GUI显示系统之SurfaceFlinger--- Gralloc与Framebuffer

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第1章  GUI系统之SurfaceFlinger

在进入GUI系统的学习前，建议大家可以先阅读本书应用篇中的“OpenGLES”章节，并参阅OpenGL ES官方指南。因为Android的GUI系统是基于OpenGL/EGL来实现的，如果没有一定基础的话，分析源码时有可能会“事倍功半”。

1.1 Gralloc与Framebuffer

相信做过Linux开发的人对framebuffer不会太陌生，它是内核系统提供的一个与硬件无关的显示抽象层。之所以称之为buffer，是由于它也是系统存储空间的一部分，是一块包含屏幕显示信息的缓冲区。由此可见，在“一切都是文件”的Linux系统中，Framebuffer被看成了终端monitor的“化身”。它借助于文件系统向上层提供统一而方便的操作接口，从而让用户空间程序可以不用修改就能适应多种屏幕——无论这些屏幕是哪家厂商、什么型号，都由framebuffer内部来兼容。

在Android系统中，framebuffer提供的设备文件节点是/dev/graphics/fb*。因为理论上支持多个屏幕显示，所以fb按数字序号进行排列，即fb0、fb1等等。其中第一个fb0是主显示屏幕，必须存在。如下是某设备的fb设备截图：

 

图 11‑1 fb节点

 

根据前面章节学习过的知识，Android中各子系统通常不会直接基于Linux驱动来实现，而是由HAL层间接引用底层架构，在显示系统中也同样如此——它借助于HAL层来操作帧缓冲区，而完成这一中介任务的就是Gralloc，下面我们分几个方面来介绍。

<1>  Gralloc的加载

Gralloc对应的模块是由FramebufferNativeWindow(OpenGLES的本地窗口之一，后面小节有详细介绍)在构造时加载的，即：

hw_get_module(HWC_HARDWARE_MODULE_ID, &mModule);

这个hw_get_module函数我们在前面已经见过很多次了，它是上层加载HAL库的入口，这里传入的模块ID名为：

#define GRALLOC_HARDWARE_MODULE_ID  "gralloc"

按照hw_get_module的作法，它会在如下路径中查找与ID值匹配的库：

#define HAL_LIBRARY_PATH1 "/system/lib/hw"

#define HAL_LIBRARY_PATH2 "/vendor/lib/hw"

lib库名有如下几种形式：

    gralloc.[ro.hardware].so

    gralloc.[ro.product.board].so

    gralloc.[ro.board.platform].so

    gralloc.[ro.arch].so

或者当上述的系统属性组成的文件名都不存在时，就使用默认的：

    gralloc.default.so

最后这个库是Android原生态的实现，位置在hardware/libhardware/modules/gralloc/中，它由gralloc.cpp、framebuffer.cpp和mapper.cpp三个主要源文件编译生成。

 

<2>  Gralloc提供的接口

Gralloc对应的库被加载后，我们来看下它都提供了哪些接口方法。

由于Gralloc代表的是一个hw_module_t，这是HAL中统一定义的硬件模块描述体，所以和其它module所能提供的接口是完全一致的：