Surfacefinger——threadLoop主迴圈

1 Surfaceflinger線程


 Surfaceflinger是一個類，同時又是線程，該線程通過迴圈，不斷計算並重新整理當前螢幕需要的顯示內容。Surfaceflinger線程屬於SystemServer進程，也就是在SystemServer進程中啟動了Surfaceflinger線程。

 Surfaceflinger中儲存著各種layer，其主要工作就是負責各種layer的融合，因此可看做一個用於維護各種layer的線程。

 啟
動Android線程需要提供兩個介面，一是readyToRun()，該函數定義了線程迴圈前需要初始化的內容；二是threadLoop()，每個線
程都必須實現，該函數定義了線程執行的內容，如果該函數返回true，線程會繼續調用threadLoop()，如果返回false，線程將退出。

2 初始化


 Surfaceflinger類的建構函式會執行init()，該函數輸出Surfaceflinger啟動資訊，並配置一些調試資訊。接著執行readyToRun()，初始化整個顯示系統。

 readyToRun()調用過程如下：

 （1）執行new DisplayHardware(this, dpy)，通過DisplayHardware初始化Framebuffer、EGL並擷取OpenGL ES資訊。

 （2）建立共用的記憶體控制塊。

 （3）將EGL與當前螢幕綁定。

 （4）初始化共用記憶體控制塊。

 （5）初始化OpenGL ES。

 （6）顯示開機動畫。

3 核心資料結構


 State           mCurrentState;  

 當前更新的狀態

State           mDrawingState; 

正在螢幕上繪製的狀態

LayerVector     layersSortedByZ; 

儲存layer的列表，類似於Z軸，mCurrentState和mDrawingState分別擁有一個列表。

4 主迴圈threadLoop()


 通過流程圖可以看到threadLoop()都做了哪些操作。

 



4.1 waitForEvent函數


 waitForEvent函數將逾時時間設定為5秒鐘，並等待系統事件發生。在逾時前若有事件發生則立即返回，若發生逾時將輸出警告資訊，上層一般會處理這個問題。

4.2 handleConsoleEvents函數


 該函數被執行的幾率較低，主要用於處理控制台事件。

4.3 handleTransaction函數


 該函數將遍曆Surfaceflinger擁有的每一個layer，檢查是否有layer的屬性改變，主要執行以下工作：

 （1）擷取mCurrentState.layersSortedByZ及layer的數目。

 （2）遍曆所有layer，擷取layer對應的參數，判斷是否有layer的屬性改變和是否有需要顯示的layer。

 （3）更新主畫面參數：

  如果螢幕需要旋轉，則需更新所有可見地區和共用控制塊，並計算旋轉參數；

  判斷主畫面是否需要被凍結；

  判斷是否有新加入的layer；

  去除不再需要的layer，通過ditchedLayers.add(layer)釋放資源；

 （4）通過廣播更新所有改變。

4.4 handlePageFlip函數


 該函數主統計所有layer的資訊，針對需要的layer進行重繪，並計算螢幕實際可顯示地區。

 （1）調用lockPageFlip(currentLayers)

 遍
曆currentLayers包含的所有layer，依次調用每層layer對應的lockPageFlip函數。首先通過retireAndLock函
數取得新的frontbuffer，然後擷取並計算髒的地區，最後調用reloadTexture函數更新這些地區。

 （2）
如果有需要顯示的layer，調用computeVisibleRegionsFunction Compute經過混合後每個layer的顯示地區。每一個layer擁有三片區
域，分別為opaqueRegion、visibleRegion和coveredRegion，主畫面則擁有aboveOpaqueLayers、
aboveCoveredLayers。在遍曆每一層layer時，要計算沒個layer對應的地區，同時同步更新主畫面的
aboveOpaqueLayers和aboveCoveredLayers。

 （3）調用unlockPageFlip(currentLayers)

 遍曆currentLayers包含的所有layer，依次調用每層layer對應的unlockPageFlip函數，完成layer到螢幕的座標變換。

4.5 handleRepaint函數


 handlePageFlip更新並計算每一個獨立layer的顯示地區，handleRepaint則負責將每一個layer經過計算的顯示地區資料搬運至螢幕的顯存中。

 （1）根據不同的螢幕類型，設定更新模式，有部分更新、緩衝更新、矩形框交換和全屏更新。

 （2）調用composeSurfaces(mDirtyRegion)

 該函數將遍曆每一層layer，調用layer對應的onDraw介面，將資料從layer的緩衝搬運至螢幕的顯存中。

4.6 hw.compositionComplete函數


 該函數會調用到gralloc模組的fb_compositionComplete介面，是提供給螢幕的回調介面，目前並沒有實現任何功能，根據採用螢幕的不同可能需要填充相應操作。

4.7 unlockClients函數


 unlockClients函數將遍曆每一層layer，調用finishPageFlip釋放layer用於的共用控制塊。

4.8 postFramebuffer函數


 handleRepaint函數執行的搬運操作實際將顯示資料搬運至螢幕的後緩衝中，postFramebuffer最終將調用到eglSwapBuffers(dpy, surface)，交換螢幕的後緩衝和前緩衝，實現顯示更新。

4.9 另一條路線


 如果hw.canDraw返回錯誤或者螢幕此時被凍結，那麼將無法進行資料更新，此時將都另外一條路線，直接調用unlockClients，並休眠16667微秒。如果顯示出現問題，16667微秒將保證每秒最多執行60次threadLoop函數。