SurfaceFlinger启动过程分析（四）

文章出处：http://danielwood.cublog.cn

作者：Daniel Wood

在加载完framebuffer和gralloc模块之后，我们来看FramebufferNativeWindow构造函数中的代码：

buffers[0] = new NativeBuffer(                 fbDev->width, fbDev->height, fbDev->format, GRALLOC_USAGE_HW_FB); buffers[1] = new NativeBuffer(                 fbDev->width, fbDev->height, fbDev->format, GRALLOC_USAGE_HW_FB);                  err = grDev->alloc(grDev,                 fbDev->width, fbDev->height, fbDev->format,                 GRALLOC_USAGE_HW_FB, &buffers[0]->handle, &buffers[0]->stride);         LOGE_IF(err, "fb buffer 0 allocation failed w=%d, h=%d, err=%s", fbDev->width, fbDev->height, strerror(-err));         err = grDev->alloc(grDev,                 fbDev->width, fbDev->height, fbDev->format,                 GRALLOC_USAGE_HW_FB, &buffers[1]->handle, &buffers[1]->stride);         LOGE_IF(err, "fb buffer 1 allocation failed w=%d, h=%d, err=%s",fbDev->width, fbDev->height, strerror(-err));

    该构造函数中关键的就剩下这四句高亮代码了，这四句也是framebuffer双缓存机制的关键。

    首先新建了两个NativeBuffer，然后通过grDev为它们分配内存空间。这个grDev就是上面gralloc_open的gralloc设备模块。

grDev->alloc这个函数在gralloc_device_open函数里面指定了是gralloc.cpp中的gralloc_alloc函数。

dev->device.alloc = gralloc_alloc;

    为两个缓冲区分配完内存之后，FramebufferNativeWindow构造函数的事情就算完了。下面继续看DisplayHardware.cpp中init函数接下去的代码。

DisplayHardware.cpp

if (hw_get_module(OVERLAY_HARDWARE_MODULE_ID, &module) == 0) {         overlay_control_open(module, &mOverlayEngine);     } // initialize EGL ...

接下去就获得overlay模块，前提是你的设备支持overlay。

然后就初始化EGL。

DisplayHardware.cpp

EGLDisplay display = eglGetDisplay(EGL_DEFAULT_DISPLAY);     eglInitialize(display, NULL, NULL);     eglGetConfigs(display, NULL, 0, &numConfigs);     EGLConfig config;     status_t err = EGLUtils::selectConfigForNativeWindow(             display, attribs, mNativeWindow.get(), &config);

eglGetDisplay是EGL用来获取物理屏幕句柄的函数。返回的是EGLDisplay，代表一个物理显示设备。调用这个函数进入的是egl.cpp[frameworks/base/opengl/libs/egl]

EGLDisplay eglGetDisplay(NativeDisplayType display) {     uint32_t index = uint32_t(display);     if (index >= NUM_DISPLAYS) {         return setError(EGL_BAD_PARAMETER, EGL_NO_DISPLAY);     }     if (egl_init_drivers() == EGL_FALSE) {         return setError(EGL_BAD_PARAMETER, EGL_NO_DISPLAY);     }        EGLDisplay dpy = EGLDisplay(uintptr_t(display) + 1LU);     return dpy; }

它会调用egl_init_drivers去初始化设备。

egl_init_drivers->egl_init_drivers_locked

下面简单贴一下egl_init_drivers_locked代码：

EGLBoolean egl_init_drivers_locked() {     if (sEarlyInitState) {         // initialized by static ctor. should be set here.         return EGL_FALSE;     }     // get our driver loader     Loader& loader(Loader::getInstance()); cnx = &gEGLImpl[IMPL_SOFTWARE];     if (cnx->dso == 0) { cnx->hooks[GLESv1_INDEX] = &gHooks[GLESv1_INDEX][IMPL_SOFTWARE]; cnx->hooks[GLESv2_INDEX] = &gHooks[GLESv2_INDEX][IMPL_SOFTWARE];  cnx->dso = loader.open(EGL_DEFAULT_DISPLAY, 0, cnx);         if (cnx->dso) {             EGLDisplay dpy = cnx->egl.eglGetDisplay(EGL_DEFAULT_DISPLAY);             LOGE_IF(dpy==EGL_NO_DISPLAY, "No EGLDisplay for software EGL!");             d->disp[IMPL_SOFTWARE].dpy = dpy;             if (dpy == EGL_NO_DISPLAY) {                 loader.close(cnx->dso);                 cnx->dso = NULL;             }         }     }     cnx = &gEGLImpl[IMPL_HARDWARE];     if (cnx->dso == 0) {          ...         } else {             LOGD("3D hardware acceleration is disabled");         }     }     return EGL_TRUE; }

egl_init_drivers_locked()函数的作用就是填充gEGLImpl[IMPL_SOFTWARE]和gEGLImpl[IMPL_ HARDWARE]两个数组项。达到通过gEGLImpl[IMPL_SOFTWARE]和gEGLImpl[IMPL_ HARDWARE]两个数组项就可以调用libGLES_android.so库中所有函数的目的。

cnx->hooks[GLESv1_INDEX] = &gHooks[GLESv1_INDEX][IMPL_SOFTWARE]; cnx->hooks[GLESv2_INDEX] = &gHooks[GLESv2_INDEX][IMPL_SOFTWARE]；

上面这两句代码的作用是引用赋值，在loader.open完以后，

cnx->hooks[GLESv1_INDEX]会被赋值，而相对应的

gHooks[GLESv1_INDEX][IMPL_SOFTWARE]也会被赋值。

Loader的构造函数先从/system/lib/egl/egl.cfg中读取配置，如果不存在，那就选用默认配置。

Loader::Loader() {     char line[256];     char tag[256];     FILE* cfg = fopen("/system/lib/egl/egl.cfg", "r");     if (cfg == NULL) {         // default config         LOGD("egl.cfg not found, using default config");         gConfig.add( entry_t(0, 0, "android") );     } else {         while (fgets(line, 256, cfg)) {             int dpy;             int impl;             if (sscanf(line, "%u %u %s", &dpy, &impl, tag) == 3) {                 //LOGD(">>> %u %u %s", dpy, impl, tag);                 gConfig.add( entry_t(dpy, impl, tag) );             }         }         fclose(cfg);     } }

默认的配置为（0, 0, "android"）并把它放在gConfig中，以备在调用Loader.open的时候使用。

void* Loader::open(EGLNativeDisplayType display, int impl, egl_connection_t* cnx) {     /*      * TODO: if we don't find display/0, then use 0/0      * (0/0 should always work)      */        void* dso;     char path[PATH_MAX];     int index = int(display);     driver_t* hnd = 0;     const char* const format = "/system/lib/egl/lib%s_%s.so";        char const* tag = getTag(index, impl);     if (tag) {         snprintf(path, PATH_MAX, format, "GLES", tag);         dso = load_driver(path, cnx, EGL | GLESv1_CM | GLESv2);         if (dso) {             hnd = new driver_t(dso);         } else {             // Always load EGL first             snprintf(path, PATH_MAX, format, "EGL", tag);             dso = load_driver(path, cnx, EGL);             if (dso) {                 hnd = new driver_t(dso);                 // TODO: make this more automated                 snprintf(path, PATH_MAX, format, "GLESv1_CM", tag);                 hnd->set( load_driver(path, cnx, GLESv1_CM), GLESv1_CM );                 snprintf(path, PATH_MAX, format, "GLESv2", tag);                 hnd->set( load_driver(path, cnx, GLESv2), GLESv2 );             }         }     }     LOG_FATAL_IF(!index && !impl && !hnd,             "couldn't find the default OpenGL ES implementation "             "for default display");         return (void*)hnd; }

      

      Loader::open这个函数首先去加载/system/lib/egl/libGLES_android.so，如果加载成功，那么对EGL | GLESv1_CM | GLESv2三个函数库，进行初始化。如果加载不成功，那么就加载libEGL_android.so，libGLESv1_CM_android.so，libGLESv2_android.so这三个库，事实上我们的/system/lib/egl目录下面只有libGLES_android.so这一个库，所以加载libGLES_android.so库。

Ps：libEGL.so ，libGLESv1_CM.so， libGLESv2.so三个库在/system/lib目录下面。

下面简单地分析下EGL的配置。首先在Loader的构造函数中获取了EGL的配置信息0, 0, "android"，然后把它放在一个结构体中，这个结构体名为entry_t，定义如下

struct entry_t {         entry_t() { }         entry_t(int dpy, int impl, const char* tag);         int dpy;         int impl;         String8 tag; };

随后在Loader::open中调用getTag(index, impl)，其实为getTag(0, 0)。所以getTag返回的是字符串android。

const char* Loader::getTag(int dpy, int impl) {     const Vector<entry_t>& cfgs(gConfig);     const size_t c = cfgs.size();     for (size_t i=0 ; i<c ; i++) {         if (dpy == cfgs[i].dpy)             if (impl == cfgs[i].impl)                 return cfgs[i].tag.string();     }     return 0; }

现在有了库的路径path = /system/lib/egl/libGLES_android.so，通过load_driver函数来加载函数库。

Loader::load_driver

 

void *Loader::load_driver(const char* driver_absolute_path,         egl_connection_t* cnx, uint32_t mask) {     if (access(driver_absolute_path, R_OK)) {         // this happens often, we don't want to log an error         return 0;     }//加载libGLES_android.so void* dso = dlopen(driver_absolute_path, RTLD_NOW | RTLD_LOCAL);     if (dso == 0) {         const char* err = dlerror();         LOGE("load_driver(%s): %s", driver_absolute_path, err?err:"unknown");         return 0;     }     LOGD("loaded %s", driver_absolute_path);     if (mask & EGL) {//加载EGL函数库         getProcAddress = (getProcAddressType)dlsym(dso, "eglGetProcAddress");         LOGE_IF(!getProcAddress,                 "can't find eglGetProcAddress() in %s", driver_absolute_path);         egl_t* egl = &cnx->egl;//把函数赋值到cnx->egl中         __eglMustCastToProperFunctionPointerType* curr =             (__eglMustCastToProperFunctionPointerType*)egl;         char const * const * api = egl_names;         while (*api) {             char const * name = *api;             __eglMustCastToProperFunctionPointerType f =                 (__eglMustCastToProperFunctionPointerType)dlsym(dso, name);             if (f == NULL) {                 // couldn't find the entry-point, use eglGetProcAddress()                 f = getProcAddress(name);                 if (f == NULL) {                     f = (__eglMustCastToProperFunctionPointerType)0;                 }             }             *curr++ = f;             api++;         }     }     if (mask & GLESv1_CM) {//加载GLESv1_CM函数库         init_api(dso, gl_names,             (__eglMustCastToProperFunctionPointerType*)                 &cnx->hooks[GLESv1_INDEX]->gl,             getProcAddress);     }     if (mask & GLESv2) {//加载GLESv2函数库       init_api(dso, gl_names,             (__eglMustCastToProperFunctionPointerType*)                 &cnx->hooks[GLESv2_INDEX]->gl,             getProcAddress);     }     return dso; }

通过系统调用dlopen打开一个动态链接库。以下是百度百科对dlopen的解释：

dlopen（） 　　功能：打开一个动态链接库  　　包含头文件：  　　#include <dlfcn.h>  　　函数定义：  　　void * dlopen( const char * pathname, int mode );  　　函数描述：  　　在dlopen的（）函数以指定模式打开指定的动态连接库文件，并返回一个句柄给调用进程。使用dlclose（）来卸载打开的库。

然后通过dlsym函数获得指向函数地址指针。以下是百度百科对dlsym的解释：

dlsym()的函数原型是  　　void* dlsym(void* handle,const char* symbol)  　　该函数在<dlfcn.h>文件中。  　　handle是由dlopen打开动态链接库后返回的指针，symbol就是要求获取的函数的名称，函数返回值是void*,指向函数的地址，供调用使用。

dlsym首先去得到eglGetProcAddress的函数指针，这个函数的原型：void (*eglGetProcAddress(const char *procname)) ();

该函数的作用是返回由procname指定的扩展函数地址。

下面综述一下load_driver函数所做的工作：首先通过dlopen加载libGLES_android.so库，库所在路径为/system/lib/egl/libGLES_android.so，然后从libGLES_android.so库中提取EGL的各个API函数的地址放到cnx->egl中，从libGLES_android.so获取GLESv1_CM的API保存到cnx->hooks[GLESv1_INDEX]->gl中，从libGLES_android.so获取GLESv1_CM的API保存到cnx->hooks[GLESv2_INDEX]->gl。

提取EGLAPI地址的方法是首先通过dlsym函数获得一个获取函数地址的函数eglGetProcAddress的地址，然后遍历EGL的API所在文件frameworks/base/opengl/libs/EGL/egl_entries.in。先通过dlsym获取各个API地址，如果返回NULL再利用eglGetProcAddress去获得，如果依旧为空就把函数地址赋值为0；提取GLESv1_CM和GLESv1_CM库中函数地址方法和提取EGL差不多，只是他们的函数文件保存在frameworks/base/opengl/libs/entries.in中。还有它们把函数地址复制给了cnx->hooks[GLESv1_INDEX]->gl和cnx->hooks[GLESv2_INDEX]->gl。

 

等加载完库以后在libs/egl/egl.cpp里面的egl_init_drivers_locked就通过cnx->egl.eglGetDisplay(EGL_DEFAULT_DISPLAY);调用eglGetDisplay函数，其实就是调用libGLES_android.so里面的eglGetDisplay函数，libGLES_android.so库是由目录frameworks/base/opengl/libagl生成的，所以libGLES_android.so里面的eglGetDisplay函数是文件libagl/egl.cpp里面的。

其实libs/egl/egl.cpp中的函数，大多是调用libGLES_android.so库里面的，是对其的一种封装，也就是说调用libagl/egl.cpp文件里面的同名函数，如eglGetDisplay，eglCreateWindowSurface，eglCreateContext等。因为libGLES_android.so库是由rameworks/base/opengl/libagl目录生成。