Android系统知识梳理-2023

Activity

Location

Package

Notification

Resource

Telephony

Window

Audio

Binder(IPC)

Display

Keypad

Bluetooth

Camera

Shared Memory

USB

WIFI

该进程又称为idle进程, 系统初始化过程Kernel由无到有开创的第一个进程, 用于初始化进程管理、内存管理，加载Display,Camera Driver，Binder Driver等相关工作；

是Linux系统的内核进程，会创建内核工作线程kworkder，软中断线程ksoftirqd，thermal等内核守护进程。kthreadd进程是所有内核进程的鼻祖。

init进程会孵化出ueventd、logd、healthd、installd、adbd、lmkd等用户守护进程

init进程还启动servicemanager(binder服务管家)、bootanim(开机动画)等重要服务

init进程孵化出Zygote进程，Zygote进程是Android系统的第一个Java进程(即虚拟机进程)

Zygote是所有Java进程的父进程，Zygote进程本身是由init进程孵化而来的(由init进程通过解析init.rc文件后fork生成)

将Android平台上的可执行文件dex反编译java代码，修改后重新编译替换dex文件

动态调试可以在运行时对应用程序进行调试

脱壳可以去除应用程序的保护机制，使得应用程序可以被反编译或动态调试

分析恶意代码可以检测应用程序中的恶意代码

在 Android 应用程序中，hook 是一种技术，用于修改或监视应用程序的行为

可以使用加密算法对应用程序的关键数据进行加密，例如用户密码、账户信息等。

混淆工具可以将应用程序的代码混淆，使得逆向工程变得更加困难，例如使用 ProGuard 等。

禁止应用程序获取 root 权限可以防止应用程序被恶意软件利用，例如使用 SELinux 等

签名证书可以用于验证应用程序的真实性和完整性，可以防止应用程序被篡改或冒充。同时，应该定期更换签名证书，以提高安全性

adb shell am start -n com.xxx.xxx/.MainActivity

adb shell pidof com.xxx.xxx

adb shell dumpsys meminfo {pid}

1 top 获取cpu信息

2 adb shell dumpsys cpuinfo pid

3.通过读取/proc/pid/stat文件

adb shell df /data/data/com.xxx.xxx

CPU负责计算帧数据，把计算好的数据交给GPU

GPU会对图形数据进行渲染，渲染好后放到buffer(图像缓冲区)里存起来

Display（屏幕或显示器）负责把buffer里的数据呈现到屏幕上

当一个应用程序创建一个新的 Activity 时，它会向 WMS 发送一个请求，并传递 Activity 的窗口和布局信息；

WMS 根据窗口和布局信息来创建 Activity 的窗口，并将其添加到屏幕上；

当用户与窗口进行交互时，WMS 会接收到相应的事件，并将其传递给对应的 Activity 进行处理；

当 Activity 被销毁时，WMS 会将其窗口和布局信息从屏幕上移除，并释放相关资源。

分析WMS的启动应该从SystemServer#main方法开始，在这个方法中，调用了startOtherServices方法去启动了一些系统服务，其中就包括WMS

WMS的启动过程涉及到3个线程: system_server主线程，android.display线程，android.ui线程

WindowManagerService是一个系统级服务，由SystemService启动，实现了IWindowManager.AIDL接口，运行在system_server进程。

StartingWindow是一个用于在Activity创建并初始化成功前显示的临时窗口，当Activity显示后会移除这个临时Window

Starting Window显示时机是AMS找到Activity信息后，创建activity前，在AMS线程中调用（Activity Manager Service）

Starting Window移除时机是activity显示第一帧或者activity异常退出等

在system_server进程中发送消息到android.anim线程来处理Starting Window逻辑；

在目标进程中，执行AT.handleLaunchActivity方法，会回调目标Activity的onCreate方法，同时初始化一些与Window相关的对象或服务端的Binder引用，然后通过setContentView方法创建一个DecorView对象；

在目标进程中，执行AT.handleResumeActivity方法，会回调目标Activity的onResume方法，然后调用目标Activity的makeVisible方法；

在makeVisible方法中，会调用WindowManagerImpl.addView方法绘制View，并通过Binder远程调用WMS添加Window。

注册监听，接收 HWC 的相关事件。

启动 APP 和 SF 的 EventThread 线程，用来管理基于 DispSync 创建的两个 DispSyncSource 延时源对象，分别是用于绘制(app–mEventThreadSource)和合成(SurfaceFlinger–mSfEventThreadSource)。启动了 EventThread 线程后，会一直阻塞在 waitForEventLocked 方法中(期间会根据需要设置监听器)，直到接收到 Vsync 信号且至少有一个连接正在等待 Vsync 信号才会继续执行线程逻辑，即通知监听者；

通过 MessageQueue.setEventThread 方法创建了一个连接，并通过 Looper.addFd 方法监听 BitTube 数据。

创建 HWComposer 对象(通过 HAL 层的 HWComposer 硬件模块 或 软件模拟产生 Vsync 信号)，现在的 Android 系统基本上都可以看成是通过硬件 HWComposer 产生 Vsync 信号，而不使用软件模拟，所以下面解析都只谈及硬件 HWComposer 的 Vsync 信号；

初始化非虚拟的显示屏

启动开机动画服务

回调 SF 相关方法，SF 调用 DispSync 同步模型的方法处理 Vsync 信号(统计和计算模型的偏移和周期)，并根据返回值判断是否使能/关闭 HWC Vsync 信号的发出。

DispSync 根据计算的偏移和周期计算下次 Vsync 信号发生时间，并通知监听者 Vsync 信号到达的事件，传递给 DispSyncSource 延时源，延时源通过 EventThread 来管理 Vsync 信号的收发。

EventThread 调用连接 Connection 对象向 BitTube 发送数据，触发 addFd 函数中设置的回调方法，回调方法进而调用 SF.onMessageReceived 函数，然后进行图像的合成等工作

锁机制是一种常见的进程和线程访问控制和同步的方式，它可以保证共享资源的互斥和同步。在 Android 系统中，常见的锁包括互斥锁（Mutex）、读写锁（ReadWriteLock）和信号量（Semaphore）等

锁机制的主要优点是实现简单，可以确保共享资源的安全性和一致性。缺点是可能会导致死锁和性能问题，因此需要进行合理的设计和使用。

原子操作是一种特殊的操作方式，它可以保证操作的原子性和同步性，即在并发情况下，保证操作的完整性和一致性。在 Android 系统中，常见的原子操作包括原子变量、原子更新器和原子数组等。

原子操作的主要优点是操作简单，可以保证操作的原子性和可靠性。缺点是只能进行简单的操作，比如加减乘除和赋值等，不能进行复杂的操作

消息队列是一种常见的线程之间通信和同步的方式，它可以通过消息队列来保证消息的顺序和可靠性。在 Android 系统中，消息队列常见的实现方式包括 Handler、Messenger 和 Event Bus 等。

消息队列的主要优点是通信可靠性高，可以保证消息的顺序和可靠性。缺点是通信效率相对较低，因为需要进行消息的封装、传输和解析等操作