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日报 2022.4.8 Android PackageManagerService 工作原理及启动流程

qiguaw 2024-10-19 07:56:47 资源文章 23 ℃ 0 评论

2022.4.8

  1. 问题澄清;SRTP开关显示,组呼获取eapp version为空,设置SRTP为TRUE,DC中已经设置了数据,但是读取为空;

IP 为空,收到网络断开消息,DC设置为null;

  1. 设备鉴权822接口适配V4/公网终端分析,方案设计;
  1. TI OS适配,平台配置QCI开关方案实现;

Android 10.0 PackageManagerService(一)工作原理及启动流程-[Android取经之路]

摘要:PackageManagerService是Android系统核心服务之一,在Android中的非常重要,主要负责APK、jar包等的管理。

1.概述

PackageManagerService是Android系统核心服务之一,在Android中的非常重要,主要负责的功能如下:

解析 AndroidManifest.xml,主要包括AndroidManifest中节点信息的解析和target-name的分析和提炼

扫描本地文件,主要针对apk,主要是系统应用、本地安装应用等等。这部分会在下面仔细讲解。

管理本地apk,主要包括安装、删除等等。

下面称PackageManagerService为PKMS。

2.核心源码

/frameworks/base/core/java/android/app/ApplicationPackageManager.java

/frameworks/base/services/java/com/android/server/SystemServer.java

/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/PackageManagerService.java

/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/PackageDexOptimizer.java

/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/Installer.java

/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/Settings.java

/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/permission/BasePermission.java

/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/PackageManagerService.java

/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/permission/DefaultPermissionGrantPolicy.java

/frameworks/base/services/core/java/com/android/server/pm/permission/PermissionManagerService.java

/frameworks/base/core/java/android/content/pm/IPackageManager.aidl

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

/frameworks/base/core/java/com/android/server/SystemConfig.java

3.架构

3.1 PKMS 启动过程

3.2 PKMS 继承关系

3.3 权限管理


3.4 APK扫描

扫描APK的AndroidManifest.xml中的各个标签信息,

例如"application"、"overlay"、"permission"、"uses-permission"等信息。

再针对各个标签的子标签进程扫描,

例如application会扫描"activity"、"receiver"、"service"、"provider"等信息

后面会详细讲解扫描过程

4.启动过程

4.1 启动过程

PKMS服务由SystemServer进行启动,在SystemServer中startBootstrapServices()启动PKMS服务,再调用startOtherServices()进行dex优化,磁盘管理等功能,并让PKMS进入systemready状态。

启动调用栈如下图所示:


4.1.1 [SystemServer.java] startBootstrapServices()

说明:startBootstrapServices()首先启动Installer服务,也就是安装器,随后判断当前的设备是否处于加密状态,如果是则只是解析核心应用,接着调用PackageManagerService的静态方法main来创建pms对象

(1)启动Installer服务

(2)获取设备是否加密(手机设置密码),如果设备加密了,则只解析"core"应用

(3)调用PKMS main方法初始化PackageManagerService,其中调用PackageManagerService()构造函数创建了PKMS对象

(4)如果设备没有加密,操作它。管理A/B OTA dexopting。

源码:


private void startBootstrapServices() {

...

//(1)启动Installer

//阻塞等待installd完成启动,以便有机会创建具有适当权限的关键目录,如/data/user。

//我们需要在初始化其他服务之前完成此任务。

Installer installer = mSystemServiceManager.startService(Installer.class);

mActivityManagerService.setInstaller(installer);

...

//(2)获取设别是否加密(手机设置密码),如果设备加密了,则只解析"core"应用,mOnlyCore = true,后面会频繁使用该变量进行条件判断

String cryptState = VoldProperties.decrypt().orElse("");

if (ENCRYPTING_STATE.equals(cryptState)) {

Slog.w(TAG, "Detected encryption in progress - only parsing core apps");

mOnlyCore = true;

} else if (ENCRYPTED_STATE.equals(cryptState)) {

Slog.w(TAG, "Device encrypted - only parsing core apps");

mOnlyCore = true;

}


//(3)调用main方法初始化PackageManagerService,参考[4.1.3]

mPackageManagerService = PackageManagerService.main(mSystemContext, installer,

mFactoryTestMode != FactoryTest.FACTORY_TEST_OFF, mOnlyCore);


//PKMS是否是第一次启动

mFirstBoot = mPackageManagerService.isFirstBoot();


//(4)如果设备没有加密,操作它。管理A/B OTA dexopting。

if (!mOnlyCore) {

boolean disableOtaDexopt = SystemProperties.getBoolean("config.disable_otadexopt",

false);

OtaDexoptService.main(mSystemContext, mPackageManagerService);

}

...

}

4.1.2 [SystemServer.java]

startOtherServices()

说明:

(5)执行 updatePackagesIfNeeded ,完成dex优化;

(6)执行 performFstrimIfNeeded ,完成磁盘维护;

(7)调用systemReady,准备就绪。

源码:


private void startOtherServices() {

...

if (!mOnlyCore) {

...

//(5)如果设备没有加密,执行performDexOptUpgrade,完成dex优化;[参考4.3]

mPackageManagerService.updatePackagesIfNeeded();

}

...

//(6) 最终执行performFstrim,完成磁盘维护,[参考4.4]

mPackageManagerService.performFstrimIfNeeded();

...

//(7)PKMS准备就绪,[参考4.5]

mPackageManagerService.systemReady();

...

}

4.1.3 [PackageManagerService.java] main()

说明:

main函数主要工作:

(1)检查Package编译相关系统属性

(2)调用PackageManagerService构造方法

(3)启用部分应用服务于多用户场景

(4)往ServiceManager中注册”package”和”package_native”。

源码:

public static PackageManagerService main(Context context, Installer installer,

boolean factoryTest, boolean onlyCore) {

// (1)检查Package编译相关系统属性

PackageManagerServiceCompilerMapping.checkProperties();


//(2)调用PackageManagerService构造方法,参考[4.2]

PackageManagerService m = new PackageManagerService(context, installer,

factoryTest, onlyCore);

//(3)启用部分应用服务于多用户场景

m.enableSystemUserPackages();


//(4)往ServiceManager中注册”package”和”package_native”。

ServiceManager.addService("package", m);

final PackageManagerNative pmn = m.new PackageManagerNative();

ServiceManager.addService("package_native", pmn);

return m;

}

PKMS初始化时的核心部分为PackageManagerService()构造函数的内容,我们下面就来分析该流程

4.2 PKMS构造函数分析

PKMS的构造函数中由两个重要的锁(mInstallLock、mPackages) 和5个阶段构成,下面会详细的来分析这些内容。

mInstallLock :用来保护所有安装apk的访问权限,此操作通常涉及繁重的磁盘数据读写等操作,并且是单线程操作,故有时候会处理很慢。

此锁不会在已经持有mPackages锁的情况下火的,反之,在已经持有mInstallLock锁的情况下,立即获取mPackages是安全的

mPackages:用来解析内存中所有apk的package信息及相关状态。

5个阶段:

阶段1:BOOT_PROGRESS_PMS_START

阶段2:BOOT_PROGRESS_PMS_SYSTEM_SCAN_START

阶段3:BOOT_PROGRESS_PMS_DATA_SCAN_START

阶段4:BOOT_PROGRESS_PMS_SCAN_END

阶段5:BOOT_PROGRESS_PMS_READY

PKMS服务也是通过binder进行通信,IPackageManager.aidl由工具转换后自动生成binder的服务端IPackageManager.Stub和客户端IPackageManager.Stub.Proxy,具体关系如图:

Binder服务端:PackageManagerService继承于IPackageManager.Stub;

Binder客户端:ApplicationPackageManager(简称APM)的成员变量mPM继承于IPackageManager.Stub.Proxy; 本身APM是继承于PackageManager对象。

4.2.1 [PackageManagerService.java]

说明:IPackageManager.Stub是IPackageManager.aidl自动生成的,正好也说明了PKMS是service端的,通过binder交互

源码:

public class PackageManagerService extends IPackageManager.Stub

implements PackageSender {

}

4.2.2 [PackageManagerService.java] PackageManagerService()

说明:PackageManagerService构造函数

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