException("Failed to start service " + service.getClass().getName()
+ ": onStart threw an exception", ex);
}
warnIfTooLong(SystemClock.elapsedRealtime() - time, service, "onStart");
}
4.流程总结：
总的流程主要涉及SystemServer、ActivityManagerService、SystemServiceManager三个类，SystemServer的run方法会调用去启动引导服务startBootstrapServices，其中AMS也在里面，startBootstrapServices调用了startService方法,跟进代码看最终调用SystemServiceManager里面的startService，中间会有一系列的调用，但最后会通过Lifecycle创建AMS实例，然后通过Lifecycle里面的getService()，这个方法会返回AMS类型的mService对象。
二、
三、Activity的启动流程
Activity的启动流程，Android 7使用了代理模式的方式通讯，Android8.0开始使用了aidl的方式进行通信，这里以Android13和Android的代码流程为例。
Android13
Android 7
ActivityManager是一个和AMS相关联的类，它主要对运行中的Activity进行管理，这些管理工作并不是由ActivityManager来处理的，而是交由AMS来处理，ActivityManager中的方法会通过ActivityManagerNative（以后简称AMN）的getDefault方法来得到ActivityManagerProxy(以后简称AMP)，通过AMP就可以和AMN进行通信，而AMN是一个抽象类，它会将功能交由它的子类AMS来处理，因此，AMP就是AMS的代理类。AMS作为系统核心服务，很多API是不会暴露给ActivityManager的，因此 并不算是AMS家族一份子。
为了讲解AMS家族，这里拿Activity的启动过程举例，Activity的启动过程中会调用Instrumentation的execStartActivity方法，如下所示。
frameworks/base/core/java/android/app/Instrumentation.java
public ActivityResult execStartActivity(
Context who, IBinder contextThread, IBinder token, Activity target,
Intent intent, int requestCode, Bundle options) {
...
try {
intent.migrateExtraStreamToClipData();
intent.prepareToLeaveProcess(who);
int result = ActivityManagerNative.getDefault()
.startActivity(whoThread, who.getBasePackageName(), intent,
intent.resolveTypeIfNeeded(who.getContentResolver()),
token, target != null ? target.mEmbeddedID : null,
requestCode, 0, null, options);
checkStartActivityResult(result, intent);
} catch (RemoteException e) {
throw new RuntimeException("Failure from system", e);
}
return null;
}
execStartActivity方法中会调用AMN的getDefault来获取AMS的代理类AMP。接着调用了AMP的startActivity方法，先来查看AMN的getDefault方法做了什么，如下所示。
frameworks/base/core/java/android/app/ActivityManagerNative.java
static public IActivityManager getDefault() {
return gDefault.get();
}
private static final Singleton gDefault = new Singleton() {
protected IActivityManager create() {
IBinder b = ServiceManager.getService("activity");//1
if (false) {
Log.v("ActivityManager", "default service binder = " + b);
}
IActivityManager am = asInterface(b);//2
if (false) {
Log.v("ActivityManager", "default service = " + am);
}
return am;
}+
};
}
getDefault方法调用了gDefault的get方法，我们接着往下看，gDefault 是一个Singleton类。注释1处得到名为”activity”的Service引用，也就是IBinder类型的AMS的引用。接着在注释2处将它封装成AMP类型对象，并将它保存到gDefault中，此后调用AMN的getDefault方法就会直接获得AMS的代理对象AMP。注释2处的asInterface方法如下所示。
frameworks/base/core/java/android/app/ActivityManagerNative.java
static public IActivityManager asInterface(IBinder obj) {
if (obj == null) {
return null;
}
IActivityManager in =
(IActivityManager)obj.queryLocalInterface(descriptor);
if (in != null) {
return in;
}
return new ActivityManagerProxy(obj);
}
asInterface方法的主要作用就是将IBinder类型的AMS引用封装成AMP，AMP的构造方法如下所示。
frameworks/base/core/java/android/app/ActivityManagerNative.java
class ActivityManagerProxy implements IActivityManager
{
public ActivityManagerProxy(IBinder remote)
{
mRemote = remote;
}
...
}
AMP的构造方法中将AMS的引用赋值给变量mRemote ，这样在AMP中就可以使用AMS了。
其中IActivityManager是一个接口，AMN和AMP都实现了这个接口，用于实现代理模式和Binder通信。
再回到Instrumentation的execStartActivity方法，来查看AMP的startActivity方法，AMP是AMN的内部类，代码如下所示。
frameworks/base/core/java/android/app/ActivityManagerNative.java
public int startActivity(IApplicationThread caller, String callingPackage, Intent intent,
String resolvedType, IBinder resultTo, String resultWho, int requestCode,
int startFlags, ProfilerInfo profilerInfo, Bundle options) throws RemoteException {
...
data.writeInt(requestCode);
data.writeInt(startFlags);
...
mRemote.transact(START_ACTIVITY_TRANSACTION, data, reply, 0);//1
reply.readException();+
int result = reply.readInt();
reply.recycle();
data.recycle();
return result;
}
首先会将传入的参数写入到Parcel类型的data中。在注释1处，通过IBinder类型对象mRemote（AMS的引用）向服务端的AMS发送一个START_ACTIVITY_TRANSACTION类型的进程间通信请求。那么服务端AMS就会从Binder线程池中读取我们客户端发来的数据，最终会调用AMN的onTransact方法，如下所示。
frameworks/base/core/java/android/app/ActivityManagerNative.java
@Override
public boolean onTransact(int code, Parcel data, Parcel reply, int flags)
throws RemoteException {
switch (code) {
case START_ACTIVITY_TRANSACTION:
{
...
int result = startActivity(app, callingPackage, intent, resolvedType,
resultTo, resultWho, requestCode, startFlags, profilerInfo, options);
reply.writeNoException();
reply.writeInt(result);
return true;
}
}
onTransact中会调用AMS的startActivity方法，如下所示。
frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java
@Override
public final int startActivity(IApplicationThread caller, String callingPackage,
Intent intent, String resolvedType, IBinder resultTo, String resultWho, int requestCode,
int startFlags, ProfilerInfo profilerInfo, Bundle bOptions) {
return startActivityAsUser(caller, callingPackage, intent, resolvedType, resultTo,
resultWho, requestCode, startFlags, profilerInfo, bOptions,
UserHandle.getCallingUserId());
}
startActivity方法会最后return startActivityAsUser方法，如下所示。
frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java
@Override
public final int startActivityAsUser(IApplicationThread caller, String callingPackage,
Intent intent, String resolvedType, IBinder resultTo, String resultWho, int requestCode,
int startFlags, ProfilerInfo profilerInfo, Bundle bOptions, int userId) {
enforceNotIsolatedCaller("startActivity");
userId = mUserController.handleIncomingUser(Binder.getCallingPid(), Binder.getCallingUid(),
userId, false, ALLOW_FULL_ONLY, "startActivity", null);
return mActivityStarter.startActivityMayWait(caller, -1, callingPackage, intent,
resolvedType, null, null, resultTo, resultWho, requestCode, startFlags,
profilerInfo, null, null, bOptions, false, userId, null, null);
}
startActivityAsUser方法最后会return ActivityStarter的startActivityMayWait方法，这一调用过程已经脱离了本节要讲的AMS家族。
在Activity的启动过程中提到了AMP、AMN和AMS，它们共同组成了AMS家族的主要部分，如下图所示。
AMP是AMN的内部类，它们都实现了IActivityManager接口，这样它们就可以实现代理模式，具体来讲是远程代理：AMP和AMN是运行在两个进程的，AMP是Client端，AMN则是Server端，而Server端中具体的功能都是由AMN的子类AMS来实现的，因此，AMP就是AMS在Client端的代理类。AMN又实现了Binder类，这样AMP可以和AMS就可以通过Binder来进行进程间通信。
Android解析ActivityManagerService（一）AMS启动流程和AMS家族_android 解析 activitymanagersservice 刘望舒-CSDN博客
android api 26 ActivityManagerNative类被弃用。代理类ActivityManagerProxy已经被删除。改用AIDL方式。_notewakeupalarm-CSDN博客
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