PackageManagerService(2)扫描目录并解析APK

ゝ一纸荒年。 2022-12-05 15:17 372阅读 0赞

在 [PackageManagerService(1)扫描前的准备][PackageManagerService_1] 文章中，分析了 PKMS ( PackageManagerService ) 在扫描之前的准备工作，这篇文章来分析扫描目录并解析APK的过程。

扫描目录并解析APK这个过程，伴随着大量升级相关的代码，但是我要提醒一句，我们现在分析的目标是系统首次开机，并不会把系统升级的代码混淆在一起分析。

# 扫描目录，解析APK #

public PackageManagerService(Context context, Installer installer,
                                     boolean factoryTest, boolean onlyCore) { 
            synchronized (mInstallLock) { 
                // writer
                synchronized (mPackages) { 
                    // 判断是否首次开机
                    mFirstBoot = !mSettings.readLPw(sUserManager.getUsers(false));
    
                    // 承接上文继续分析...
    
                    // 创建缓存目录，用于缓存扫描结果
                    mCacheDir = preparePackageParserCache(); 
    
                    int scanFlags = SCAN_BOOTING | SCAN_INITIAL;
    
                    if (mIsUpgrade || mFirstBoot) { 
                        // 注意，首次开机还要加上这个扫描flag
                        scanFlags = scanFlags | SCAN_FIRST_BOOT_OR_UPGRADE;
                    }                
    
                    // 扫描目录并解析APK
                    //先扫描Overlay APK
                    scanDirTracedLI(new File(VENDOR_OVERLAY_DIR),
                            mDefParseFlags | PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM_DIR,
                            scanFlags | SCAN_AS_SYSTEM | SCAN_AS_VENDOR,
                            0);
    
                    // 还会扫描其它分区的overlay目录，例如/product/overlay, /product_services/overlay 等等。
                    // ...
    
                    // 保存静态overlay包的信息，这些信息会在后面解析APK时用到
                    mParallelPackageParserCallback.findStaticOverlayPackages();
    
                    // /system/framework目录，这个目录下只有一个apk，那就是framework-res.apk
                    scanDirTracedLI(frameworkDir,
                            mDefParseFlags | PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM_DIR,
                            scanFlags | SCAN_NO_DEX | SCAN_AS_SYSTEM | SCAN_AS_PRIVILEGED,
                            0);
    
                    // 扫描其它分区的目录, 方法与上面的一致....
    
                }
            }
        }

在扫描之前，会通过`preparePackageParserCache()`创建一个缓存目录，用来缓存扫描APK结果。如此一来，下次开机，如果缓存有效，就可以直接从缓存中获取apk信息，而不用再扫描APK了，这样加快了不是首次开机的速度。

开始扫描APK时，首先扫描的是Overlay APK，目录有`/vendor/overlay`, `/product/overlay`, `/product_services/overlay`, `/odm/overlay`, `/oem/overlay`。因此如果你想生成Overlay APK，那么必须编译到这些目录下。

什么是Overlay APK？Overlay APK是用来覆盖目标APK的资源的，然而仅限于`res/values`目录下的资源，例如替换应用的名字，主题等等。因此也称为运行时资源覆盖(Runtime Resource Overlay)。

然而，为了保证RRO生效，需要在使用静态的RRO，例如

其中`isStatic`属性为`true`表示这个RRO是静态的，它会覆盖目标应用(`targetPackage`属性指定的应用)的资源。

`mParallelPackageParserCallback.findStaticOverlayPackages()`方法保存的就是静态RRO。这个将在后面解析APK时用到。

> 本文的目标是PackageManagerService扫描并解析APK，至于Overlay APK的代码，还请大家自行分析。

那么现在我们来看看`scanDirTracedLI()`是如何扫描目录并解析APK的

private void scanDirLI(File scanDir, int parseFlags, int scanFlags, long currentTime) { 
            final File[] files = scanDir.listFiles();
            if (ArrayUtils.isEmpty(files)) { 
                Log.d(TAG, "No files in app dir " + scanDir);
                return;
            }
            /** * mCacheDir用于缓存apk信息 * mParallelPackageParserCallback用于在解析时提供overlay资源 */
            try (ParallelPackageParser parallelPackageParser = new ParallelPackageParser(
                    mSeparateProcesses, mOnlyCore, mMetrics, mCacheDir,
                    mParallelPackageParserCallback)) { 
                int fileCount = 0;
                for (File file : files) { 
                    // 必须是.apk或者目录
                    final boolean isPackage = (isApkFile(file) || file.isDirectory())
                            && !PackageInstallerService.isStageName(file.getName());
                    if (!isPackage) { 
                        continue;
                    }
                    // 1. 提交APK文件，并行解析
                    parallelPackageParser.submit(file, parseFlags);
                    fileCount++;
                }
    
                // 2. 处理扫描结果
                for (; fileCount > 0; fileCount--) { 
                    // APK数据保存在ParseResult.pkg中，类型为PackageParser.Package
                    ParallelPackageParser.ParseResult parseResult = parallelPackageParser.take();
                    Throwable throwable = parseResult.throwable;
                    int errorCode = PackageManager.INSTALL_SUCCEEDED;
    
                    if (throwable == null) { 
                        // 使用<static-library>生成的静态库，需要重新设置包名，形式为package_libVersion
                        if (parseResult.pkg.applicationInfo.isStaticSharedLibrary()) { 
                            renameStaticSharedLibraryPackage(parseResult.pkg);
                        }
                        try { 
                            // 扫描，并返回一个新的结果
                            // 注意最后一个参数user，值为null
                            scanPackageChildLI(parseResult.pkg, parseFlags, scanFlags,
                                    currentTime, null);
                        } 
                        // ...
                    } 
    				// ...
                }
            }
        }

`ParallelPackageParser` 是一个并行的APK解析器，通过`ParallelPackageParser#submit()` 方法，向线程池提交待解析的APK，然后通过`ParallelPackageParser#take()` 来不断地获取结果，用于扫描处理。

## 提交并解析APK ##

现在来看下 `ParallelPackageParser#submit()` 如何提交并解析APK

public void submit(File scanFile, int parseFlags) { 
            mService.submit(() -> { 
                // ParseResult只有三个变量
                // pkg变量保存扫描的结果
                // scanFile保存扫描的文件
                // throwable保存扫描出现的异常
                ParseResult pr = new ParseResult();
                Trace.traceBegin(TRACE_TAG_PACKAGE_MANAGER, "parallel parsePackage [" + scanFile + "]");
                try { 
                    PackageParser packageParser = new PackageParser();
                    packageParser.setSeparateProcesses(mSeparateProcesses);
                    packageParser.setOnlyCoreApps(mOnlyCore);
                    packageParser.setDisplayMetrics(mMetrics);
                    packageParser.setCacheDir(mCacheDir);
                    packageParser.setCallback(mPackageParserCallback);
                    pr.scanFile = scanFile;
                    // 通过PackageParser解析APK，并返回解析结果
                    // 解析结果的类型为 PackageParser.Package
                    pr.pkg = parsePackage(packageParser, scanFile, parseFlags);
                } catch (Throwable e) { 
                    pr.throwable = e;
                } finally { 
                    Trace.traceEnd(TRACE_TAG_PACKAGE_MANAGER);
                }
                try { 
                    // 把解析的结果添加到队列中
                    mQueue.put(pr);
                } catch (InterruptedException e) { 
                    Thread.currentThread().interrupt();
                    mInterruptedInThread = Thread.currentThread().getName();
                }
            });
        }

这里向线程池中提交了一个请求，在这个请求中，会通过`parsePackage()`解析APK，然后把解析结果添加到一个类型为`BlockingQueue`的`mQueue`中。后面在处理解析结果的时候，那个解析结果就是从`mQueue`中获取的。

现在来看下 `parsePackage()` 是如何解析APK的

protected PackageParser.Package parsePackage(PackageParser packageParser, File scanFile,
                int parseFlags) throws PackageParser.PackageParserException { 
            // 第三个参数表示是否使用缓存，这样会提升开机效率
            return packageParser.parsePackage(scanFile, parseFlags, true /* useCaches */);
        }

原来就是通过`PackageParser#parsePackage()`来解析的，注意第三个参数的值为 true ，它代表对解析结果使用缓存。

// frameworks/base/core/java/android/content/pm/PackageParser.java
    	
        public Package parsePackage(File packageFile, int flags, boolean useCaches)
                throws PackageParserException { 
            // 1. 获取有效的缓存结果
            Package parsed = useCaches ? getCachedResult(packageFile, flags) : null;
            if (parsed != null) { 
                return parsed;
            }
    
            long parseTime = LOG_PARSE_TIMINGS ? SystemClock.uptimeMillis() : 0;
            if (packageFile.isDirectory()) { 
                parsed = parseClusterPackage(packageFile, flags);
            } else { 
                // 2. 解析APK
                parsed = parseMonolithicPackage(packageFile, flags);
            }
    
            long cacheTime = LOG_PARSE_TIMINGS ? SystemClock.uptimeMillis() : 0;
            // 3. 把解析的结果进行缓存
            // 原理是把解析的数据分解为字节数组，然后写入到缓存文件中
            cacheResult(packageFile, flags, parsed);
            return parsed;
        }

从这里可以看出，整个解析过程使用了缓存，但是本文不打算分析这个缓存的机制，有兴趣的同学可以研究下，并不难。

而解析APK使用的是`parseMonolithicPackage()`

public Package parseMonolithicPackage(File apkFile, int flags) throws PackageParserException { 
            // 这里只是简单解析了AndroidManifest.xml的某些属性，这里主要是为了Split APK功能，本文不讨论
            final PackageLite lite = parseMonolithicPackageLite(apkFile, flags);
    
            // ...
    
            final SplitAssetLoader assetLoader = new DefaultSplitAssetLoader(lite, flags);
            try { 
                final Package pkg = parseBaseApk(apkFile, assetLoader.getBaseAssetManager(), flags);
                // PackageParser.Package.codePath存储了apk的全路径
                pkg.setCodePath(apkFile.getCanonicalPath());
                pkg.setUse32bitAbi(lite.use32bitAbi);
                return pkg;
            }
    
            // ...
        }

这一步解析加入了Split APK解析功能，如果大家想了解Split APK功能是如何实现的，看完本文可自行分析。

那么接下来是使用`parseBaseApk()`来继续解析APK

private Package parseBaseApk(File apkFile, AssetManager assets, int flags)
                throws PackageParserException { 
            final String apkPath = apkFile.getAbsolutePath();
    
            // ...
    
            mParseError = PackageManager.INSTALL_SUCCEEDED;
            mArchiveSourcePath = apkFile.getAbsolutePath();
    
            XmlResourceParser parser = null;
            try { 
                final int cookie = assets.findCookieForPath(apkPath);
                if (cookie == 0) { 
                    throw new PackageParserException(INSTALL_PARSE_FAILED_BAD_MANIFEST,
                            "Failed adding asset path: " + apkPath);
                }
    
                // 1. 打开AndroidManifest.xml的解析器
                parser = assets.openXmlResourceParser(cookie, ANDROID_MANIFEST_FILENAME);
    
                // 2. 获取APK的资源
                final Resources res = new Resources(assets, mMetrics, null);
    
                final String[] outError = new String[1];
    
                // 3. 解析AndroidManifest.xml
                final Package pkg = parseBaseApk(apkPath, res, parser, flags, outError);
    
                if (pkg == null) { 
                    throw new PackageParserException(mParseError,
                            apkPath + " (at " + parser.getPositionDescription() + "): " + outError[0]);
                }
    
                pkg.setVolumeUuid(volumeUuid);
                pkg.setApplicationVolumeUuid(volumeUuid);
                pkg.setBaseCodePath(apkPath);
                pkg.setSigningDetails(SigningDetails.UNKNOWN);
    
                return pkg;
    
            }
    
            // ...
        }

第一步，打开了AndroidManifest.xml的解析器，第二步，获取了APK的资源 ，第三步正式解析AndroidManifest.xml

private Package parseBaseApk(String apkPath, Resources res, XmlResourceParser parser, int flags,
                                     String[] outError) throws XmlPullParserException, IOException { 
            // 省略Split APK功能的代码...
    
            if (mCallback != null) { 
                // 这里获取的就是刚才解析的静态RRO路径
                String[] overlayPaths = mCallback.getOverlayPaths(pkgName, apkPath);
                if (overlayPaths != null && overlayPaths.length > 0) { 
                    for (String overlayPath : overlayPaths) { 
                        // 向Resource添加Overlay资源，如此一来，RRO资源是生效了
                        res.getAssets().addOverlayPath(overlayPath);
                    }
                }
            }
    
            // 这个Package就是保存解析APK结果的地方
            final Package pkg = new Package(pkgName);
    
            // 以下解析并保存了<manifest>标签的属性
            TypedArray sa = res.obtainAttributes(parser,
                    com.android.internal.R.styleable.AndroidManifest);
    
            pkg.mVersionCode = sa.getInteger(
                    com.android.internal.R.styleable.AndroidManifest_versionCode, 0);
            pkg.mVersionCodeMajor = sa.getInteger(
                    com.android.internal.R.styleable.AndroidManifest_versionCodeMajor, 0);
            pkg.applicationInfo.setVersionCode(pkg.getLongVersionCode());
            pkg.baseRevisionCode = sa.getInteger(
                    com.android.internal.R.styleable.AndroidManifest_revisionCode, 0);
            pkg.mVersionName = sa.getNonConfigurationString(
                    com.android.internal.R.styleable.AndroidManifest_versionName, 0);
            if (pkg.mVersionName != null) { 
                pkg.mVersionName = pkg.mVersionName.intern();
            }
    
            pkg.coreApp = parser.getAttributeBooleanValue(null, "coreApp", false);
    
            pkg.mCompileSdkVersion = sa.getInteger(
                    com.android.internal.R.styleable.AndroidManifest_compileSdkVersion, 0);
            pkg.applicationInfo.compileSdkVersion = pkg.mCompileSdkVersion;
            pkg.mCompileSdkVersionCodename = sa.getNonConfigurationString(
                    com.android.internal.R.styleable.AndroidManifest_compileSdkVersionCodename, 0);
            if (pkg.mCompileSdkVersionCodename != null) { 
                pkg.mCompileSdkVersionCodename = pkg.mCompileSdkVersionCodename.intern();
            }
            pkg.applicationInfo.compileSdkVersionCodename = pkg.mCompileSdkVersionCodename;
    
            sa.recycle();
    
            // 继续解析
            return parseBaseApkCommon(pkg, null, res, parser, flags, outError);
        }

在这一步中，我们可以看到，它把静态的RRO资源加入到了APK资源中，如此一来，RRO资源就会覆盖APK的资源 。

之后创建了一个`PackageParser.Package`对象，这个对象就是用来保存解析结果的，在这一步中，解析了`<manifest>`标签的属性。然后通过`parseBaseApkCommon()`继续解析

> 我们在看代码的时候 ，一定是思路明确，搞清楚代码到底在做什么，这样就会形成一个完整的逻辑。

private Package parseBaseApkCommon(Package pkg, Set<String> acceptedTags, Resources res,
                                           XmlResourceParser parser, int flags, String[] outError) throws ...{ 
            TypedArray sa = res.obtainAttributes(parser,
                    com.android.internal.R.styleable.AndroidManifest);
    
            // 解析sharedUserId属性
            String str = sa.getNonConfigurationString(
                    com.android.internal.R.styleable.AndroidManifest_sharedUserId, 0);
            if (str != null && str.length() > 0) { 
                String nameError = validateName(str, true, true);
                if (nameError != null && !"android".equals(pkg.packageName)) { 
                    outError[0] = "<manifest> specifies bad sharedUserId name \""
                            + str + "\": " + nameError;
                    mParseError = PackageManager.INSTALL_PARSE_FAILED_BAD_SHARED_USER_ID;
                    return null;
                }
                pkg.mSharedUserId = str.intern();
                pkg.mSharedUserLabel = sa.getResourceId(
                        com.android.internal.R.styleable.AndroidManifest_sharedUserLabel, 0);
            }
    
            while ((type = parser.next()) != XmlPullParser.END_DOCUMENT
                    && (type != XmlPullParser.END_TAG || parser.getDepth() > outerDepth)) { 
                if (tagName.equals(TAG_APPLICATION)) { 
                    // ...
    
                    foundApp = true;
                    // 解析<application>各种属性以及各种子标签
                    if (!parseBaseApplication(pkg, res, parser, flags, outError)) { 
                        return null;
                    }
                } else if (tagName.equals(TAG_OVERLAY)) { 
    
                } else if (tagName.equals(TAG_PERMISSION)) { 
    
                } else if (tagName.equals(TAG_ORIGINAL_PACKAGE)) { 
    
                }
    
                // ...
            }
    
            return pkg;
        }

从整体看，这一步主要就是为解析`<manifest>`下的各种子标签，例如我们最熟悉的`<application>`标签。

> 如果你想知道Overlay APK的事情，在这里可以分析下`TAG_OVERLAY` 分支的代码。

当然，我不可能把这里所有标签都分析完，这肯定不现实。但是后面的分析可能会用到，那怎么办呢？我们可以大致看一下有个映象，如果后面分析到相关的地方，再回头来查询一下即可。用一句话总结就是，按需分析。这样可以大提升了我们分析源码的效率。

现在，对于提交APK解析这一步，解析APK过程已经分析完毕，让我们回到这一步的出发点的代码

public void submit(File scanFile, int parseFlags) { 
            mService.submit(() -> { 
                // ParseResult只有三个变量
                // pkg变量保存扫描的结果
                // scanFile保存扫描的文件
                // throwable保存扫描出现的异常
                ParseResult pr = new ParseResult();
                Trace.traceBegin(TRACE_TAG_PACKAGE_MANAGER, "parallel parsePackage [" + scanFile + "]");
                try { 
                    PackageParser pp = new PackageParser();
                    pp.setSeparateProcesses(mSeparateProcesses);
                    pp.setOnlyCoreApps(mOnlyCore);
                    pp.setDisplayMetrics(mMetrics);
                    pp.setCacheDir(mCacheDir);
                    pp.setCallback(mPackageParserCallback);
                    pr.scanFile = scanFile;
                    // 1. 解析APK，并将结果保存到ParseResult.pkg中
                    pr.pkg = parsePackage(pp, scanFile, parseFlags);
                } catch (Throwable e) { 
                    pr.throwable = e;
                } finally { 
                    Trace.traceEnd(TRACE_TAG_PACKAGE_MANAGER);
                }
                try { 
                    // 2. 把解析的结果添加到队列中
                    mQueue.put(pr);
                } catch (InterruptedException e) { 
                    // ...
                }
            });
        }

解析APK完成后，就会把结果添加到`mQueue`中。那么在下一步中，会不断从`mQueue`中取出结果来处理。

> framework的分析是一个异常艰辛的过程，每次分析完一大步后，需要给自己一点点掌声鼓励自己继续坚持下去。

## 处理APK解析结果 ##

让我们再回到扫描开始的地方

现在我们已经分析完了APK解析的过程，现在来分析处理处理结果的过程，这个处理过程包含了大量的系统升级的代码，这个过程也是异常的复杂。但是本文的目标是系统首次开机，因此我会过滤掉系统升级的代码。现在我们来看看`scanPackageChildLI()`如何处理扫描的结果

private PackageParser.Package scanPackageChildLI(PackageParser.Package pkg,
                                                         final @ParseFlags int parseFlags, @ScanFlags int scanFlags, long currentTime,
                                                         @Nullable UserHandle user)
                throws PackageManagerException { 
    
            if ((scanFlags & SCAN_CHECK_ONLY) == 0) { 
                // <application>下的<package>标签只对debug版本有用
                // 可以发现SCAN_CHECK_ONLY与<package>相关，也就是与debug版本有关
                if (pkg.childPackages != null && pkg.childPackages.size() > 0) { 
                    scanFlags |= SCAN_CHECK_ONLY;
                }
            } else { 
                scanFlags &= ~SCAN_CHECK_ONLY;
            }
    
            // Scan the parent
            // 继续处理扫描的结果
            PackageParser.Package scannedPkg = addForInitLI(pkg, parseFlags,
                    scanFlags, currentTime, user);
    
            // Scan the children
            // <application>下的<package>标签只对debug版本有用
            final int childCount = (pkg.childPackages != null) ? pkg.childPackages.size() : 0;
            for (int i = 0; i < childCount; i++) { 
                PackageParser.Package childPackage = pkg.childPackages.get(i);
                addForInitLI(childPackage, parseFlags, scanFlags,
                        currentTime, user);
            }
    
            if ((scanFlags & SCAN_CHECK_ONLY) != 0) { 
                return scanPackageChildLI(pkg, parseFlags, scanFlags, currentTime, user);
            }
    
            // 然而这个返回结果好像并没有用到
            return scannedPkg;
        }

这一步正如方法名 scanPackageChildLI 所示，处理的是`<manifest>`下的`<package>`标签，并且标志位`SCAN_CHECK_ONLY`也就为此面设置的。但是这个功能只与DEBUG版本有关，大家可以自行查询`<pacakge>`标签的解析过程，所以以后关于`SCAN_CHECK_ONLY`这方面的代码一概忽略。

在这一步中，使用了`addForInitLI()`来继续处理扫描的结果。

/** * 注意，第一个参数pkg指的是解析APK的结果 */
        private PackageParser.Package addForInitLI(PackageParser.Package pkg,
                                                   @ParseFlags int parseFlags, @ScanFlags int scanFlags, long currentTime,
                                                   @Nullable UserHandle user)
            // 省略了大量的关于系统升级的代码 ...
    
            // 继续处理
            final ScanResult scanResult = scanPackageNewLI(pkg, parseFlags, scanFlags
                    | SCAN_UPDATE_SIGNATURE, currentTime, user);
    
            if (scanResult.success) { 
                synchronized (mPackages) { 
                    boolean appIdCreated = false;
                    try { 
                        final String pkgName = scanResult.pkgSetting.name;
                        // 对重新扫描的结果做一些调整
                        final Map<String, ReconciledPackage> reconcileResult = reconcilePackagesLocked(
                                new ReconcileRequest(
                                        Collections.singletonMap(pkgName, scanResult),
                                        mSharedLibraries, // 保存了系统配置文件中<library>信息
                                        mPackages, // 系统首次启动时，还是空的
                                        Collections.singletonMap(
                                                pkgName, getSettingsVersionForPackage(pkg)),
                                        Collections.singletonMap(pkgName,
                                                getSharedLibLatestVersionSetting(scanResult))),
                                mSettings.mKeySetManagerService);
                        // 赋予uid
                        appIdCreated = optimisticallyRegisterAppId(scanResult);
                        // 提交信息进行保存
                        commitReconciledScanResultLocked(reconcileResult.get(pkgName));
                    } catch (PackageManagerException e) { 
                        if (appIdCreated) { 
                            cleanUpAppIdCreation(scanResult);
                        }
                        throw e;
                    }
                }
            }
    
            // ...
    
            return scanResult.pkgSetting.pkg;
        }

这里省略了大量的关于系统升级的代码，剩下的这些就是关于首次开机过程中，处理扫描结果的代码，可以看到分为了三步

1.  `scanPackageNewLI()`用于重新扫描，记住，第一个参数`pkg`的类型为`PackageParser.Package`，它代表首次扫描的结果。
2.  `reconcilePackagesLocked()`对重新扫描的结果进行一些小的调整。
3.  `commitReconciledScanResultLocked()`提交结果进行保存，例如把结果写到`packages.xml`中。

下面我们再分三步来解析这个过程。

### 重新扫描 ###

重新扫描调用如下代码

final ScanResult scanResult = scanPackageNewLI(pkg, parseFlags, scanFlags
                    | SCAN_UPDATE_SIGNATURE, currentTime, user);

可以看到扫描参数`scanFlags`添加了一个标志位`SCAN_UPDATE_SIGNATURE`，这表示在这次重新扫描的过程中，需要更新签名信息。

private ScanResult scanPackageNewLI(@NonNull PackageParser.Package pkg,
                                            final @ParseFlags int parseFlags, @ScanFlags int scanFlags, long currentTime,
                                            @Nullable UserHandle user) throws PackageManagerException { 
    
            // ...
    
            // 调整标志位
            scanFlags = adjustScanFlags(scanFlags, pkgSetting, disabledPkgSetting, user, pkg);
    
    
            synchronized (mPackages) { 
                // 向PackageParser.Package.applicationInfo中设置一些标志信息，例如
                applyPolicy(pkg, parseFlags, scanFlags, mPlatformPackage);
                assertPackageIsValid(pkg, parseFlags, scanFlags);
    
                SharedUserSetting sharedUserSetting = null;
                // 获取共享进程的SharedUserSetting对象
                if (pkg.mSharedUserId != null) { 
                    sharedUserSetting = mSettings.getSharedUserLPw(
                            pkg.mSharedUserId, 0 /*pkgFlags*/, 0 /*pkgPrivateFlags*/, true /*create*/);
                }
    
                // 重新封闭一个请求，第一个参数表示上一次扫描的结果
                final ScanRequest request = new ScanRequest(pkg, sharedUserSetting,
                        pkgSetting == null ? null : pkgSetting.pkg, pkgSetting, disabledPkgSetting,
                        originalPkgSetting, realPkgName, parseFlags, scanFlags,
                        (pkg == mPlatformPackage), user);
                // 发送扫描请求
                return scanPackageOnlyLI(request, mFactoryTest, currentTime);
            }
        }

在开始再次扫描前，通过`adjustScanFlags()`调整了一下标志位，但是对于首次开机，只对一种特殊情况进行调整。这种情况就是，当扫描vendor/app目录，也就是扫描非特权应用，而这个非特权应用通过`sharedUserId`属性共享了一个有特权的应用，并且这个应用拥有平台签名，那么扫描的标志位会添加`SCAN_AS_PRIVILEGED`。

然后通过`applyPolicy()`向上一次的扫描结果中添加一些标志位，例如

1.  扫描的是系统APK，会为`PackageParser.Package.applicationInfo.flags`添加`ApplicationInfo.FLAG_SYSTEM`标志位。
2.  扫描的是特权目录下的APK，会为`PackageParser.Package.applicationInfo.privateFlags`添加`ApplicationInfo.PRIVATE_FLAG_PRIVILEGED`标志位。
3.  如果APK拥有平台签名，那么会为`PackageParser.Package.applicationInfo.privateFlags`添加`ApplicationInfo.PRIVATE_FLAG_SIGNED_WITH_PLATFORM_KEY`标志位。

最后，封装一个请求`ScanRequest`，通过`scanPackageOnlyLI()`再次扫描。

private static @NonNull
        ScanResult scanPackageOnlyLI(@NonNull ScanRequest request,
                                     boolean isUnderFactoryTest, long currentTime)
                throws PackageManagerException { 
            // 这个表示上一次扫描APK的结果
            final PackageParser.Package pkg = request.pkg;
            // 首次开机，这个PackageSetting为空
            PackageSetting pkgSetting = request.pkgSetting;
            // 首次开机，值为null
            final PackageSetting disabledPkgSetting = request.disabledPkgSetting;
            // 首次开机，值为null
            final PackageSetting originalPkgSetting = request.originalPkgSetting;
            final @ParseFlags int parseFlags = request.parseFlags;
            final @ScanFlags int scanFlags = request.scanFlags;
            // 这是设置了<original-pacakge>标签的功能，为系统升级功能
            final String realPkgName = request.realPkgName;
            final SharedUserSetting sharedUserSetting = request.sharedUserSetting;
            final UserHandle user = request.user;
            // 包名为android的apk，也就是framework-res.apk
            final boolean isPlatformPackage = request.isPlatformPackage;
    
    
            // Initialize package source and resource directories
            final File scanFile = new File(pkg.codePath);
            final File destCodeFile = new File(pkg.applicationInfo.getCodePath());
            final File destResourceFile = new File(pkg.applicationInfo.getResourcePath());
    
    
            // <uses-static-library>标签的内容
            String[] usesStaticLibraries = null;
            if (pkg.usesStaticLibraries != null) { 
                usesStaticLibraries = new String[pkg.usesStaticLibraries.size()];
                pkg.usesStaticLibraries.toArray(usesStaticLibraries);
            }
    
            // 首次启动，需要创建PackageSetting
            final boolean createNewPackage = (pkgSetting == null);
            if (createNewPackage) { 
                // 这个parentPackage不知哪里赋值的
                final String parentPackageName = (pkg.parentPackage != null)
                        ? pkg.parentPackage.packageName : null;
                final boolean instantApp = (scanFlags & SCAN_AS_INSTANT_APP) != 0;
                final boolean virtualPreload = (scanFlags & SCAN_AS_VIRTUAL_PRELOAD) != 0;
                // 创建PackageSetting
                pkgSetting = Settings.createNewSetting(pkg.packageName, originalPkgSetting,
                        disabledPkgSetting, realPkgName, sharedUserSetting, destCodeFile,
                        destResourceFile, pkg.applicationInfo.nativeLibraryRootDir,
                        pkg.applicationInfo.primaryCpuAbi, pkg.applicationInfo.secondaryCpuAbi,
                        pkg.mVersionCode, pkg.applicationInfo.flags, pkg.applicationInfo.privateFlags,
                        user, true /*allowInstall*/, instantApp, virtualPreload,
                        parentPackageName, pkg.getChildPackageNames(),
                        UserManagerService.getInstance(), usesStaticLibraries,
                        pkg.usesStaticLibrariesVersions);
            } else { 
                // ...
            }
            
            // ...
    
            final int userId = (user == null ? UserHandle.USER_SYSTEM : user.getIdentifier());
    
            // ...
    
            final int targetSdkVersion =
                    ((sharedUserSetting != null) && (sharedUserSetting.packages.size() != 0)) ?
                            sharedUserSetting.seInfoTargetSdkVersion : pkg.applicationInfo.targetSdkVersion;
            final boolean isPrivileged = (sharedUserSetting != null) ?
                    sharedUserSetting.isPrivileged() | pkg.isPrivileged() : pkg.isPrivileged();
    
            pkg.applicationInfo.seInfo = SELinuxMMAC.getSeInfo(pkg, isPrivileged,
                    pkg.applicationInfo.targetSandboxVersion, targetSdkVersion);
            pkg.applicationInfo.seInfoUser = SELinuxUtil.assignSeinfoUser(pkgSetting.readUserState(
                    userId == UserHandle.USER_ALL ? UserHandle.USER_SYSTEM : userId));
    
            // PacakgeParser.Package.mExtras保存了PackageSetting
            pkg.mExtras = pkgSetting;
    
            // 如果没有声明process属性，那么进程名子就是包名，否则为process定义的名子
            pkg.applicationInfo.processName = fixProcessName(
                    pkg.applicationInfo.packageName,
                    pkg.applicationInfo.processName);
    
            if (!isPlatformPackage) { 
                // 创建数据保存的目录
                pkg.applicationInfo.initForUser(UserHandle.USER_SYSTEM);
            }
    
            // ...
    
            // 系统应用，设置标记PacakgeSetting.isOrphaned标志
            if (isSystemApp(pkg)) { 
                pkgSetting.isOrphaned = true;
            }
    
            // 更新时间
            final long scanFileTime = getLastModifiedTime(pkg);
            if (currentTime != 0) { 
                if (pkgSetting.firstInstallTime == 0) { 
                    pkgSetting.firstInstallTime = pkgSetting.lastUpdateTime = currentTime;
                } else if ((scanFlags & SCAN_UPDATE_TIME) != 0) { 
                    pkgSetting.lastUpdateTime = currentTime;
                }
            } else if (pkgSetting.firstInstallTime == 0) { 
                // We need *something*. Take time time stamp of the file.
                pkgSetting.firstInstallTime = pkgSetting.lastUpdateTime = scanFileTime;
            } else if ((parseFlags & PackageParser.PARSE_IS_SYSTEM_DIR) != 0) { 
                if (scanFileTime != pkgSetting.timeStamp) { 
                    // A package on the system image has changed; consider this
                    // to be an update.
                    pkgSetting.lastUpdateTime = scanFileTime;
                }
            }
            pkgSetting.setTimeStamp(scanFileTime);
    
            // PackageSetting.pkg保存了上一次扫描的结果
            pkgSetting.pkg = pkg;
            // PackageSetting.pkgFlags保存了标志位
            pkgSetting.pkgFlags = pkg.applicationInfo.flags;
            if (pkg.getLongVersionCode() != pkgSetting.versionCode) { 
                pkgSetting.versionCode = pkg.getLongVersionCode();
            }
    
            // ...
    
            // <static-library> -> Android静态库
            SharedLibraryInfo staticSharedLibraryInfo = null;
            if (!TextUtils.isEmpty(pkg.staticSharedLibName)) { 
                staticSharedLibraryInfo = SharedLibraryInfo.createForStatic(pkg);
            }
    
            // <library> -> Android动态库
            List<SharedLibraryInfo> dynamicSharedLibraryInfos = null;
            if (!ArrayUtils.isEmpty(pkg.libraryNames)) { 
                dynamicSharedLibraryInfos = new ArrayList<>(pkg.libraryNames.size());
                for (String name : pkg.libraryNames) { 
                    dynamicSharedLibraryInfos.add(SharedLibraryInfo.createForDynamic(pkg, name));
                }
            }
    
            return new ScanResult(request, true, pkgSetting, changedAbiCodePath,
                    !createNewPackage /* existingSettingCopied */, staticSharedLibraryInfo,
                    dynamicSharedLibraryInfos);
        }

这一步，再次向APK的解析结果`PackageParser.Package`中添加数据，然后创建了一个 `PackageSetting`，并且`PackageSetting`和`PackageParser.Package`相互保存，最后返回一个数据包装类`ScanResult`表示扫描的结果。

### 提交扫描结果 ###

我们已经兜兜转转几个来回了，可以已经忘记最初的出发点了。不过没有关系，我们现在处在再次扫描的过程中，只不过再次扫描的动作已经完成，现在要提交再次扫描的结果了。

private PackageParser.Package addForInitLI(PackageParser.Package pkg,
                                                   @ParseFlags int parseFlags, @ScanFlags int scanFlags, long currentTime,
                                                   @Nullable UserHandle user)
            // ...
    
            // 重新扫描
            final ScanResult scanResult = scanPackageNewLI(pkg, parseFlags, scanFlags
                    | SCAN_UPDATE_SIGNATURE, currentTime, user);
    
            if (scanResult.success) { 
                synchronized (mPackages) { 
                    boolean appIdCreated = false;
                    try { 
                        final String pkgName = scanResult.pkgSetting.name;
                        // 对重新扫描的结果做一些调整
                        final Map<String, ReconciledPackage> reconcileResult = reconcilePackagesLocked(
                                new ReconcileRequest(
                                        Collections.singletonMap(pkgName, scanResult),
                                        mSharedLibraries, // 保存了系统配置文件中<library>信息
                                        mPackages, // 系统首次启动时，还是空的
                                        Collections.singletonMap(
                                                pkgName, getSettingsVersionForPackage(pkg)),
                                        Collections.singletonMap(pkgName,
                                                getSharedLibLatestVersionSetting(scanResult))),
                                mSettings.mKeySetManagerService);
                        // 赋予uid
                        appIdCreated = optimisticallyRegisterAppId(scanResult);
                        // 提交信息进行保存
                        commitReconciledScanResultLocked(reconcileResult.get(pkgName));
                    } catch (PackageManagerException e) { 
                        if (appIdCreated) { 
                            cleanUpAppIdCreation(scanResult);
                        }
                        throw e;
                    }
                }
            }
    
            // ...
    
            return scanResult.pkgSetting.pkg;
        }

前面我们已经对`scanPackageNewLI()`的再次扫描过程进行了分析，现在我们继续往下看，`reconcilePackagesLocked()`对扫描的结果再次进行了调整和包装

private static Map<String, ReconciledPackage> reconcilePackagesLocked(
                final ReconcileRequest request, KeySetManagerService ksms)
                throws ReconcileFailure { 
            // 这个Map中的ScanResult就是重新扫描的结果，String为包名
            final Map<String, ScanResult> scannedPackages = request.scannedPackages;
    
            // 这就是返回值
            final Map<String, ReconciledPackage> result = new ArrayMap<>(scannedPackages.size());
    
            // make a copy of the existing set of packages so we can combine them with incoming packages
            // request.allPackages就是 mPackages
            // 这个combinedPackages表示所有的已经解析的过的APK的集合
            final ArrayMap<String, PackageParser.Package> combinedPackages =
                    new ArrayMap<>(request.allPackages.size() + scannedPackages.size());
            combinedPackages.putAll(request.allPackages);
    
            // 这个incomingSharedLibraries保存了<static-library>和<library>信息
            final Map<String, LongSparseArray<SharedLibraryInfo>> incomingSharedLibraries =
                    new ArrayMap<>();
    
            for (String installPackageName : scannedPackages.keySet()) { 
                // 这个就是重新扫描的结果
                final ScanResult scanResult = scannedPackages.get(installPackageName);
    
                // 把解析过的APK数据加入到combinedPackages
                combinedPackages.put(scanResult.pkgSetting.name, scanResult.request.pkg);
    
                // request.sharedLibrarySource就是mSharedLibraries, 保存了系统配置文件中<library>信息
                // 这里优先返回静态库的信息，也是<static-library>，其次是返回<library>信息
                final List<SharedLibraryInfo> allowedSharedLibInfos =
                        getAllowedSharedLibInfos(scanResult, request.sharedLibrarySource);
                final SharedLibraryInfo staticLib = scanResult.staticSharedLibraryInfo;
                if (allowedSharedLibInfos != null) { 
                    for (SharedLibraryInfo info : allowedSharedLibInfos) { 
                        // 把库的信息添加到 incomingSharedLibraries 中
                        if (!addSharedLibraryToPackageVersionMap(incomingSharedLibraries, info)) { 
                            throw new ReconcileFailure("Static Shared Library " + staticLib.getName()
                                    + " is being installed twice in this set!");
                        }
                    }
                }
    
               
                if (isInstall && prepareResult.replace && !prepareResult.system) { 
                    // 省略APK的安装流程
                } else { 
                    deletePackageAction = null;
                }
    
                // 省略更新签名信息的流程...
    
                result.put(installPackageName,
                        new ReconciledPackage(request, installArgs, scanResult.pkgSetting,
                                res, request.preparedPackages.get(installPackageName), scanResult,
                                deletePackageAction, allowedSharedLibInfos, signingDetails,
                                sharedUserSignaturesChanged, removeAppKeySetData));
            }
    
            // 如果安装的APK是一个库，这里会收集库的信息，代码省略....
    
            return result;
        }

这一步，其实提炼了两个信息，一个是签名信息，一个是APK本身为库的信息。APK库的信息提炼到了`allowedSharedLibInfos`中，签名信息提炼到了`signingDetails`和`sharedUserSignaturesChanged`中。

然后通过`optimisticallyRegisterAppId()`为进程赋予了uid，这个过程比较简单，不分析。

最后通过`commitReconciledScanResultLocked()`提交了最终的结果，注意这个结果的类型为`ReconciledPackage`，但是最终会调用如下代码

// pkg表示第一次扫描的结果
    // oldPkg在首次开机扫描时，为null
    // pkgSetting表示再次扫描的结果
    // scanFlags表示扫描的参数
    // chatty在首次开机扫描时，值为false
    // reconciledPkg为再次扫描调整后的结果
    commitPackageSettings(pkg, oldPkg, pkgSetting, scanFlags,
        (parseFlags & PackageParser.PARSE_CHATTY) != 0 /*chatty*/, reconciledPkg);

参数的注释已经给出，下面我们来看看这个这个提交过程

private void commitPackageSettings(PackageParser.Package pkg,
                                           @Nullable PackageParser.Package oldPkg, PackageSetting pkgSetting,
                                           final @ScanFlags int scanFlags, boolean chatty, ReconciledPackage reconciledPkg) { 
            final String pkgName = pkg.packageName;
            // mCustomResolverComponentName 默认为空
            if (mCustomResolverComponentName != null &&
                    mCustomResolverComponentName.getPackageName().equals(pkg.packageName)) { 
                setUpCustomResolverActivity(pkg);
            }
    
            // 针对framework-res.apk
            if (pkg.packageName.equals("android")) { 
                synchronized (mPackages) { 
                    if ((scanFlags & SCAN_CHECK_ONLY) == 0) { 
                        // Set up information for our fall-back user intent resolution activity.
                        mPlatformPackage = pkg;
                        pkg.mVersionCode = mSdkVersion;
                        pkg.mVersionCodeMajor = 0;
                        mAndroidApplication = pkg.applicationInfo;
                        if (!mResolverReplaced) { 
                            mResolveActivity.applicationInfo = mAndroidApplication;
                            // ResolverActivity 是当启动一个Intent时，有多个Activity匹配时出现的界面
                            mResolveActivity.name = ResolverActivity.class.getName();
                            mResolveActivity.packageName = mAndroidApplication.packageName;
                            mResolveActivity.processName = "system:ui";
                            mResolveActivity.launchMode = ActivityInfo.LAUNCH_MULTIPLE;
                            mResolveActivity.documentLaunchMode = ActivityInfo.DOCUMENT_LAUNCH_NEVER;
                            mResolveActivity.flags = ActivityInfo.FLAG_EXCLUDE_FROM_RECENTS;
                            mResolveActivity.theme = R.style.Theme_Material_Dialog_Alert;
                            mResolveActivity.exported = true;
                            mResolveActivity.enabled = true;
                            mResolveActivity.resizeMode = ActivityInfo.RESIZE_MODE_RESIZEABLE;
                            mResolveActivity.configChanges = ActivityInfo.CONFIG_SCREEN_SIZE
                                    | ActivityInfo.CONFIG_SMALLEST_SCREEN_SIZE
                                    | ActivityInfo.CONFIG_SCREEN_LAYOUT
                                    | ActivityInfo.CONFIG_ORIENTATION
                                    | ActivityInfo.CONFIG_KEYBOARD
                                    | ActivityInfo.CONFIG_KEYBOARD_HIDDEN;
                            mResolveInfo.activityInfo = mResolveActivity;
                            mResolveInfo.priority = 0;
                            mResolveInfo.preferredOrder = 0;
                            mResolveInfo.match = 0;
                            mResolveComponentName = new ComponentName(
                                    mAndroidApplication.packageName, mResolveActivity.name);
                        }
                    }
                }
            }
    
            ArrayList<PackageParser.Package> clientLibPkgs = null;
            // writer
            synchronized (mPackages) { 
                if (!ArrayUtils.isEmpty(reconciledPkg.allowedSharedLibraryInfos)) { 
                    // 用 mSharedLibraries 和 mStaticLibsByDeclaringPackage 保存<library>和<static-library>信息
                    for (SharedLibraryInfo info : reconciledPkg.allowedSharedLibraryInfos) { 
                        commitSharedLibraryInfoLocked(info);
                    }
                    final Map<String, PackageParser.Package> combinedPackages =
                            reconciledPkg.getCombinedPackages();
                    try { 
                        // Shared libraries for the package need to be updated.
                        // 用pkg.usesLibraryFiles和pkg.usesLibraryInfos保存<uses-library>和<uses-static-library>信息
                        updateSharedLibrariesLocked(pkg, null, combinedPackages);
                    } catch (PackageManagerException e) { 
                        Slog.e(TAG, "updateSharedLibrariesLPr failed: ", e);
                    }
                    // Update all applications that use this library. Skip when booting
                    // since this will be done after all packages are scaned.
                    if ((scanFlags & SCAN_BOOTING) == 0) { 
                        clientLibPkgs = updateAllSharedLibrariesLocked(pkg, combinedPackages);
                    }
                }
            }
    
            // ...
    
            // writer
            Trace.traceBegin(TRACE_TAG_PACKAGE_MANAGER, "updateSettings");
    
            synchronized (mPackages) { 
    
                // 用Settings中的mPackage保存
                mSettings.insertPackageSettingLPw(pkgSetting, pkg);
    
                // 保存到PKMS的mPackages数据结构中
                mPackages.put(pkg.applicationInfo.packageName, pkg);
    
                KeySetManagerService ksms = mSettings.mKeySetManagerService;
                // 这个好像是保存public key
                ksms.addScannedPackageLPw(pkg);
    
                // ComponentResolver保存了四在组件的信息，以用于提供匹配
                mComponentResolver.addAllComponents(pkg, chatty);
    
                if ((scanFlags & SCAN_AS_INSTANT_APP) != 0) { 
                    // ...
                } else { 
                    // PermissionManagerService中用PermissionSetting保存<permission-group>信息
                    mPermissionManager.addAllPermissionGroups(pkg, chatty);
                }
    
                if ((scanFlags & SCAN_AS_INSTANT_APP) != 0) { 
                    // ...
                } else { 
                    // PermissionManagerService用PermissionSetting保存<permission>和<permission-tree>信息
                    mPermissionManager.addAllPermissions(pkg, chatty);
                }
    
                // <instrumentation>信息
                int collectionSize = pkg.instrumentation.size();
                StringBuilder r = null;
                int i;
                for (i = 0; i < collectionSize; i++) { 
                    PackageParser.Instrumentation a = pkg.instrumentation.get(i);
                    a.info.packageName = pkg.applicationInfo.packageName;
                    // ...
                    a.info.secondaryNativeLibraryDir = pkg.applicationInfo.secondaryNativeLibraryDir;
                    // mInstrumentation保存了<instrumentation>
                    mInstrumentation.put(a.getComponentName(), a);
                }
    
                if (pkg.protectedBroadcasts != null) { 
                    collectionSize = pkg.protectedBroadcasts.size();
                    synchronized (mProtectedBroadcasts) { 
                        for (i = 0; i < collectionSize; i++) { 
                            // 保护广播，全部保存到PKMS的mProtectedBroadcasts中
                            mProtectedBroadcasts.add(pkg.protectedBroadcasts.get(i));
                        }
                    }
                }
    
                // ...
            }
        }

现在总结下，数据的保存地方

1.  APK再次扫描的结果PackageSetting，保存到了Settings.mPackages中，也保存到PackageManagerService的mPackages中。
2.  如果APK是一个库，它被保存到了PackageManagerService.mSharedLibraries和PackageManagerService.mStaticLibsByDeclaringPackage中。
3.  四大组件的信息，保存到了ComponentResolver.mActivities, ComponentResolver.mProviders, ComponentResolver.mReceivers, ComponentResolver.mServices中。
4.  APK的权限(<permission>, <permission-tree>, <permission-group>)保存到了PermissionManagerService.mSettings中，具体为PermissionSetting.permissions、PermissionSetting.permissionGroups、PermissionSetting.permissionTrees。
5.  APK声明的<instrumentation>保存到了PackageManagerService.mInsturmentations中。
6.  保护广播保存到了PackageManagerService.mProtectedBroadcasts中。

[PackageManagerService_1]: https://blog.csdn.net/zwlove5280/article/details/108516641