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:
  1. service bootanim /system/bin/bootanimation  
  2.     user graphics  
  3.     group graphics  
  4.     disabled  
  5.     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:
  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:
  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:
  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。