7.SurfaceFlinger
SurfaceFlinger在前面的篇幅了，多有涉及。
SurfaceFlinger是GUI刷新UI的核心，所以任何关于SurfaceFlinger的改进都会对android UI系统有重大影响。
SurfaceFlinger主要分为4个部分
1）黄油计划---project butter
2）启动过程
3）SurfaceFlinger & BufferQueue的关系
4）Vsync信号的处理
7.1黄油计划
就是给android系统，图上一层“黄油”。我们来看看andorid是怎么给SurfaceFlinger涂上这层黄油的。
butter 由2个组成部分，Vsync & Triple buffer。
Triple buffer：
上面讲到双缓冲区技术，也提到FrameBufferNativeWindow 在申请buffer的时候，可以是2，或者是3.
这个3 就是马上要讲到的Triple Buffer技术。
我们先会过来看看双缓冲技术。
之前说 双缓冲，是把一个buffer放在bitmap上，等到这个所有元素都准备好以后，在把bitmap刷到屏幕上。
这样会解决卡顿的感觉。
我们考虑一种情况，假设屏幕刷新频率是66Hz，CPU频率是100Hz.
之前已经讲了双缓冲技术，这里简单过一下。
如上面的假设，UI的刷新是0.015s，而buffer的准备是0.01s
一个Frame Buffer代表一帧图像。
0.01s：
此时，buffer已经准备好数据，而显示器只显示了图像的2/3
0.015s
显示器显示了第一帧图像，而buffer已经填充了第二帧的1/3
0.02s
Buffer已经准备好了第二帧，而显示器出现了问题，1/3的内容属于第二帧，2/3的内容属于第一帧。
这就是android引入双缓冲技术的原因。
如果buffer准备的时间，比屏幕刷新图像的速度慢呢？
显示屏的每一次刷新，就是对显示器屏幕的扫描，但是它是有间隔的（物理设备嘛，肯定有这个间隔）。
典型的PC显示器屏幕刷新频率是60Hz，这是因为一秒60帧，从人的角度看，就会觉得很流畅。
所以间隔1/60秒，也就是16ms 如果我们准备时间<=16ms,那就可以做到“无缝连接”。画面就很流程。
这段空隙称为VBI。 这个时间就是交换缓冲区最佳的时间。而这个交换的动作就是Vsync 也是SurfaceFlinger的重点。
如果我们图像准备时间<=16ms. OK,画面是很流畅的，但是我们无法保证设备性能一定很very good。所以也有可能画面准备时间超过16ms
我们看看这张图。
7.2 SurfaceFlinger的启动
SurfaceFlinger 我们前面已经说了，它其实就是一个service。
void SurfaceFlinger::onFirstRef()
{
mEventQueue.init(this);
}
初始化事件队列。
void MessageQueue::init(const sp<SurfaceFlinger>& flinger)
{
mFlinger = flinger;
mLooper = new Looper(true);
mHandler = new Handler(*this);
}
创建了looper & Handler
但是这个looper什么时候起来的呢？
void MessageQueue::waitMessage() {
do {
IPCThreadState::self()->flushCommands();
int32_t ret = mLooper->pollOnce(-1);
switch (ret) {
case Looper::POLL_WAKE:
case Looper::POLL_CALLBACK:
continue;
case Looper::POLL_ERROR:
ALOGE("Looper::POLL_ERROR");
case Looper::POLL_TIMEOUT:
// timeout (should not happen)
continue;
default:
// should not happen
ALOGE("Looper::pollOnce() returned unknown status %d", ret);
continue;
}
} while (true);
}
可以看到最终会调用looper启动函数。可以看到Looper::POLL_TIMEOUT: android什么都没做，尽管它们不应该发生。
其实handler兜了一圈，发现最后还是回到surfaceflinger来处理：
void SurfaceFlinger::onMessageReceived(int32_t what) {
ATRACE_CALL();
switch (what) {
case MessageQueue::TRANSACTION: {
handleMessageTransaction();
break;
}
case MessageQueue::INVALIDATE: {
bool refreshNeeded = handleMessageTransaction();
refreshNeeded |= handleMessageInvalidate();
refreshNeeded |= mRepaintEverything;
if (refreshNeeded) {
// Signal a refresh if a transaction modified the window state,
// a new buffer was latched, or if HWC has requested a full
// repaint
signalRefresh();
}
break;
}
case MessageQueue::REFRESH: {
handleMessageRefresh();
break;
}
}
}
7.3 client
任何有UI界面App都在surfaceflinger里面有client。
所以是一个app对应一个surfaceflinger里面的client（ISurfaceComposerClient）。
下面我们来分析surfaceflinger的2个重要函数：
sp<ISurfaceComposerClient> SurfaceFlinger::createConnection()
{
sp<ISurfaceComposerClient> bclient;
sp<Client> client(new Client(this));
status_t err = client->initCheck();
if (err == NO_ERROR) {
bclient = client;
}
return bclient;
}
返回ISurfaceComposerClient，也就是client的bind对象实体。
其实就上面标红的一句，进行必要的有效性检查，现在代码：
status_t Client::initCheck() const {
return NO_ERROR;
}
有了clinet以后，看下surface的产生。
status_t Client::createSurface(
const String8& name,
uint32_t w, uint32_t h, PixelFormat format, uint32_t flags,
sp<IBinder>* handle,
sp<IGraphicBufferProducer>* gbp)
{
/*
* createSurface must be called from the GL thread so that it can
* have access to the GL context.
*/ class MessageCreateLayer : public MessageBase {
SurfaceFlinger* flinger;
Client* client;
sp<IBinder>* handle;
sp<IGraphicBufferProducer>* gbp;
status_t result;
const String8& name;
uint32_t w, h;
PixelFormat format;
uint32_t flags;
public:
MessageCreateLayer(SurfaceFlinger* flinger,
const String8& name, Client* client,
uint32_t w, uint32_t h, PixelFormat format, uint32_t flags,
sp<IBinder>* handle,
sp<IGraphicBufferProducer>* gbp)
: flinger(flinger), client(client),
handle(handle), gbp(gbp),
name(name), w(w), h(h), format(format), flags(flags) {
}
status_t getResult() const { return result; }
virtual bool handler() {
result = flinger->createLayer(name, client, w, h, format, flags,
handle, gbp);
return true;
}
}; sp<MessageBase> msg = new MessageCreateLayer(mFlinger.get(),
name, this, w, h, format, flags, handle, gbp);
mFlinger->postMessageSync(msg);
return static_cast<MessageCreateLayer*>( msg.get() )->getResult();
}
到来到去，其实就2句话：
postMessageSync，其实就是一开始不会直接创建surface，然后放入surfaceflinger队列里，这样不会打断现在的操作。
然后启动createlayer方法。这个方法之前已经分析过了。
参考：
《深入理解android内核设计思想》 林学森