Android10 Android TV Launcher（ATV） 启动时间优化记录

• 为什么要优化？        

• 都是ATV的情况下，H313的开机到桌面时间耗时40S左右，而且开机动画结束后会黑屏很多秒（10S）左右。

• 同一个板子，同一个主控的情况下，ATV Launcher的启动时间比自定义的Launcher启动时间久。同样开机动画结束后会黑屏一段时间，而自定义的Launcher开机动画结束后马上就出现了。

• 下面是数据表格：

ATV和OTT Launcher启动时间对比（时间戳数据来源于Log）
主控	H313				H616
Launcher类型	ATV		OTT		ATV
流程	时间戳	距离ZygoteInit的耗时(s)	时间戳	距离ZygoteInit的耗时(s)
ZygoteInit	03:00:40	0	02:33:51	0
开机动画开始	03:00:46	6	02:33:57	6
FallbackHome	03:00:58	18	未启动	0
开机动画结束	03:01:03	23	02:34:13	22
启动桌面	03:01:06	26	02:34:07	16
显示桌面	03:01:13	33	02:34:12	21
总时间（从zygoteInit开始，到显示桌面）		33		21
开机LOGO到桌面出现（秒表计时）	40S左右		30S左右		30S左右
H313 ATV优化后	30S左右

• 分析结果：

• 经过log分析，当桌面是ATV Launcher（com.google.android.tvlauncher）时，在启动这个launcher之前会先启动一个页面，即FallbackHome（android\packages\apps\TvSettings\Settings\src\com\android\tv\settings\system\FallbackHome.java）。它是原生Setting中的一个页面（Activity），是开机动画到锁屏解锁（即桌面正式出来）之前的一个过渡画面。

• 当使用自定义的桌面，如果你在AndroidManifest.xml中加了android:directBootAware="true"，它就可以比FallbackHome优先级高（FallbackHome也加了directBootAware，但他的优先级是-1000），也就是FallbackHome压根就不会启动，所以开机时间会短很多。ATV时启动FallbackHome的时间点和自定义Launcher启动的时间点距离ZygoteInit的时间点是接近的（大概也就是16-18s这样）。

• FallbackHome启动后，TV版本没有锁屏服务，所以这个页面是透明或者黑色的，所以会导致开机动画结束后到桌面出现之前会黑屏一段时间。

• 总结：也就是说，H313 ATV启动时间慢，就是因为这个FallbackHome的启动导致的。而它会比ATV启动更快就是因为它有android:directBootAware="true"和HOME属性。

• 解决思路：

• 1.在我们的桌面未启动之前，不结束开机动画（也就是用开机动画的最后一帧覆盖住黑屏）。缺点是开机时间并没有减短。如果你的机器没有出现黑屏这个情况，第一点可以不考虑。

• 2.让ATV也拥有directBootAware="true"属性（从根源上解决FallbackHome启动更快的问题）。

• 实际操作：

• 在android\frameworks\base\services\core\java\com\android\server\wm\WindowManagerService.java中，修改这一部分代码，这一段代码修改前的作用就是开机动画结束后，刷新页面（这里之后就会进入FallbackHome，所以就黑屏了）。修改后就变成如果有锁屏的话就不那么快刷新。

            //如果有锁屏服务的话才执行这一段
            LockPatternUtils lockPatternUtils = new LockPatternUtils(mContext);
            if(lockPatternUtils.isSecure(mCurrentUserId)){
                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.
                    boolean bootanim_exit_delay = mContext.getResources().getBoolean(R.bool.config_delay_exit_bootanim);
                    if (!bootanim_exit_delay)
                        SystemProperties.set("service.bootanim.exit", "1");
                    else
                        mForceDisplayEnabled = true;
                    mBootAnimationStopped = true;
                }

                if (!mForceDisplayEnabled && !checkBootAnimationCompleteLocked()) {
                    if (DEBUG_BOOT) Slog.i(TAG_WM, "performEnableScreen: Waiting for anim complete");
                    return;
                }

                try {
                    IBinder surfaceFlinger = ServiceManager.getService("SurfaceFlinger");
                    if (surfaceFlinger != null) {
                        Slog.i(TAG_WM, "******* TELLING SURFACE FLINGER WE ARE BOOTED!");
                        Parcel data = Parcel.obtain();
                        data.writeInterfaceToken("android.ui.ISurfaceComposer");
                        surfaceFlinger.transact(IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION, // BOOT_FINISHED
                                data, null, 0);
                        data.recycle();
                    }
                } catch (RemoteException ex) {
                    Slog.e(TAG_WM, "Boot completed: SurfaceFlinger is dead!");
                }
            }

            ......

• 那改为什么时候刷新呢？我们来到android\frameworks\base\services\core\java\com\android\server\wm\ActivityRecord.java的onWindowsDrawn()这里，在能获取到home而且不是fallbackhome时进行刷新。

            .....
            if (task != null) {
                task.hasBeenVisible = true;
            }

            // 在这里刷新页面
            if (isHomeIntent(intent) && shortComponentName != null && !shortComponentName.contains("FallbackHome")) {
                SystemProperties.set("service.bootanim.exit", "1");
                android.util.Log.e("ActivityRecord","real home....." + shortComponentName);
                try {
                    IBinder surfaceFlinger = ServiceManager.getService("SurfaceFlinger");
                    if (surfaceFlinger != null) {
                        Slog.i(TAG_WM, "******* TELLING SURFACE FLINGER WE ARE BOOTED!");
                        Parcel data = Parcel.obtain();
                        data.writeInterfaceToken("android.ui.ISurfaceComposer");
                        surfaceFlinger.transact(IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION, // BOOT_FINISHED
                                data, null, 0);
                        data.recycle();
                    }
                } catch (RemoteException ex) {
                    Slog.e(TAG, "Boot completed: SurfaceFlinger is dead!");
                }
            }

• 这两步就能解决第一点。
• 接下来解决第二点，就是给Launcher增加directBootAware属性。
• 我们来到android\frameworks\base\core\java\android\content\pm\PackageParser.java的parseBaseApplication和parseActivity方法中，动态增加directBootAware属性。

private static final String ATV_PACKAGE_NAME = "com.google.android.tvlauncher";

@UnsupportedAppUsage
    private boolean parseBaseApplication(Package owner, Resources res,
            XmlResourceParser parser, int flags, String[] outError)
        throws XmlPullParserException, IOException {
        final ApplicationInfo ai = owner.applicationInfo;
        final String pkgName = owner.applicationInfo.packageName;

        ......
        if (sa.getBoolean(
                R.styleable.AndroidManifestApplication_directBootAware,
                false)) {
            ai.privateFlags |= ApplicationInfo.PRIVATE_FLAG_DIRECT_BOOT_AWARE;
        }

        
        //add
        if (pkgName.equals(ATV_PACKAGE_NAME)) {
            ai.privateFlags |= ApplicationInfo.PRIVATE_FLAG_DEFAULT_TO_DEVICE_PROTECTED_STORAGE;
            ai.privateFlags |= ApplicationInfo.PRIVATE_FLAG_DIRECT_BOOT_AWARE;
        }
        //end

        ......
}


private Activity parseActivity(Package owner, Resources res,
            XmlResourceParser parser, int flags, String[] outError, CachedComponentArgs cachedArgs,
            boolean receiver, boolean hardwareAccelerated)
            throws XmlPullParserException, IOException {

            ......

            if (a.info.directBootAware) {
            owner.applicationInfo.privateFlags |=
                    ApplicationInfo.PRIVATE_FLAG_PARTIALLY_DIRECT_BOOT_AWARE;
            }

            
            //add
            if (a.info.name.equals(ATV_PACKAGE_NAME + ".MainActivity")) {
                owner.applicationInfo.privateFlags |=
                    ApplicationInfo.PRIVATE_FLAG_PARTIALLY_DIRECT_BOOT_AWARE;
            }
            //end

            ......
}

• 改好后，编译固件刷机验证即可。

• 出现的问题：

• 1.Launcher启动后Home键无法使用，无法进入开发者选项等。

• 2.修复1问题后，刷机后第一次开机出现按了home键Launcher再启动一次的问题（暂不清楚如何解决）。

• 问题1原因：需要user配置的flag设置为completed。

• 问题1解决方法：在android\frameworks\base\services\core\java\com\android\server\wm\ActivityStartController.java的startHomeActivity方法中加入以下代码：

private static final String ATV_PACKAGE_NAME = "com.google.android.tvlauncher";

void startHomeActivity(Intent intent, ActivityInfo aInfo, String reason, int displayId) {
    .....
        
        if (homeStack != null && homeStack.mInResumeTopActivity) {
            // If we are in resume section already, home activity will be initialized, but not
            // resumed (to avoid recursive resume) and will stay that way until something pokes it
            // again. We need to schedule another resume.
            mSupervisor.scheduleResumeTopActivities();
        }    


    ......


        // add force skip user setup, or we can't use home key
        if (aInfo.name.equals(ATV_PACKAGE_NAME + ".MainActivity")) {
            skipUserSetup();
        }
}

// force skip user setup, or we can't use home key
private void skipUserSetup() {
        final ContentResolver resolver = mService.mContext.getContentResolver();
        if (Settings.Secure.getInt(resolver, "tv_user_setup_complete", 0) == 0) {
            Slog.d(TAG, "force skip user setup, or we can't use home key");
            Settings.Global.putInt(resolver, "device_provisioned", 1);
            Settings.Secure.putInt(resolver, "user_setup_complete", 1);
            Settings.Secure.putInt(resolver, "tv_user_setup_complete", 1);
        }
}

• 最后

• 感谢观看，谢谢大家。