Android系统服务概要

时间：2023-01-06 16:05:20

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1.Android系统服务

Android系统服务提供系统最基本、最核心的功能，如设备控制、位置信息、通知设定、消息显示等。这些服务分别存在于Application Framework与Libraries层之中。如下图所示：

Android系统服务概要

2.系统服务分类

系统服务分为本地系统服务和Java系统服务。
2.1 本地系统服务
本地系统服务使用C/C++编写，运行在Libraries层，主要包含Audio Flinger,Surface Flinger等。

其中Audio Flinger服务混合多种Android应用程序的音频数据，并发送到耳机、扬声器等音频输出设备中，所有音频数据均经由Audio Flinger进行输出。

Surface Flinger是Android Multimedia的一部分，在Android的实现中，它用于提供系统范围内的surface composer功能，能够将各种应用程序的Surface组合后渲染到Frame Buffer设备中。

2.2 Java系统服务

在Android启动时，Java系统服务由SystemServer系统进程启动，具体是如何启动的，可以查看博客Zygote完全解析(2)。Java系统服务分为核心平台服务与硬件服务。

2.2.1 核心平台服务(Core Platform Service)

一般来说，核心平台服务不会直接与Android应用程序进行交互，但它们是Android Framework运行所必需的服务，其包含的主要服务为：

  • Activity Manager Service:管理所有Activity的生命周期与堆栈
  • Window Manager Service:位于Surface Flinger之上，将要绘制到机器画面上的内容传递给Surface Flinger
  • Package Manager Service:加载apk文件的信息，提供信息显示系统中设置了哪些包，以及加载了哪些包

2.2.2 硬件服务(Hardware Service)

该服务提供了一系列API，用于控制底层硬件，主要包含如下服务：

  • Alarm Manager Service:在特定时间后运行指定的应用程序，就像定时器;
  • Connectivity Service:提供有关网络当前状态的信息
  • Location Service:提供终端当前的位置信息
  • Power Service:设备电源管理
  • Sensor Service:提供Android中各种传感器(磁力传感器、加速度传感器)的感应值
  • Telephony Service:提供话机状态及电话服务
  • Wifi Service:控制无线网络连接，如AP搜索、连接列表管理等

2.2.3 如何使用Java系统服务

无论是在Framework内部，还是Android应用程序中，若想使用Java系统服务，必须使用能够与各服务通信的Local Manager对象。

比如，应用程序若想使用Location Service，获取终端设备当前的位置信息，需要先调用getSystemService()函数，创建与Location Service相应的Local Manager对象，而后应用程序使用生成的Local Manager对象，调用Location Service提供的各种函数，执行相应的功能。

2.3 运行系统服务

我们知道，在应用程序中，我们在使用一个服务前，需要先调用startService()函数以启动相应的服务。与之不同的是，使用系统服务时，客户端不需要先启动它，直接调用getSystemService()使用即可。因为在Android系统的启动过程中，init进程已经启动了这些系统服务。

在Android启动时，系统服务具体由媒体服务器(Media Server)与系统服务器(System Server)两个系统进程运行。Media Server用来启动除Surface Flinger之外的Audio Flinger、MediaPlayer Service等本地服务。而System Server是Zygote最初生成的基于Java的进程，它会启动所有Java系统服务和一个本地系统服务：Surface Flinger.

由于在博客Zygote完全解析(2)中已经详细介绍过System Server加载Java系统服务和Surface Flinger的过程，所以此处不再赘述。

至此，我们可以用下面这张图来归纳Android启动时生成系统服务的过程：

Android系统服务概要

2.3.1 Media Server的运行过程

Media Server是个系统进程，它运行Audio Flinger、Media Player Service、Camera Service、Audio Policy Service等本地系统服务。它由init进程启动运行，在init.rc脚本文件中，可以看到相关脚本，如下所示：

init.rc 
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service media /system/bin/mediaserver
user media
group system audio camera graphics inet net_bt net_bt_admin

下面是frameworks/base/media/mediaserver/main_mediaserver.cpp中的main()函数代码：

main_mediaserver.cpp 
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int main(int argc,char** argv)
{
 sp<ProcessState>proc(ProcessState::self());
 sp<IServiceManager>sm=defaultServiceManager();
 LOGI("ServiceManager:%p",sm.get());
 AudioFlinger::instantiate();
 MediaPlayerService::instantiate();
 CameraService::instantiate();
 AudioPolicyService::instantiate();
 ProcessState::self()->startThreadPool();
 IPCThreadState::self()->joinThreadPool();
}

要完成理解代码需要等我们学习完Binder机制之后，简单地说就是初始化并注册了AudioFlinger,MediaPlayerService,CameraService等。比如AudioFlinger::instantiate()的代码如下：

AudioFlinger.cpp 
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void AudioFlinger::instantiate(){
 defaultServiceManager()->addService(String16("media.audio_flinger"),new AudioFlinger());
}

其中defaultServiceManager()返回的是BpServiceManager对象，addService()即为注册函数。详细的分析将在后面Binder机制的分析中给出。

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