android開機動畫啓動流程

 從android的Surface Flinger服務啓動分析知道，開機動畫是在SurfaceFlinger實例經過調用startBootAnim()啓動的。

下面咱們就一塊兒學習BootAnim是如何啓動和結束的，我精讀代碼前都喜歡先描出框架圖，以此圖爲基礎再去研讀會達到事半功倍的效果。好吧，直接上圖。

 

 

 

內核起來後會啓動第一個進程，即init進程。

init進程會根據init.rc配置啓動surfaceflinger進程。

 

[cpp] view plain copy

1. service surfaceflinger /system/bin/surfaceflinger  
2.     class main  
3.     user system  
4.     group graphics drmrpc  
5.     onrestart restart zygote  

surfaceflinger進程便啓動了，跟着就會跑進程的main()函數。

 

frameworks/native/services/surfaceflinger/main_surfaceflinger.cpp

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1. int main(int argc, char** argv) {  
2. ....  
3.   
4.     // instantiate surfaceflinger  
5.     sp<SurfaceFlinger> flinger = new SurfaceFlinger();//建立surfaceflinger服務實例  
6.   
7. ....  
8.     flinger->init();  
9.   
10.     // publish surface flinger  
11.     sp<IServiceManager> sm(defaultServiceManager());  
12.     sm->addService(String16(SurfaceFlinger::getServiceName()), flinger, false);//註冊到service manager裏  
13.   
14.     // run in this thread  
15.     flinger->run();//開跑  
16.   
17.     return 0;  
18. }  

首先new一個SurfaceFlinger實例，而後init，而後run

 

frameworks/native/services/surfaceflinger/SurfaceFlinger.cpp

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1. void SurfaceFlinger::init() {  
2.     ALOGI(  "SurfaceFlinger's main thread ready to run. "  
3.             "Initializing graphics H/W...");  
4.   
5.  .....  
6.     // start boot animation  
7.     startBootAnim();//開始播放動畫  
8. }  

初始化graphics以後，就調用startBootAnim()播放開機動畫。

 

[cpp] view plain copy

1. void SurfaceFlinger::startBootAnim() {  
2.     // start boot animation  
3.     mBootFinished = false;  
4.     property_set("service.bootanim.exit", "0");//這個會有bootanimation進程週期檢測,=1退出動畫  
5.     property_set("ctl.start", "bootanim");//經過ctl.start命令啓動bootanim  
6. }  

把service.bootanim.exit屬性設爲0，這個屬性bootanimation進程裏會週期檢查，=1時就退出動畫，這裏=0表示要播放動畫。

後面經過ctl.start的命令啓動bootanim進程，動畫就開始播放了。

 

下面來到bootanimation的實現

 

frameworks/base/cmds/bootanimation/bootanimation_main.cpp

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1. int main(int argc, char** argv)  
2. {  
3.   
4.   
5.         sp<ProcessState> proc(ProcessState::self());  
6.         ProcessState::self()->startThreadPool();  
7.   
8.         // create the boot animation object  
9.         sp<BootAnimation> boot = new BootAnimation();//建立BootAnimation實例  
10.   
11.         IPCThreadState::self()->joinThreadPool();//binder線程池，與surfaceflinger通訊用的。  
12.   
13.     }  
14.     return 0;  
15. }  

new一個BootAnimation實例,而後建個binder線程池，由於BootAnimation在顯示動畫時要與SurfaceFlinger服務進程通訊，因此要啓個binder線程池。

 

frameworks/base/cmds/bootanimation/BootAnimation.cpp

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1. BootAnimation::BootAnimation() : Thread(false)  
2. {  
3.     mSession = new SurfaceComposerClient();//建立一個對象  
4. }  

建立實例時，構造函數就會被調用，new一個SurfaceComposerClient實例，他是用來與surfaceflinger通訊的

 

[cpp] view plain copy

1. void BootAnimation::onFirstRef() {  
2.     status_t err = mSession->linkToComposerDeath(this);//註冊surfaceflinger死亡消息的通知書  
3.     ALOGE_IF(err, "linkToComposerDeath failed (%s) ", strerror(-err));  
4.     if (err == NO_ERROR) {  
5.         run("BootAnimation", PRIORITY_DISPLAY);//開跑  
6.     }  
7. }  

 

linkTocomposerDeath的做用是當surfaceflinger死掉是，BootAnimation就會獲得通知。

 

以下，收到通知後就退出動畫了，由於surfaceflinger都掛掉了，播放不了了。

[cpp] view plain copy

1. void BootAnimation::binderDied(const wp<IBinder>& who)  
2. {  
3.     // woah, surfaceflinger died!  
4.     ALOGD("SurfaceFlinger died, exiting...");  
5.   
6.     // calling requestExit() is not enough here because the Surface code  
7.     // might be blocked on a condition variable that will never be updated.  
8.     kill( getpid(), SIGKILL );//收到surfaceflinger死亡的消息，好吧本身也跟着去了。  
9.     requestExit();  
10. }  

另外一個函數run()在BootAnimation的父類Thead裏，用來建立一個線程並跑起來。

 

父類

system/core/libutils/Threads.cpp

 

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1. status_t Thread::run(const char* name, int32_t priority, size_t stack)  
2. {  
3.     ...  
4.       
5.     if (mCanCallJava) {  
6.         res = createThreadEtc(_threadLoop,//建立線程  
7.                 this, name, priority, stack, &mThread);  
8.     } else {  
9.         res = androidCreateRawThreadEtc(_threadLoop,  
10.                 this, name, priority, stack, &mThread);  
11.     }  
12.     ....  
13. }  

建立_threadLoop線程

 

[cpp] view plain copy

1. int Thread::_threadLoop(void* user)  
2. {  
3. ....  
4.     do {  
5.         bool result;  
6.         if (first) {  
7.             first = false;  
8.             self->mStatus = self->readyToRun();//這個函數被bootanimation重寫了  
9.             result = (self->mStatus == NO_ERROR);  
10.   
11.             if (result && !self->exitPending()) {  
12.                 ...  
13.                 result = self->threadLoop();//這個函數被bootanimation重寫了  
14.             }  
15.         } else {  
16.             result = self->threadLoop();  
17.         }  
18.   
19.         ...  
20.       
21.     return 0;  
22. }  

 readyToRun函數實現

[cpp] view plain copy

1. status_t BootAnimation::readyToRun() {  
2.     mAssets.addDefaultAssets();  
3.   
4.     sp<IBinder> dtoken(SurfaceComposerClient::getBuiltInDisplay(  
5.             ISurfaceComposer::eDisplayIdMain));  
6.     DisplayInfo dinfo;  
7.     status_t status = SurfaceComposerClient::getDisplayInfo(dtoken, &dinfo);  
8.     if (status)  
9.         return -1;  
10.     char value[PROPERTY_VALUE_MAX];  
11.     property_get("persist.panel.orientation", value, "0");  
12.     int orient = atoi(value) / 90;  
13.   
14.     if(orient == eOrientation90 || orient == eOrientation270) {  
15.         int temp = dinfo.h;  
16.         dinfo.h = dinfo.w;  
17.         dinfo.w = temp;  
18.     }  
19.   
20.     Rect destRect(dinfo.w, dinfo.h);  
21.     mSession->setDisplayProjection(dtoken, orient, destRect, destRect);  
22.   
23.     // create the native surface  
24.     sp<SurfaceControl> control = session()->createSurface(String8("BootAnimation"),  
25.             dinfo.w, dinfo.h, PIXEL_FORMAT_RGB_565);  
26.   
27.     SurfaceComposerClient::openGlobalTransaction();  
28.     control->setLayer(0x40000000);  
29.     SurfaceComposerClient::closeGlobalTransaction();  
30.   
31.     sp<Surface> s = control->getSurface();  
32.   
33.     // initialize opengl and egl  
34.     const EGLint attribs[] = {  
35.             EGL_RED_SIZE,   8,  
36.             EGL_GREEN_SIZE, 8,  
37.             EGL_BLUE_SIZE,  8,  
38.             EGL_DEPTH_SIZE, 0,  
39.             EGL_NONE  
40.     };  
41.     EGLint w, h, dummy;  
42.     EGLint numConfigs;  
43.     EGLConfig config;  
44.     EGLSurface surface;  
45.     EGLContext context;  
46.   
47.     EGLDisplay display = eglGetDisplay(EGL_DEFAULT_DISPLAY);  
48.   
49.     eglInitialize(display, 0, 0);  
50.     eglChooseConfig(display, attribs, &config, 1, &numConfigs);  
51.     surface = eglCreateWindowSurface(display, config, s.get(), NULL);  
52.     context = eglCreateContext(display, config, NULL, NULL);  
53.     eglQuerySurface(display, surface, EGL_WIDTH, &w);  
54.     eglQuerySurface(display, surface, EGL_HEIGHT, &h);  
55.   
56.     if (eglMakeCurrent(display, surface, surface, context) == EGL_FALSE)  
57.         return NO_INIT;  
58.   
59.     mDisplay = display;  
60.     mContext = context;  
61.     mSurface = surface;  
62.     mWidth = w;  
63.     mHeight = h;  
64.     mFlingerSurfaceControl = control;  
65.     mFlingerSurface = s;  
66.   
67.     mAndroidAnimation = true;  
68.   
69.     // If the device has encryption turned on or is in process   
70.     // of being encrypted we show the encrypted boot animation.  
71.     char decrypt[PROPERTY_VALUE_MAX];  
72.     property_get("vold.decrypt", decrypt, "");  
73.   
74.     bool encryptedAnimation = atoi(decrypt) != 0 || !strcmp("trigger_restart_min_framework", decrypt);  
75.   
76.     if ((encryptedAnimation &&  
77.             (access(SYSTEM_ENCRYPTED_BOOTANIMATION_FILE, R_OK) == 0) &&  
78.             (mZip.open(SYSTEM_ENCRYPTED_BOOTANIMATION_FILE) == NO_ERROR)) ||  
79.   
80.             ((access(USER_BOOTANIMATION_FILE, R_OK) == 0) &&  
81.             (mZip.open(USER_BOOTANIMATION_FILE) == NO_ERROR)) ||  
82.   
83.             ((access(SYSTEM_BOOTANIMATION_FILE, R_OK) == 0) &&  
84.             (mZip.open(SYSTEM_BOOTANIMATION_FILE) == NO_ERROR))) {  
85.         mAndroidAnimation = false;  
86.     }  
87.   
88.     return NO_ERROR;  
89. }  

threadloop實現

[cpp] view plain copy

1. bool BootAnimation::threadLoop()  
2. {  
3.     bool r;  
4.     if (mAndroidAnimation) {  
5.         r = android();//顯示android默認動畫  
6.     } else {  
7.         r = movie();//顯示自定義的動畫  
8.     }  
9.   
10.     // No need to force exit anymore  
11.     property_set(EXIT_PROP_NAME, "0");  
12.   
13.     eglMakeCurrent(mDisplay, EGL_NO_SURFACE, EGL_NO_SURFACE, EGL_NO_CONTEXT);  
14.     eglDestroyContext(mDisplay, mContext);  
15.     eglDestroySurface(mDisplay, mSurface);  
16.     mFlingerSurface.clear();  
17.     mFlingerSurfaceControl.clear();  
18.     eglTerminate(mDisplay);  
19.     IPCThreadState::self()->stopProcess();  
20.     return r;  
21. }  

movie()的實現

[cpp] view plain copy

1. bool BootAnimation::movie()  
2. {  
3.     //讀取bootanimation.zip文件並解釋  
4.   
5.       // clear screen  
6.    //下面是循環顯示   
7.        for (int i=0 ; i<pcount ; i++) {  
8.         const Animation::Part& part(animation.parts[i]);  
9.         const size_t fcount = part.frames.size();  
10.         glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);  
11.   
12.         for (int r=0 ; !part.count || r<part.count ; r++) {  
13.             // Exit any non playuntil complete parts immediately  
14.             if(exitPending() && !part.playUntilComplete)  
15.                 break;  
16.   
17.             for (int j=0 ; j<fcount && (!exitPending() || part.playUntilComplete) ; j++) {  
18.                 const Animation::Frame& frame(part.frames[j]);  
19.                 nsecs_t lastFrame = systemTime();  
20.   
21.                 if (r > 0) {  
22.                     glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, frame.tid);  
23.                 } else {  
24.                     if (part.count != 1) {  
25.                         glGenTextures(1, &frame.tid);  
26.                         glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, frame.tid);  
27.                         glTexParameterx(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR);  
28.                         glTexParameterx(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);  
29.                     }  
30.                     initTexture(  
31.                             frame.map->getDataPtr(),  
32.                             frame.map->getDataLength());  
33.                 }  
34.   
35.                 if (!clearReg.isEmpty()) {  
36.                     Region::const_iterator head(clearReg.begin());  
37.                     Region::const_iterator tail(clearReg.end());  
38.                     glEnable(GL_SCISSOR_TEST);  
39.                     while (head != tail) {  
40.                         const Rect& r(*head++);  
41.                         glScissor(r.left, mHeight - r.bottom,  
42.                                 r.width(), r.height());  
43.                         glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);  
44.                     }  
45.                     glDisable(GL_SCISSOR_TEST);  
46.                 }  
47.                 glDrawTexiOES(xc, yc, 0, animation.width, animation.height);  
48.                 eglSwapBuffers(mDisplay, mSurface);  
49.   
50.                 nsecs_t now = systemTime();  
51.                 nsecs_t delay = frameDuration - (now - lastFrame);  
52.                 //ALOGD("%lld, %lld", ns2ms(now - lastFrame), ns2ms(delay));  
53.                 lastFrame = now;  
54.   
55.                 if (delay > 0) {  
56.                     struct timespec spec;  
57.                     spec.tv_sec  = (now + delay) / 1000000000;  
58.                     spec.tv_nsec = (now + delay) % 1000000000;  
59.                     int err;  
60.                     do {  
61.                         err = clock_nanosleep(CLOCK_MONOTONIC, TIMER_ABSTIME, &spec, NULL);  
62.                     } while (err<0 && errno == EINTR);  
63.                 }  
64.   
65.                 checkExit();//檢測是否退出動畫  
66.             }  
67.   
68.             usleep(part.pause * ns2us(frameDuration));  
69.   
70.             // For infinite parts, we've now played them at least once, so perhaps exit  
71.             if(exitPending() && !part.count)  
72.                 break;  
73.         }  
74.   
75.         // free the textures for this part  
76.         if (part.count != 1) {  
77.             for (int j=0 ; j<fcount ; j++) {  
78.                 const Animation::Frame& frame(part.frames[j]);  
79.                 glDeleteTextures(1, &frame.tid);  
80.             }  
81.         }  
82.     }  
83.   
84.     return false;  
85. }  

那麼到movie爲止，動畫是在播放了，並且還在循環檢測是否退出，即checkExit()

 

checkExit()的實現

[cpp] view plain copy

1. void BootAnimation::checkExit() {  
2.     // Allow surface flinger to gracefully request shutdown  
3.     char value[PROPERTY_VALUE_MAX];  
4.     property_get(EXIT_PROP_NAME, value, "0");//屬性爲1，說明要退出了  
5.     int exitnow = atoi(value);  
6.     if (exitnow) {  
7.         requestExit();  
8.     }  
9. }  

 

[cpp] view plain copy

1. property_get(EXIT_PROP_NAME, value, "0");檢測這個屬性，=1就退出動畫  

[cpp] view plain copy

1. #define EXIT_PROP_NAME "service.bootanim.exit"  

這個屬性就是上面講到的，等到launcher跑起來後就會置1
 

那動畫是何時退出的？

當launcher應用程序主線程跑起來後，若是主線程處於空閒，就會向ActivityManagerService發送一個activityIdle的消息。

應用程序主線程是ActivityThread.java來描述的，activityIdle是這個類來實現的

 

[cpp] view plain copy

1. private class Idler implements MessageQueue.IdleHandler {  
2. ...  
3.                 IActivityManager am = ActivityManagerNative.getDefault();  
4.     ...  
5.                         try {  
6.                             am.activityIdle(a.token, a.createdConfig, stopProfiling);  
7.                             a.createdConfig = null;  
8.                         } catch (RemoteException ex) {  
9.                             // Ignore  
10.                         }  
11.                     ....  
12.     }  

上面的ActivityManagerNavtive.getDefault()獲得am

來到frameworks/base/core/java/android/app/ActivityManagerNative.java

 

[cpp] view plain copy

1. static public IActivityManager getDefault() {  
2.     return gDefault.get();//getDefault的實現  
3. }  

 

[cpp] view plain copy

1. private static final Singleton<IActivityManager> gDefault = new Singleton<IActivityManager>() {  
2.         protected IActivityManager create() {  
3.             IBinder b = ServiceManager.getService("activity");  
4.             if (false) {  
5.                 Log.v("ActivityManager", "default service binder = " + b);  
6.             }  
7.             IActivityManager am = asInterface(b);  
8.             if (false) {  
9.                 Log.v("ActivityManager", "default service = " + am);  
10.             }  
11.             return am;  
12.         }  
13.     };  

gDefault其實是IActivityManager,往下看

 

[cpp] view plain copy

1. class ActivityManagerProxy implements IActivityManager  
2. {  

 

ActivityManagerProxy實現了IActivityManager

那麼am.activityIdle()就是ActivityManagerProxy裏的函數，以下

 

[cpp] view plain copy

1. public void activityIdle(IBinder token, Configuration config, boolean stopProfiling)  
2.             throws RemoteException  
3.     {  
4.         ...  
5.         mRemote.transact(ACTIVITY_IDLE_TRANSACTION, data, reply, IBinder.FLAG_ONEWAY);//發送ACTIVITY_IDLE_TRANSACTION  
6.   
7.   ....  
8.     }  

發送了ACTIVITY_IDLE_TRANSACTION的進程間通訊，這個消息被ActivityManagerNative接收處理了。

 

[cpp] view plain copy

1. case ACTIVITY_IDLE_TRANSACTION: {//收到消息  
2.             data.enforceInterface(IActivityManager.descriptor);  
3.             IBinder token = data.readStrongBinder();  
4.             Configuration config = null;  
5.             if (data.readInt() != 0) {  
6.                 config = Configuration.CREATOR.createFromParcel(data);  
7.             }  
8.             boolean stopProfiling = data.readInt() != 0;  
9.             if (token != null) {  
10.                 activityIdle(token, config, stopProfiling);//這個函數在ActivityManagerService被重寫  
11.             }  
12.             reply.writeNoException();  
13.             return true;  
14.         }  

收到消息後就調用了activityIdle函數，這個函數被ActivityManagerService重寫了，以下

frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java

 

[cpp] view plain copy

1. @Override  
2.     public final void activityIdle(IBinder token, Configuration config, boolean stopProfiling) {  
3.         final long origId = Binder.clearCallingIdentity();  
4.         synchronized (this) {  
5.             ActivityStack stack = ActivityRecord.getStackLocked(token);  
6.             if (stack != null) {  
7.                 ActivityRecord r =  
8.                         mStackSupervisor.activityIdleInternalLocked(token, false, config);  
9.                 if (stopProfiling) {  
10.                     if ((mProfileProc == r.app) && (mProfileFd != null)) {  
11.                         try {  
12.                             mProfileFd.close();  
13.                         } catch (IOException e) {  
14.                         }  
15.                         clearProfilerLocked();  
16.                     }  
17.                 }  
18.             }  
19.         }  
20.         Binder.restoreCallingIdentity(origId);  
21.     }  

調用activityIdleInternalLocked函數，在下面實現

frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityStackSupervisor.java

 

[cpp] view plain copy

1.     final ActivityRecord activityIdleInternalLocked(final IBinder token, boolean fromTimeout,  
2.             Configuration config) {  
3.         ....          
4.   
5.         if (enableScreen) {  
6.             mService.enableScreenAfterBoot();//調ActivityManagerService類的enableScreenAfterBoot()函數  
7.          }  
8. ....  
9.         if (activityRemoved) {  
10.             resumeTopActivitiesLocked();  
11.         }  
12.   
13.         return r;  
14.     }  

 

來到frameworks/base/services/java/com/android/server/am/ActivityManagerService.java

 

[cpp] view plain copy

1. void enableScreenAfterBoot() {  
2.         EventLog.writeEvent(EventLogTags.BOOT_PROGRESS_ENABLE_SCREEN,  
3.                 SystemClock.uptimeMillis());  
4.         mWindowManager.enableScreenAfterBoot();//調WindowManagerService類裏的enableScreenAfterBoot()函數  
5.   
6.         synchronized (this) {  
7.             updateEventDispatchingLocked();  
8.         }  
9.     }  

來到frameworks/base/services/java/com/android/server/wm/WindowManagerService.java

 

 

[cpp] view plain copy

1. public void enableScreenAfterBoot() {  
2.  ....  
3.   
4.     performEnableScreen();  
5. }  

performEnableScreen()實現

 

 

[cpp] view plain copy

1.  public void performEnableScreen() {  
2.        
3.   
4. ..  
5.                  surfaceFlinger.transact(IBinder.FIRST_CALL_TRANSACTION, // BOOT_FINISHED  
6.                                          data, null, 0);  
7. ....  
8.  }  

發送了FIRST_CALL_TRANSACTION的請求

 

 

由於從下面知道FIRST_CALL_TRANSACTION = BOOT_FINISHED

因此BnSurfaceComposer收到消息

frameworks/native/include/gui/ISurfaceComposer.h

 

[cpp] view plain copy

1. class BnSurfaceComposer: public BnInterface<ISurfaceComposer> {  
2. public:  
3.     enum {  
4.         // Note: BOOT_FINISHED must remain this value, it is called from  
5.         // Java by ActivityManagerService.  
6.         BOOT_FINISHED = IBinder::FIRST_CALL_TRANSACTION,  
7.         ...  
8.     };  
9.   
10.     virtual status_t onTransact(uint32_t code, const Parcel& data,  
11.             Parcel* reply, uint32_t flags = 0);  
12. };  

 

 

[cpp] view plain copy

1. </pre></p><p><span style="color:#333333;">frameworks/native/libs/gui/ISurfaceComposer.cpp</span></p><p><span style="color:#333333;"></span><pre name="code" class="cpp">status_t BnSurfaceComposer::onTransact(  
2.     uint32_t code, const Parcel& data, Parcel* reply, uint32_t flags)  
3. {  
4.     switch(code) {  
5.           
6.         ....  
7.         case BOOT_FINISHED: {  
8.             CHECK_INTERFACE(ISurfaceComposer, data, reply);  
9.             bootFinished();//調用 bootFinished()  
10.             return NO_ERROR;  
11.         }  
12.           
13.         ....  
14.     }  
15.     // should be unreachable  
16.     return NO_ERROR;  
17. }  

bootFinished()函數BpSurfaceComposer裏實現，但發現沒有，他又發了一個BOOT_FINISHED，死循環了，其實沒有。bootFinished()被SurfaceFlinger類重寫了

 

[cpp] view plain copy

1. class BpSurfaceComposer : public BpInterface<ISurfaceComposer>  
2. {  
3.   
4.     virtual void bootFinished()  
5.     {  
6.         Parcel data, reply;  
7.         data.writeInterfaceToken(ISurfaceComposer::getInterfaceDescriptor());  
8.         remote()->transact(BnSurfaceComposer::BOOT_FINISHED, data, &reply);  
9.     }  

 

 重寫

frameworks/native/services/surfaceflinger/SurfaceFlinger.cpp

 

[cpp] view plain copy

1. void SurfaceFlinger::bootFinished()  
2. {  
3. ...  
4.     property_set("service.bootanim.exit", "1");  
5. }  

把service.bootanim.exit寫成1，而後bootanimation進程的checkExit()檢測到就退出進程，中止播放。