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• 本人是2020年毕业于广东工业大学研究生：许乔丹，有国内大厂CVTE和世界500强企业安卓开发经验，该专栏整理本人从嵌入式Linux转Android系统开发过程中对常见安卓系统开发面试题的理解;
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正文开始⬇

面试题预览
1.简述PMS是什么？有什么作用？⭐⭐⭐⭐⭐
2.分别就应用接口层、Framework层、HAL层、内核层介绍下Android电源管理系统？⭐⭐⭐
3.PMS的作用是什么？PMS跟咱们的安装速度和启动速度有关系吗？⭐⭐⭐⭐
4.PMS被谁启动的，它是一个单独进程运行吗？如果不是，又是在哪个进程呢？⭐⭐⭐
5.PMS的启动过程是怎么样的？⭐⭐⭐
6.应用要怎么样才能调用PowerManager进行系统休眠或者唤醒呢？⭐⭐⭐⭐⭐

1 PMS简介

作为Android开发者，或多或少的都接触过Android的framework层架构，这也是开发者从使用Android到了解安卓的过程，framework层的核心功能有AMS、PMS、WMS等，这三个也是系统中最基础的使用，在Android程序启动完成后回启动一系列的核心服务，AMS、PMS、WMS就是在此过程中启动的。

2 PMS主要功能

1)管理设备上安装的所有应用程序，并在系统启动时加载应用程序；

2)根据请求的Intent匹配到对应的Activity、Provider、Service，提供包含包名和Component的信息对象；

3)调用需要权限的系统函数时，检查程序是否具备相应权限从而保证系统安全；

4)提供应用程序的安装、卸载的接口；

PMS跟咱们的安装速度和启动速度有关，PMS会遍历/data/app安装目录，app安装越多，执行的效率就越低，时间就耗的越长

3 PMS包管理

1)应用程序层：使用getPackageManager（）获取包的管理对象PackageManager，PMS使用的也是Binder通信，PackageManager是从ServiceManager中获取注册的Binder对象，具体的实现为PackageManagerService，PMS实现对所有程序的安装和加载

2)PMS服务层：PMS运行在SystemServer进程中，主要使用/system/etc/permissions.xml和/data/system/packages.xml管理包信息；

3)数据文件管理：PMS负责对系统的配置文件、apk安装文件、apk的数据文件执行管理、读写、创建和删除等功能；

a.程序文件：所有系统程序的文件处于/system/app/目录下，第三方程序文件处于 /data/app/目录下，在程序安装过程中PMS会将要安装的apk文件复制到/data/app/目录下，以包名命名apk文件并添加“-x”后缀，在文件更新时会修改后缀编号

b./data/dalvik-cache/ 目录保存了程序中的执行代码，在应用程序运行前PMS会从apk中提取dex文件并保存在该目录下，以便之后能快速运行；

c.对framework库文件，PMS会将其中所有的apk、jar文件中提取dex文件，将dex文件保存在/data/dalvik-cache/目录下；

d.应用程序所使用的数据文件：数据以键值对保存、数据库保存、File保存所产生的文件都保存带/data/data/xxx/目录下，PMS在程序卸载会删除相应文件；

●/data/system/packages.xml ：系统的配置文件，记录所有的应用程序的包管理信息，PMS根据此文件管理所有程序

1. last-platform-version：记录系统最后一次修改的版本信息；
2. permissions：保存系统中所有的权限信息列表，系统权限以androd开头、自定义权限以包名开头；
3. sigs：签名标签，一个程序只能有一个签名但可以有多个证书，包含count属性表示证书数量；
4. cert：表示签名证书，包含index、key属性，index表示证书的下标；
5. perms：表示一个程序中声明使用的权限列表，存在package标签之下；
6. package：包含一个应用程序的对应关系：
   （1）name：应用程序的包名
   （2）codePath：程序apk文件所在的路径
   （3）nativeLibraryPath：程序中使用的native文件路径，一般指程序包下的lib文件中导入的依赖
   （4）flags：表示应用程序的类型
   （5）it、ut：分别表示程序首次安装的install time、更新时间update time
   （6）userId：表示应用程序在Linux下的用户id
   （7）shareId：表示应用程序所共享的Linux用户Id，与userId互斥
   （8）installer：安装器的名称，在调用PackageManager.installPackage()方法时设置的名称

4 PMS的启动过程

在Android系统启动过程中，程序会执行到SystemServer中，然后调用startBootstrapServices()方法启动核心服务。在startBootstrapServices（）方法中完成PMS的启动：

4.1 startBootstrapServices

private void startBootstrapServices() {
                mPackageManagerService = PackageManagerService.main(mSystemContext,
                    installer,mFactoryTestMode != FactoryTest.FACTORY_TEST_OFF, mOnlyCore); // 1、调用
                main（）创建PMS对象，注册Binder
                mPackageManager = mSystemContext.getPackageManager(); //2、初始化PackageManager对象
            }
}

1. 调用PackageManagerService.main()方法，在main（）方法中创建PMS的对象，并向ServiceManager注册Binder:

public static PackageManagerService main(Context context, Installer installer,
            boolean factoryTest, boolean onlyCore) {
// 1、创建PMS对象
                PackageManagerService m = new PackageManagerService(context,
                    installer,factoryTest, onlyCore);
                m.enableSystemUserPackages();
                ServiceManager.addService("package", m); // 2、注册PMS对象到ServiceManager中
                final PackageManagerNative pmn = m.new PackageManagerNative(); // 3、 创建
                PMN对象
                ServiceManager.addService("package_native", pmn); // 4、注册PMN对象
                return m;
            }

调用ContextImpl.getPackageManager（）获取PackageManager对象，getPackageManager（）中使用ActivityThread.getPackageManager()获取前面创建并注册的 Binder对象，然后创建ApplicationPackageManager实例:

@Override
public PackageManager getPackageManager() {
IPackageManager pm = ActivityThread.getPackageManager(); // 3、初始化
PackageManagerService的代理Binder对象
if (pm != null) {
return (mPackageManager = new ApplicationPackageManager(this, pm)); //创建
Packagemanager的实例
}
return null;
}

程序在获取PMS对象时会调用ActivityThread.getPackageManager()，从ServiceManager中获取Binder，并获取BInder代理对象PMS实例

public static IPackageManager getPackageManager() {
if (sPackageManager != null) {
return sPackageManager;
} I
Binder b = ServiceManager.getService("package”); // 获取注册Binder
sPackageManager = IPackageManager.Stub.asInterface(b); // 获取IPackageManager代
理对象，即PMS
return sPackageManager;
}

从上面的3个过程可以得出以下结论：

1. PMS使用Binder通信机制，最终IPackageManager接口的实现类为PackageManagerService类；
2. 系统中获取的PackageManager对象具体实现的子类是ApplicationPackageManager对象；

4.2 系统准备工作

在PowerManagerService创建之后会调用systemReady做一些初始化相关的操作，获取与PowerManager相关的本地服务：

public void systemReady(IAppOpsService appOps) {  
      synchronized (mLock) {  
          //第一步:初始化相关的变量  
          mSystemReady = true;  
          mAppOps = appOps;  
          mDreamManager = getLocalService(DreamManagerInternal.class);  
          //初始化互动屏保管理  
          mDisplayManagerInternal = getLocalService(DisplayManagerInternal.class);  
          //初始化屏幕显示管理服务  
          mPolicy = getLocalService(WindowManagerPolicy.class);  
          mBatteryManagerInternal = getLocalService(BatteryManagerInternal.class);  
          //初始化电池管理服务  

          PowerManager pm = (PowerManager) 
                      mContext.getSystemService(Context.POWER_SERVICE);  
          mScreenBrightnessSettingMinimum = pm.getMinimumScreenBrightnessSetting();  
          mScreenBrightnessSettingMaximum = pm.getMaximumScreenBrightnessSetting();  
          mScreenBrightnessSettingDefault = pm.getDefaultScreenBrightnessSetting();  
          //获取屏幕的亮度值，最大亮度，最小亮度，默认亮度  
          SensorManager sensorManager = new SystemSensorManager
                          (mContext, mHandler.getLooper());  
          //获取传感器管理服务  
          mBatteryStats = BatteryStatsService.getService();  
          //初始化电量统计服务  
          mNotifier = new Notifier(
              Looper.getMainLooper(), 
              mBatteryStats,mAppOps, 
              createSuspendBlockerLocked("PowerManagerService.Broadcasts"),