Android应用程序安装过程源代码分析（1）

         Android系统在启动的过程中，会启动一个应用程序管理服务PackageManagerService，这个服务负责扫描系统中特定的目录，找到里面的应用程序文件，即以Apk为后缀的文件，然后对这些文件进解析，得到应用程序的相关信息，完成应用程序的安装过程，本文将详细分析这个过程。

        应用程序管理服务PackageManagerService安装应用程序的过程，其实就是解析析应用程序配置文件AndroidManifest.xml的过程，并从里面得到得到应用程序的相关信息，例如得到应用程序的组件Activity、Service、Broadcast Receiver和Content Provider等信息，有了这些信息后，通过ActivityManagerService这个服务，我们就可以在系统中正常地使用这些应用程序了。

        应用程序管理服务PackageManagerService是系统启动的时候由SystemServer组件启动的，启后它就会执行应用程序安装的过程，因此，本文将从SystemServer启动PackageManagerService服务的过程开始分析系统中的应用程序安装的过程。

        应用程序管理服务PackageManagerService从启动到安装应用程序的过程如下图所示：

 

       下面我们具体分析每一个步骤。

        Step 1. SystemServer.main

        这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java文件中：

public class SystemServer
{
    ......

    native public static void init1(String[] args);

    ......

    public static void main(String[] args) {
        ......

        init1(args);

        ......
    }

    ......
}

        SystemServer组件是由Zygote进程负责启动的，启动的时候就会调用它的main函数，这个函数主要调用了JNI方法init1来做一些系统初始化的工作。

        Step 2. SystemServer.init1

        这个函数是一个JNI方法，实现在 frameworks/base/services/jni/com_android_server_SystemServer.cpp文件中：

namespace android {

extern "C" int system_init();

static void android_server_SystemServer_init1(JNIEnv* env, jobject clazz)
{
    system_init();
}

/*
 * JNI registration.
 */
static JNINativeMethod gMethods[] = {
    /* name, signature, funcPtr */
    { "init1", "([Ljava/lang/String;)V", (void*) android_server_SystemServer_init1 },
};

int register_android_server_SystemServer(JNIEnv* env)
{
    return jniRegisterNativeMethods(env, "com/android/server/SystemServer",
            gMethods, NELEM(gMethods));
}

}; // namespace android

        这个函数很简单，只是调用了system_init函数来进一步执行操作。

        Step 3. libsystem_server.system_init

        函数system_init实现在libsystem_server库中，源代码位于frameworks/base/cmds/system_server/library/system_init.cpp文件中：

extern "C" status_t system_init()
{
    LOGI("Entered system_init()");

    sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());

    sp<IServiceManager> sm = defaultServiceManager();
    LOGI("ServiceManager: %p\n", sm.get());

    sp<GrimReaper> grim = new GrimReaper();
    sm->asBinder()->linkToDeath(grim, grim.get(), 0);

    char propBuf[PROPERTY_VALUE_MAX];
    property_get("system_init.startsurfaceflinger", propBuf, "1");
    if (strcmp(propBuf, "1") == 0) {
        // Start the SurfaceFlinger
        SurfaceFlinger::instantiate();
    }

    // Start the sensor service
    SensorService::instantiate();

    // On the simulator, audioflinger et al don't get started the
    // same way as on the device, and we need to start them here
    if (!proc->supportsProcesses()) {

        // Start the AudioFlinger
        AudioFlinger::instantiate();

        // Start the media playback service
        MediaPlayerService::instantiate();

        // Start the camera service
        CameraService::instantiate();

        // Start the audio policy service
        AudioPolicyService::instantiate();
    }

    // And now start the Android runtime.  We have to do this bit
    // of nastiness because the Android runtime initialization requires
    // some of the core system services to already be started.
    // All other servers should just start the Android runtime at
    // the beginning of their processes's main(), before calling
    // the init function.
    LOGI("System server: starting Android runtime.\n");

    AndroidRuntime* runtime = AndroidRuntime::getRuntime();

    LOGI("System server: starting Android services.\n");
    runtime->callStatic("com/android/server/SystemServer", "init2");

    // If running in our own process, just go into the thread
    // pool.  Otherwise, call the initialization finished
    // func to let this process continue its initilization.
    if (proc->supportsProcesses()) {
        LOGI("System server: entering thread pool.\n");
        ProcessState::self()->startThreadPool();
        IPCThreadState::self()->joinThreadPool();
        LOGI("System server: exiting thread pool.\n");
    }

    return NO_ERROR;
}

        这个函数首先会初始化SurfaceFlinger、SensorService、AudioFlinger、MediaPlayerService、CameraService和AudioPolicyService这几个服务，然后就通过系统全局唯一的AndroidRuntime实例变量runtime的callStatic来调用SystemServer的init2函数了。关于这个AndroidRuntime实例变量runtime的相关资料，可能参考前面一篇文章Android应用程序进程启动过程的源代码分析一文。      Step 4. AndroidRuntime.callStatic

 

        这个函数定义在frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp文件中：

/*
* Call a static Java Programming Language function that takes no arguments and returns void.
*/
status_t AndroidRuntime::callStatic(const char* className, const char* methodName)
{
    JNIEnv* env;
    jclass clazz;
    jmethodID methodId;

    env = getJNIEnv();
    if (env == NULL)
        return UNKNOWN_ERROR;

    clazz = findClass(env, className);
    if (clazz == NULL) {
        LOGE("ERROR: could not find class '%s'\n", className);
        return UNKNOWN_ERROR;
    }
    methodId = env->GetStaticMethodID(clazz, methodName, "()V");
    if (methodId == NULL) {
        LOGE("ERROR: could not find method %s.%s\n", className, methodName);
        return UNKNOWN_ERROR;
    }

    env->CallStaticVoidMethod(clazz, methodId);

    return NO_ERROR;
}

        这个函数调用由参数className指定的java类的静态成员函数，这个静态成员函数是由参数methodName指定的。上面传进来的参数className的值为"com/android/server/SystemServer"，而参数methodName的值为"init2"，因此，接下来就会调用SystemServer类的init2函数了。