Android SurfaceFlinger——Fence流转状态（五十）

已于 2024-08-07 13:22:55 修改
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分类专栏： Android SurfaceFlinger 文章标签： android SurfaceFlinger
于 2024-08-07 09:13:03 首次发布
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        明白了 fence 的基本原理，我们可以进一步的探索整个 SurfaceFlinger 的中 fence 在其中处于什么角色。

一、流转状态

        从启动到屏幕的第一帧的渲染，fence 是不会有任何效果的。因为此时 fence 还没有经过 hwc_set 给 fence 进行赋值。但是到了第二帧开始，已经存在的 Layer 已经经过了 hwc_set 的赋值，存在 Layer 的 releaseFence 中。

        SurfaceFlinger 中核心的 4 个流程：

  • dequeueBuffer：GraphicBuffer 的出队。
  • queueBuffer：GraphicBuffer 的入队。
  • updateTexImage：GraphicBuffer 的消费。
  • releaseBufferLocked：GraphicBuffer 的释放

        下面我们看一下 Fence 在上面几个流程中参与的角色。

1、

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Android SurfaceFlinger——渲染完成帧显示（四十八）
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08-06 968
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安卓系统的`releaseBuffer`机制主要用于管理图形缓冲区（Graphic Buffer），特别是在渲染过程中释放不再需要的缓冲区资源。下面我会尽量清晰地描述其工作原理和代码流程： ### 1. `releaseBuffer`的作用 当应用程序完成对某个图形缓冲区的操作并将其提交给SurfaceFlinger进行合成时，该缓冲区将从应用进程转移到SurfaceFlinger进程中处理。此时，在应用层面上这个缓冲区已经可以被标记为“已发布”，意味着它可以被新的帧数据覆盖或者完全释放掉以节省内存。 ### 2. 工作流程概述 #### a) 缓冲队列 (BufferQueue) 这是连接生产者(如GLRenderer、Canvas等) 和消费者(SurfaceFlinger) 的桥梁，它负责传递图像帧，并维护了一个环形缓冲池来存储待使用的framebuffer对象。每个buffer都有一个状态机用于跟踪它们所处的状态变化。 #### b) 生产者的视角 - 应用程序通过调用`dequeueBuffer()`请求获取空闲缓冲； - 经过绘制操作后再次调用`queueBuffer()`把含有新内容的 buffer 发送给 SurfaceFlinger 进行显示； - 当一帧结束之后，则会触发一次 release 操作 (`releaseBuffer`) ，通知 BufferQueue 将对应 slot 置为空闲状态以便后续复用。 #### c) 消费者的视角 - SurfaceFlinger 一旦接收到 queue 上来的 frame 数据包就会把它加入到等待呈现列表里；而当屏幕刷新周期到来并且有足够的时间间隔可供展示下一个画面时便开始执行实际的画面合成任务——即真正意义上向物理显示屏推送像素信息的动作。与此同时对于那些已经被完整播放过的旧帧而言自然也就失去了继续存在的意义所以会被立即销毁回收进而腾出空间供将来使用。 ### 3. 具体函数调用路径 由于 Android 版本更新频繁且各版本间存在差异，因此具体的 API 实现细节可能会有所不同，但大致上涉及到的主要类包括但不限于： - **IGraphicBufferProducer** / **BpGraphicBufferProducer**: 提供给客户端侧的应用程序接口。 - **BufferQueue::Core**: 核心逻辑所在之处，控制着整个 buffers 生命周期及流转过程中的各项事务处理。 - **SF (SurfaceFlinger)**: 负责最终渲染输出的核心服务组件之一。 ```cpp // 示例伪码表示部分关键步骤 void GraphicBufferProducer::requestRelease(int slot){ // 更新slot状态 mSlots[slot].mState = SLOT_STATE_FREE; } void SurfaceFlinger::onFrameAvailable(const sp<Fence>& fence) { // 处理可用的新帧... // 假设这里我们完成了当前帧的所有工作， // 那么接下来就可以安全地释放之前分配好的 buffer了 graphicBuffer->unlock(); } ``` 请注意这只是一个简化版的概念图示，真实环境中还需要考虑更多因素比如同步信号量(`fences`)、跨进程通信(IPC)等问题才能保证所有参与者之间协调一致运作良好。
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