[gitbook] Android框架分析系列之Android PackageManager

Posted 2022-12-01 _ArcticOcean

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Android PackageManager

Table of Contents

• 1. Android APK文件
  • 1.1. APK签名
• 2. APK文件的安装
  • 2.1. PackageManagerService
  • 2.2. installd
  • 2.3. PackageInstaller
  • 2.4. pm 命令

本文章围绕着Android的包管理机制，着重分析Android的包格式（包括签名），以及应用程序的安装，升级以及卸载过程。

1. Android APK文件

Android的应用程序以后缀名为apk的文件发布。APK文件中包含应用程序的代码和资源数据，清单文件以及签名信息。APK文件格式扩展于JAR格式，而JAR文件格式又是扩展自ZIP格式。所以，可以使用ZIP解压工具，打开APK文件。

一个典型的APK文件内容如下：

├── AndroidManifest.xml    (1)
├── classes.dex            (2)
├── lib                    (3)
│ ├── armeabi
│ │   └── libhello-jni.so
│ ├── armeabi-v7a
│ │   └── libhello-jni.so
│ ├── mips
│ │   └── libhello-jni.so
│ └── x86
│     └── libhello-jni.so
├── META-INF               (4)
│   ├── CERT.RSA
│   ├── CERT.SF
│   └── MANIFEST.MF
└── resources.arsc         (5)

<1>：AndroidManifest.xml文件中包含了应用程序的组件，包名，版本等信息。

<2>：classes.dex是应用的可执行代码。

<3>：对于使用了ndk编程的应用来说，APK中还有lib文件夹，这个文件夹下面存放的是适配各个平台的共享库。

<4>：包含应用的签名和清单文件，这部分内容后面还会讲述。

<5>：对于可编译的资源，最后都编译好后，打包进了resources.arsc文件，比如string和style。对于编译好的APK文件，可以使用aapt工具查看资源表。

An Example aapt 用法

• aapt d resources xxx.apk可打印出资源表

• aapt d xmltree xxx.apk res/layout/main.xml 打印布局文件main.xml的内容

更多aapt的用法，参考aapt -help。

1.1. APK签名

与APK签名相关的文件都位于META-INF目录下。下面会对三个文件做一些简单的分析，关于加密解密算法的实现，超出了本文的范围，这里不会涉及到。

1.1.1. MANIFEST.MF

后缀名为.MF的文件，里面存放的是打包在APK中的文件的Message digest（消息摘要）。

MANIFEST.MF的内容

Manifest-Version: 1.0
Created-By: 1.0 (Android)

Name: AndroidManifest.xml
SHA1-Digest: bbFIUGA27QAiLBforTb0B+GeAk8=

Name: lib/armeabi-v7a/libhello-jni.so
SHA1-Digest: imJ95BzGT7rI57k7xMnRNBKysgo=

Name: lib/x86/libhello-jni.so
SHA1-Digest: /QM7n8FQYZ7gTjHAfsNzcoPZsnY=

Name: lib/mips/libhello-jni.so
SHA1-Digest: A2WeX1JI3csDX8v/PapWe97Gx9k=

Name: resources.arsc
SHA1-Digest: rzak75eaqS4baaz+03KawAATuNk=

Name: lib/armeabi/libhello-jni.so
SHA1-Digest: 3SGVYUG2+pMhNqB7K5m/T4iA+K8=

Name: classes.dex
SHA1-Digest: 8XJt/CggZUAQU6ULBavrzodpwok=

对于APK包中的文件先使用hash函数获取Message Digest，然后采用base64编码得到的结果作为文件的最终Message Digest。MANIFEST.MF中的每一条目都是由Name和SHA1-Digest组成。Name对应的是文件名，SHA1-Digest对应的文件的Message Digest。

可以使用如下的命令生成Message Digest：

$ openssl sha1 -binary HelloJni/classes.dex | openssl base64

1.1.2. CERT.SF文件

CERT.SF文件中存放的也是Message Digest。与上面MANIFEST.MF文件对应的CERT.SF文件内容如下：

CERT.SF 内容

Signature-Version: 1.0
Created-By: 1.0 (Android)
SHA1-Digest-Manifest: PDEMo/mMNPiPsuYop2qQpb9VjX0=1

Name: AndroidManifest.xml
SHA1-Digest: sbIUZUy5AB2lb4RMZzyqlf+JEuw=

Name: lib/armeabi-v7a/libhello-jni.so
SHA1-Digest: cP7n4f23m5CWostVb5+C65095Oo=

Name: lib/x86/libhello-jni.so
SHA1-Digest: vFuCcAZFIQgcEkc6a6L395gkbdQ=

Name: lib/mips/libhello-jni.so
SHA1-Digest: 98f4yVRHgXH5cKKnufCTK7EbUVs=

Name: resources.arsc
SHA1-Digest: OynBh/Tw+yCvo6RPdC5subo2+HE=

Name: classes.dex
SHA1-Digest: NTB2dedbG357wxDmiiD7dHTFp6E=

Name: lib/armeabi/libhello-jni.so
SHA1-Digest: mjzjxE6Pt0Lrz4k5PeKTONgSh5A=

CERT.SF中的第一条内容来自对MANIFEST.MF文件Message Digest的结果；其他的条目分别是对MANIFEST.MF中对应的条目做Message Digest.下面的命令展示了这一过程:

An Example CERT.SF文件内容生成

• openssl sha1 -binary HelloJni/META-INF/MANIFEST.MF | openssl base64

  其结果为：PDEMo/mMNPiPsuYop2qQpb9VjX0＝

• echo -en "Name: lib/armeabi-v7a/libhello-jni.so\\r\\nSHA1-Digest: imJ95BzGT7rI57k7xMnRNBKysgo=\\r\\n\\r\\n" | openssl sha1 -binary | openssl base64

  其结果为:cP7n4f23m5CWostVb5+C65095Oo=

通过上面例子的结果，可以知道，CEART.SF中的内容来自于对MANIEST.MF文件以及文件中的条目做Message Digest的结果。

1.1.3. CERT.RSA 文件

CERT.RSA文件中存放着CERT.SF的数字签名，以及签名证书。如果存在多个.SF和.RSA文件，那么每一对的文件名都需要匹配。比如CERT1.SF对应着CERT1.RSA，CERT2.SF对应CERT2.RSA。

可以使用如下命令查看CERT.RAS文件中存放的证书.

openssl pkcs7 -inform DER -in HelloJni/META-INF/CERT.RSA -noout -print_certs -text

使用下面命令提取证书:

openssl pkcs7 -inform DER -print_certs -in HelloJni/META-INF/CERT.RSA -out cert.pem

使用如下命令打印证书内容:

openssl x509 -in cert.pem -noout -text

可以使用如下命令验证SF文件的有效性：

openssl smime -verify -in HelloJni/META-INF/CERT.RSA -inform DER -content HelloJni/META-INF/CERT.SF -CAfile cert.pem

2. APK文件的安装

APK的安装主要有三种方式：

• 对于在/system/app和/data/app目录下的APK文件，在PackageManagerService的启动过程中，会扫描安装；

• 通过PackageInstaller的方式安装；

• pm命令行的方式安装。这种方式主要是用在开过过程中。

  1

安装成功的APK，PackageManagerService会生成”记账簿“来保存必要的信息。主要有以下两个文件：

• /data/system/packages.list

• /data/system/packages.xml

packages.list文件中保存着应用的包名,uid,所属的用户,以及“home”目录.因为Android中每一个应用都类似linux系统中user的概念,它们都有自己的home目录,用来保存应用特定的数据。

An Example packages.list文件

com.android.defcontainer 10002 0 /data/data/com.android.defcontainer

com.android.providers.contacts 10021 0 /data/data/com.android.providers.contacts

com.android.quicksearchbox 10027 0 /data/data/com.android.quicksearchbox

com.android.demo.notepad3 10011 0 /data/data/com.android.demo.notepad3

com.android.contacts 10021 0 /data/data/com.android.contacts

com.android.systemui 10013 0 /data/data/com.android.systemui

com.android.packageinstaller 10012 0 /data/data/com.android.packageinstaller

com.android.calendar 10023 0 /data/data/com.android.calendar

packages.xml文件中保存着应用程序的详细信息，包括包名，代码路径，jni库路径，应用标记，签名，权限等。

对于APK的三种安装方式，接下来的章节会详细的讲到。

2.1. PackageManagerService

PackageManagerService由system_server启动，它全面负责应用包的安装，卸载，权限检查等工作。在每次开机的时候，PackageManagerService都会在其构造函数中，对指定的目录的APK进行扫描。对于没有安装的APK文件会触发安装过程。 下面我们对PackageManagerService构造函数中出现的重点函数和重点流程展开介绍。

2.1.1. readPermissions 方法简介

PackageManagerService的readPermissions方法负责读取/etc/permission目录下面的配置文件。这些配置文件中保存的信息有：系统支持的硬件，比如是否支持wifi，gps等；权限映射关系。

描述系统支持的硬件特性的文件，一般满足这样的命名规范：android.hardware.XXX.xml，XXX代表硬件模块名。下面是 samsung manta 的nfc特性文件——android.hardware.nfc.xml的内容：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<permissions>
    <feature name="android.hardware.nfc" />
</permissions>

读取出来的feature保存在HashMap中：

// These are the features this devices supports that
// were read from the etc/permissions.xml file.
final HashMap<String, FeatureInfo> mAvailableFeatures =
       new HashMap<String, FeatureInfo>();

应用程序通过PackageManager类可以查询指定的feature系统是否支持,以及获得所有系统支持的feature.

frameworks/base/core/java/android/content/pm

public abstract FeatureInfo[] getSystemAvailableFeatures();
public abstract boolean hasSystemFeature(String name);

设备目录/etc/permissions下面的特性文件来自于哪里呢？它们实际上是在编译的时候打包到system.image文件中。比如上面的samsung manta 的nfc特性文件就是在manta的device.mk文件中将frameworks/native/data/etc/android.hardware.nfc.xml文件copy到system/etc/permissions/android.hardware.nfc.xml。

/etc/permissions目录下面还有一个非常重要的xml文件——platform.xml，这个文件中记录了Android APP权限与gid，uid的对应关系。这个文件在源码的位置：frameworks/base/data/etc。在这个目录下面还有一个Android.mk文件，负责将platform.xml编译到system镜像中：

LOCAL_PATH := $(my-dir)

########################
include $(CLEAR_VARS)

LOCAL_MODULE := platform.xml

LOCAL_MODULE_CLASS := ETC

# This will install the file in /system/etc/permissions
#
LOCAL_MODULE_PATH := $(TARGET_OUT_ETC)/permissions

LOCAL_SRC_FILES := $(LOCAL_MODULE)

include $(BUILD_PREBUILT)

上面的例子也给我们提供了另一种参考：如何将配置文件编译到system/ect/permissions中。

下面是platform.xml文件中的部分内容：

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<permissions>
    <permission name="android.permission.BLUETOOTH_ADMIN" >
        <group gid="net_bt_admin" />
    </permission>

    <permission name="android.permission.BLUETOOTH" >
        <group gid="net_bt" />
    </permission>

    …………
    <assign-permission
        name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE"
        uid="shell" />

    <assign-permission
        name="android.permission.SEND_SMS"
        uid="shell" />

    …………


    <library name="android.test.runner"
        file="/system/framework/android.test.runner.jar" />

    <library name="javax.obex"
        file="/system/framework/javax.obex.jar"/>
</permissions>

platform.xml中主要有三块内容：

• 将APP framework中的权限和底层的gid映射。当APP获得某个权限之后，会获得这个gid所具备的权限。

• 将APP framework的权限赋予某个系统级别的进程。这样这个进程就可以获得操作APP framework资源的。

• jar库文件的映射。APP中通过指定链接的jar库名，通过这层映射关系，可以在链接的找到正确的jar库。

总结：

readPermissions方法读取/ect/permissions目录下的xml文件，并为读取的结果生成相应的数据结构。

2.1.2. readLPw和writeLPr方法简介

在读取完权限文件之后，PackageManagerService会在其构造函数中调用Settings的readLPw方法，读取应用包的设置文件。

• /data/system/packages.xml

• /data/system/packages-backup.xml

• /data/system/packages.list

• /data/system/users/userid/package-restrictions.xml

对于packages.xml和packages.list在之前已经简单的介绍过了，packages-backup.xml是packages.xml的备份文件。在每次写packages.xml文件的时候，都会将旧的packages.xml文件先备份，这样做是为了防止写文件过程中文件以外损坏，还能从旧的文件中恢复。package-restrictions.xml保存着受限制的APP的状态，比如某个APP处于disable状态，或者某个APP具有更高的优先级等。这里举一个例子：

$adb shell pm disable com.android.providers.drm

运行上述命令之后，package-restrictions.xml文件就会存在一条受限制的记录：

<pkg name="com.android.providers.drm" enabled="2" />

关于enable的含义可以参考：PackageManager.java中定义的常量：

public static final int COMPONENT_ENABLED_STATE_DEFAULT = 0;
public static final int COMPONENT_ENABLED_STATE_ENABLED = 1;
public static final int COMPONENT_ENABLED_STATE_DISABLED = 2;
public static final int COMPONENT_ENABLED_STATE_DISABLED_USER = 3;

readLPw方法负责读取packages.xml文件。它的逻辑是如果存在packages-backup.xml,就认为packages.xml已经损坏，将之删除。然后从packages-backup.xml中读取信息，用读取的信息构造一个PackageSetting对象，然后以包名为key，PackageSetting为value，保存在HashMap中。

final HashMap<String, PackageSetting> mPackages =
    new HashMap<String, PackageSetting>();

现在可以总结下readLPw的执行过程：

• 如果系统为第一次开机，则调用readDefaultPreferredAppsLPw方法，读取/etc/preferred-apps目录下的xml文件。这个目录下面的xml文件提供了默认的优先APP的设置；

• 读取packages.xml文件

• 调用readPackageRestrictionsLPr方法，读取package-restrictions.xml文件

2.1.3. scanDirLI

在PackageManagerService的构造函数中，会调用此方法，对以下目录下的APK文件进行扫描:

• /system/framework

• /system/app

• /data/app

扫描过程分为两个步骤：

1. 扫描APK安装包的AndroidManifest.xml文件和提取证书信息，以此信息构建一个PackageParser.Package对象；

2. 进一步处理第一个步骤获得的PackageParser.Package对象：

   • 创建Package对应的PackageSetting对象，这个对象记录了应用包的一些设置信息；

   • 验证签名信息

   • 安装应用程序，包括创建应用程序数据目录，动态库的提取，对科执行代码进行优化等

   • 最后一个步骤就是将Package的组件（ContentProvider,Activity,Service,BroadcastReceiver)发布到PackageManagerService中，这样其他应用就可以通过使用公开的组件。比如通过Intent启动Activity或者Service。

下面是一张流程图，描述了系统第一次开机过程中对/data/app目录扫描的过程。因为扫描是个很复杂的过程，所以在流程图中省略了一些异常的case，主要集中在扫描安装这条主线上，对于升级等流程的判断，以及签名信息不符合的判断都进行了省略。 

上图中标记红色的部分是扫描安装过程中几个关键的步骤。

• 在collectCertificate sLI方法中会对应用包的整数进行验证，检查应用包的完整性和合法性，防止应用程序包被篡改。

  1

• mSetting.getPackageLPw方法会为Package创建对应的PackageSetting对象。这个对象中保存的信息最后会通过writeLPr写入到/data/system/packages.xml文件中去。

• createDataDirsLI方法会给installd发送消息，为应用程序创建对应的数据目录。

• copyNativeLibrariesForInternalApp会将应用程序包的动态库复制到对应的动态库目录。

• performDexOptLI方法也是调用installd发送消息，优化可执行代码。优化完毕的可执行代码存放在目录/data/dalvik-cache/目录下面。

上面提到的installd，将在下一个小节讲解。PackageManagerService扫描完APK之后，会在其内部建立复杂的数据结构。这里我们只以简单的一张类图感受下两个重要的类——PackageManagerService和Settings的关系。 

简单的介绍下上面的图：

• Package对象中的数据是从APK文件中扫描而得到，主要来源于AndroidManifest.xml文件

• PackageSetting的父类是PackageSettingBase,这个类中的数据除了第一次开机以外，都是从packages.xml或者packages-backup.xml

• Settings中以包名为key保存着所有的Package对应的设置信息；同时也保存着SharedUser相关的信息。应用程序的“记账簿”在开机过程中都会被读入到内存中，而这就是由Settings负责。

2.2. installd

上面讲到，PackageManagerService在扫描过程中会给installd发送消息，请求创建应用程序的数据目录和执行代码优化。那这个installd是什么东西呢？为什么需要创建这么个模块？

installd的代码路径:

frameworks/base/cmds/installd

在应用程序的管理工作中，有时候需要对存储设备做一些操作，比如创建目录修改目录权限等，这些操作有的是需要特权级的权限。PackageManagerService存活在system_server进程中，这个进程的用户为system，它是没有特权级的权限的，所以我猜想，出于安全的角度考虑，Android单独将一部分需要特权的工作，转交给installd进程去完成。

在installd的入口函数中，首先是做一些初始化的工作，然后放弃自己的root用户身份，改变了自己的用户类型和组用户类型，但同时它保留了设置目录权限，以及修改目录属主的权限：

static void drop_privileges() 
    if (prctl(PR_SET_KEEPCAPS, 1) < 0) 
        ALOGE("prctl(PR_SET_KEEPCAPS) failed: %s\\n", strerror(errno));
        exit(1);
    

    if (setgid(AID_INSTALL) < 0) 
        ALOGE("setgid() can't drop privileges; exiting.\\n");
        exit(1);
    

    if (setuid(AID_INSTALL) < 0) 
        ALOGE("setuid() can't drop privileges; exiting.\\n");
        exit(1);
    

    struct __user_cap_header_struct capheader;
    struct __user_cap_data_struct capdata[2];
    memset(&capheader, 0, sizeof(capheader));
    memset(&capdata, 0, sizeof(capdata));
    capheader.version = _LINUX_CAPABILITY_VERSION_3;
    capheader.pid = 0;

    capdata[CAP_TO_INDEX(CAP_DAC_OVERRIDE)].permitted |= CAP_TO_MASK(CAP_DAC_OVERRIDE);
    capdata[CAP_TO_INDEX(CAP_CHOWN)].permitted        |= CAP_TO_MASK(CAP_CHOWN);
    capdata[CAP_TO_INDEX(CAP_SETUID)].permitted       |= CAP_TO_MASK(CAP_SETUID);
    capdata[CAP_TO_INDEX(CAP_SETGID)].permitted       |= CAP_TO_MASK(CAP_SETGID);

    capdata[0].effective = capdata[0].permitted;
    capdata[1].effective = capdata[1].permitted;
    capdata[0].inheritable = 0;
    capdata[1].inheritable = 0;

    if (capset(&capheader, &capdata[0]) < 0) 
        ALOGE("capset failed: %s\\n", strerror(errno));
        exit(1);
    

installd也算是个服务端了，它是通过socket来接收客户端的消息，然后进行处理。在main函数中，通过for循环从socket中读取消息，然后调用execute处理消息。

installd是通过init创建，在init.rc文件中有配置它的socket名：

service installd /system/bin/installd
    class main
    socket installd stream 600 system system

所以installd进程创建的socket名为：/dev/socket/installd， 600表示socket的用户权限为可读可写，system表示用户和用户组。

installd可以处理的消息为：

struct cmdinfo 
    const char *name;
    unsigned numargs;
    int (*func)(char **arg, char reply[REPLY_MAX]);
;

struct cmdinfo cmds[] = 
     "ping",                 0, do_ping ,
     "install",              3, do_install ,
     "dexopt",               3, do_dexopt ,
     "movedex",              2, do_move_dex ,
     "rmdex",                1, do_rm_dex ,
     "remove",               2, do_remove ,
     "rename",               2, do_rename ,
     "fixuid",               3, do_fixuid ,
     "freecache",            1, do_free_cache ,
     "rmcache",              2, do_rm_cache ,
     "getsize",              5, do_get_size ,
     "rmuserdata",           2, do_rm_user_data ,
     "movefiles",            0, do_movefiles ,
     "linklib",              3, do_linklib ,
     "mkuserdata",           3, do_mk_user_data ,
     "rmuser",               1, do_rm_user ,
     "cloneuserdata",        3, do_clone_user_data ,
;

在PackageManagerService扫描安装应用的过程中，给installd先后发送了如下消息：

• install

• dexopt

这三个消息分别由do_install，do_dexopt函数来处理。

• do_install函数为应用创建了以下目录，在install过程中，同时为创建的目录设置uid和gid。

  • 数据目录:/data/data/packageName/

  • lib目录：/data/app-lib/packageName

  • lib符号链接:/data/data/packageName/lib → /data/app-lib/packageName

• do_dexopt中调用dexopt函数处理apk文件。主要流程为：

  • 首先判断apk所在目录下面是否存在同名的odex文件，如果存在就直接返回；

  • 以apk文件的路径为名创建dex路径。比如在debug版本中，/system/app/Settings.apk的dex文件将会保存在： /data/dalvik-cache/system@[e-mail]@classes.dex文件中。dex文件命名规则是/data/dalvik-cache字符串拼接apk的路径，再拼“/classs.dex"。然后将”/data/dalvik-cache/“字符串后面的‘/’替换为@字符。

  • 最后调用系统工具/system/bin/dexopt来提取dex文件。

2.3. PackageInstaller

PackageInstaller是Android提供的默认应用程序安装与卸载管理应用程序。应用包中有两个Activity：PackageInstallerActivity和UninstallerActivity分别用来管理应用程序的安装和卸载。这两个Activity可以通过发送Intent的方式启动。下面的代码片段指出了两个Activity能处理的Intent:

<activity android:name=".PackageInstallerActivity"
                android:configChanges="orientation|keyboardHidden|screenSize"
                android:excludeFromRecents="true">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.VIEW" />
                <action android:name="android.intent.action.INSTALL_PACKAGE" />
                <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />
                <data android:scheme="file" />
                <data android:mimeType="application/vnd.android.package-archive" />
            </intent-filter>
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.INSTALL_PACKAGE" />
                <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />
                <data android:scheme="file" />
                <data android:scheme="package" />
            </intent-filter>
 </activity>

<activity android:name=".UninstallerActivity"
                android:configChanges="orientation|keyboardHidden|screenSize"
                android:excludeFromRecents="true"
                android:theme="@android:style/Theme.DeviceDefault.Dialog.NoActionBar">
            <intent-filter>
                <action android:name="android.intent.action.DELETE" />
                <action android:name="android.intent.action.UNINSTALL_PACKAGE" />
                <category android:name="android.intent.category.DEFAULT" />
                <data android:scheme="package" />
            </intent-filter>
</activity>

通过给PackageInstallerActivity发送"android.intent.action.VIEW"或者是"android.intent.action.INSTALL_PACKAGE" Intent就能启动对一个APK文件的安装过程。例如，我们假设有一个应用程序位于/mnt/sdcard/Test.apk，为了启动对这个应用程序的安装，可以通过文件浏览器点击这个应用包文件，同时也可以通过adb shell登陆机器，然后输入以下命令：

am start -a android.intent.action.VIEW -t application/vnd.android.package-archive -c android.intent.category.DEFAULT -d file:///mnt/sdcard/Test.apk

当输入上述命令后，首先是以Action等参数构造一个Intent，然后am调用ActivityManagerService的startActivity方法。最后的结果是启动PackageInstallerActivity，并将构造的Intent传递给启动的Activity。下面简单的描述下，PackageInstallerActivity安装应用的过程：

• 首先PackageInstaller会检查应用程序的完成性，尝试着从应用包中提解析AndroidManifest.xml文件，构造ParckageParser.Package对象。如果成功，则继续安装；否则安装退出

• 然后对发起安装请求的应用属性进行判断：如果是system应用，那么就进入初始化安装步骤；如果是非system应用，那么存在一个验证是否允许安装“unknown source”的步骤。

• 如果上面的步骤通过，就进入了初始化安装过程。初始化过程主要是检测应用是否安装，以及提取相关的权限信息，用于界面显示。这一过程主要是UI界面相关，略过不表

• 当用户在安装界面上点击“确定”按钮，PackageInstallerActivity就会启动InstallAppProgress，在此Activity会调用PackageManager的方法public abstract void installPackageWithVerificationAndEncryption(Uri packageURI, IPackageInstallObserver observer, int flags, String installerPackageName, VerificationParams verificationParams, ContainerEncryptionParams encryptionParams)真正进行安装，并显示安装进度。

2.3.1. installPackageWithVerificationAndEncryption

PackageManager的installPackageWithVerificationAndEncryption最终是一个binder调用，是在PackageManagerService中负责实现。在此方法中，获取一个Message对象，其id为INIT_COPY，其obj为InstallParams。其中InstallParams对象根据installPackageWithVerificationAndEncryption的方法参数构造。INIT_COPY消息是在PackageHandler中进行处理。对于此消息的处理流程为：

• 首先通过connectToService方法绑定IMediaContainerService服务；在绑定成功之后，发送MCS_BOUND消息；IMeidaContainerService的实现是在frameworks/base/packages/DefaultContainerService/src/com/android/def/DefaultContainerService.java中。它负责原始apk文件的解密工作。

• 在PackageHandler消息中再次对MCS_BOUND消息进行处理。这次就会调用InstallParams的startCopy方法，开启复制过程。startcopy方法又会调用handleStartCopy进行复制工作。主要做了如下工作：

  • 确定APK的安装位置

  • 检查磁盘空间是否足够

  • 以InstallParams构造一份InstallArgs对象。InstallArgs有两个子类：AsecInstallArgs和FileInstallArgs，对于安装于外部sd卡或者是有Forward Lock属性的应用，将会构造AsecInstallArgs，否则构造的是FileInstallArgs对象。

  • 检查APK是否需要验证（一般是不需要）

  • 调用InstallArgs对象的copyApk方法。

所以，handleStartCopy最重要的工作就是由InstallParams的copyApk来完成。假设在这个InstallParams引用是一个FileInstallArgs对象，那么其copy流程如下：

• 创建临时文件。对于最终安装在/data/app目录下面的应用，其临时文件的共享名为：/data/app/vmdl-XXX.tmp。这个XXX是一个随机数

• 调用IMediaContainerService的服务接口，从原始APK文件中提取出解密过的APK数据，写入到临时文件中

• 拷贝jni动态库到相应的目录

在InstallParams的startCopy处理完handleStartCopy之后，会调用handleRetureCode方法，此方法中将会进行触发真正的安装流程。

void handleReturnCode() 
    if (mArgs != null) 
        processPendingInstall(mArgs, mRet);

        if (mTempPackage != null) 
            if (!mTempPackage.delete()) 
                Slog.w(TAG, "Couldn't delete temporary file: " +
                        mTempPackage.getAbsolutePath());
            
        
    

在handleReturnCode中又调用了processPendingInstall方法，这个方法主要做了以下几件事情：

• 调用FileInstallArgs对象的doPreInstall方法：如果之前的流程有错误，此方法将会执行清理动作

• 调用PackageManagerService的installPackageLI方法，开始安装过程

• 调用FileInstallArgs对象的doPostInstall方法：如果之前的流程有错误，此方法将会执行清理动作

installPackgeLI执行步骤如下：

• 从临时文件中提取出Package对象：final PackageParser.Package pkg = pp.parsePackage(tmpPackageFile, null, mMetrics, parseFlags)

• 提取证书信息，并验证

• 将临时文件更名为正式apk文件，修改动态库目录名

  +

• 调用installNewPackageLI安装正式apk文件

  • scanPackageLI方法负责安装apk

  • updateSettingsLI负责更新“记账簿”

2.4. pm 命令

APK的安装，在eng版本的开发中，还可以通过pm命令。pm实际上是一个脚本文件，脚本代码位于frameworks/base/cmds/pm/pm。

base=/system
export CLASSPATH=$base/framework/pm.jar
exec app_process $base/bin com.android.commands.pm.Pm "$@"

从中可以看出，利用app_process程序，加载pm.jar包来执行具体的动作。

pm.jar的源码和pm脚本位于同一目录下面。 pm命令安装应用，实际上走的流程和PackageInstaller差不多，都是调用PackageManagerService的installPackageWithVerificationAndEncryption方法。

但是他们也有不同的地方，pm命令可以指定加密解密参数，而PackageInstaller无法指定。