android开机动画多长时间_Android系统开机动画的一生
前言
在上篇文章【Android从上电到加载launcher，都发生了啥】中，简单介绍了Android系统从上电到加载launcher的流程，但比较粗略，特别是init之后，开机动画如何启动，又如何结束的，丝毫没有涉及，这篇文章就来好好说说。
概述
先放上一张流程图，需要说明的是，下图中init所做的事不止下图所展示的，这里只是画出跟开机动画相关的流程。
系统上电后，通过内置的rom_code将uboot映像从flash中加载到内存中运行，之后跳转到uboot执行，做一些硬件外设参数的初始化工作，然后从flash中加载kernel到内存中运行并跳转到kernel执行。
init进程是kernel的第一个进程，也是Android系统的第一个进程。而跟开机动画有关的，主要是init中做的两件事，一件事是启动surfaceflinger进程,开机动画的启动就是在这里触发；另外一件事是启动zygote进程，zygote进程起来后就fork出了system_server，system_server主要是启动系统服务，如AMS,WMS,PMS等。等待一些关键服务ready后，就开始加载launcher，launcher加载好就触发结束开机动画的操作，从而进入到launcher界面。
bootanimation的开启
开机动画是在surfaceflinger中触发,而surfaceflinger进程是在init.rc中启动的，如下：
service surfaceflinger /system/bin/surfaceflinger
这里需要说明的是，在高版本的Android上，如AndroidP，surfaceflinger进程并不是直接在init.rc文件中启动的，而是通过Android.bp文件去包含启动surfaceflinger.rc文件，然后在该文件中再去启动surfaceflinger:
AOSP/frameworks/native/services/surfaceflinger/Android.bp
...
init_rc: ["surfaceflinger.rc"],
...
AOSP/frameworks/native/services/surfaceflinger/surfaceflinger.rc
service surfaceflinger /system/bin/surfaceflinger
...
surfaceflinger启动了，就会跑到它的main函数：
AOSP/frameworks/native/services/surfaceflinger/main_surfaceflinger.cpp
int main(int, char**) {
...
// instantiate surfaceflinger
sp flinger = new SurfaceFlinger();
...
flinger->init();
...
flinger->run();
}
这里创建一个SurfaceFlinger实例，然后执行了init(),看看它的实现：
AOSP/frameworks/native/services/surfaceflinger/surfaceflinger.cpp
void SurfaceFlinger::init() {
...
mStartPropertySetThread = new StartPropertySetThread();
mStartPropertySetThread->Start();
...
}
surfaceflinger完成初始化后，会直接实例化一个StartPropertySetThread，然后启动，我们来看下：
bool StartPropertySetThread::threadLoop() {
// Set property service.sf.present_timestamp, consumer need check its readiness
property_set(kTimestampProperty, mTimestampPropertyValue ? "1" : "0");
// Clear BootAnimation exit flag
property_set("service.bootanim.exit", "0");
// Start BootAnimation if not started
property_set("ctl.start", "bootanim");
// Exit immediately
#ifdef MTK_BOOT_PROF
SurfaceFlinger::bootProf(1);
#endif
return false;
}
这里设置属性【service.bootanim.exit】并采用【ctl.start】的方式启动开机动画：
service bootanim /system/bin/bootanimation
在这之后，开机动画就会启动，由bootanimation进程实现具体动画播放。
bootanimation的实现流程
先看下bootanimation进程的入口：
AOSP/frameworks/base/cmds/bootanimation_main.cpp
int main()
{
setpriority(PRIO_PROCESS, 0, ANDROID_PRIORITY_DISPLAY);
bool noBootAnimation = bootAnimationDisabled();
ALOGI_IF(noBootAnimation, "boot animation disabled");
if (!noBootAnimation) {
sp proc(ProcessState::self());
ProcessState::self()->startThreadPool();
waitForSurfaceFlinger();
// create the boot animation object
sp boot = new BootAnimation(new AudioAnimationCallbacks());
ALOGV("Boot animation set up. Joining pool.");
IPCThreadState::self()->joinThreadPool();
}
ALOGV("Boot animation exit");
return 0;
}
new了一个BootAnimation实例，然后创建了一个binder线程池，用于显示动画时，与surfaceflinger进程通信用。接下来看看BootAnimation的实现：
AOSP/frameworks/base/cmds/bootanimation.cpp
BootAnimation::BootAnimation(sp callbacks)
: Thread(false), mClockEnabled(true), mTimeIsAccurate(false),
mTimeFormat12Hour(false), mTimeCheckThread(NULL), mCallbacks(callbacks) {
mSession = new SurfaceComposerClient();
...
}
这里创建了SurfaceComposerClient，用于与surfaceflinger通讯。接下来就到了onFirstRef:
void BootAnimation::onFirstRef() {
status_t err = mSession->linkToComposerDeath(this);
ALOGE_IF(err, "linkToComposerDeath failed (%s) ", strerror(-err));
if (err == NO_ERROR) {
run("BootAnimation", PRIORITY_DISPLAY);
}
}
这里先注册surfaceflinger的死亡消息通知书【linkToComposerDeath】，只要surfaceflinger挂掉了，bootanimation进程就会收到通知，从而执行如下代码：
void BootAnimation::binderDied(const wp&)
{
// woah, surfaceflinger died!
ALOGD("SurfaceFlinger died, exiting...");
// calling requestExit() is not enough here because the Surface code
// might be blocked on a condition variable that will never be updated.
kill( getpid(), SIGKILL );
requestExit();
}
直接退出，等待surfaceflinger的下一次重启，如果还有来生的话。
onFirstRef在创建了死亡通知书后，还做了一件事，那就是run bootanimation,个中细节不在这里列出，bootanimation重写了readyToRun和threadLoop，我们直接看threadLoop：
bool BootAnimation::threadLoop()
{
bool r;
// We have no bootanimation file, so we use the stock android logo
// animation.
if (mZipFileName.isEmpty()) {
r = android();
} else {
r = movie();
}
eglMakeCurrent(mDisplay, EGL_NO_SURFACE, EGL_NO_SURFACE, EGL_NO_CONTEXT);
eglDestroyContext(mDisplay, mContext);
eglDestroySurface(mDisplay, mSurface);
mFlingerSurface.clear();
mFlingerSurfaceControl.clear();
eglTerminate(mDisplay);
eglReleaseThread();
IPCThreadState::self()->stopProcess();
return r;
}
这里会根据有无定制的开机动画包，如果没有，则默认播放Android的那个经典动画，如果有，则进入movie播放开机动画：
bool BootAnimation::movie()
{
...
playAnimation(*animation);
...
}
bool BootAnimation::playAnimation(const Animation& animation)
{
...
//代码太长，就不贴出了，主要就是做动画播放的相关代码
...
checkExit();
...
}
开机动画开始播放了，那何时才结束播放呢？答案在checkExit方法中：
static const char EXIT_PROP_NAME[] = "service.bootanim.exit";
void BootAnimation::checkExit() {
// Allow surface flinger to gracefully request shutdown
char value[PROPERTY_VALUE_MAX];
property_get(EXIT_PROP_NAME, value, "0");
int exitnow = atoi(value);
if (exitnow) {
requestExit();
mCallbacks->shutdown();
}
}
这里会一直检测【service.bootanim.exit】的值，当属性值为1的时候，则开机动画会requestExit,从而结束开机动画。那是谁给【service.bootanim.exit】的属性值设置为1呢？
bootanimation的结束
init启动zygote进程之后，由zygote孵化出了system_server，然后system_server启动了各种各种的系统所需的服务，其中就有AMS，AMS启动并ready后，会执行startHomeActivityLocked：
public void systemReady(final Runnable goingCallback, TimingsTraceLog traceLog) {
...
startHomeActivityLocked(currentUserId, "systemReady");
...
}
boolean startHomeActivityLocked(int userId, String reason) {
...
Intent intent = getHomeIntent();
ActivityInfo aInfo = resolveActivityInfo(intent, STOCK_PM_FLAGS, userId);
final String myReason = reason + ":" + userId + ":" + resolvedUserId;
mActivityStartController.startHomeActivity(intent, aInfo, myReason);
...
}
launcher在这里开始加载启动，在launcher的主线程处于空闲时，就会向ActivityManagerService发送一个activityIdle的消息：
frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java
public final void activityIdle(IBinder token, Configuration config, boolean stopProfiling) {
...
ActivityRecord r =
mStackSupervisor.activityIdleInternalLocked(token, false /* fromTimeout */,
false /* processPausingActivities */, config);
...
}
这里通过activityIdleInternalLocked获取到ActivityRecord实例，我们看看具体实现：
frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityStackSupervisor.java
final ActivityRecord activityIdleInternalLocked(final IBinder token, boolean fromTimeout,
boolean processPausingActivities, Configuration config) {
....
//Slog.i(TAG, "IDLE: mBooted=" + mBooted + ", fromTimeout=" + fromTimeout);
if (isFocusedStack(r.getStack()) || fromTimeout) {
booting = checkFinishBootingLocked();
}
....
}
这里会检测开机是否结束：
frameworks/base/services/core/java/com/android/server/am/ActivityStackSupervisor.java
private boolean checkFinishBootingLocked() {
final boolean booting = mService.mBooting;
boolean enableScreen = false;
mService.mBooting = false;
if (!mService.mBooted) {
mService.mBooted = true;
enableScreen = true;
}
if (booting || enableScreen) {
mService.postFinishBooting(booting, enableScreen);
}
return booting;
}
这里会直接进入到postFinishBooting方法中执行：
//AMS
void postFinishBooting(boolean finishBooting, boolean enableScreen) {
mHandler.sendMessage(mHandler.obtainMessage(FINISH_BOOTING_MSG,
finishBooting ? 1 : 0, enableScreen ? 1 : 0));
}
这里直接发一条消息【FINISH_BOOTING_MSG】，我们看看具体handler的处理：
case FINISH_BOOTING_MSG: {
if (msg.arg1 != 0) {
Trace.traceBegin(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER, "FinishBooting");
finishBooting();
Trace.traceEnd(Trace.TRACE_TAG_ACTIVITY_MANAGER);
}
if (msg.arg2 != 0) {
enableScreenAfterBoot();
}
break;
最终执行到了enableScreenAfterBoot方法：
void enableScreenAfterBoot() {
...
mWindowManager.enableScreenAfterBoot();
...
}
这里调用了WMS的方法【enableScreenAfterBoot】，我们跳入看看：
public void enableScreenAfterBoot() {
...
performEnableScreen();
...
}
private void performEnableScreen() {
...
if (!mBootAnimationStopped) {
Trace.asyncTraceBegin(TRACE_TAG_WINDOW_MANAGER, "Stop bootanim", 0);
// stop boot animation
// formerly we would just kill the process, but we now ask it to exit so it
// can choose where to stop the animation.
SystemProperties.set("service.bootanim.exit", "1");
mBootAnimationStopped = true;
}
...
}
到了这里，最终通过设置【service.bootanim.exit】的值，stop掉了开机动画，接着来的就是发出了开机广播。
结语
本篇文章简单介绍了开机动画从开始到结束的流程，涉及到的surfaceflinger进程，这个是开机动画能够显示的基础，如果它挂掉，开机动画也活不了。还有AMS等服务，在launcher加载完后，就设置属性【service.bootanim.exit】，结束开机动画，从而进入到launcher的界面。
最后
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