Android GDI之SurfaceFlinger
SurfaceFinger按英文翻譯過來就是Surface投遞者。SufaceFlinger的構(gòu)成并不是太復(fù)雜，復(fù)雜的是他的客戶端建構(gòu)。SufaceFlinger主要功能是：
1） 將Layers （Surfaces） 內(nèi)容的刷新到屏幕上
2） 維持Layer的Zorder序列，并對Layer最終輸出做出裁剪計算。
3） 響應(yīng)Client要求，創(chuàng)建Layer與客戶端的Surface建立連接
4） 接收Client要求，修改Layer屬性（輸出大小，Alpha等設(shè)定）
但是作為投遞者的實際意義，我們首先需要知道的是如何投遞，投擲物，投遞路線，投遞目的地。
SurfaceFlinger管理對象為：
mClientsMap：管理客戶端與服務(wù)端的連接。
ISurface，IsurfaceComposer：AIDL調(diào)用接口實例
mLayerMap：服務(wù)端的Surface的管理對象。
mCurrentState.layersSortedByZ ：以Surface的Z-order序列排列的Layer數(shù)組。
graphicPlane 緩沖區(qū)輸出管理
OpenGL ES：圖形計算，圖像合成等圖形庫。
gralloc.xxx.so這是個跟平臺相關(guān)的圖形緩沖區(qū)管理器。
pmem Device：提供共享內(nèi)存，在這里只是在gralloc.xxx.so可見，在上層被gralloc.xxx.so抽象了。
2 SurfaceFinger Client和服務(wù)端對象關(guān)系圖
Client端與SurfaceFlinger連接圖：
Client對象：一般的在客戶端都是通過SurfaceComposerClient來跟SurfaceFlinger打交道。
3 主要對象說明
3.1 DisplayHardware &FrameBuffer
首先SurfaceFlinger需要操作到屏幕，需要建立一個屏幕硬件緩沖區(qū)管理框架。Android在設(shè)計支持時，考慮多個屏幕的情況，引入了graphicPlane的概念。在SurfaceFlinger上有一個graphicPlane數(shù)組，每一個graphicPlane對象都對應(yīng)一個DisplayHardware.在當(dāng)前的Android（2.1）版本的設(shè)計中，系統(tǒng)支持一個graphicPlane，所以也就支持一個DisplayHardware。
SurfaceFlinger，Hardware硬件緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系圖。
3.2 Layer
method:setBuffer 在SurfaceFlinger端建立顯示緩沖區(qū)。這里的緩沖區(qū)是指的HW性質(zhì)的，PMEM設(shè)備文件映射的內(nèi)存。
1) layer的繪制
void Layer::onDraw(const Region& clip) const
{
int index = mFrontBufferIndex;
GLuint textureName = mTextures[index].name;
…
drawWithOpenGL(clip, mTextures[index]);
}
3.2 mCurrentState.layersSortedByZ
以Surface的Z-order序列排列的LayerBase數(shù)組，該數(shù)組是層顯示遮擋的依據(jù)。在每個層計算自己的可見區(qū)域時，從Z-order 頂層開始計算，是考慮到遮擋區(qū)域的裁減，自己之前層的可見區(qū)域就是自己的不可見區(qū)域。而繪制Layer時，則從Z-order底層開始繪制，這個考慮到透明層的疊加。
4 SurfaceFlinger的運行框架
我們從前面的章節(jié)<Android Service>的基本原理可以知道，SurfaceFlinger的運行框架存在于：threadLoop,他是SurfaceFlinger的主循環(huán)體。SurfaceFlinger在進入主體循環(huán)之前會首先運行：SurfaceFlinger::readyToRun()。
4.1 SurfaceFlinger::readyToRun()
（1）建立GraphicPanle
（2）建立FrameBufferHardware(確定輸出目標(biāo))
初始化：OpenGL ES
建立兼容的mainSurface.利用eglCreateWindowSurface。
建立OpenGL ES進程上下文。
建立主Surface（OpenGL ES）。 DisplayHardware的Init()@DisplayHardware.cpp函數(shù)對OpenGL做了初始化，并創(chuàng)建立主Surface。為什么叫主Surface，因為所有的Layer在繪制時，都需要先繪制在這個主Surface上，最后系統(tǒng)才將主Surface的內(nèi)容”投擲”到真正的屏幕上。
（3） 主Surface的綁定
1）在DisplayHandware初始完畢后，hw.makeCurrent()將主Surface，OpenGL ES進程上下文綁定到SurfaceFlinger的上下文中，
這樣，在OpenGL繪制圖形時，主Surface被記錄在進程的上下文中，所以看不到顯示的主Surfce相關(guān)參數(shù)的傳遞。下面是Layer-Draw，Hardware.flip的動作示意圖：
(1)handleTransaction(…):主要計算每個Layer有無屬性修改，如果有修改著內(nèi)用需要重畫。
(2)handlePageFlip()
computeVisibleRegions：根據(jù)Z-Order序列計算每個Layer的可見區(qū)域和被覆蓋區(qū)域。裁剪輸出范圍計算-
在生成裁剪區(qū)域的時候，根據(jù)Z_order依次，每個Layer在計算自己在屏幕的可顯示區(qū)域時，需要經(jīng)歷如下步驟：
1）以自己的W,H給出自己初始的可見區(qū)域
2）減去自己上面窗口所覆蓋的區(qū)域
在繪制時，Layer將根據(jù)自己的可將區(qū)域做相應(yīng)的區(qū)域數(shù)據(jù)Copy。
（3）handleRepaint()
composeSurfaces（需要刷新區(qū)域）：
根據(jù)每個Layer的可見區(qū)域與需要刷新區(qū)域的交集區(qū)域從Z-Order序列從底部開始繪制到主Surface上。
（4）postFramebuffer()
（DisplayHardware）hw.flip(mInvalidRegion);
eglSwapBuffers(display,mSurface) :將mSruface投遞到屏幕。
5 總結(jié)
現(xiàn)在SurfaceFlinger干的事情利用下面的示意圖表示出來：
