acquireFence、releaseFence、retireFence

本文详细介绍了图形缓冲区中acquireFence、releaseFence及retireFence的作用。acquireFence确保生产者通知消费者内容已准备好;releaseFence表明buffer不再被读取;retireFence指示整个场景或一系列层不再显示。

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每一个layer都有一个acquireFence和releaseFence,每一个系列layes都有一个retirefence,注意这边的是layers!多个layer。acquireFence用于生产者通知消费者生产已完成,releaseFence用于消费者通知生产者消费已完成。
acquireFence:
     禁止显示一个buffer的内容直到该fence被触发。HWC HAL的set函数被call到的时候并不知道buffer是否真正ready,acquireFence会在buffer内容真正ready的时候被signal,hwc要负责close acquireFenceFd。 
releaseFence:
     这个意味着属于这个layer的buffer已经不在被读取了,在一个buffer不在被读取的时候将会触发这个fence。HWC HAL的set函数return之前并不能保证buffer内容已经使用完毕,不再需要,所以hwc需要负责为这个buffer构建一个fence,releaseFence在set函数return之前被set起来,sf会等待releaseFence被signal之后才会把buffer拿去重用,sf要负责close releaseFenceFd。
retireFence: 
     这个 scene或者 一系列的layers不再被显示到显示器上,当完成了一个frame的显示后触发这个fence。retire在这里是撤退、退休的意思。retireFence需要在这次composition retire后被singal,对于physical display来说,retire的概念是:当下个画面替换掉本次画面的时候。对于virtual display来说,retire的概念是:当内容被完整的写进outbuffer,并可以被read的时候.总的来说就是本次composition的结果不再被需要的时候。







<think>好的,我现在需要解决用户提到的dequeueBuffer在Android SurfaceFlinger中耗时较长的问题,并进行性能优化。首先,我得理解dequeueBuffer的作用和它在整个图形处理流程中的位置。 根据用户提供的引用内容,特别是引用[3],其中提到应用在每一帧的处理中会调用dequeueBuffer从Buffer队列申请Buffer进行渲染。这说明dequeueBuffer是应用端从Buffer队列获取可用Buffer的过程,如果耗时过长,可能导致UI卡顿或掉帧。 接下来,我需要分析可能导致dequeueBuffer耗时长的原因。可能的原因包括Buffer不足,导致应用需要等待生产者释放Buffer;同步机制中的Fence未及时触发;或者SurfaceFlinger本身的处理延迟。例如,引用[1]提到Surface和BufferQueueProducer在查找空闲Buffer时的机制,如果mSlots中没有空闲位置,可能需要等待,这会导致延迟。 然后,我需要考虑优化方法。根据引用[2]中的advanceFrame函数,SurfaceFlinger通过nextBuffer获取下一个可用Buffer,这可能涉及Buffer的管理策略。可能的优化点包括增加Buffer数量,调整Buffer的分配策略,或者优化同步机制以减少等待时间。 另外,引用[4]中的setOutputBuffer函数涉及Buffer的提交,可能与Buffer的释放和重用有关。如果Buffer释放不及时,可能导致dequeueBuffer时没有可用Buffer,从而增加延迟。 还需要考虑系统层面的工具,如Systrace,来分析具体耗时在哪个阶段,如等待Fence、Buffer分配或SurfaceFlinger的处理时间。根据引用[3]中提到的VSYNC信号和应用的处理流程,可能需要在渲染线程优化,减少主线程的负担,或者调整Buffer队列的大小。 可能的优化步骤包括: 1. 检查Buffer队列的大小,适当增加以应对突发负载。 2. 确保及时释放和重用Buffer,避免泄漏。 3. 优化同步Fence的处理,减少等待时间。 4. 使用双缓冲或三缓冲策略,平衡内存和性能。 5. 分析具体耗时环节,针对性地优化代码或资源配置。 同时,需要验证这些优化是否有效,可能通过性能分析工具如Perfetto或Android GPU Inspector来监测dequeueBuffer的耗时变化,确保优化措施确实减少了延迟。</think>针对Android系统中`dequeueBuffer`耗时长的问题,以下是基于SurfaceFlinger机制的优化方向及具体措施: --- ### 一、问题根源分析 `dequeueBuffer`是应用从Buffer队列获取可用GraphicBuffer的关键步骤,耗时高通常由以下原因导致: 1. **Buffer不足** - 生产者(如应用)请求Buffer时,队列中无空闲Buffer,需等待消费者(如SurfaceFlinger)释放[^1]。 2. **同步等待Fence** - 等待GPU完成渲染(`acquireFence`未触发)或SurfaceFlinger完成合成[^3]。 3. **Buffer分配/释放延迟** - 频繁创建/销毁GraphicBuffer导致内存碎片或GC压力。 4. **SurfaceFlinger调度延迟** - 合成线程未及时处理Buffer队列,导致Buffer积压[^4]。 --- ### 二、优化方案 #### 1. 调整Buffer队列容量 - **增大`minUndequedBuffers`值** 修改`Surface`的Buffer队列配置,增加预分配的Buffer数量,减少竞争: ```java surface.setBufferCount(4); // 默认通常为3,可尝试4-5 ``` - **避免过度分配** 平衡内存占用,通过`dumpsys SurfaceFlinger`监控各层的`mActiveBuffers`数量。 #### 2. 优化Buffer生命周期 - **复用GraphicBuffer** 使用`BufferQueue.setBufferReuseEnabled(true)`开启Buffer复用,避免重复申请内存[^1]。 - **避免频繁释放** 在页面不可见时(如`onPause`)保留Buffer池,而非立即释放。 #### 3. 减少Fence等待 - **异步渲染与提前信号** 在RenderThread使用`HardwareBuffer`异步渲染,分离GPU任务提交与Fence等待。 - **合并Fence信号** 通过`Fence::merge`合并多个Fence,减少同步次数。 #### 4. SurfaceFlinger侧优化 - **调整合成策略** 使用`adb shell dumpsys SurfaceFlinger --latency`检查合成延迟,优先启用`Client Composition`缓存(若GPU性能足够)[^4]。 - **限制Layer数量** 减少Overlay层级,合并UI元素降低SurfaceFlinger合成复杂度。 #### 5. 工具分析与调优 - **Systrace定位瓶颈** 抓取`dequeueBuffer`调用栈,观察阻塞在`waitForFreeSlot`(Buffer不足)还是`acquireFence->wait`(GPU过载)[^3]。 - **使用Android GPU Inspector** 分析GPU负载与Buffer状态,优化渲染逻辑。 --- ### 三、代码示例(Buffer复用配置) ```cpp // 在Native层配置BufferQueue sp<IGraphicBufferProducer> producer; sp<BufferQueue> bq = new BufferQueue(); bq->setMaxDequeuedBufferCount(4); // 增大可出队Buffer数量 bq->setBufferReuseEnabled(true); // 启用复用 producer = new BufferQueueProducer(bq); ``` --- ### 四、验证与监控 - **指标监控** 通过`dumpsys gfxinfo`查看`DequeueBufferDuration`的P90/P99值。 - **内存阈值** 确保总GraphicBuffer内存不超过`adb shell getprop ro.surface_flinger.max_graphics_buffer`的限制。 ---
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