Android的Graphic系統(tǒng)分析之skia

Android的Graphic系統(tǒng)分析之skiaAndroid的Graphic系統(tǒng)分析之skiaAndroid的Graphic系統(tǒng)分析之skiaxxx公司Android的Graphic系統(tǒng)分析之skia文件編號：文件日期：修訂次數(shù)：第1.0次更改批準審核制定方案設計，管理制度Skia庫是一個外部庫，代碼位于external/skia/下面，生成的庫名稱是。Skia庫負責2維圖形的繪制，繪制的結(jié)果最終一般以位圖的形式存放在內(nèi)存的一塊緩沖區(qū)中。我們可以從它里面幾個比較重要的類來了解它到底完成什么功能。使用SkCanvas，可以將繪制(drawing)結(jié)果保存到一個設備如位圖（bitmap）中，這些繪制操作包含一系列幾何圖形的繪制，如繪制點、線、矩形、多邊形、橢圓和圓弧等幾何圖形。調(diào)用了skia庫的API，有的調(diào)用僅僅是對SkCanvas的簡單包裹。繪制的狀態(tài)（State）封裝在Paint類中，如繪制的線條粗細、線條顏色、區(qū)域如何填充、線條形狀等。SkBitmap是光柵位圖，它包含高度和寬度兩個整數(shù)以及格式（配置config規(guī)定），也可以通過getAddr()獲取存儲實際像素（pixel）塊的地址。一副圖形可以通過它的像素位圖來保存，也可以通過保存它的繪制過程通過SkPicture保存起來，然后寫到文件里，最后通過繪制過程恢復圖形。另外，skia也包括將YUV格式轉(zhuǎn)變?yōu)镴pg的編碼，見。Java部分通過JNI調(diào)用Skia關系如下，包括但不限于下圖中的四個類。庫鏈接到應用程序中，也鏈接到server側(cè)（主要因為layerstate管理和內(nèi)存控制塊等類），因此，其大多數(shù)類運行在應用程序所在進程空間中，它通過Binder與與進程sufaceflinger進行交互。它的代碼位于frameworks/base/libs/surfaceflinger_client下面，SurfaceComposerClient/SurfaceControl如JNI層章節(jié)所述，在創(chuàng)建SurfaceSession（Java）時，會創(chuàng)建SurfaceComposerClient對象，并將SurfaceComposerClient對象指針保存到SurfaceSession（Java）的mClient中。我們來看下創(chuàng)建SurfaceComposerClient對象時還發(fā)生了什么SurfaceComposerClient繼承自RefBase，所以在第一次初始化時，會執(zhí)行其重載的onFirstRef。在onFirstRef中，會獲取ComposerService，也就是SurfaceFlinger在client側(cè)的binder—-ISurfaceComposer，接著使用它建立clientconnection連接（實際上是分配一個用于兩側(cè)通訊的共享內(nèi)存塊），獲取ISurfaceComposerClient，最后創(chuàng)建layer_state_t，保存窗口狀態(tài)，用于兩側(cè)的窗口狀態(tài)通訊。SurfaceComposerClient可以加入到列表中由Composer來維護。SurfaceControl對象指針保存在Surface(Java)中的mSurfaceControl。SurfaceControl借助于SurfaceComposerClient，實現(xiàn)對UI控件的一些操作：show/hide:顯示隱藏操作setSize/setPosition:設置大小和位置SetLayer：設置圖層freeze/unfreeze：凍結(jié)與去凍結(jié)操作，即是否更新屏幕SetAlpha：設置Alpha通道，即設置透明等級SetMatrix：設置平移矩陣setFlags：設置其它標志這些SurfaceControl類的功能實現(xiàn)僅僅是對SurfaceComposerClient的簡單封裝?？梢酝ㄟ^SurfaceComposerClient的函數(shù)獲取Display的個數(shù)、高、寬、旋轉(zhuǎn)方向以及其它信息。它是通過ComposerService中的控制塊信息來實現(xiàn)的。ScreenshotClient包含屏幕截屏寬（mWidth）和高（mHeight）以及像素格式（PixelFormat），截圖數(shù)據(jù)保存在IMemoryHeap中（mHeap）。它是調(diào)用ISurfaceComposer的captureScreen函數(shù)來實現(xiàn)的。SurfaceSurface類繼承自EGLNativeBase模板類，因此它實際上一個ANativeWindow，只不過該模板給它添加了引用計數(shù)功能，并可安全地進行類型轉(zhuǎn)換。classSurface:publicEGLNativeBase<ANativeWindow,Surface,RefBase>上層應用程序各有自己的surface，因此多個surface會同時存在，這些surface在本側(cè)就是SurfaceComposerClient所代表，它們可以添加到Composer類維護的列表中。SurfaceControl會使用SurfaceClient和Surface去完成相應功能，SurfaceControl的getSurface函數(shù)會創(chuàng)建Surface，從而也會導致SurfaceClient的創(chuàng)建，進而相應的ISurfaceClientComposer等會被創(chuàng)建。ISurfaceComposerISurfaceComposer是SurfaceFlinger在client側(cè)的一個binder，提供的接口用于對整個屏幕的全局性的管理，如方向旋轉(zhuǎn)、屏幕快照、屏幕事件、屏幕更新的凍結(jié)與去凍結(jié)等。它提供的接口對應的枚舉類型有：enum{BOOT_FINISHED=IBinder::FIRST_CALL_TRANSACTION,CREATE_CONNECTION,CREATE_CLIENT_CONNECTION,GET_CBLK,OPEN_GLOBAL_TRANSACTION,CLOSE_GLOBAL_TRANSACTION,SET_ORIENTATION,FREEZE_DISPLAY,UNFREEZE_DISPLAY,SIGNAL,CAPTURE_SCREEN,TURN_ELECTRON_BEAM_OFF,TURN_ELECTRON_BEAM_ON};它是通過Binder進行IPC通訊的接口，BpSurfaceComposer是client一側(cè)，BnSurfaceComposer是service一側(cè)。它們都繼承自各自的模板類BpInterface和BnInterface，這兩個模板類完成雙重繼承的功能，一個繼承IPC通訊的API接口，一個繼承Binder功能。RefBase用于索引計數(shù)，類IInterface和ISurface定義了IPC通訊的接口API，IBinder/BBinder使雙方具備Binder通訊功能。其中CREATE_CONNECTION和REATE_CLIENT_CONNECTION打開關閉一個Transaction，在打開和關閉的過程中，可以設置狀態(tài)，實現(xiàn)窗口管理。狀態(tài)變化更改是在一個事務（transaction）中進行的。其類繼承關系如下：根據(jù)Binder繼承關系規(guī)則，client側(cè)的接口調(diào)用通過最終是由Bn側(cè)的子類完成。我們就可以知道它的它動態(tài)的調(diào)用關系如下，左側(cè)的調(diào)用者一般可以通過指向ISurfaceComposer的智能指針將操作將調(diào)用到SurfaceFlinger類的成員函數(shù)。ComposerService對IsurfaceComposer進行了包裹，使用它的getComposerService函數(shù)可以獲取IsurfaceComposer。另外，ComposerService還包含了surface_flinger_cblk_t控制塊信息，該內(nèi)存塊位于Ashem內(nèi)存上，由SurfaceFlinger申請，并依據(jù)display硬件信息填充字段值。client端程序通過讀取它，即可得到各display的信息。structdisplay_cblk_t{Noneofthisissupportedyet).constGraphicPlane&plane(graphicPlane(dpy));constDisplayHardware&hw=();constuint32_tw=();constuint32_th=();constuint32_tf=();();”“InitializinggraphicsH/W…”);Noneofthisissupportedyet).constGraphicPlane&plane(graphicPlane(dpy));constDisplayHardware&hw=();constuint32_tw=();constuint32_th=();constuint32_tf=();();new(ctrlblk)SharedClient;SharedClient:representsaclientwithseveralstacksSharedBufferStack:representsastackofbuffersSharedBufferClient:manipulatestheSharedBufferStackfromtheclientsideSharedBufferServer:manipulatestheSharedBufferStackfromtheserversideBufferscanbedequeueduntiltherearenoneavailable,theycanbelockedunlesstheyareinusebytheserver,whichisonlythecaseforthelastdequeue-ablebuffer.Whenthesevariousconditionsarenotmet,thecallerwaitsuntiltheconditionismet.”我們先來看一下比較重要的一個類SharedBufferStackclassSharedBufferStack{……//省略部分代碼structSmallRect{//定義了一個矩形：左上角和右下角的坐標uint16_tl,t,r,b;};//定義了一個平面區(qū)域，包含了若干（不超過5個）矩形structFlatRegion{//52bytes=4*(1+2*N)staticconstunsignedintNUM_RECT_MAX=5;uint32_tcount;SmallRectrects[NUM_RECT_MAX];};structBufferData{//64BytesFlatRegiondirtyRegion;//5個矩形區(qū)域SmallRectcrop;//1個剪切矩形區(qū)uint8_ttransform;uint8_treserved[3];};……//省略部分代碼//雙方同步//theseattributesarepartoftheconditions/updatesvolatileint32_thead;//server’scurrentfrontbuffervolatileint32_tavailable;//numberofdequeue-ablebuffersvolatileint32_tqueued;//numberofbufferswaitingforpostvolatileint32_treserved1;volatilestatus_tstatus;//surface’sstatuscode//notpartoftheconditionsvolatileint32_treallocMask;volatileint8_tindex[NUM_BUFFER_MAX];int32_tidentity;//surface’sidentity(const)int32_ttoken;//surface’stoken(fordebugging)Statisticsstats;int8_theadBuf;//lastretiredbufferuint8_treservedBytes[3];int32_treserved;BufferDatabuffers[NUM_BUFFER_MAX];//16個數(shù)組元素};可見SharedBufferStack里面定義了幾個結(jié)構(gòu)體，用于保存矩形區(qū)域。如果我們把BufferData所保存的區(qū)域稱為一塊區(qū)域的話，那么SharedBufferStack里可以包含多達16塊區(qū)域。在Android系統(tǒng)里，一個Surface對應一個SharedBufferStack。而SharedClient則包含了31個SharedBufferStack：//32KBmax

classShared