Android系統的開機畫面顯示過程分析（8）

??? ?3. 第三個開機畫面的顯示過程
?? ? ? ?第三個開機畫面是由應用程序bootanimation來負責顯示的。應用程序bootanimation在啟動腳本init.rc中被配置成了一個服務，如下所示：
  1. service?bootanim?/system/bin/bootanimation??
  2. ????user?graphics??
  3. ????group?graphics??
  4. ????disabled??
  5. ????oneshot??
?? ? ? 應用程序bootanimation的用戶和用戶組名稱分別被設置為graphics。注意，?用來啟動應用程序bootanimation的服務是disable的，即init進程在啟動的時候，不會主動將應用程序bootanimation啟動起來。當SurfaceFlinger服務啟動的時候，它會通過修改系統屬性ctl.start的值來通知init進程啟動應用程序bootanimation，以便可以顯示第三個開機畫面，而當System進程將系統中的關鍵服務都啟動起來之后，ActivityManagerService服務就會通知SurfaceFlinger服務來修改系統屬性ctl.stop的值，以便可以通知init進程停止執行應用程序bootanimation，即停止顯示第三個開機畫面。接下來我們就分別分析第三個開機畫面的顯示過程和停止過程。
?? ? ?從前面Android系統進程Zygote啟動過程的源代碼分析一文可以知道，Zygote進程在啟動的過程中，會將System進程啟動起來，而從前面Android應用程序安裝過程源代碼分析一文又可以知道，System進程在啟動的過程（Step 3）中，會調用SurfaceFlinger類的靜態成員函數instantiate來啟動SurfaceFlinger服務。Sytem進程在啟動SurfaceFlinger服務的過程中，首先會創建一個SurfaceFlinger實例，然后再將這個實例注冊到Service Manager中去。在注冊的過程，前面創建的SurfaceFlinger實例會被一個sp指針引用。從前面Android系統的智能指針（輕量級指針、強指針和弱指針）的實現原理分析一文可以知道，當一個對象第一次被智能指針引用的時候，這個對象的成員函數onFirstRef就會被調用。由于SurfaceFlinger重寫了父類RefBase的成員函數onFirstRef，因此，在注冊SurfaceFlinger服務的過程中，將會調用SurfaceFlinger類的成員函數onFirstRef。在調用的過程，就會創建一個線程來啟動第三個開機畫面。
?? ? ??SurfaceFlinger類實現在文件frameworks/base/services/surfaceflinger/SurfaceFlinger.cpp 中，它的成員函數onFirstRef的實現如下所示：
  1. void?SurfaceFlinger::onFirstRef()??
  2. {??
  3. ????run("SurfaceFlinger",?PRIORITY_URGENT_DISPLAY);??
  4. ??
  5. ????//?Wait?for?the?main?thread?to?be?done?with?its?initialization??
  6. ????mReadyToRunBarrier.wait();??
  7. }??
?? ? ? ?SurfaceFlinger類繼承了Thread類，當它的成員函數run被調用的時候，系統就會創建一個新的線程。這個線程在第一次運行之前，會調用SurfaceFlinger類的成員函數readyToRun來通知SurfaceFlinger，它準備就緒了。當這個線程準備就緒之后，它就會循環執行SurfaceFlinger類的成員函數threadLoop，直到這個成員函數的返回值等于false為止。
?? ? ? ?注意，SurfaceFlinger類的成員函數onFirstRef是在System進程的主線程中調用的，它需要等待前面創建的線程準備就緒之后，再繼續往前執行，這個通過調用SurfaceFlinger類的成員變量mReadytoRunBarrier所描述的一個Barrier對象的成員函數wait來實現的。每一個Barrier對象內問都封裝了一個條件變量（Condition Variable），而條件變量是用來同步線程的。
?? ? ? ?接下來，我們繼續分析SurfaceFlinger類的成員函數readyToRun的實現，如下所示：
  1. status_t?SurfaceFlinger::readyToRun()??
  2. {??
  3. ????LOGI(???"SurfaceFlinger's?main?thread?ready?to?run.?"??
  4. ????????????"Initializing?graphics?H/W...");??
  5. ??????
  6. ????......??
  7. ??
  8. ????mReadyToRunBarrier.open();??
  9. ??
  10. ????/*?
  11. ?????*??We're?now?ready?to?accept?clients...?
  12. ?????*/??
  13. ??
  14. ????//?start?boot?animation??
  15. ????property_set("ctl.start",?"bootanim");??
  16. ??
  17. ????return?NO_ERROR;??
  18. }??

?? ? ? 前面創建的線程用作SurfaceFlinger的主線程。這個線程在啟動的時候，會對設備主屏幕以及OpenGL庫進行初始化。初始化完成之后，接著就會調用SurfaceFlinger類的成員變量mReadyToRunBarrier所描述的一個Barrier對象的成員函數open來喚醒System進程的主線程，以便它可以繼續往前執行。最后，SurfaceFlinger類的成員函數readyToRun的成員函數會調用函數property_set來將系統屬性“ctl.start”的值設置為“bootanim”，表示要將應用程序bootanimation啟動起來，以便可以顯示第三個開機畫面。
?? ? ? 前面在介紹第二個開機畫面的時候提到，當系統屬性發生改變時，init進程就會接收到一個系統屬性變化通知，這個通知最終是由在init進程中的函數handle_property_set_fd來處理的。
?? ? ? 函數handle_property_set_fd實現在文件system/core/init/property_service.c中，如下所示：
  1. void?handle_property_set_fd()??
  2. {??
  3. ????prop_msg?msg;??
  4. ????int?s;??
  5. ????int?r;??
  6. ????int?res;??
  7. ????struct?ucred?cr;??
  8. ????struct?sockaddr_un?addr;??
  9. ????socklen_t?addr_size?=?sizeof(addr);??
  10. ????socklen_t?cr_size?=?sizeof(cr);??
  11. ??
  12. ????if?((s?=?accept(property_set_fd,?(struct?sockaddr?*)?&addr,?&addr_size))?<?0)?{??
  13. ????????return;??
  14. ????}??
  15. ??
  16. ????/*?Check?socket?options?here?*/??
  17. ????if?(getsockopt(s,?SOL_SOCKET,?SO_PEERCRED,?&cr,?&cr_size)?<?0)?{??
  18. ????????close(s);??
  19. ????????ERROR("Unable?to?recieve?socket?options\n");??
  20. ????????return;??
  21. ????}??
  22. ??
  23. ????r?=?recv(s,?&msg,?sizeof(msg),?0);??
  24. ????close(s);??
  25. ????if(r?!=?sizeof(prop_msg))?{??
  26. ????????ERROR("sys_prop:?mis-match?msg?size?recieved:?%d?expected:?%d\n",??
  27. ??????????????r,?sizeof(prop_msg));??
  28. ????????return;??
  29. ????}??
  30. ??
  31. ????switch(msg.cmd)?{??
  32. ????case?PROP_MSG_SETPROP:??
  33. ????????msg.name[PROP_NAME_MAX-1]?=?0;??
  34. ????????msg.value[PROP_VALUE_MAX-1]?=?0;??
  35. ??
  36. ????????if(memcmp(msg.name,"ctl.",4)?==?0)?{??
  37. ????????????if?(check_control_perms(msg.value,?cr.uid,?cr.gid))?{??
  38. ????????????????handle_control_message((char*)?msg.name?+?4,?(char*)?msg.value);??
  39. ????????????}?else?{??
  40. ????????????????ERROR("sys_prop:?Unable?to?%s?service?ctl?[%s]?uid:?%d?pid:%d\n",??
  41. ????????????????????????msg.name?+?4,?msg.value,?cr.uid,?cr.pid);??
  42. ????????????}??
  43. ????????}?else?{??
  44. ????????????if?(check_perms(msg.name,?cr.uid,?cr.gid))?{??
  45. ????????????????property_set((char*)?msg.name,?(char*)?msg.value);??
  46. ????????????}?else?{??
  47. ????????????????ERROR("sys_prop:?permission?denied?uid:%d??name:%s\n",??
  48. ??????????????????????cr.uid,?msg.name);??
  49. ????????????}??
  50. ????????}??
  51. ????????break;??
  52. ??
  53. ????default:??
  54. ????????break;??
  55. ????}??
  56. }??

?? ? ? ?init進程是通過一個socket來接收系統屬性變化事件的。每一個系統屬性變化事件的內容都是通過一個prop_msg對象來描述的。在prop_msg對象對，成員變量name用來描述發生變化的系統屬性的名稱，而成員變量value用來描述發生變化的系統屬性的值。系統屬性分為兩種類型，一種是普通類型的系統屬性，另一種是控制類型的系統屬性（屬性名稱以“ctl.”開頭）。控制類型的系統屬性在發生變化時，會觸發init進程執行一個命令，而普通類型的系統屬性就不具有這個特性。注意，改變系統屬性是需要權限，因此，函數handle_property_set_fd在處理一個系統屬性變化事件之前，首先會檢查修改系統屬性的進程是否具有相應的權限，這是通過調用函數check_control_perms或者check_perms來實現的。
?? ? ? ?從前面的調用過程可以知道，當前發生變化的系統屬性的名稱為“ctl.start”，它的值被設置為“bootanim”。由于這是一個控制類型的系統屬性，因此，在通過了權限檢查之后，另外一個函數handle_control_message就會被調用，以便可以執行一個名稱為“bootanim”的命令。




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