Android 双屏显示分析

双屏异显

系统提供了Presentation类,可以实现在两块屏幕上同时显示不同的内容;Presentation是一个特殊的dialog,它的目的是显示内容到第二屏幕。

image.png

基本原理

image.png

1 获得显示设备信息:
DisplayManagerService 启动后从SurfaceFlinger当中获取到系统默认的Display 与HDMI display的信息。

2 应用程序端指定其应用ContextImpl的Display。

3 应用程序获得Surface和配置Surface,这个surface对应于SurfaceFlinger中的Layer;

WindowManagerService作为一个系统服务,主要管理系统中所有的应用的Window。在WMS中,每个Window都有一个对应的WindowState对象。

3.1 addWindow,该函数在WindowManagerService当中,由WindowManagerImpl中的addView函数调用到,并且将Window所在的Display作为参数带到WMS当中。

3.2在addWindow函数,WMS首先找到窗口所在的Display,创建WindowState,然后将窗口加到Display中的Windowlist当中。win.mToken.addWindow(win);

3.3 WindowState,获取对应Display的layerstack将其放置在WindowStateAnimator当中,并且将值设置到SurfaceFlinger当中与之对应的Layer中,告知SurfaceFlinger自己所在Display。mSurfaceControl.setLayerStack(mLayerStack);

4 绘制Surface
SurfaceFlinger作为Android在native层比较重要的一个系统服务,主要作用是compose所有的layer,将其绘制输出到显示设备当中,也就是物理Display当中。
SurfaceFlinger根据Layer当中的layerStack成员,获知需要将该Layer绘制到具体哪一个Display当中。


image.png

SurfaceFlinger需要利用HWC, Compose 属于每个Display的layer,并且将其输出到具体的DisplayDivice当中。


image.png

源码分析

1 新设备加入流程

DisplayManagerService


image.png

LocalDisplayAdapter


image.png

当驱动层发现设备加入时会发出事件,framework检测到这个事件会调用onHotplug;如果是connected,那么调用tryConnectDisplayLocked,创建LocalDisplayDevice并保存到mDevices,发送DISPLAY_DEVICE_ENVENT_CHANGED;

image.png
image.png

最终会调用DisplayManagerService中的handleDisplayDeviceAddedLocked;


image.png

handleDisplayDeviceAddedLocked函数中添加逻辑设备;并且分配默认的displayId和Layerstack

2 异显示流程

2.1 在Presentation创建的时候关联一个目标设备,确定Presentation要显示在那个设备上。根据这个设备的信息来配置Presentation的context和resources信息,每一个display拥有自己的管理对象以及context对象,这样双屏的操作互相独立;对于上层而言,其即意味着一个屏幕。


image.png

2.2 调用show函数显示view;实际调用WindowManagerImpl的addview函数;


image.png

WindowManagerImpl的addview 函数创建ViewRootImp,并调用ViewRootImpl的setView函数;ViewRootImpl类中创建了WindowSession和IWindow对象负责和Windowmanagerservice之间跨进程通信;
image.png

ViewRootImpl setview函数,调用了requestLayout 和WindowSession addToDisplay;

ViewRootImpl中requestLayout函数调用mWindowSession.relayout,最终调用WindowManagerservice 的relayoutWindow,这个函数会配置Display信息; WindowStateAnimator创建Surfacecontrol,通过SurfaceControl,设置Layerstack;


image.png

SurfaceControl 事务

SurfaceControl开始事务,设置参数,结束事务

image.png

WindowManagerservice addWindow函数

1 通过displayId 获取显示设备

final DisplayContent displayContent = mRoot.getDisplayContentOrCreate(displayId);

2 创建WindowState, WindowState函数中创建了WindowStateAnimator对象负责窗口的管理

final WindowState win = new WindowState(this, session, client, token, parentWindow,appOp[0], seq, attrs, viewVisibility, session.mUid,
session.mCanAddInternalSystemWindow);

SurfaceControl 调用本地层方法android_view_SurfaceControl 设置surfaceflinger


image.png

image.png

SurfaceComposerClient对象负责和surfaceflinger通信;配置好参数,结束事务,跨进程调用surfaceflinger setTransactionState


image.png

image.png

Surfaceflinger 对display设备和layer层操作,设置layerstack, layer和第二块屏绑定setDisplayStateLocked
image.png

image.png

Surfaceflinger输出过程:

1 handleTransaction handPageFlip用户进程更新Surface图像时会调用,来更新Layer对象

handleTransaction函数的作用的就是处理系统在两次刷新期间的各种变化。

包括:

处理Layer的事务,检测是否需要更新;

处理显示设备的变化:

1.显示设备减少了,需要把显示设备对应的DisplayDevice移除

2.显示设备发生了变化,例如用户设置了Surface、重新设置了layerStack、旋转了屏幕等,这就需要重新设置显示对象的属性

3.显示设备增加了,创建新的DisplayDevice加入系统中。

设置设置和显示设备关联在一起的Layer(主要看Layer的layerStack是否和DisplayDevice的layerStack)的TransformHint(主要指设备的显示方向orientation)

image.png

处理Layer增加情况

设置mDrawingState

2 VSync信号定时的调用handleMessageRefresh进行屏幕数据的刷新,输出到屏幕;

image.png

preComposition函数,遍历所有的Layer对象,调用其onPreComposition函数来检测Layer层中的图像是否有变化。

rebuildLayerStacks函数的作用是重建每个显示设备的可见layer对象列表。通过判断layerstack 和display设备的layerstack是否相同,来决定该layer是否在那个display设备显示;


image.png

setUpHWComposer函数的作用是更新HWComposer对象中图层对象列表以及图层属性。

doComposition函数是合成所有层的图像

postFramebuffer先判断系统是否支持composer,如果不支持,我们知道图像已经在doComposition函数时调用hw->swapBuffers输出了,就返回了。如果支持硬件composer,postFramebuffer函数将调用HWComposer的commit函数继续执行。

你可能感兴趣的:(Android 双屏显示分析)