Android Framework实战视频--init进程的bootanimation启动源码分析（补充Android 10部分的BootAnimation的启动源码分析）

Posted 2021-10-23 Android高级知识分享官

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Android Framework实战视频–init进程的bootanimation启动源码分析（补充Android 10部分的BootAnimation的启动源码分析）

android Framework实战视频–BootAnimation的启动源码分析（补充Android 10部分的差异）

提示：针对有的同学可能代码较新这里基于Android 10源码对init部分进行分析
针对Android init进程启动property service的启动部分流程如下：
init进程的入口main函数已经不在init.cpp而是在main.cpp
路径如下：
system/core/init/main.cpp

int main(int argc, char** argv) {
#if __has_feature(address_sanitizer)
    __asan_set_error_report_callback(AsanReportCallback);
#endif

    if (!strcmp(basename(argv[0]), "ueventd")) {
        return ueventd_main(argc, argv);
    }

    if (argc > 1) {
        if (!strcmp(argv[1], "subcontext")) {
            android::base::InitLogging(argv, &android::base::KernelLogger);
            const BuiltinFunctionMap function_map;

            return SubcontextMain(argc, argv, &function_map);
        }

        if (!strcmp(argv[1], "selinux_setup")) {
            return SetupSelinux(argv);
        }

        if (!strcmp(argv[1], "second_stage")) {
            return SecondStageMain(argc, argv);//这里是关键，二阶段启动
        }
    }

    return FirstStageMain(argc, argv);
}

这里主要看的是二阶段启动方法SecondStageMain，该方法又是回到init.cpp

int SecondStageMain(int argc, char** argv) {
    //省略
    StartPropertyService(&property_fd);
    if (auto result = epoll.RegisterHandler(property_fd, HandlePropertyFd); !result) { //监听fd的事件
        LOG(FATAL) << "Could not register epoll handler for property fd: " << result.error();
    }
//省略
    return 0;
}

这里又看一个熟悉的方法StartPropertyService，而且传递进去了一个property_fd地址，然后对property_fd进行监听，该方法如下：

void StartPropertyService(int* epoll_socket) {
    property_set("ro.property_service.version", "2");

    int sockets[2];
    if (socketpair(AF_UNIX, SOCK_SEQPACKET | SOCK_CLOEXEC, 0, sockets) != 0) {//特别注意这里双工通信
        PLOG(FATAL) << "Failed to socketpair() between property_service and init";
    }
    //特别注意这里双工通信，可以实现0端写入1端读取，1端写入0端读取
    *epoll_socket = sockets[0];//把fd传递给了指针
    init_socket = sockets[1];

    property_set_fd = CreateSocket(PROP_SERVICE_NAME, SOCK_STREAM | SOCK_CLOEXEC | SOCK_NONBLOCK,false, 0666, 0, 0, nullptr);//创建PROP_SERVICE_NAME 的socket进行通信
    if (property_set_fd == -1) {
        PLOG(FATAL) << "start_property_service socket creation failed";
    }

    listen(property_set_fd, 8);

    std::thread{PropertyServiceThread}.detach();//启动线程监听数据

    property_set = [](const std::string& key, const std::string& value) -> uint32_t {
        android::base::SetProperty(key, value);
        return 0;
    };
}

这里其实和8.1差不多，主要创建socket，监听socket绑定和接收数据（特别注意这里双工通信，可以实现0端写入1端读取，1端写入0端读取），而且接收数据和对数据处理是在PropertyServiceThread方法中实现：

static void PropertyServiceThread() {
    Epoll epoll;
    if (auto result = epoll.Open(); !result) {
        LOG(FATAL) << result.error();
    }

    if (auto result = epoll.RegisterHandler(property_set_fd, handle_property_set_fd); !result) {
        LOG(FATAL) << result.error();
    }

    if (auto result = epoll.RegisterHandler(init_socket, HandleInitSocket); !result) {
        LOG(FATAL) << result.error();
    }

    while (true) {
        if (auto result = epoll.Wait(std::nullopt); !result) {
            LOG(ERROR) << result.error();
        }
    }
}

这里主要使用了epoll来监听各个fd的变化，这里我们主要关心是epoll.RegisterHandler(property_set_fd, handle_property_set_fd); !result)，这个property_set_fd才是我们关心的fd，有数据变化这里会触发handle_property_set_fd方法：

static void handle_property_set_fd() {
  //省略
    switch (cmd) {
    case PROP_MSG_SETPROP: {
        //省略
        uint32_t result =HandlePropertySet(prop_name, prop_value, source_context, cr, nullptr, &error);     
        //省略
        break;
      }

    case PROP_MSG_SETPROP2: {
      //省略
        uint32_t result = HandlePropertySet(name, value, source_context, cr, &socket, &error);
        //省略
    default:
      //省略
        break;
    }
}

这里最后其实最后调用到了HandlePropertySet：

// This returns one of the enum of PROP_SUCCESS or PROP_ERROR*.
uint32_t HandlePropertySet(const std::string& name, const std::string& value,
                           const std::string& source_context, const ucred& cr,
                           SocketConnection* socket, std::string* error) {
  //省略
    if (StartsWith(name, "ctl.")) {//开机动画就是符合这个
        return SendControlMessage(name.c_str() + 4, value, cr.pid, socket, error);
    }
//省略

    return PropertySet(name, value, error);
}

代码可以看出开机动画就是符合这个“ctrl.”情况接下来执行SendControlMessage：

static uint32_t SendControlMessage(const std::string& msg, const std::string& name, pid_t pid,SocketConnection* socket, std::string* error) {
   //省略
    if (auto result = SendMessage(init_socket, property_msg); !result) {
        // We've already released the fd above, so if we fail to send the message to init, we need
        // to manually free it here.
        if (fd != -1) {
            close(fd);
        }
        *error = "Failed to send control message: " + result.error_string();
        return PROP_ERROR_HANDLE_CONTROL_MESSAGE;
    }

    return PROP_SUCCESS;
}

这里其实就是调用SendMessage来发一个消息，但是这里大家注意发给了init_socket这个fd（就是前面说过的0端写入1端读取），那接下来在就会在init.cpp的HandlePropertyFd收到消息，故来分析方法：

static void HandlePropertyFd() {
    auto message = ReadMessage(property_fd);
   //省略
    switch (property_message.msg_case()) {
        case PropertyMessage::kControlMessage: {
            auto& control_message = property_message.control_message();
            //这里是关键，又会调用HandleControlMessage启动及判断是否成功
            bool success = HandleControlMessage(control_message.msg(), control_message.name(),
                                                control_message.pid());

            uint32_t response = success ? PROP_SUCCESS : PROP_ERROR_HANDLE_CONTROL_MESSAGE;
            if (control_message.has_fd()) {
                int fd = control_message.fd();
                TEMP_FAILURE_RETRY(send(fd, &response, sizeof(response), 0));
                close(fd);
            }
            break;
        }
        case PropertyMessage::kChangedMessage: {
            auto& changed_message = property_message.changed_message();
            property_changed(changed_message.name(), changed_message.value());
            break;
        }
        default:
            LOG(ERROR) << "Unknown message type from property service: "
                       << property_message.msg_case();
    }
}

这里最后又调用到HandleControlMessage：

bool HandleControlMessage(const std::string& msg, const std::string& name, pid_t pid) {
//获取一个control msg的map
    const auto& map = get_control_message_map();
    const auto it = map.find(msg);
   //省略
    const ControlMessageFunction& function = it->second;//得到对应function

    Service* svc = nullptr;

    switch (function.target) {
        case ControlTarget::SERVICE:
            svc = ServiceList::GetInstance().FindService(name);//寻找出对于service
            break;
        case ControlTarget::INTERFACE:
            svc = ServiceList::GetInstance().FindInterface(name);
            break;
        default:
            LOG(ERROR) << "Invalid function target from static map key '" << msg << "': "
                       << static_cast<std::underlying_type<ControlTarget>::type>(function.target);
            return false;
    }

    if (svc == nullptr) {
        LOG(ERROR) << "Could not find '" << name << "' for ctl." << msg;
        return false;
    }

    if (auto result = function.action(svc); !result) {//获取service后，会调用function进行执行
        LOG(ERROR) << "Could not ctl." << msg << " for '" << name << "': " << result.error();
        return false;
    }
    return true;
}

其实就是根据control msg获取对应的function，然后执行方法，那具体执行什么方法呢？
这里的get_control_message_map如下：

static const std::map<std::string, ControlMessageFunction>& get_control_message_map() {
    // clang-format off
    static const std::map<std::string, ControlMessageFunction> control_message_functions = {
        {"sigstop_on",        {ControlTarget::SERVICE,
                               [](auto* service) { service->set_sigstop(true); return Success(); }}},
        {"sigstop_off",       {ControlTarget::SERVICE,
                               [](auto* service) { service->set_sigstop(false); return Success(); }}},
        {"start",             {ControlTarget::SERVICE,   DoControlStart}},
        {"stop",              {ControlTarget::SERVICE,   DoControlStop}},
        {"restart",           {ControlTarget::SERVICE,   DoControlRestart}},
        {"interface_start",   {ControlTarget::INTERFACE, DoControlStart}},
        {"interface_stop",    {ControlTarget::INTERFACE, DoControlStop}},
        {"interface_restart", {ControlTarget::INTERFACE, DoControlRestart}},
    };
    // clang-format on

    return control_message_functions;
}

所以这里我们bootanimation（“ctrl.start”）明显属于start,所以匹配的方法为DoControlStart：

static Result<Success> DoControlStart(Service* service) {
    return service->Start();
}

看到service->Start();后就知道和以前8.1一模一样了，都是service启动，不再进行分析，看对于视频或者blog既可以