ActivityManagerService数据结构ProcessRecord(一)

Android系统中用于描述进程的数据结构是ProcessRecord对象，AMS便是管理进程的核心模块。四大组件 （Activity,Service, BroadcastReceiver, ContentProvider）定义在AndroidManifest.xml文件， 每一项都可以用属性android:process指定所运行的进程。同一个app可以运行在通过一个进程，也可以运行在多个进程， 甚至多个app可以共享同一个进程。

以一幅图来展示AMS管理进程的相关成员变量以及ProcessRecord对象：

进程与AMS的关联

这里只介绍AMS的进程相关的成员变量：

  1. mProcessNames：数据类型为ProcessMap，以进程名和userId为key来记录ProcessRecord;
    • 添加进程，addProcessNameLocked()
    • 删除进程，removeProcessNameLocked()
  2. mPidsSelfLocked: 数据类型为SparseArray，以进程pid为key来记录ProcessRecord;
    • startProcessLocked()，移除已存在进程，增加新创建进程pid信息；
    • removeProcessLocked，processStartTimedOutLocked，cleanUpApplicationRecordLocked移除进程；
  3. mLruProcesses：数据类型为ArrayList，以进程最近使用情况来排序记录ProcessRecord;
    • 其中第一个元素代表的便是最近最少使用的进程；
    • updateLruProcessLocked()更新进程队列位置；
  4. mRemovedProcesses：数据类型为ArrayList，记录所有需要强制移除的进程；
  5. mProcessesToGc：数据类型为ArrayList，记录系统进入idle状态需执行gc操作的进程；
  6. mPendingPssProcesses：数据类型为ArrayList，记录将要收集内存使用数据PSS的进程；
  7. mProcessesOnHold：数据类型为ArrayList，记录刚开机过程，系统还没与偶准备就绪的情况下， 所有需要启动的进程都放入到该队列；
  8. mPersistentStartingProcesses：数据类型ArrayList，正在启动的persistent进程；
  9. mHomeProcess: 记录包含home Activity所在的进程；
  10. mPreviousProcess：记录用户上一次刚访问的进程；其中mPreviousProcessVisibleTime记录上一个进程的用户访问时间；
  11. mProcessList: 数据类型ProcessList，用于进程管理，Adj常量定义位于该文件；

其中最为常见的是mProcessNames，mPidsSelfLocked，mLruProcesses这3个对象；

进程与组件的关联

系统AMS这边是由ProcessRecord对象记录进程，进程自身比较重要成员变量如下：

  1. processName：记录进程名，默认情况下进程名和该进程运行的第一个apk的包名是相同的，当然也可以自定义进程名；
  2. pid: 记录进程pid，该值在由进程创建时内核所分配的。
  3. thread：执行完attachApplicationLocked()方法，会把客户端进程ApplicationThread的binder服务的代理端传递到 AMS，并保持到ProcessRecord的成员变量thread；
    • ProcessRecord.makeActive，赋值；
    • ProcessRecord.makeInactive，清空；
  4. info：记录运行在该进程的第一个应用；
  5. pkgList: 记录运行在该进程中所有的包名，比如通过addPackage()添加；
  6. pkgDeps：记录该进程所依赖的包名，比如通过addPackageDependency()添加；
  7. lastActivityTime：每次updateLruProcessLocked()过程会更新该值；
  8. killedByAm：当值为true，意味着该进程是被AMS所杀，而非由于内存低而被LMK所杀；
  9. killed：当值为true，意味着该进程被杀，不论是AMS还是其他方式；
  10. waitingToKill：比如cleanUpRemovedTaskLocked()过程会赋值为”remove task”，当该进程处于后台且

任一组件都运行在某个进程，再来说说ProcessRecord对象中与组件的关联关系：

成员变量说明对应组件
activities 记录进程的ActivityRecord列表 Activity
services 记录进程的ActivityRecord列表 Service
executingServices 记录进程的正在执行的ActivityRecord列表 Service
connections 记录该进程bind的ConnectionRecord集合 Service
receivers 动态注册的广播接收者ReceiverList集合 Broadcast
curReceiver 当前正在处理的一个广播BroadcastRecord Broadcast
pubProviders 该进程发布的ContentProviderRecord的map表 ContentProvider
conProviders 该进程所请求的ContentProviderConnection列表 ContentProvider

说明：

  • connections：举例来说，进程A调用bindService()方法去bind远程进程B的Service。 此时会在进程A的ProcessRecord.connections添加一个ConnectionRecord.
  • pubProviders: 该进程所有对外发布的ContentProvider信息，这是是以ArrayMap形式保存，即 以provider的name为key,以ContentProviderRecord为value的键值对结构体。
  • conProviders: 当进程A调用query()的过程，会执行getContentProvider()方法去向进程B请求 provider的代理。此时会在进程A的ProcessRecord.conProviders添加一个ContentProviderConnection。

AMS的组件管理

组件启动，先填充完进程信息，接下来还需要完善组件本身的信息，各个组件在system_server的核心信息记录如下：

  • Service的信息记录在ActiveServices和AMS
  • Broadcast信息记录在BroadcastQueue和AMS
  • Activity信息记录在ActivityStack，ActivityStackSupervisor，以及AMS;
  • Provider信息记录在ProviderMap和AMS;

可见，AMS是整个四大组件最为核心的对象，所有组件都或多或少依赖该对象的数据结构信息。 关系图如下：

 Activity

AMS对象

public final class ActivityManagerService extends ...{
    //当前聚焦的Activity
    ActivityRecord mFocusedActivity = null;
    //用于管理各个Activity栈
    final ActivityStackSupervisor mStackSupervisor;
}

ASS对象

public final class ActivityStackSupervisor implements DisplayListener {
    //桌面app所在栈
    ActivityStack mHomeStack;

    //当前可以接受Input事件，或许启动下一个Activity的栈
    ActivityStack mFocusedStack;

    //当该值等于mFocusedStack，代表当前栈顶的Activity已进入resumed状态；
    //当该值等于上一个旧栈时，代表正处理activity切换状态；
    private ActivityStack mLastFocusedStack;

    //在完成相应目标前，等待新的Activity成为可见的Activity列表
    final ArrayList<ActivityRecord> mWaitingVisibleActivities = new ArrayList<>();

    //等待找到下一个可见Activity的等待列表
    final ArrayList<IActivityManager.WaitResult> mWaitingActivityVisible = new ArrayList<>();

    //等待找到下一个已启动Activity的等待列表
    final ArrayList<IActivityManager.WaitResult> mWaitingActivityLaunched = new ArrayList<>();

    //等待上一个activity安置完成，则即将进入被stopped的Activity列表
    final ArrayList<ActivityRecord> mStoppingActivities = new ArrayList<>();

    //等待上一个activity安置完成，则即将进入被finished的Activity列表
    final ArrayList<ActivityRecord> mFinishingActivities = new ArrayList<>();

    //即将进入sleep状态的进程所对应的Activity列表
    final ArrayList<ActivityRecord> mGoingToSleepActivities = new ArrayList<>();
}

AS对象

final class ActivityStack{
    //记录该栈中所有的task
    private final ArrayList<TaskRecord> mTaskHistory = new ArrayList<>();

    //按LRU方式排序的Activity列表，队尾成员是最新活动的Activity
    final ArrayList<ActivityRecord> mLRUActivities = new ArrayList<>();

    //正在执行pausing过程的Activity
    ActivityRecord mPausingActivity = null;

    //已处于paused状态的Activity
    ActivityRecord mLastPausedActivity = null;

    //已处于Resumed状态的Activity
    ActivityRecord mResumedActivity = null;
}

Service

public final class ActiveServices {
    //记录不同User下所有的Service信息
    final SparseArray<ServiceMap> mServiceMap = new SparseArray<>();

    //bind service的连接信息，以IServiceConnection的Bp端作为Keys
    final ArrayMap<IBinder, ArrayList<ConnectionRecord>> mServiceConnections = new ArrayMap<>();

    //已请求启动但尚未启动的Service列表
    final ArrayList<ServiceRecord> mPendingServices = new ArrayList<>();

    //crash后需要计划重启的Service列表
    final ArrayList<ServiceRecord> mRestartingServices = new ArrayList<>();

    //正在执行destroyed的service列表
    final ArrayList<ServiceRecord> mDestroyingServices = new ArrayList<>();
}

Broadcast

public final class ActivityManagerService extends ...{
    //前台广播队列
    BroadcastQueue mFgBroadcastQueue;
    //后台广播队列
    BroadcastQueue mBgBroadcastQueue;
    //广播队列数组，也就是前台和后台广播队列
    final BroadcastQueue[] mBroadcastQueues = new BroadcastQueue[2];
    
    //粘性广播，[userId，action，ArrayList<Intent>]
    final SparseArray<ArrayMap<String, ArrayList<Intent>>> mStickyBroadcasts;
    
    //动态注册的广播接收者，其中key为客户端InnerReceiver的Bp端，value为ReceiverList
    final HashMap<IBinder, ReceiverList> mRegisteredReceivers = new HashMap<>();
    
    //从广播intent到已注册接收者的解析器
    final IntentResolver<BroadcastFilter, BroadcastFilter> mReceiverResolver；
}

BroadcastQueue.java

public final class BroadcastQueue{
    //并行广播列表
    final ArrayList<BroadcastRecord> mParallelBroadcasts = new ArrayList<>();
    //串行广播列表
    final ArrayList<BroadcastRecord> mOrderedBroadcasts = new ArrayList<>();
    
    //即将要处理的串行广播，等待目标进程创建完成。每个广播队列只有一个，其他必须等待该广播完成。
    BroadcastRecord mPendingBroadcast = null;
}

Provider

public final class ActivityManagerService extends ...{
    //记录系统所有的provider信息
    final ProviderMap mProviderMap;
    
    //记录有client正在等待的provider列表，当provider发布完成则从该队列移除
    final ArrayList<ContentProviderRecord> mLaunchingProviders;
}

ProviderMap.java

public final class ProviderMap {
    //以provider名字(auth)为key的方式所记录的provider信息
    private final HashMap<String, ContentProviderRecord> mSingletonByName;
    //以provider组件名(ComponentName)为key的方式所记录的provider信息
    private final HashMap<ComponentName, ContentProviderRecord> mSingletonByClass;
    
    //记录不同UserId下的，以auth为key的方式所记录的provider信息
    private final SparseArray<HashMap<String, ContentProviderRecord>> mProvidersByNamePerUser;
    //记录不同UserId下的，以ComponentName为key的方式所记录的provider信息
    private final SparseArray<HashMap<ComponentName, ContentProviderRecord>> mProvidersByClassPerUser;
}

同一个provider组件名，可能对应多个provider名。

App端的组件信息

App端的组件信息，都保存在ActivityThread和LoadedApk这两个对象，主要保存信息：

  • ActivityThread：记录provider, activity, service在客户端的相关信息；
  • LoadedApk: 记录动态注册的广播接收器，以及bind方式启动service在客户端的相关信息

 

posted on 2019-03-21 20:47  mingfeng002  阅读(2803)  评论(0)  编辑  收藏  举报

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