Android 12 开机动画代码与流程详解

seo靠我 2023-09-25 08:51:08

开机动画分为三个部分：

第一个开机画面是在内核启动的过程中出现的，它是一个静态的画面，在默认情况下，这个画面是不会出现的。

第二个开机画面是在init进程启动的过程中出现的，它也是一个静态的画面。

第三个开SEO靠我机画面是在系统服务启动的过程中出现的，它是一个动态的画面，就是使用比较多的bootanimation模块。

无论是哪一个画面，它们都是在一个称为帧缓冲区（frame buffer，简称fb）的硬件设备上SEO靠我进行渲染的。下图是开机动画从按下power键到开机动画结束的整个流程：

这个部分在代码中主要涉及的文件是：

/frameworks/base/cmds/bootanimation/Android.bp /SEO靠我/ 该模块的编译规则，在对系统进行全部编译的时候，会首先包含这个bp文件，然后等到编译这个模块时，根据bp文件中的定义，编译出指定的目标内容。

/frameworks/base/cmds/bootaniSEO靠我mation/bootanim.rc // rc文件，用于init主进程拉起该模块

/frameworks/base/cmds/bootanimation/BootAnimation.cppSEO靠我// 该模块的核心代码

/frameworks/base/cmds/bootanimation/bootanimation_main.cpp // 该模块的主程序入口

/frameworks/nativeSEO靠我/services/surfaceflinger/SurfaceFlinger.cpp //通过它启动与关闭开机动画

安卓开机的第一个用户进程是Init进程，与开机动画进程相关的init进程会完成三件SEO靠我事：1、孵化出ueventd,logd,healthd等用户守护进程；2、启动servicemanager，开机动画等重要服务；3、孵化Zygote进程。首先从bp文件开始解析：

一、Android.bSEO靠我p

一般都是使用bp文件来进行预编译，关于开机动画中的Android.bp中的主要操作是：编译出bootanimation模块的可执行文件并将bootanimation对应的bootanim.rc编译到SEO靠我/system/etc/init目录中。

二、bootanim.rc

bootanim.rc文件中代码如下：

service bootanim /system/bin/bootanimation SEO靠我 //将该bin文件“挂载”到bootanim服务中，可以通过拉起bootanim服务，以执行该bin文件class core animation //给服务指定为core和aniSEO靠我mation,这样方便操作多个服务同时启动或停止user graphics //在执行此服务之前先切换用户名,当前默认rootgroup graphics audio //切换用户组disabled SEO靠我//服务不会自动运行，必须显式地通过服务器来启动oneshot //当此服务退出时不会自动重启ioprio rt 0 //设置IO优先级为最高task_profiles MaxPerformance SEO靠我//添加挂载点

添加的挂载点如下：

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。

三、surfaceSEO靠我Flinger.rc

启动bootanimation是从surfaceFlinger这边来启动的。还是首先看到rc文件，因为init进程会根据这个rc文件规则，去启动位于目标设备/system/bin/SEO靠我surfaceflinger的可执行文件，该文件的内容如下：

四、main_surfaceflinger.cpp

该rc可执行文件的程序入口是surfaceflinger模块的main_surfaceflSEO靠我inger.cpp文件，其main函数，主要的时序图如下：

这部分主要工作就是新建一个SurfaceFlinger对象，然后调用其中的init函数，最后调用run函数。这个地方涉及了几个文件的方法调用，SEO靠我如下：

进入到SurfaceFlinger.cpp里的init（）方法，可以看到开启了一个线程，进入这个线程文件/frameworks/native/services/surfaceflinger/StSEO靠我artPropertySetThread.cpp里的内容：

线程体中通过设置系统控制属性ctl.start为bootanim，来启动前面bootanim.rc中定义的bootanim服务：serviceSEO靠我 bootanim /system/bin/bootanimation，以执行bootanimation可执行文件。而设置系统属性service.bootanim.exit为0，则是为了后面终止booSEO靠我tanimation程序做准备，这时就将应用程序bootanimation启动起来了。

（当系统属性发生改变，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handlSEO靠我e_property_set_fd来处理的）

五、bootanimation_main.cpp

启动bootanimation可执行文件后，首先会执行到上面介绍过的bootanimation_main.cSEO靠我pp文件中的main函数：

里面的具体内容如下：

其中的bootAnimationDisabled()函数会检测系统属性，以获取是否播放开机动画的属性值并赋值给noBootAnimation，如果noBoSEO靠我otAnimation 为false，则直接退出程序，不进行播放开机动画。否则接下来就会启动一个Binder线程池，并且创建一个BootAnimation对象。这个BootAnimation对象就是用SEO靠我来显示第三个开机画面的。由于BootAnimation对象在显示第三个开机画面的过程中，需要与SurfaceFlinger服务通信，因此，应用程序bootanimation就需要启动一个Binder线SEO靠我程池。调用在BootAnimationUtil.cpp文件中其中的 bootAnimationDisabled()方法如下：

waitForSurfaceFlinger()方法主要做的事是将binderSEO靠我客户端的消息传递给service manager再由service manager寻找一个等待与sufaceFlinger通信的服务。

六、BootAnimation.cpp

在bootAnimationSEO靠我_main中有一个关键的类BootAnimation，这个类属于BootAnimation.cpp文件，解析该文件可以看的BootAnimation类的主要调用关系如下：

BootAnimation类继SEO靠我承了Thread类和IBinder::DeathRecipient类，其中 mSession是BootAnimation类的一个成员变量，它的类型为SurfaceComposerClient，是用来和SEO靠我SurfaceFlinger执行Binder进程间通信。

1、开机动画的启动

onFirstRef()—— 属于其父类RefBase，该函数在强引用sp新增引用计数時调用，就是当有sp包装的类初始化的时候SEO靠我调用；

根据源码可以看到，BootAnimation类间接地继承了RefBase类，并且重写了RefBase类的成员函数onFirstRef，当一个BootAnimation对象第一次被智能指针引用时，SEO靠我这个BootAnimation对象的成员函数onFirstRef就会被调用。BootAnimation类继承了Thread类，当BootAnimation类的成员函数onFirstRef调用了父类ThSEO靠我read的成员函数run之后，系统就会创建一个线程，这个线程在第一次运行之前，会调用BootAnimation类的成员函数readyToRun来执行一些Thread执行前的初始化工作:

后面再调用BooSEO靠我tAnimation类的成员函数threadLoop来显示开机画面,每个线程类都要实现的，在这里定义thread的执行内容。这个函数如果返回true，且没有调用requestExit()，则该函数会再SEO靠我次执行；如果返回false，则threadloop中的内容仅仅执行一次，线程就会退出。

显示完成之后，就会销毁前面所创建的EGLContext对象mContext、EGLSurface对象mSurfacSEO靠我e，以及EGLDisplay对象mDisplay等。android()方法里主要是使用方法绘制安卓字样，这边的退出使用的是checkExit（）；一般使用自定义动画播放，因此主要看一下movie方法里SEO靠我的主要调用方法：

这里使用了loadAnimation（）方法：

在loadAnimation方法使用后，播放动画，使用playAnimation方法：

2、开机动画的结束

在playAnimation方法和SEO靠我android方法中都有一个checkExit方法来负责检查是否退出动画；

这边主要是检测service.bootanim.exit的值，当属性值为1的时候，开机动画会requestExit,从而结束开SEO靠我机动画。这个属性值的更改主要涉及以下内容：

开机动画的结束是由系统进程启动AMS管理调度启动Launcher后结束的，因为安卓系统启动首先是启动init进程，init进程启动systemServer进程SEO靠我，该进程启动系统服务AMS,WMS,PMS,IMS，因此首先看到SystemServer.java文件中main方法，调用了run（），而run（）中又调用了startBootstrapServiceSEO靠我s()方法：

启动了ActivityManagerService服务和ActivityTaskManagerService(安卓10以后分出来主要负责Activity的管理和调度），在这个方法中并未启动SEO靠我Launcher，因此往下继续看代码，到startOtherServices方法中，会通知AMS开启systemReady（）方法

到ActivityManagerService.java中找到systSEO靠我emReady方法，在这个方法中将Launcher启动起来，当

launcher的主线程处于空闲时，就会向ActivityTaskManagerService发送一个activityIdle的消息：

这个SEO靠我地方的activityIdleInternal是ActivityStackSupervisor.java里的方法，与开机动画相关的方法如下：

这里面的checkFinishBootingLocked()SEO靠我方法会检测开机是否结束：

这个方法是会直接进入到postFinishBooting（）中，这个postFinishBooting方法是属于ActivityTaskManagerService.java中SEO靠我：

这个方法中调用了ActivityTaskManagerInternal里的两个抽象类，其中finishBooting是由AMS

enableScreenAfterBoot（）方法在ActivityTaSEO靠我skManagerService被重写了如下：

可以看到这里调用了WindowManagerService.java里方法，如下：

在这个方法里又调用了performEnableScreen（）如下：

其中SEO靠我调用了 checkBootAnimationCompleteLocked，这里会一直等开机动画结束，才会向AMS 发送bootAnimationComplete。没有接收到解锁广播，FallbakHoSEO靠我me 会一直运行。

设置为1以后，是通过handle将数据传输，看到handleMessage（）方法：

这里的bootAnimationComplete方法是ActivityManagerServiceSEO靠我.java里的

在这里看到finishBooting方法，finishBooting里面先判断开机动画有没有结束，如果没有结束，直接返回。如果已经结束，则经过一些处理，最后发送开机广播BOOT_COMPSEO靠我LETED。

如果开机动画停止，此时stop bootanim并且将service.bootanim.exit的值设为1。

在performEnableScreen()方法中跟surfaceFlingerSEO靠我进行通信，告知surfaceFlinger开机动画结束了

其中使用了IsurfaceComposer，于是到ISurfaceComposer.cpp查看对BOOT_FINISHED（也就是FIRST_CSEO靠我ALL_TRANSACTION）的处理，可以看到在BnSurfaceComposer::onTransact方法中：

这里会调用bootFinished函数，这个bootFinished函数的具体实现是SEO靠我在SurfaceFlinger.cpp中

在这个方法中可以看到该属性值是由WMS通信得到的，此时查看surfaceFlinger.cpp里对bootFinished方法的调用，其中在binderDiedSEO靠我方法对其进行了false处理，此时当开机动画结束后在BootAnimation.cpp中binderDied()方法，这个方法是当对象死掉或者其他情况导致该Binder结束时，就会回调binderDiSEO靠我ed()方法;这部分和SurfaceComposerClient类内部有一个实现了ISurfaceComposerClient接口的Binder代理对象mClient，这个Binder代理对象引用了SSEO靠我urfaceFlinger服务，SurfaceComposerClient类就是通过它来和SurfaceFlinger服务通信的。由于BootAnimation类引用了SurfaceFlinger服务SEO靠我，因此，当SurfaceFlinger服务意外死亡时，BootAnimation类就需要得到通知，并执行binderDied函数：

至此，开机动画的整个流程结束。

七、附录

BootAnimation.cpSEO靠我p方法主要作用表:

onFirstRef

建立BootAnimation进程与surfaceFlinger进程的通信，及加载资源

DisplayEventCallback

进行事件的处理以及调用surfaceSEO靠我ComposerClient里的getPhysicalDisplayToken（）进行物理屏幕的显示

TimeCheckThread

超时检测机制线程

addTimeDirWatch

增加时间监测

androiSEO靠我d

安卓原生动画播放方法

binderDied

当Binder机制的客户端死掉，导致了该Binder结束，会回调此方法(此处一般指surfaceflinger）

checkExit

检测开机动画是否停止

doThSEO靠我readLoop

超时检测线程的执行函数

drawClock

绘制时钟进行当前时间的显示

findBootAnimationFile

主要是初始化 mZipFileName

findBootAnimationFiSEO靠我leInternal

将mZipFileName存入索引

getEglConfig

绘制目标framebuffer的配置属性及显示窗口内容

handleEvent

handle事件，更新UI操作信息

handleSEO靠我Viewport

负责图表视图中可见的内容

initFont

加载字体资源

initTexture

加载系统默认UI资源，通过decodeImage来解码图片，并显示在SurfaceLayer之上

limitSuSEO靠我rfaceSize

该方法的作用是将width和height限制在设备GPU支持的范围内

loadAnimation

解析资源，加载动画文件，这里的mZipFileName就是在readyToRun中获取的SEO靠我动画文件位置

movie

自定义的开机动画

parseAnimationDesc

解析读取desc.txt文件，设置相应animation参数

parseColor

解析颜色

parsePosition

解析位置

paSEO靠我rseTextCoord

解析文本坐标

playAnimation

会拿到 mAnimation的图片，还有desc.txt中定义的图片分辨率，帧率等信息，依次播放part0,part1中图片，合成SurfSEO靠我ace，然后调用eglSwapBuffers(mDisplay, mSurface);动图给显示设备．

preloadAnimation

加载开机动画资源文件

preloadZip

用于图像的预加载阶段

proSEO靠我cessDisplayEvents

处理显示事件

readFile

读取文件

readyToRun

判断开机动画的压缩包是否存在，主要是对opengl工作环境进行初始化，初始化EGL环境，为送图做准备工作，做一SEO靠我个动画播放的预操作

releaseAnimation

释放动画资源

resizeSurface

调整开机动画的surface大小

threadLoop

显示开机画面,每个线程类都要实现的，在这里定义thread的SEO靠我执行内容。这个函数如果返回true，且没有调用requestExit()，则该函数会再次执行；如果返回false，则threadloop中的内容仅仅执行一次，线程就会退出。

updateIsTimeAcSEO靠我curate

记录最新修改的时间

decodeImage

解析图像信息，并存储