Android应用程序安装过程解析(源码角度)（上篇） |
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Android应用程序安装过程解析 1.程序安装的4大步骤 （1） 拷贝apk文件到指定目录在Android系统中，apk安装文件是会被保存起来的，默认情况下，用户安装的apk首先会被拷贝到 /data/app 目录下。 /data/app目录是用户有权限访问的目录，在安装apk的时候会自动选择该目录存放用户安装的文件，而系统出厂的apk文件则被放到了 /system 分区下,包括 /system/app，/system/vendor/app，以及 /system/priv-app 等等，该分区只有Root权限的用户才能访问，这也就是为什么在没有Root手机之前，我们无法删除系统出厂的app的原因了。 （2） 解压apk，拷贝文件，创建应用的数据目录为了加快app的启动速度，apk在安装的时候，会首先将app的可执行文件（dex）拷贝到 /data/dalvik-cache 目录，缓存起来。 然后，在/data/data/目录下创建应用程序的数据目录（以应用的包名命名），存放应用的相关数据，如数据库、xml文件、cache、二进制的so动态库等等。 （3） 解析apk的AndroidManifinest.xml文件Android系统中，也有一个类似注册表的东西，用来记录当前所有安装的应用的基本信息，每次系统安装或者卸载了任何apk文件，都会更新这个文件。这个文件位于如下目录： /data/system/packages.xml 系统在安装apk的过程中，会解析apk的AndroidManifinest.xml文件，提取出这个apk的重要信息写入到packages.xml文件中，这些信息包括：权限、应用包名、APK的安装位置、版本、userID等等。 由此，我们就知道了为啥一些应用市场和软件管理类的app能够很清楚地知道当前手机所安装的所有的app，以及这些app的详细信息了。 另外一件事就是Linux的用户Id和用户组Id，以便他可以获得合适的运行权限。 以上这些都是由PackageServiceManager完成的，下面我们会重点介绍PackageServiceManager。 （4） 显示快捷方式这些应用程序只是相当于在PackageManagerService服务注册好了，如果我们想要在Android桌面上看到这些应用程序，还需要有一个Home应用程序，负责从PackageManagerService服务中把这些安装好的应用程序取出来，并以友好的方式在桌面上展现出来，例如以快捷图标的形式。在Android系统中，负责把系统中已经安装的应用程序在桌面中展现出来的Home应用程序就是Launcher了 2.PackageManagerService的启动过程Android系统在启动的过程中，会启动一个应用程序管理服务PackageManagerService，这个服务负责扫描系统中特定的目录，找到里面的应用程序文件，即以Apk为后缀的文件，然后对这些文件进解析，得到应用程序的相关信息。应用程序管理服务PackageManagerService安装应用程序的过程，其实就是解析析应用程序配置文件AndroidManifest.xml的过程，并从里面得到得到应用程序的相关信息，例如得到应用程序的组件Activity、Service、Broadcast Receiver和Content Provider等信息，有了这些信息后，通过ActivityManagerService这个服务，我们就可以在系统中正常地使用这些应用程序了。应用程序管理服务PackageManagerService是系统启动的时候由SystemServer组件启动的，启后它就会执行应用程序安装的过程，因此，本文将从SystemServer启动PackageManagerService服务的过程开始分析系统中的应用程序安装的过程。 下面我们具体分析每一个步骤。 Step 1. SystemServer.main这个函数定义在frameworks/base/services/Java/com/android/server/SystemServer.java文件中： public class SystemServer { ...... native public static void init1(String[] args); ...... public static void main(String[] args) { ...... init1(args); ...... } ...... }SystemServer组件是由Zygote进程负责启动的，启动的时候就会调用它的main函数，这个函数主要调用了JNI方法init1来做一些系统初始化的工作。 Step 2. SystemServer.init1这个函数是一个JNI方法，实现在 frameworks/base/services/jni/com_android_server_SystemServer.cpp文件中： namespace android { extern "C" int system_init(); static void android_server_SystemServer_init1(JNIEnv* env, jobject clazz) { system_init(); } /* * JNI registration. */ static JNINativeMethod gMethods[] = { /* name, signature, funcPtr */ { "init1", "([Ljava/lang/String;)V", (void*) android_server_SystemServer_init1 }, }; int register_android_server_SystemServer(JNIEnv* env) { return jniRegisterNativeMethods(env, "com/android/server/SystemServer", gMethods, NELEM(gMethods)); } }; // namespace android这个函数很简单，只是调用了system_init函数来进一步执行操作。 Step 3. libsystem_server.system_init函数system_init实现在libsystem_server库中，源代码位于frameworks/base/cmds/system_server/library/system_init.cpp文件中： extern "C" status_t system_init() { LOGI("Entered system_init()"); sp proc(ProcessState::self()); sp sm = defaultServiceManager(); LOGI("ServiceManager: %p\n", sm.get()); sp grim = new GrimReaper(); sm->asBinder()->linkToDeath(grim, grim.get(), 0); char propBuf[PROPERTY_VALUE_MAX]; property_get("system_init.startsurfaceflinger", propBuf, "1"); if (strcmp(propBuf, "1") == 0) { // Start the SurfaceFlinger SurfaceFlinger::instantiate(); } // Start the sensor service SensorService::instantiate(); // On the simulator, audioflinger et al don't get started the // same way as on the device, and we need to start them here if (!proc->supportsProcesses()) { // Start the AudioFlinger AudioFlinger::instantiate(); // Start the media playback service MediaPlayerService::instantiate(); // Start the camera service CameraService::instantiate(); // Start the audio policy service AudioPolicyService::instantiate(); } // And now start the Android runtime. We have to do this bit // of nastiness because the Android runtime initialization requires // some of the core system services to already be started. // All other servers should just start the Android runtime at // the beginning of their processes's main(), before calling // the init function. LOGI("System server: starting Android runtime.\n"); AndroidRuntime* runtime = AndroidRuntime::getRuntime(); LOGI("System server: starting Android services.\n"); runtime->callStatic("com/android/server/SystemServer", "init2"); // If running in our own process, just go into the thread // pool. Otherwise, call the initialization finished // func to let this process continue its initilization. if (proc->supportsProcesses()) { LOGI("System server: entering thread pool.\n"); ProcessState::self()->startThreadPool(); IPCThreadState::self()->joinThreadPool(); LOGI("System server: exiting thread pool.\n"); } return NO_ERROR; }这个函数首先会初始化SurfaceFlinger、SensorService、AudioFlinger、MediaPlayerService、CameraService和AudioPolicyService这几个服务，然后就通过系统全局唯一的AndroidRuntime实例变量runtime的callStatic来调用SystemServer的init2函数了。关于这个AndroidRuntime实例变量runtime的相关资料，可能参考前面一篇文章Android应用程序进程启动过程的源代码分析一文。 Step 4. AndroidRuntime.callStatic这个函数定义在frameworks/base/core/jni/AndroidRuntime.cpp文件中： /* * Call a static Java Programming Language function that takes no arguments and returns void. */ status_t AndroidRuntime::callStatic(const char* className, const char* methodName) { JNIEnv* env; jclass clazz; jmethodID methodId; env = getJNIEnv(); if (env == NULL) return UNKNOWN_ERROR; clazz = findClass(env, className); if (clazz == NULL) { LOGE("ERROR: could not find class '%s'\n", className); return UNKNOWN_ERROR; } methodId = env->GetStaticMethodID(clazz, methodName, "()V"); if (methodId == NULL) { LOGE("ERROR: could not find method %s.%s\n", className, methodName); return UNKNOWN_ERROR; } env->CallStaticVoidMethod(clazz, methodId); return NO_ERROR; }这个函数调用由参数className指定的java类的静态成员函数，这个静态成员函数是由参数methodName指定的。上面传进来的参数className的值为"com/android/server/SystemServer"，而参数methodName的值为"init2"，因此，接下来就会调用SystemServer类的init2函数了。 Step 5. SystemServer.init2这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java文件中： public class SystemServer { ...... public static final void init2() { Slog.i(TAG, "Entered the Android system server!"); Thread thr = new ServerThread(); thr.setName("android.server.ServerThread"); thr.start(); } }这个函数创建了一个ServerThread线程，PackageManagerService服务就是这个线程中启动的了。这里调用了ServerThread实例thr的start函数之后，下面就会执行这个实例的run函数了。 Step 6. ServerThread.run这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java文件中： class ServerThread extends Thread { ...... @Override public void run() { ...... IPackageManager pm = null; ...... // Critical services... try { ...... Slog.i(TAG, "Package Manager"); pm = PackageManagerService.main(context, factoryTest != SystemServer.FACTORY_TEST_OFF); ...... } catch (RuntimeException e) { Slog.e("System", "Failure starting core service", e); } ...... } ...... }这个函数除了启动PackageManagerService服务之外，还启动了其它很多的服务，例如在前面学习Activity和Service的几篇文章中经常看到的ActivityManagerService服务，有兴趣的读者可以自己研究一下。 Step 7. PackageManagerService.main这个函数定义在frameworks/base/services/java/com/android/server/PackageManagerService.java文件中： class PackageManagerService extends IPackageManager.Stub { ...... public static final IPackageManager main(Context context, boolean factoryTest) { PackageManagerService m = new PackageManagerService(context, factoryTest); ServiceManager.addService("package", m); return m; } ...... }接着看下一篇 方法最后我们可以看到再次调用安装接口完成安装。 对于mSetting的介绍还不完善，后续会继续补充 本文是读过下面的几篇博客和Android系统源代码情景分析之后写成的，感谢各位作者。 参考： http://ticktick.blog.51cto.com/823160/1669525http://blog.csdn.net/hdhd588/article/details/6739281http://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/6766010 《Android系统源代码情景分析》 |
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