Android PMS（Package Manager Service）源码介绍

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前言

PackageManagerService（简称 PMS）是 Android 系统中的核心服务之一，负责应用的安装、卸载、查询和权限管理等。它是 Android 应用生命周期管理和安全机制的基石。

主要职责：
1、应用安装与卸载
2、静态权限解析与动态权限授予
3、应用信息查询
4、系统应用的预加载
5、数据存储与一致性管理

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提示：以下是本篇文章正文内容，下面案例可供参考

一、PMS 启动流程

PMS 在系统启动时由 SystemServer 启动。其核心流程如下：

1、SystemServer 初始化
在 SystemServer 的 startBootstrapServices 方法中，调用 PackageManagerService.main()，完成 PMS 的创建和初始化。

2、关键方法解析
PackageManagerService.main()

public static PackageManagerService main(Context context, Installer installer, boolean factoryTest) {PackageManagerService pms = new PackageManagerService(context, installer, factoryTest);ServiceManager.addService("package", pms);return pms;
}

这里完成了：
1、PMS 对象的实例化。
2、将 PMS 注册到 ServiceManager，供其他服务访问。

3、扫描已安装应用
调用 scanDirLI 方法扫描 /system/app、/data/app 等目录，加载所有已安装的应用包信息，并存储到内存和文件中（如 packages.xml）。

二、APK 安装流程

APK 的安装是 PMS 最重要的功能之一。从用户触发安装到系统完成更新的完整流程如下：

1、入口方法 应用安装请求通过 PackageInstaller 模块发起，最终调用 installPackageAsUser 方法。

public void installPackageAsUser(String originPath, InstallParams params, int userId) {mHandler.post(new InstallParams(originPath, params, userId));
}

此处将安装请求交给 InstallParams 处理。

2、核心处理逻辑在 InstallParams 的 handleStartCopy 方法中，执行以下步骤：

• 解析 APK 文件：通过 PackageParser 提取包名、版本等信息。
• 签名校验：调用 verifySignatures 确保 APK 签名合法。
• 写入系统记录：调用 mSettings.addPackage() 更新系统数据。
• 通知系统服务：更新系统组件（如 AMS）和广播安装完成事件

3、安装完成广播 APK 安装完成后，PMS 会通过 Intent.ACTION_PACKAGE_ADDED 广播通知其他组件。

三、APK 卸载流程

APK 卸载的主要流程类似于安装，但涉及的数据清理步骤更多：

1、卸载入口 卸载请求通过 deletePackageAsUser 方法发起，最终调用 deletePackageLI 方法。

2、核心处理逻辑
清理应用数据：删除 /data/app/ 目录中的文件。
移除系统记录：从 packages.xml 中删除相关记录。
广播通知：通过 Intent.ACTION_PACKAGE_REMOVED 通知系统组件和应用。

3、特殊情况 如果应用包含共享库或依赖的资源，PMS 会延迟清理，确保不会影响其他应用。

四、权限管理

权限分为静态权限和动态权限，PMS 通过解析 AndroidManifest.xml 和系统调用提供管理功能。

静态权限

解析过程
在应用安装时，PMS 调用 PackageParser 的 parsePackage 方法，解析应用的 AndroidManifest.xml 文件，提取 标签内容。

PermissionInfo permission = new PermissionInfo();
permission.name = parser.getName();
mPermissions.add(permission);

动态权限

授予与撤销
动态权限的管理主要通过 grantRuntimePermission 和 revokeRuntimePermission 方法实现。

public void grantRuntimePermission(String packageName, String permissionName, int userId) {enforcePermissionChecks(permissionName);mSettings.grantRuntimePermission(packageName, permissionName, userId);
}

实际场景
例如，在某些即时通讯应用中，用户拒绝麦克风权限会导致无法发送语音消息。

五、 数据存储与一致性

PMS 的数据存储主要通过以下文件完成：

1、packages.xml 存储应用的基本信息，如包名、路径、版本等。

<package name="com.example.app" codePath="/data/app/com.example.app-1/base.apk" />

2、runtime-permissions.xml 存储动态权限授予记录。

<permissions><permission name="android.permission.CAMERA" granted="true" />
</permissions>

3、一致性保障
锁机制：PMS 使用锁机制保护并发读写，确保数据一致性。
文件备份：在文件更新前，系统会先保存备份副本，确保异常恢复能力。

六、 PMS 的安全性策略

PMS 是 Android 安全机制的核心，以下几点尤为重要：
签名校验：通过验证应用签名确保来源可信。
SELinux 策略：限制 PMS 的文件访问权限，增强系统安全性。
权限隔离：动态权限机制确保用户对敏感操作的控制权。

源码介绍

1、权限检查

PMS 负责管理应用的权限，包括动态权限和安装时权限。
权限检查主要在 checkPermission() 和 checkUidPermission() 方法中完成。
源码位置：
frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/PackageManagerService.java

@Override
public int checkPermission(String permName, int uid) {final int permission = mSettings.getPermissionLocked(permName, uid);return (permission == PERMISSION_GRANTED) ? PERMISSION_GRANTED : PERMISSION_DENIED;
}

2、签名认证

在应用安装或更新时，PMS 会通过 verifySignatures() 方法验证签名是否一致。
防止未授权的 APK 替换已安装的 APK。
源码位置：
frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/PackageManagerServiceUtils.java

private void verifySignatures(PackageParser.Package pkg, PackageSetting ps)throws PackageManagerException {if (!compareSignatures(pkg.mSigningDetails.signatures, ps.signatures.mSignatures)) {throw new PackageManagerException(INSTALL_FAILED_UPDATE_INCOMPATIBLE,"Signature mismatch for " + pkg.packageName);}
}

3、动态权限管理

动态权限是通过运行时授予或拒绝的，主要涉及以下文件：
runtime-permissions.xml 用于存储动态权限的状态。
相关代码示例：
源码位置：
frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/permission/PermissionManagerService.java

public void grantRuntimePermission(String packageName, String permissionName, int userId) {// 检查权限是否属于动态权限enforceGrantRuntimePermission(packageName, permissionName, userId);// 更新权限的状态mPermissionManager.grantRuntimePermission(packageName, permissionName, userId);
}

4、应用安装验证

PMS 在应用安装时会调用 PackageInstaller 验证 APK 文件的完整性。

相关代码包括：
安装路径检查
签名校验
安全区域限制

源码位置：
frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/PackageInstallerService.java

private void enforceSystemOrRoot(String message) {if (Binder.getCallingUid() != Process.SYSTEM_UID &&Binder.getCallingUid() != Process.ROOT_UID) {throw new SecurityException(message);}
}

5、保护系统目录

只有系统权限的应用才可以访问 /system/app、/system/priv-app 等系统目录。
安全性检查代码：
源码位置：
frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/PackageManagerService.java

private boolean isPrivilegedApp(String packageName) {PackageSetting ps = mSettings.mPackages.get(packageName);return ps != null && ps.isPrivileged();
}

七、PMS 调试方法

开发或调试 PMS 时，可以使用以下方法：

1、日志调试
通过 adb logcat | grep PackageManager 查看安装、卸载日志。

2、源码定位
关注 PackageManagerService.java 文件，定位核心方法，如 installPackageAsUser 和 deletePackageLI。

3、文件检查
检查 /data/system/packages.xml 和 runtime-permissions.xml 文件内容，排查问题。

总结

PMS 是 Android 系统中连接应用、用户和系统的桥梁，其源码体现了安装、卸载、权限管理的高效性和安全性。通过深挖源码，理解其核心流程，可以帮助开发者更好地优化和调试应用。