Android系统的开机画面显示过程分析（8）

     3. 第三个开机画面的显示过程

        第三个开机画面是由应用程序bootanimation来负责显示的。应用程序bootanimation在启动脚本init.rc中被配置成了一个服务，如下所示：

 
     
     service bootanim /system/bin/bootanimation
 
     
         user graphics
 
     
         group graphics
 
     
         disabled
 
     
         oneshot

       应用程序bootanimation的用户和用户组名称分别被设置为graphics。注意， 用来启动应用程序bootanimation的服务是disable的，即init进程在启动的时候，不会主动将应用程序bootanimation启动起来。当SurfaceFlinger服务启动的时候，它会通过修改系统属性ctl.start的值来通知init进程启动应用程序bootanimation，以便可以显示第三个开机画面，而当System进程将系统中的关键服务都启动起来之后，ActivityManagerService服务就会通知SurfaceFlinger服务来修改系统属性ctl.stop的值，以便可以通知init进程停止执行应用程序bootanimation，即停止显示第三个开机画面。接下来我们就分别分析第三个开机画面的显示过程和停止过程。

 

      从前面 Android系统进程Zygote启动过程的源代码分析 一文可以知道，Zygote进程在启动的过程中，会将System进程启动起来，而从前面 Android应用程序安装过程源代码分析一文 又可以知道，System进程在启动的过程（Step 3）中，会调用SurfaceFlinger类的静态成员函数instantiate来启动SurfaceFlinger服务。Sytem进程在启动SurfaceFlinger服务的过程中，首先会创建一个SurfaceFlinger实例，然后再将这个实例注册到Service Manager中去。在注册的过程，前面创建的SurfaceFlinger实例会被一个sp指针引用。从前面 Android系统的智能指针（轻量级指针、强指针和弱指针）的实现原理分析一文 可以知道，当一个对象第一次被智能指针引用的时候，这个对象的成员函数onFirstRef就会被调用。由于SurfaceFlinger重写了父类RefBase的成员函数onFirstRef，因此，在注册SurfaceFlinger服务的过程中，将会调用SurfaceFlinger类的成员函数onFirstRef。在调用的过程，就会创建一个线程来启动第三个开机画面。

       SurfaceFlinger类实现在文件frameworks/base/services/surfaceflinger/SurfaceFlinger.cpp 中，它的成员函数onFirstRef的实现如下所示：

 
     
     void SurfaceFlinger::onFirstRef()
 
     
     {
 
     
         run("SurfaceFlinger", PRIORITY_URGENT_DISPLAY);

 
     
         // Wait for the main thread to be done with its initialization
 
     
         mReadyToRunBarrier.wait();
 
     
     }

        SurfaceFlinger类继承了Thread类，当它的成员函数run被调用的时候，系统就会创建一个新的线程。这个线程在第一次运行之前，会调用SurfaceFlinger类的成员函数readyToRun来通知SurfaceFlinger，它准备就绪了。当这个线程准备就绪之后，它就会循环执行SurfaceFlinger类的成员函数threadLoop，直到这个成员函数的返回值等于false为止。

 

        注意，SurfaceFlinger类的成员函数onFirstRef是在System进程的主线程中调用的，它需要等待前面创建的线程准备就绪之后，再继续往前执行，这个通过调用SurfaceFlinger类的成员变量mReadytoRunBarrier所描述的一个Barrier对象的成员函数wait来实现的。每一个Barrier对象内问都封装了一个条件变量（Condition Variable），而条件变量是用来同步线程的。

        接下来，我们继续分析SurfaceFlinger类的成员函数readyToRun的实现，如下所示：

 
     
     status_t SurfaceFlinger::readyToRun()
 
     
     {
 
     
         LOGI(   "SurfaceFlinger's main thread ready to run. "
 
     
                 "Initializing graphics H/W...");

 
     
         ......

 
     
         mReadyToRunBarrier.open();

 
     
         /*
 
     
          *  We're now ready to accept clients...
 
     
          */

 
     
         // start boot animation
 
     
         property_set("ctl.start", "bootanim");

 
     
         return NO_ERROR;
 
     
     }

       前面创建的线程用作SurfaceFlinger的主线程。这个线程在启动的时候，会对设备主屏幕以及OpenGL库进行初始化。初始化完成之后，接着就会调用SurfaceFlinger类的成员变量mReadyToRunBarrier所描述的一个Barrier对象的成员函数open来唤醒System进程的主线程，以便它可以继续往前执行。最后，SurfaceFlinger类的成员函数readyToRun的成员函数会调用函数property_set来将系统属性“ctl.start”的值设置为“bootanim”，表示要将应用程序bootanimation启动起来，以便可以显示第三个开机画面。

 

       前面在介绍第二个开机画面的时候提到，当系统属性发生改变时，init进程就会接收到一个系统属性变化通知，这个通知最终是由在init进程中的函数handle_property_set_fd来处理的。

       函数handle_property_set_fd实现在文件system/core/init/property_service.c中，如下所示：

 
     
     void handle_property_set_fd()
 
     
     {
 
     
         prop_msg msg;
 
     
         int s;
 
     
         int r;
 
     
         int res;
 
     
         struct ucred cr;
 
     
         struct sockaddr_un addr;
 
     
         socklen_t addr_size = sizeof(addr);
 
     
         socklen_t cr_size = sizeof(cr);

 
     
         if ((s = accept(property_set_fd, (struct sockaddr *) &addr, &addr_size)) < 0) {
 
     
             return;
 
     
         }

 
     
         /* Check socket options here */
 
     
         if (getsockopt(s, SOL_SOCKET, SO_PEERCRED, &cr, &cr_size) < 0) {
 
     
             close(s);
 
     
             ERROR("Unable to recieve socket options\n");
 
     
             return;
 
     
         }

 
     
         r = recv(s, &msg, sizeof(msg), 0);
 
     
         close(s);
 
     
         if(r != sizeof(prop_msg)) {
 
     
             ERROR("sys_prop: mis-match msg size recieved: %d expected: %d\n",
 
     
                   r, sizeof(prop_msg));
 
     
             return;
 
     
         }

 
     
         switch(msg.cmd) {
 
     
         case PROP_MSG_SETPROP:
 
     
             msg.name[PROP_NAME_MAX-1] = 0;
 
     
             msg.value[PROP_VALUE_MAX-1] = 0;

 
     
             if(memcmp(msg.name,"ctl.",4) == 0) {
 
     
                 if (check_control_perms(msg.value, cr.uid, cr.gid)) {
 
     
                     handle_control_message((char*) msg.name + 4, (char*) msg.value);
 
     
                 } else {
 
     
                     ERROR("sys_prop: Unable to %s service ctl [%s] uid: %d pid:%d\n",
 
     
                             msg.name + 4, msg.value, cr.uid, cr.pid);
 
     
                 }
 
     
             } else {
 
     
                 if (check_perms(msg.name, cr.uid, cr.gid)) {
 
     
                     property_set((char*) msg.name, (char*) msg.value);
 
     
                 } else {
 
     
                     ERROR("sys_prop: permission denied uid:%d  name:%s\n",
 
     
                           cr.uid, msg.name);
 
     
                 }
 
     
             }
 
     
             break;

 
     
         default:
 
     
             break;
 
     
         }
 
     
     }

        init进程是通过一个socket来接收系统属性变化事件的。每一个系统属性变化事件的内容都是通过一个prop_msg对象来描述的。在prop_msg对象对，成员变量name用来描述发生变化的系统属性的名称，而成员变量value用来描述发生变化的系统属性的值。系统属性分为两种类型，一种是普通类型的系统属性，另一种是控制类型的系统属性（属性名称以“ctl.”开头）。控制类型的系统属性在发生变化时，会触发init进程执行一个命令，而普通类型的系统属性就不具有这个特性。注意，改变系统属性是需要权限，因此，函数handle_property_set_fd在处理一个系统属性变化事件之前，首先会检查修改系统属性的进程是否具有相应的权限，这是通过调用函数check_control_perms或者check_perms来实现的。

 

        从前面的调用过程可以知道，当前发生变化的系统属性的名称为“ctl.start”，它的值被设置为“bootanim”。由于这是一个控制类型的系统属性，因此，在通过了权限检查之后，另外一个函数handle_control_message就会被调用，以便可以执行一个名称为“bootanim”的命令。