1. 引言

在 Android 系統中，ActivityManagerService (AMS)、WindowManagerService (WMS) 和 PackageManagerService (PMS) 是三個最核心的系統服務，它們分別管理著應用的生命周期、窗口顯示和應用包管理。

但你是否知道，這些服務并不是獨立進程，而是運行在同一個系統進程——system_server 中？本文將介紹 AMS/WMS/PMS 的核心作用，并深入探討 system_server 進程的架構，包括它的線程模型和關鍵組件。

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2. AMS、WMS、PMS 的作用

（1）ActivityManagerService (AMS) —— 應用生命周期管理者

AMS 是 Android 的“大管家”，負責：

• 啟動/管理 Activity（如 startActivity() 的底層實現）
• 管理應用進程（通過 ProcessList 分配進程優先級）
• 處理 ANR（Application Not Responding）
• 管理任務棧（TaskStack）（決定 Activity 如何回退）

舉例：當你點擊一個 App 圖標時，AMS 會檢查目標 Activity 是否存在，并決定是否創建新進程或復用已有進程。

（2）WindowManagerService (WMS) —— 窗口管理者

WMS 負責所有 UI 窗口的顯示與交互：

• 管理窗口層級（Window層級，如 Dialog、Toast、StatusBar）
• 處理觸摸事件分發（決定哪個窗口接收事件）
• 與 SurfaceFlinger 協作（控制 Surface 的合成與渲染）

舉例：當你滑動屏幕時，WMS 會計算觸摸事件應該分發給哪個 App 的哪個窗口。

（3）PackageManagerService (PMS) —— 包管理專家

PMS 管理所有 APK 的安裝、卸載和權限：

• 解析 AndroidManifest.xml（獲取四大組件信息）
• 管理應用權限（如運行時權限 checkSelfPermission()）
• 處理 APK 安裝/卸載（調用 installd 守護進程）

舉例：當你安裝一個 App 時，PMS 會校驗簽名、分配 UID，并更新 /data/system/packages.xml。

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3. system_server 進程：Android 系統服務的“大本營”

AMS、WMS、PMS 并不是獨立進程，而是運行在 system_server 進程中的不同線程。

（1）system_server 是什么？

• 由 Zygote 進程孵化（Android 所有進程的父進程）。
• 在系統啟動時初始化，運行幾乎所有核心系統服務。
• 通過 Binder IPC 向 App 進程提供跨進程調用（如 IActivityManager）。

（2）AMS/WMS/PMS 是 system_server 的線程嗎？

是的！system_server 是一個多線程進程，不同的服務運行在不同的線程中：

• AMS → ActivityManager 線程
• WMS → WindowManager 線程
• PMS → PackageManager 線程

它們通過 Binder 線程池（如 Binder:XXX_1）與 App 進程通信。

（3）system_server 還有哪些關鍵線程？

除了 AMS/WMS/PMS，system_server 還包含許多重要線程：

線程名	作用
main	SystemServer 主線程，負責啟動其他服務
android.fg	處理前臺任務（如廣播、ANR 監測）
android.ui	處理 UI 相關任務（如 Input 事件）
android.io	管理 I/O 操作（如文件讀寫）
Binder:XXX_N	Binder 線程池，處理跨進程調用

示例：當 App 調用 startActivity() 時：

1. App 進程通過 Binder 調用 system_server 的 ActivityManager 線程。
2. AMS 處理請求后，可能再通過 WMS 的 WindowManager 線程管理窗口。

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4. 為什么這樣設計？—— 多線程 vs 多進程

你可能會有疑問：為什么不把 AMS、WMS、PMS 拆分成獨立進程？

（1）性能考量

• 減少進程間通信（IPC）開銷：如果 AMS/WMS/PMS 是獨立進程，每次調用都需要 Binder 通信，而 Binder 是同步阻塞的，頻繁 IPC 會降低性能。
• 共享內存優化：同進程內數據共享更快（如 ActivityRecord、WindowState 等數據結構）。

（2）穩定性與依賴管理

• AMS/WMS/PMS 之間需要緊密協作（如啟動 Activity 需要 AMS 和 WMS 配合）。
• 如果某個服務崩潰，整個 system_server 會重啟（而不是單個服務崩潰導致系統不穩定）。

（3）歷史演進

• 早期 Android 確實嘗試過讓部分服務獨立（如 SurfaceFlinger），但后來發現 IPC 開銷太大，最終大多數核心服務合并到 system_server。

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5. 如何觀察 system_server 的線程？

我們可以通過以下命令查看 system_server 的線程情況：

# 查看 system_server 進程ID
adb shell ps -A | grep system_server# 查看該進程的所有線程
adb shell ps -T <PID># 或者用 top 看 CPU 占用
adb shell top -H -p <PID>

典型輸出示例：

USER      PID   PPID  TID   CMD  
system    1234  1     1234  system_server  
system    1234  1     1235  Binder:1234_1  
system    1234  1     1236  ActivityManager  
system    1234  1     1237  WindowManager  
system    1234  1     1238  PackageManager  

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6. 總結

1. AMS/WMS/PMS 是 Android 最核心的三大系統服務，分別管理應用、窗口和包。
2. 它們運行在 system_server 進程的不同線程，而非獨立進程，以減少 IPC 開銷。
3. system_server 是一個多線程進程，包含主線程、Binder 線程、AMS/WMS/PMS 專屬線程等。
4. 這樣設計的優勢：性能高、協作方便、穩定性強。

如果你是 Android 開發者，理解 system_server 的架構，能幫助你更深入地掌握 Framework 層的工作原理，尤其是在分析 ANR、UI 卡頓、Binder 通信等問題時。

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7. 擴展思考

• 如果 AMS 的線程卡死，會影響 WMS 嗎？（答案：會，因為它們同屬 system_server 進程！）
• 為什么 SurfaceFlinger 不在 system_server 里？（答案：因為它需要獨立的 GPU 訪問權限，且歷史原因。）
• 如何優化 system_server 的負載？（答案：減少跨進程調用、避免主線程阻塞。）