Android 中的 framebuffer

作者: 李先靜 xianjimli@gmail.com 日期: 2010-01-14 本文介紹了 Android 的 framebuffer 的整體架構，圖文並茂，比較清晰。文章轉自 http://www.limodev.cn/blog

簡介 FrameBuffer 在Android中並不像在其它GUI那樣直觀，抽象的層次比較多，加上GUI的更新是通過OpenGLES來做的。所以讓人很難搞清GUI更新的整個流程，最近要準備一個講稿，所以花了一些去研究，這裡做點筆記供大家參考，原始碼是基於高通平台的，這些代碼在網上都可以下載。 FrameBuffer 的相關組件如所示： SurfaceFlinger是一個服務，主要是負責合成各視窗的Surface，然後通過OpenGLES顯示到FrameBuffer上。SurfaceFlinger本身比較重要而且比較複雜，以後專門寫一篇吧。 DisplayHardware是對顯示裝置的抽象，包括FrameBuffer和Overlay。它載入FrameBuffer和Overlay外掛程式，並初始化OpenGLES: mNativeWindow = new FramebufferNativeWindow(); framebuffer_device_t const * fbDev = mNativeWindow->getDevice(); if (hw_get_module(OVERLAY_HARDWARE_MODULE_ID, &module) == 0) { overlay_control_open(module, &mOverlayEngine); } surface = eglCreateWindowSurface(display, config, mNativeWindow.get(), NULL); eglMakeCurrent(display, surface, surface, context); FramebufferNativeWindow 是framebuffer 的抽象，它負責載入libgralloc，並開啟framebuffer裝置。FramebufferNativeWindow並不直接使用 framebuffer，而是自己建立了兩個Buffer： queueBuffer負責顯示一個Buffer到螢幕上，它調用fb->post去顯示。 dequeueBuffer擷取一個閒置Buffer，用來在後台繪製。 這兩個函數由eglSwapBuffers調過來，調到: egl_window_surface_v2_t::swapBuffers： nativeWindow->queueBuffer(nativeWindow, buffer); nativeWindow->dequeueBuffer(nativeWindow, &buffer); msm7k/liboverlay是Overlay的實現，與其它平台不同的是，高通平台上的Overlay並不是提供一個framebuffer裝置，而通過fb0的ioctl來實現的，ioctl分為兩類操作： OverlayControlChannel用於設定參數，比如設定Overlay的位置，寬度和高度： bool OverlayControlChannel::setPosition(int x, int y, uint32_t w, uint32_t h) { ov.dst_rect.x = x; ov.dst_rect.y = y; ov.dst_rect.w = w; ov.dst_rect.h = h; ioctl(mFD, MSMFB_OVERLAY_SET, &ov);} OverlayDataChannel用於顯示Overlay，其中最重要的函數就是queueBuffer: bool OverlayDataChannel::queueBuffer(uint32_t offset) {mOvData.data.offset = offset;ioctl(mFD, MSMFB_OVERLAY_PLAY, odPtr))} msm7k/libgralloc 是顯示緩衝的抽象，包括framebuffer和普通Surface的Buffer。 framebuffer只是/dev/graphic/fb0的封裝，Surface的Buffer則是對/dev/pmem、ashmem和GPU記憶體(msm_hw3dm)的封裝，它的目標主要是方便硬體加速，因為 DMA傳輸使用物理地址，要求記憶體在物理地址上連續。 msm7k/libcopybit這是2D加速庫，主要負責Surface的展開、旋轉和合成等操作。它有兩種實現方式： copybit.cpp: 基於fb0的ioctl(MSMFB_BLIT)的實現。 copybit_c2d.cpp: 基於kgsl的實現，只是對libC2D2.so的封裝，libC2D2.so應該是不開源的。 pmem misc/pmem.c: 對實體記憶體的管理，演算法和使用者空間的介面。 board-msm7x27.c定義了實體記憶體的預設大小： #define MSM_PMEM_MDP_SIZE 0x1B76000#define MSM_PMEM_ADSP_SIZE 0xB71000#define MSM_PMEM_AUDIO_SIZE 0x5B000#define MSM_FB_SIZE 0x177000#define MSM_GPU_PHYS_SIZE SZ_2M#define PMEM_KERNEL_EBI1_SIZE 0x1C000 msm_msm7x2x_allocate_memory_regions分配幾大塊記憶體用於給pmem做二次分配。 KGSL Kernel Graphics System Layer (KGSL)，3D圖形加速驅動程式，原始碼drivers/gpu/msm目錄下，它是對GPU的封裝，給OpenGLES 2.0提供抽象的介面。 msm_hw3dm 這個我在核心中沒有找到相關代碼。 msm_fb msm_fb.c: framebuffer, overlay和blit的使用者介面。 mdp_dma.c: 對具體顯示裝置的封裝，提供兩種framebuffer更新的方式： mdp_refresh_screen： 定時更新。 mdp_dma_pan_update: 通過pan display主動更新。 mdp_dma_lcdc.c：針對LCD實現的顯示裝置，mdp_lcdc_update用更新framebuffer。 SeeAlso Android中的FrameBuffer