Android應用程序請求SurfaceFlinger服務創建Surface的過程分析

文章轉載至CSDN社區羅升陽的安卓之旅，原文地址：http://blog.csdn.net/luoshengyang/article/details/7884628

前面我們已經學習過Android應用程序與SurfaceFlinger服務的連接過程了。連接上SurfaceFlinger服務之后，Android應用程序就可以請求SurfaceFlinger服務創建Surface。而當有了Surface后，Android應用程序就可以用來渲染自己的UI了。在本文中，我們將詳細分析Android應用程序請求SurfaceFlinger服務創建Surface的過程。

?? ? ? ?在講述Android應用程序請求SurfaceFlinger服務創建Surface之前，我們首先了解一個Surface是由什么組成的。我們可以將Surface理解為一個繪圖表面，Android應用程序負責往這個繪圖表面填內容，而SurfaceFlinger服務負責將這個繪圖表面的內容取出來，并且渲染在顯示屏上。

?? ? ? ?在SurfaceFlinger服務這一側，繪圖表面使用Layer類來描述，Layer類的實現如圖1所示。

圖1 Layer類的實現

?? ? ? Layer類繼承了LayerBaseClient類；LayerBaseClient類繼承了LayerBase類；LayerBase類繼續了RefBase類。從這些繼承關系就可以看出，我們可以通過Android系統的智能指針來引用Layer對象，從而可以自動地維護它們的生命周期。

?? ? ? Layer類內部的成員變量mUserClientRef指向了一個ClientRef對象，這個ClientRef對象內部有一個成員變量mControlBlock，它指向了一個SharedBufferServer對象。從前面Android應用程序與SurfaceFlinger服務之間的共享UI元數據（SharedClient）的創建過程分析一文可以知道，SharedBufferServer類是用來在SurfaceFlinger服務這一側描述一個UI元數據緩沖區堆棧的，即在SurfaceFlinger服務中，每一個繪圖表面，即一個Layer對象，都關聯有一個UI元數據緩沖區堆棧。

?? ? ? LayerBaseClient類內部有一個類型為LayerBaseClient::Surface的弱指針，它引用了一個 Layer::SurfaceLayer對象。這個Layer::SurfaceLayer對象是一個Binder本地對象，它是 SurfaceFlinger服務用來與Android應用程序建立通信的，以便可以共同維護一個繪圖表面。

?? ? ? Layer::SurfaceLayer類繼承了LayerBaseClient::Surface類，它的實現如圖2所示。

圖2 SurfaceLayer類的實現

?? ? ? 理解這個圖需要了解Android系統的Binder進程間通信機制，具體可以參考Android進程間通信（IPC）機制Binder簡要介紹和學習計劃一文。從這里就可以看出，Layer::SurfaceLayer類實現了ISurface接口，而Android應用程序就是通過這個接口來和SurfaceFlinger服務共同維護一個繪圖表面的。

?? ? ??Layer::SurfaceLayer類內部有兩個成員變量mFlinger和mOwner，前者指向了SurfaceFlinger服務，而后者指向了其宿主Layer對象。

?? ? ??ISurface接口定義在文件frameworks/base/include/surfaceflinger/ISurface.h中，它有一個重要的成員函數requestBuffer，如下所示：

?

class?ISurface?:?public?IInterface??
{??
????......??
??
public:??
????DECLARE_META_INTERFACE(Surface);??
??
????/*?
?????*?requests?a?new?buffer?for?the?given?index.?If?w,?h,?or?format?are?
?????*?null?the?buffer?is?created?with?the?parameters?assigned?to?the?
?????*?surface?it?is?bound?to.?Otherwise?the?buffer's?parameters?are?
?????*?set?to?those?specified.?
?????*/??
????virtual?sp<GraphicBuffer>?requestBuffer(int?bufferIdx,??
????????????uint32_t?w,?uint32_t?h,?uint32_t?format,?uint32_t?usage)?=?0;??
??
????......??
??
};??

?? ? ? ?Android應用程序就是通過ISurface接口的成員函數requestBuffer來請求SurfaceFlinger服務為它的一個繪圖表面分配一個圖形緩沖區的，這個圖形緩沖區使用一個GraphicBuffer對象來描述。

?? ? ? ?由于Layer::SurfaceLayer是一個Binder本地對象類，因此，就相應地有一個Binder代理對象類，它的名稱為BpSurface，它的實現如圖3所示。

圖3 BpSurface類的實現

?? ? ? 理解這個圖同樣需要了解Android系統的Binder進程間通信機制，具體可以參考Android進程間通信（IPC）機制Binder簡要介紹和學習計劃一文。

?? ? ? 以上都是從SurfaceFlinger服務這一側來理解一個Surface，下面我們再從Android應用程序這一側來理解一個Surface。

?? ? ? 在Android應用程序這一側，每一個繪圖表面都使用一個Surface對象來描述，每一個Surface對象都是由一個SurfaceControl對象來創建的。Surface類和SurfaceControl類的關系以及實現如圖4所示。

圖4 Surface類和SurfaceControl類的關系以及實現

?? ? ? SurfaceControl類的成員變量mClient是一個類型為SurfaceComposerClient的強指針，它指向了Android應用程序進程中的一個SurfaceComposerClient單例對象。在前面Android應用程序與SurfaceFlinger服務的連接過程分析一 文中，我們已經看到過SurfaceComposerClient類的作用了，Android應用程序主要就是通過它來和SurfaceFlinger服 務建立連接的，連接的結果就是得到一個類型為Client的Binder代理對象，保存它的成員變量mClient中。

?? ? ?SurfaceControl類的成員變量mSurface是一個類型為ISurface的強指針，它指向了一個類型為BpSurface的 Binder代理對象，而這個Binder代理對象引用的是一個Layer::SurfaceLayer對象。當Android應用程序請求 SurfaceFlinger服務創建一個繪圖表面的時候，SurfaceFlinger服務就會在內部創建一個Layer::SurfaceLayer 對象，并且將這個Layer::SurfaceLayer對象的一個Binder代理對象返回來給Android應用程序，然后Android應用程序再 將這個Binder代理對象保存在一個SurfaceControl對象的成員變量mSurface中。

?? ? ?SurfaceControl類的成員變量mSurfaceData是一個類型為Surface的強指針，它指向了一個Surface對象。

?? ? ?Surface類就是用來在Android應用程序這一側描述繪圖表面的，它的成員變量mSurface與它的宿主類SurfaceControl的成 員變量mSurface指向的是同一個Binder代理對象，即它們都引用了在SurfaceFlinger服務內部所創建的一個類型為 Layer::SurfaceLayer的Binder本地對象。

?? ? ?Surface類的成員變量mClient指向了Android應用程序進程中的一個SurfaceClient單例對象。在前面Android應用程序與SurfaceFlinger服務之間的共享UI元數據（SharedClient）的創建過程分析一文中，我們已經介紹過SurfaceClient類的實現了，Android應用程序就是通過它來請求SurfaceFlinger服務創建共享UI元數據的，并且可以通過它來請求SurfaceFlinger服務渲染一個繪圖表面。

?? ? ?Surface類的成員變量mSharedBufferClient指向了一個SharedBufferClient對象。從前面Android應用程序與SurfaceFlinger服務之間的共享UI元數據（SharedClient）的創建過程分析一文可以知道，SharedBufferClient類是用來在Android應用程序這一側描述一個UI元數據緩沖區堆棧的，即在Android應用程序中，每一個繪圖表面，即一個Surface對象，都關聯有一個UI元數據緩沖區堆棧。

?? ? ?Surface類繼承了EGLNativeBase類，而EGLNativeBase類又繼承了ANativeWindow類。我們知 道，Android系統是通過OpenGL庫來繪制UI的。OpenGL庫在繪制UI的時候，需要底層的系統提供一個本地窗口給它，以便它可以將UI繪制 在這個本地窗口上。Android系統為OpenGL庫定提供的本地窗口使用ANativeWindow類來描述，Surface類通過 EGLNativeBase類間接地繼承了ANativeWindow類，因此，Surface類也是用來描述OpenGL繪圖所需要的一個本地窗口的。 從這個角度出發，我們可以將Surface類看作OpenGL庫與Android的UI系統之間的一個橋梁。

?? ? ?討論到這里，我們就可以知道，一個繪圖表面，在SurfaceFlinger服務和Android應用程序中分別對應有一個Layer對象和一個 Surface對象，這兩個對象在內部分別使用一個SharedBufferServer對象和一個SharedBufferClient對象來描述這個 繪圖表面的UI元數據緩沖堆棧。在前面Android應用程序與SurfaceFlinger服務之間的共享UI元數據（SharedClient）的創建過程分析一文中，我們已經分析過這個UI元數據的創建過程了，接下來，我們再簡要看一下SharedBufferServer類和SharedBufferClient類的定義。

?? ? ?SharedBufferServer類和SharedBufferClient類均是從SharedBufferBase類繼承下來的，如圖5所示。

圖5 SharedBufferBase、SharedBufferServer和SharedBufferClient的關系

?? ? ?在基類SharedBufferBase中，有三個成員變量mSharedClient、mSharedStack和mIdentity。成員變量 mSharedClient指向一塊UI元數據緩沖區，即一個SharedClient對象；成員變量mSharedStack指向一個UI元數據堆棧， 即一個SharedBufferStack對象；成員變量mIdentity用來描述一個繪圖表面的ID。

?? ? ?在前面Android應用程序與SurfaceFlinger服務之間的共享UI元數據（SharedClient）的創建過程分析一 文提到，每一個與UI相關的Android應用程序內部都有一個唯一的SharedClient對象，這個SharedClient對象內部有一個 SharedBufferStack數組surfaces，SharedBufferServer類的成員變量mSharedStack所指向的 SharedBufferStack對象，正是成員變量mSharedClient所指向的一個SharedClient對象內部的一個 SharedBufferStack數組的一個元素，這一點可以從SharedBufferServer類的構造函數實現來看出。

?? ? ?SharedBufferServer類的構造函數frameworks/base/libs/surfaceflinger_client/SharedBufferStack.cpp文件中，如下所示：

?

SharedBufferBase::SharedBufferBase(SharedClient*?sharedClient,??
????????int?surface,?int32_t?identity)??
????:?mSharedClient(sharedClient),??
??????mSharedStack(sharedClient->surfaces?+?surface),??
??????mIdentity(identity)??
{??
}??

?? ? ? 其中，參數surface表示mSharedStack指向的是mSharedClient中的SharedBufferStack數組surfaces的第幾個元素。

?? ? ? 在SharedBufferClient類中，有三個成員變量mNumBuffers、tail和queue_head，它們的含義可以參考前面Android應用程序與SurfaceFlinger服務的關系概述和學習計劃一文中的圖6，如下所示。

圖6 SharedBufferClient眼中的SharedBufferStack?

?? ? ? 在Android應用程序這一側，當它需要渲染一個Surface時，它就會首先找到對應的SharedBufferClient對象，然后再調用它的成 員函數dequeue來請求分配一個UI元數據緩沖區。有了這個UI元數據緩沖區之后，Android應用程序再調用這個 SharedBufferClient對象的成員函數setDirtyRegion、setCrop和setTransform來設置對應的 Surface的裁剪區域、紋理坐標以及旋轉方向。此外，Android應用程序還會請求SurfaceFlinger服務為這個Surface分配一個 圖形緩沖區，以便可以往這個圖形緩沖區寫入實際的UI數據。最后，Android應用程序就可以調用這個SharedBufferClient對象的成員 函數queue把前面已經準備好了的UI元數據緩沖區加入到它所描述的一個UI元數據緩沖區堆棧的待渲染隊列中，以便SurfaceFlinger服務可 以在合適的時候對它進行渲染。這個過程我們在下一篇文章中再詳細分析。

?? ? ??SharedBufferServer類的成員變量mNumBuffers的含義可以參考前面Android應用程序與SurfaceFlinger服務的關系概述和學習計劃一文中的圖7，如下所示。

圖7 SharedBufferServer眼中的SharedBufferStack

?? ? ? ?當SurfaceFlinger服務需要渲染一個Surface的時候，它就會找到對應的一個SharedBufferServer對象，然后調用它的 成員函數getQueueCount來檢查它所描述的一個UI元數據緩沖區堆棧的待渲染隊列的大小。如果這個大小大于0，那么 SurfaceFlinger服務就會繼續調用它的成員函數retireAndLock來取出隊列中的第一個UI元數據緩沖區，以及調用它的成員函數 getDirtyRegion、getCrop和getTransform來獲得要渲染的Surface的裁剪區域、紋理坐標和旋轉方向。最 后，SurfaceFlinger服務就可以結合這些信息來將保存這個Surface的圖形緩沖區中的UI數據渲染在顯示屏中。這個過程我們同樣在下一篇 文章中再詳細分析。

?? ? ??SharedBufferServer類的另外一個成員變量mBufferList指向了一個BufferList對象，這個BufferList對 象是用來管理SharedBufferServer類所描述的一個UI元數據緩沖區堆棧的，接下來我們就簡要分析它的定義。

?? ? ??BufferList類定義在frameworks/base/include/private/surfaceflinger/SharedBufferStack.h文件中，如下所示：

?

class?SharedBufferServer??
????:?public?SharedBufferBase,??
??????public?LightRefBase<SharedBufferServer>??
{??
????......??
??
private:??
????......??
??
????/*?
?????*?BufferList?is?basically?a?fixed-capacity?sorted-vector?of?
?????*?unsigned?5-bits?ints?using?a?32-bits?int?as?storage.?
?????*?it?has?efficient?iterators?to?find?items?in?the?list?and?not?in?the?list.?
?????*/??
????class?BufferList?{??
????????size_t?mCapacity;??
????????uint32_t?mList;??
????public:??
????????BufferList(size_t?c?=?SharedBufferStack::NUM_BUFFER_MAX)??
????????????:?mCapacity(c),?mList(0)?{?}??
????????status_t?add(int?value);??
????????status_t?remove(int?value);??
????????uint32_t?getMask()?const?{?return?mList;?}??
??
????????class?const_iterator?{??
????????????friend?class?BufferList;??
????????????uint32_t?mask,?curr;??
????????????const_iterator(uint32_t?mask)?:??
????????????????mask(mask),?curr(__builtin_clz(mask))?{??
????????????}??
????????public:??
????????????inline?bool?operator?==?(const?const_iterator&?rhs)?const?{??
????????????????return?mask?==?rhs.mask;??
????????????}??
????????????inline?bool?operator?!=?(const?const_iterator&?rhs)?const?{??
????????????????return?mask?!=?rhs.mask;??
????????????}??
????????????inline?int?operator?*()?const?{?return?curr;?}??
????????????inline?const?const_iterator&?operator?++()?{??
????????????????mask?&=?~(1<<(31-curr));??
????????????????curr?=?__builtin_clz(mask);??
????????????????return?*this;??
????????????}??
????????};??
??
????????inline?const_iterator?begin()?const?{??
????????????return?const_iterator(mList);??
????????}??
????????inline?const_iterator?end()?const???{??
????????????return?const_iterator(0);??
????????}??
????????inline?const_iterator?free_begin()?const?{??
????????????uint32_t?mask?=?(1?<<?(32-mCapacity))?-?1;??
????????????return?const_iterator(?~(mList?|?mask)?);??
????????}??
????};??
??
????......??
};??

?? ? ? BufferList類的成員變量mCapacity對應于一個UI元數據緩沖區堆棧的容量，即最大緩沖區個數。

?? ? ? BufferList類的另外一個成員變量變量mList用來描述這個堆棧中的緩沖區哪個是空閑的，哪個是正在使用的。空閑的緩沖區對應的位為0，而正在 使用的緩沖區對應的位為1。舉個例子，假如一個UI元數據緩沖區堆棧的大小為5，其中，第1、3、5個數據緩沖區是正在使用的，而第2、4個數據緩沖區是 空閑的，那么對應的mList的值就等于10101000 00000000 00000000 00000000。當我們需要將第2個數據緩沖區設置為正在使用時，那么只要調用成員函數add來將左起第2位設置為1即可，即得到mList的值就等于 11101000 00000000 00000000 00000000，而當我們需要將第1個數據緩沖區設置為空閑時，那么只要調用成員函數remove來將左起第1位設置為0即可，即得到mList的值就 等于00101000 00000000 00000000 00000000。

?? ? ?在BufferList類內部定義了一個迭代器const_iterator，用來從左到右遍歷一個UI元數據緩沖區堆棧中的正在使用或者空閑的緩沖區。仍然以前面的例子為例，當 我們調用BufferList類的成員函數begin時，就可以得到一個const_iterator迭代器，沿著這個迭代器往前走，就可以依次遍歷第 1、3、5個正在使用的緩沖區，而當我們調用BufferList類的成員函數free_begin時，就可以得到另外一個const_iterator 迭代器，沿著這個迭代器往前走，就可以依次遍歷第2、4個空閑的緩沖區。

?? ? ?關于Surface的概念我們就分析到這里。從這些分析可以知道，當Android應用程序請求SurfaceFlinger服務創建一個 Surface的時候，需要在SurfaceFlinger服務這一側創建一個Layer對象、一個Layer::SurfaceLayer對象和一個 SharedBufferServer對象，同時又需要在Android應用程序這一側創建一個SurfaceControl對象、一個Surface對 象和一個SharedBufferClient對象。

?? ? ?在進一步分析Android應用程序請求SurfaceFlinger服務創建Surface的過程之前，我們首先看一下Android系統的開機動畫 應用程序bootanim是如何請求SurfaceFlinger服務創建一個Surface來顯示開機動畫的。

?? ? ?在前面Android系統的開機畫面顯示過程分析一文中， 我們分析Android系統的開機動畫的顯示過程，其中，開機動畫應用程序bootanim是在BootAnimation類的成員函數readyToRun中請求SurfaceFlinger服務創建一個用來顯示開機動畫的Surface的，如下所示：

status_t?BootAnimation::readyToRun()?{????
????......??
??
????//?create?the?native?surface????
????sp<SurfaceControl>?control?=?session()->createSurface(????
????????????getpid(),?0,?dinfo.w,?dinfo.h,?PIXEL_FORMAT_RGB_565);????
????......????
????
????sp<Surface>?s?=?control->getSurface();??
??
????......??
}????

?? ? ?BootAnimation類的成員函數session返回的是一個SurfaceComposerClient對象。有了這個 SurfaceComposerClient對象之后，我們就可以調用它的成員函數createSurface來請求請求SurfaceFlinger服 務在內部創建一個Layer::SurfaceLayer對象，并且將這個Layer::SurfaceLayer對象的代理對象返回來給 SurfaceComposerClient類，SurfaceComposerClient類接著就將這個Layer::SurfaceLayer代理 對象封裝成一個SurfaceControl對象，并且返回給BootAnimation類，最后BootAnimation類就可以調用這個 SurfaceControl對象的成員函數getSurface來獲得一個Surface對象。

?? ? ?接下來，我們就從SurfaceComposerClient類的成員函數createSurface開始描述Android應用程序請求SurfaceFlinger服務創建Surface的過程，如圖8所示。

圖8 Android應用程序請求SurfaceFlinger服務創建Surface的過程?

?? ? ? 這個過程可以劃分為20個步驟，接下來我們就詳細分析每一個步驟。

?? ? ? Step 1.?SurfaceComposerClient.createSurface

sp<SurfaceControl>?SurfaceComposerClient::createSurface(??
????????int?pid,??
????????DisplayID?display,??
????????uint32_t?w,??
????????uint32_t?h,??
????????PixelFormat?format,??
????????uint32_t?flags)??
{??
????String8?name;??
????const?size_t?SIZE?=?128;??
????char?buffer[SIZE];??
????snprintf(buffer,?SIZE,?"<pid_%d>",?getpid());??
????name.append(buffer);??
??
????return?SurfaceComposerClient::createSurface(pid,?name,?display,??
????????????w,?h,?format,?flags);??
}??

?? ? ? 這個函數定義在文件frameworks/base/libs/surfaceflinger_client/SurfaceComposerClient.cpp文件中。

?? ? ? 參數pid用來描述當前進程的PID，參數display的值等于0，表示要在第一個顯示屏上創建一個Surface，參數w和h表示要創建的 Surface的寬度和高度，它們的值剛好等于第一個顯示屏的寬度和高度，參數format的值等于PIXEL_FORMAT_RGB_565，表示要創 建的Surface的像素格式為PIXEL_FORMAT_RGB_565，即每一個點使用2個字節來描述，其中，R、G和B分量分別占5位、6位和5 位，參數flags是一個默認參數，它等于默認值0，表示要創建的Surface的用途。

?? ? ? 這個函數將參數pid格式化成一個字符串之后，再調用SurfaceComposerClient類的另外一個版本的成員函數createSurface來請求SurfaceFlinger服務創建一個Surface，如下所示：

sp<SurfaceControl>?SurfaceComposerClient::createSurface(??
????????int?pid,??
????????const?String8&?name,??
????????DisplayID?display,??
????????uint32_t?w,??
????????uint32_t?h,??
????????PixelFormat?format,??
????????uint32_t?flags)??
{??
????sp<SurfaceControl>?result;??
????if?(mStatus?==?NO_ERROR)?{??
????????ISurfaceComposerClient::surface_data_t?data;??
????????sp<ISurface>?surface?=?mClient->createSurface(&data,?pid,?name,??
????????????????display,?w,?h,?format,?flags);??
????????if?(surface?!=?0)?{??
????????????result?=?new?SurfaceControl(this,?surface,?data,?w,?h,?format,?flags);??
????????}??
????}??
????return?result;??
}??

?? ? ? SurfaceComposerClient類的成員變量mClient指向了一個類型為BpSurfaceComposerClient的Binder 代理對象，它引用了一個類型為Client的Binder本地對象。這個類型Client的Binder本地對象是在SurfaceFlinger服務內 部創建的，用來和Android應用程序建立連接。連接的過程可以參考前面Android應用程序與SurfaceFlinger服務的連接過程分析一文。

?? ? ??SurfaceComposerClient類的成員函數createSurface調用成員變量mClient的成員函數 createSurface請求SurfaceFlinger服務創建一個Surface之后，就得到了一個類型為BpSurface的Binder代理 對象surface。從前面的描述可以知道，Binder代理對象surface引用了在SurfaceFlinger服務這一側的一個 Layer::SurfaceLayer對象。此外，SurfaceComposerClient類的成員函數createSurface還得到了一個 surface_data_t對象data，它里面包含了剛才所創建的一個Surface的信息，例如，寬度、高度、像素格式和ID值等。

?? ? ?最后，SurfaceComposerClient類的成員函數createSurface就將SurfaceFlinger服務返回來的Binder 代理對象surface和surface_data_t對象data封裝成一個SurfaceControl對象result，并且返回給調用者。接下 來，我們首先分析SurfaceFlinger服務創建Surface的過程，接著再分析SurfaceControl對象result的封裝過程。

?? ? ?Step 2. Client.createSurface

sp<ISurface>?Client::createSurface(??
????????ISurfaceComposerClient::surface_data_t*?params,?int?pid,??
????????const?String8&?name,??
????????DisplayID?display,?uint32_t?w,?uint32_t?h,?PixelFormat?format,??
????????uint32_t?flags)??
{??
????return?mFlinger->createSurface(this,?pid,?name,?params,??
????????????display,?w,?h,?format,?flags);??
}??

?? ? ?這個函數定義在文件frameworks/base/services/surfaceflinger/SurfaceFlinger.cpp中。

?? ? ?Client類的成員變量mFlinger指向了SurfaceFlinger服務，因此，接下來就會調用SurfaceFlinger類的成員函數createSurface來創建一個Surface。

?? ? ?Step 3.?SurfaceFlinger.createSurface

sp<ISurface>?SurfaceFlinger::createSurface(const?sp<Client>&?client,?int?pid,??
????????const?String8&?name,?ISurfaceComposerClient::surface_data_t*?params,??
????????DisplayID?d,?uint32_t?w,?uint32_t?h,?PixelFormat?format,??
????????uint32_t?flags)??
{??
????sp<LayerBaseClient>?layer;??
????sp<LayerBaseClient::Surface>?surfaceHandle;??
??
????if?(int32_t(w|h)?<?0)?{??
????????LOGE("createSurface()?failed,?w?or?h?is?negative?(w=%d,?h=%d)",??
????????????????int(w),?int(h));??
????????return?surfaceHandle;??
????}??
??
????//LOGD("createSurface?for?pid?%d?(%d?x?%d)",?pid,?w,?h);??
????sp<Layer>?normalLayer;??
????switch?(flags?&?eFXSurfaceMask)?{??
????????case?eFXSurfaceNormal:??
????????????if?(UNLIKELY(flags?&?ePushBuffers))?{??
????????????????layer?=?createPushBuffersSurface(client,?d,?w,?h,?flags);??
????????????}?else?{??
????????????????normalLayer?=?createNormalSurface(client,?d,?w,?h,?flags,?format);??
????????????????layer?=?normalLayer;??
????????????}??
????????????break;??
????????case?eFXSurfaceBlur:??
????????????layer?=?createBlurSurface(client,?d,?w,?h,?flags);??
????????????break;??
????????case?eFXSurfaceDim:??
????????????layer?=?createDimSurface(client,?d,?w,?h,?flags);??
????????????break;??
????}??
??
????if?(layer?!=?0)?{??
????????layer->initStates(w,?h,?flags);??
????????layer->setName(name);??
????????ssize_t?token?=?addClientLayer(client,?layer);??
??
????????surfaceHandle?=?layer->getSurface();??
????????if?(surfaceHandle?!=?0)?{??
????????????params->token?=?token;??
????????????params->identity?=?surfaceHandle->getIdentity();??
????????????params->width?=?w;??
????????????params->height?=?h;??
????????????params->format?=?format;??
????????????if?(normalLayer?!=?0)?{??
????????????????Mutex::Autolock?_l(mStateLock);??
????????????????mLayerMap.add(surfaceHandle->asBinder(),?normalLayer);??
????????????}??
????????}??
??
????????setTransactionFlags(eTransactionNeeded);??
????}??
??
????return?surfaceHandle;??
}??

?? ? ??這個函數定義在文件frameworks/base/services/surfaceflinger/SurfaceFlinger.cpp中。

?? ? ? 第一個if語句判斷參數w和h的值是否為負數，如果是的話，那么就直接出錯返回了，因為創建的Surface的寬度和高度值不可能為負數。

?? ? ??eFXSurfaceNormal、eFXSurfaceBlur、eFXSurfaceDim和eFXSurfaceMask是四個枚舉值，它們定 義在文件frameworks/base/include/surfaceflinger/ISurfaceComposer.h中，如下所示：

class?ISurfaceComposer?:?public?IInterface??
{??
public:??
????......??
??
????enum?{?//?(keep?in?sync?with?Surface.java)??
????????......??
????????ePushBuffers????????=?0x00000200,??
??
????????eFXSurfaceNormal????=?0x00000000,??
????????eFXSurfaceBlur??????=?0x00010000,??
????????eFXSurfaceDim???????=?0x00020000,??
????????eFXSurfaceMask??????=?0x000F0000,??
????};??
??
????......??
};??

?? ? ? 回到SurfaceFlinger類的成員函數createSurface中，參數flags的值等于0，因此，在接下來的switch語句中，會調用 SurfaceFlinger類的成員函數createNormalSurface來在顯示屏上創建一個Layer。順便提一句，如果參數flags的值 等于eFXSurfaceBlur或者eFXSurfaceDim，那么就表示要創建的是一個模糊或者漸變的Surface，這兩種類型的Surface 是在原有的一個Surface上進行創建的，用來對原來的Surface進行模糊或者漸變處理。

?? ? ? ?前面所創建的Layer保存在變量layer中，接下來SurfaceFlinger類的成員函數createNormalSurface會調用來另外 一個成員函數addClientLayer來將它保存在內部的一個列表中，接著再調用前面所創建的Layer的成員函數getSurface來獲得一個 Layer::SurfaceLayer對象surfaceHandle。

?? ? ? ?在將Layer::SurfaceLayer對象surfaceHandle的一個Binder代理對象返回給Android應用程序之 前，SurfaceFlinger類的成員函數createNormalSurface還會以它的一個IBinder接口為關鍵字，將前面所創建的 Layer保存在SurfaceFlinger類的成員變量mLayerMap所描述的一個Map中，這樣就可以將一個 Layer::SurfaceLayer對象surfaceHandle與它的宿主Layer對象關聯起來。

?? ? ? ?接下來，我們首先分析SurfaceFlinger類的成員函數createNormalSurface和addClientLayer的實現，接著再分析Layer的成員函數getSurface的實現，以便可以了解一個Surface的創建的過程。

?? ? ? ?Step 4.?SurfaceFlinger.createNormalSurface

sp<Layer>?SurfaceFlinger::createNormalSurface(??
????????const?sp<Client>&?client,?DisplayID?display,??
????????uint32_t?w,?uint32_t?h,?uint32_t?flags,??
????????PixelFormat&?format)??
{??
????//?initialize?the?surfaces??
????switch?(format)?{?//?TODO:?take?h/w?into?account??
????case?PIXEL_FORMAT_TRANSPARENT:??
????case?PIXEL_FORMAT_TRANSLUCENT:??
????????format?=?PIXEL_FORMAT_RGBA_8888;??
????????break;??
????case?PIXEL_FORMAT_OPAQUE:??
#ifdef?NO_RGBX_8888??
????????format?=?PIXEL_FORMAT_RGB_565;??
#else??
????????format?=?PIXEL_FORMAT_RGBX_8888;??
#endif??
????????break;??
????}??
??
#ifdef?NO_RGBX_8888??
????if?(format?==?PIXEL_FORMAT_RGBX_8888)??
????????format?=?PIXEL_FORMAT_RGBA_8888;??
#endif??
??
????sp<Layer>?layer?=?new?Layer(this,?display,?client);??
????status_t?err?=?layer->setBuffers(w,?h,?format,?flags);??
????if?(LIKELY(err?!=?NO_ERROR))?{??
????????LOGE("createNormalSurfaceLocked()?failed?(%s)",?strerror(-err));??
????????layer.clear();??
????}??
????return?layer;??
}??

?? ? ? 這個函數定義在文件frameworks/base/services/surfaceflinger/SurfaceFlinger.cpp中。

?? ? ? 函數開頭的switch語句判斷要創建的Surface是否要使用透明色。如果要使用的話，那么就將參數format的值修改為 PIXEL_FORMAT_RGBA_8888。另一方面，如果要創建的Surface不需要使用透明色，那么就將參數format的值修改為 PIXEL_FORMAT_RGB_565或者PIXEL_FORMAT_RGBX_8888，取決于是否定義了宏NO_RGBX_8888。

?? ? ?函數接下來創建了一個Layer對象，并且調用這個Layer對象的成員函數setBuffers來在內部創建一個Layer::SurfaceLayer對象，最后就將這個Layer對象返回給調用者。

?? ? ?接下來，我們首先分析Layer對象的創建過程，接著再分析Layer對象的成員函數setBuffers的實現。

?? ? ?Step 5. new Layer

Layer::Layer(SurfaceFlinger*?flinger,??
????????DisplayID?display,?const?sp<Client>&?client)??
????:???LayerBaseClient(flinger,?display,?client),??
????????mGLExtensions(GLExtensions::getInstance()),??
????????mNeedsBlending(true),??
????????mNeedsDithering(false),??
????????mSecure(false),??
????????mTextureManager(),??
????????mBufferManager(mTextureManager),??
????????mWidth(0),?mHeight(0),?mNeedsScaling(false),?mFixedSize(false),??
????????mBypassState(false)??
{??
}??

?? ? ?這個函數定義在文件frameworks/base/services/surfaceflinger/Layer.cpp中。

?? ? ?Layer類的構造函數只是執行一些簡單的初始化工作，接下來我們再繼續分析它的進一步初始化工作，這是通過Layer類的成員函數setBuffers來實現的。

?? ? ?Step 6. Layer.setBuffers

status_t?Layer::setBuffers(?uint32_t?w,?uint32_t?h,??
????????????????????????????PixelFormat?format,?uint32_t?flags)??
{??
????//?this?surfaces?pixel?format??
????PixelFormatInfo?info;??
????status_t?err?=?getPixelFormatInfo(format,?&info);??
????if?(err)?return?err;??
??
????//?the?display's?pixel?format??
????const?DisplayHardware&?hw(graphicPlane(0).displayHardware());??
????uint32_t?const?maxSurfaceDims?=?min(??
????????????hw.getMaxTextureSize(),?hw.getMaxViewportDims());??
??
????//?never?allow?a?surface?larger?than?what?our?underlying?GL?implementation??
????//?can?handle.??
????if?((uint32_t(w)>maxSurfaceDims)?||?(uint32_t(h)>maxSurfaceDims))?{??
????????return?BAD_VALUE;??
????}??
??
????PixelFormatInfo?displayInfo;??
????getPixelFormatInfo(hw.getFormat(),?&displayInfo);??
????const?uint32_t?hwFlags?=?hw.getFlags();??
??
????mFormat?=?format;??
????mWidth??=?w;??
????mHeight?=?h;??
??
????mReqFormat?=?format;??
????mReqWidth?=?w;??
????mReqHeight?=?h;??
??
????mSecure?=?(flags?&?ISurfaceComposer::eSecure)???true?:?false;??
????mNeedsBlending?=?(info.h_alpha?-?info.l_alpha)?>?0;??
??
????//?we?use?the?red?index??
????int?displayRedSize?=?displayInfo.getSize(PixelFormatInfo::INDEX_RED);??
????int?layerRedsize?=?info.getSize(PixelFormatInfo::INDEX_RED);??
????mNeedsDithering?=?layerRedsize?>?displayRedSize;??
??
????mSurface?=?new?SurfaceLayer(mFlinger,?this);??
????return?NO_ERROR;??
}??

?? ? ??這個函數定義在文件frameworks/base/services/surfaceflinger/Layer.cpp中。

?? ? ? 參數format是一個整數值，用來描述要創建的Surface的像素格式，函數首先調用另外一個函數getPixelFormatInfo來將它轉換為 一個PixelFormatInfo對象info，以便可以獲得更多的該種類型的像素格式的信息，例如，一個像素點占多少個字節，每個顏色分量又分別占多 少位等。函數getPixelFormatInfo定義文件frameworks/base/libs/ui/PixelFormat.cpp文件中，有 興趣的讀者可以自己研究一下。

?? ? ? Layer類的成員函數graphicPlane是從父類LayerBase繼承下來，用來獲得系統的第N個顯示屏，這個成員函數最終又是通過調用SurfaceFlinger類的成員函數graphicPlane來實現的，如下所示：

const?GraphicPlane&?LayerBase::graphicPlane(int?dpy)?const??
{??
????return?mFlinger->graphicPlane(dpy);??
}??

?? ? ?SurfaceFlinger類的成員函數graphicPlane的實現如下示：

const?GraphicPlane&?SurfaceFlinger::graphicPlane(int?dpy)?const??
{??
????LOGE_IF(uint32_t(dpy)?>=?DISPLAY_COUNT,?"Invalid?DisplayID?%d",?dpy);??
????const?GraphicPlane&?plane(mGraphicPlanes[dpy]);??
????return?plane;??
}??

?? ? ?SurfaceFlinger類有一個類型為DisplayHardware的數組，它的大小等于4，表示Android系統最多支持4個顯示屏，每一 個顯示屏都使用一個DisplayHardware對象來描述。實際上，Android系統目前只支持一個顯示屏，因此，在調用 SurfaceFlinger類的成員函數graphicPlane的時候，傳進來的參數dpy的值都是等于0。

?? ? ?回到Layer類的成員函數setBuffers中，它接下來獲得了用來描述系統第1個顯示屏的DisplayHardware對象hw，接著再調用函 數getPixelFormatInfo來獲得用來描述該顯示屏的像素格式信息的PixelFormatInfo對象displayInfo。

?? ? ?Layer類的成員函數setBuffers接下來再將要創建的Surface的像素格式以及大小記錄下來，即分別將參數format、w和h的值保存 在成員變量mFormat、mWidth、mHeight和mReqFormat、mReqWidth、mReqHeight中。

?? ? ?Layer類的成員函數setBuffers接下來再檢查參數flags的ISurfaceComposer::eSecure位是否等于1。如果等于 1的話，就將成員變量mSecure的值設置為true，否則就設置為false。當參數flags的 ISurfaceComposer::eSecure位等于1的時候，就表示正在創建的Surface的UI數據是可以安全地從一個進程拷貝到另外一個進 程的。有些Surface的UI數據是不可以隨便拷貝的，因為這涉及到安全問題，例如，用來創建屏幕截圖的Surface的UI數據就是不可以隨便從一個 進程拷貝到另外一個進程的，因為屏幕截圖可能會包含隱私信息。

?? ? ?Layer類的成員函數setBuffers接下來又檢查要創建的Surface的像素格式的Alpha通道的高8位是否大于低8位。如果是的話，就將成員變量mNeedsBlending的值設置為true，表示在渲染時要執行混合操作。

?? ? ?Layer類的成員函數setBuffers接下來還檢查要創建的Surface的像素格式的Red通道的大小是否大于系統第1個顯示屏的像素格式的 Red通道的大小。如果是的話，就將成員變量mNeedsDithering的值設置為true，表示在渲染時要執行抖動操作。

?? ? ?最后，Layer類的成員函數setBuffers就創建了一個SurfaceLayer對象，并且保存成員變量mSurface中。

?? ? ?接下來，我們就繼續分析SurfaceLayer對象的創建過程。

?? ? ?Step 7. new SurfaceLayer

Layer::SurfaceLayer::SurfaceLayer(const?sp<SurfaceFlinger>&?flinger,??
????????const?sp<Layer>&?owner)??
????:?Surface(flinger,?owner->getIdentity(),?owner)??
{??
}??

?? ? ? 這個函數定義在文件frameworks/base/services/surfaceflinger/Layer.cpp中。

?? ? ? SurfaceLayer類的構造函數的實現很簡單，它只是使用參數flinger以及owner來初始其父類Surface，其中，參數flinger 指向的是SurfaceFlinger服務，而參數owner指向的是正在創建的SurfaceLayer對象的宿主Layer對象。

?? ? ? 這一步執行完成之后， ?沿著調用路徑返回到SurfaceFlinger類的成員函數createSurface中，這時候就創建好一個Layer對象及其內部的一個 SurfaceLayer對象了，接下來，我們繼續分析SurfaceFlinger類的成員函數addClientLayer的實現，以便可以了解 SurfaceFlinger服務是如何維護它所創建的Layer的，即它所創建的Surface。

?? ? ? Step 8.?SurfaceFlinger.addClientLayer

ssize_t?SurfaceFlinger::addClientLayer(const?sp<Client>&?client,??
????????const?sp<LayerBaseClient>&?lbc)??
{??
????Mutex::Autolock?_l(mStateLock);??
??
????//?attach?this?layer?to?the?client??
????ssize_t?name?=?client->attachLayer(lbc);??
??
????//?add?this?layer?to?the?current?state?list??
????addLayer_l(lbc);??
??
????return?name;??
}??

?? ? ??這個函數定義在文件frameworks/base/services/surfaceflinger/SurfaceFlinger.cpp中。

?? ? ? 參數client指向了一個Client對象，它是用來描述當前正在請求SurfaceFlinger服務的一個Android應用程序的；參數lbc指 向的是我們在前面Step 4中所創建的一個Layer對象。函數首先調用參數client所指向的一個Client對象的成員函數attachLayer來關聯參數lbc所指向的 一個Layer對象，以表示參數lbc所指向的一個Layer對象是由參數client所指向的一個Client對象所描述的一個Android應用程序 請求創建的，接下來再調用SurfaceFlinger類的成員函數addLayer_l來將參數lbc所指向的一個Layer對象保存在 SurfaceFlinger的內部。

?? ? ? 接下來，我們首先分析Client類的成員函數attachLayer的實現，接著再分析SurfaceFlinger類的成員函數addLayer_l的實現。

?? ? ? Step 9.?Client.attachLayer

ssize_t?Client::attachLayer(const?sp<LayerBaseClient>&?layer)??
{??
????int32_t?name?=?android_atomic_inc(&mNameGenerator);??
????mLayers.add(name,?layer);??
????return?name;??
}??

?? ? ??這個函數定義在文件frameworks/base/services/surfaceflinger/SurfaceFlinger.cpp中。

?? ? ? 從前面Android應用程序與SurfaceFlinger服務的連接過程分析一 文可以知道，Client類的成員變量mNameGenerator是用來生成Surface名稱的，它的初始值等于1，每當Android應用程序請求 SurfaceFlinger服務為它創建一個Surface，SurfaceFlinger服務就會將對應的Client對象的成員變量 mNameGenerator的值增加1，這樣就可以依次得到名稱等于1、2、3......的Surface。

?? ? ? 為正在創建的Surface生成好名稱name之后，Client類的成員函數attachLayer就以變量name為關鍵字，將用來描述正在創建的 Surface的一個Layer對象layer保存Client類的成員變量mLayers所描述的一個Map中。從這里就可以知道，一個Android 應用程序所創建的Surface，都保存在與它所對應的一個Client對象的成員變量mLayers中。

?? ? ?step 10.?SurfaceFlinger.addLayer_l

status_t?SurfaceFlinger::addLayer_l(const?sp<LayerBase>&?layer)??
{??
????ssize_t?i?=?mCurrentState.layersSortedByZ.add(layer);??
????return?(i?<?0)???status_t(i)?:?status_t(NO_ERROR);??
}??

?? ? ?這個函數定義在文件frameworks/base/services/surfaceflinger/SurfaceFlinger.cpp中。

?? ? ?SurfaceFlinger類的成員變量mCurrentState指向了一個State對象，這個State對象內部有一個成員變量 layersSortedByZ，它用來描述一個類型為LayerVector的向量，用來保存SurfaceFlinger服務所創建的每一個 Layer，并且這些Layer是按照Z軸坐示來排列的。這樣，SurfaceFlinger服務在渲染Surface的時候，就可以根據這個向量來計算 可見性。

?? ? ?這一步執行完成之后，回到SurfaceFlinger類的成員函數createSurface中，這時候SurfaceFlinger服務就將前面所 創建的一個Layer對象保存好在內部了，接下來就會調用這個Layer對象的成員函數getSurface來獲得在前面Step 6中所創建的一個SurfaceLayer對象，以便可以將它的一個Binder代理對象返回請求Surface的Android應用程序。

?? ? ?Layer類的成員函數getSurface是從父類LayerBaseClient繼承下來的，因此，接下來我們就繼續分析LayerBaseClient類的成員函數getSurface的實現。

?? ? ?Step 11.?LayerBaseClient.getSurface

sp<LayerBaseClient::Surface>?LayerBaseClient::getSurface()??
{??
????sp<Surface>?s;??
????Mutex::Autolock?_l(mLock);??
????s?=?mClientSurface.promote();??
????if?(s?==?0)?{??
????????s?=?createSurface();??
????????mClientSurface?=?s;??
????}??
????return?s;??
}??

?? ? ? 這個函數定義在文件frameworks/base/services/surfaceflinger/LayerBase.cpp中。

?? ? ??LayerBaseClient類的成員變量mClientSurface是一個類型為Surface的弱指針，它指向了一個Surface子類對 象。函數首先將LayerBaseClient類的成員變量mClientSurface升級為一個強指針s。如果升級失敗，即得到的強指針的值等于0， 那么就說明要么還沒有初始化LayerBaseClient類的成員變量mClientSurface，要么LayerBaseClient類的成員變量 mClientSurface所指向的一個Surface子類對象已經被銷毀了。在這種情況下，函數就會調用由其子類來重寫的成員函數 createSurface來獲得一個Surface子類對象，并且保存在成員變量mClientSurface中。最后再將得到的Surface子類對 象返回給調用者。弱指針升級為強指針的原理，可以參考Android系統的智能指針（輕量級指針、強指針和弱指針）的實現原理分析一文。

?? ? ?在我們這個場景中，LayerBaseClient的子類即為Layer類，因此，接下來我們就繼續分析它的成員函數createSurface的實現。

?? ? ?Step 12. Layer.createSurface

sp<LayerBaseClient::Surface>?Layer::createSurface()?const??
{??
????return?mSurface;??
}??

?? ? ?這個函數定義在文件frameworks/base/services/surfaceflinger/Layer.cpp中。

?? ? ?從前面的Step 6可以知道，?Layer類的成員變量mSurface已經指向了一個SurfaceLayer對象，因此，函數就可以直接將它返回給調用者。

?? ? ?這一步執行完成之后，回到SurfaceFlinger類的成員函數createSurface中，這時候SurfaceFlinger服務就完成了 Android應用程序所請求創建的Surface了，最后就會將用來描述這個Surface的一個urfaceLayer對象的一個Binder代理對 象返回Android應用程序，以便Android應用程序可以將它封裝成一個SurfaceControl對象，如前面的Step 1所示。

?? ? ?接下來，我們就回到Android應用程序這一側，繼續分析SurfaceControl對象的創建過程。

?? ? ?Step 13. new SurfaceControl

SurfaceControl::SurfaceControl(??
????????const?sp<SurfaceComposerClient>&?client,??
????????const?sp<ISurface>&?surface,??
????????const?ISurfaceComposerClient::surface_data_t&?data,??
????????uint32_t?w,?uint32_t?h,?PixelFormat?format,?uint32_t?flags)??
????:?mClient(client),?mSurface(surface),??
??????mToken(data.token),?mIdentity(data.identity),??
??????mWidth(data.width),?mHeight(data.height),?mFormat(data.format),??
??????mFlags(flags)??
{??
}??

?? ? ?這個函數定義在文件frameworks/base/libs/surfaceflinger_client/Surface.cpp中。

?? ? ?SurfaceControl類的構造函數的實現很簡單，它只是對各個成員變量進行初始化，其中，我們需要重點關注的是，SurfaceControl 類的成員變量mSurface指向的是一個類型為BpSurface的Binder代理對象，這個Binder代理對象引用的是由 SurfaceFlinger服務所創建的一個類型為SurfaceLayer的Binder本地對象。

?? ? ?這一步執行完成之后，返回到開機動畫應用程序bootanim中，即BootAnimation類的成員函數readyToRun中，接下來它就會調用 在這一步所創建的SurfaceControl對象的成員函數getSurface來獲得一個Surface對象。

?? ? ?接下來，我們就繼續分析SurfaceControl類的成員函數getSurface的實現。

?? ? ?Step 14. SurfaceControl.getSurface

sp<Surface>?SurfaceControl::getSurface()?const??
{??
????Mutex::Autolock?_l(mLock);??
????if?(mSurfaceData?==?0)?{??
????????mSurfaceData?=?new?Surface(const_cast<SurfaceControl*>(this));??
????}??
????return?mSurfaceData;??
}??

?? ? ?這個函數定義在文件frameworks/base/libs/surfaceflinger_client/Surface.cpp中。

?? ? ?SurfaceControl類的成員函數getSurface第一次被調用時，成員變量mSurfaceData的值等于0，因此，函數接下來就會創建一個Surface對象，并且保存在成員變量mSurfaceData中。

?? ? ?接下來，我們就繼續分析Surface對象的創建過程。

?? ? ?Step 15. new Surface

Surface::Surface(const?sp<SurfaceControl>&?surface)??
????:?mBufferMapper(GraphicBufferMapper::get()),??
??????mClient(SurfaceClient::getInstance()),??
??????mSharedBufferClient(NULL),??
??????mInitCheck(NO_INIT),??
??????mSurface(surface->mSurface),??
??????mIdentity(surface->mIdentity),??
??????mFormat(surface->mFormat),?mFlags(surface->mFlags),??
??????mWidth(surface->mWidth),?mHeight(surface->mHeight)??
{??
????init();??
}??

?? ? ? 這個函數定義在文件frameworks/base/libs/surfaceflinger_client/Surface.cpp中。

?? ? ? Surface類的成員變量mBufferMapper指向了一個GraphicBufferMapper對象，它是用來將分配到的圖形緩沖區映射到 Android應用程序進程的地址空間的，在接下來的一篇文章介紹Surface的渲染過程時，我們再詳細分析。

?? ? ? Surface類的成員變量mClient指向了Android應用程序進程中的一個SurfaceClient單例。從前面Android應用程序與SurfaceFlinger服務之間的共享UI元數據（SharedClient）的創建過程分析一 文可以知道，這個SurfaceClient單例是有來創建Android應用程序與SurfaceFlinger服務的共享UI元數據的。當 SurfaceClient類的成員函數getInstance第一次在進程中被調用時，Android應用程序便會請求SurfaceFlinger服 務創建這塊共享UI元數據。

?? ? ? Surface類的成員變量mSharedBufferClient指向了一個SharedBufferClient對象。文章開始時提 到，SharedBufferClient是用來在Android應用程序這一側描述一個Surface的UI元數據緩沖區堆棧的，后面我們再分析它的創 建過程。

?? ? ??Surface類的成員變量mSurface指向了一個類型為BpSurface的Binder代理對象。從Surface類的構造函數就可以看出，這個Binder代理對象引用的是在前面Step 6中創建的一個SurfaceLayer對象。

?? ? ??Surface類的其余成員變量mIdentity、mFormat、mFlags、mWidth和mHeight分別用來描述一個Surface的ID、像素格式、用途、寬度和高度。

?? ? ??Surface類的構造函數接下來調用另外一個成員函數init進一步執行初始化的工作，接下來，我們就繼續分析Surface類的成員函數init的實現。

?? ? ? Step 16. Surface.init

void?Surface::init()??
{??
????ANativeWindow::setSwapInterval??=?setSwapInterval;??
????ANativeWindow::dequeueBuffer????=?dequeueBuffer;??
????ANativeWindow::cancelBuffer?????=?cancelBuffer;??
????ANativeWindow::lockBuffer???????=?lockBuffer;??
????ANativeWindow::queueBuffer??????=?queueBuffer;??
????ANativeWindow::query????????????=?query;??
????ANativeWindow::perform??????????=?perform;??
??
????DisplayInfo?dinfo;??
????SurfaceComposerClient::getDisplayInfo(0,?&dinfo);??
????const_cast<float&>(ANativeWindow::xdpi)?=?dinfo.xdpi;??
????const_cast<float&>(ANativeWindow::ydpi)?=?dinfo.ydpi;??
????//?FIXME:?set?real?values?here??
????const_cast<int&>(ANativeWindow::minSwapInterval)?=?1;??
????const_cast<int&>(ANativeWindow::maxSwapInterval)?=?1;??
????const_cast<uint32_t&>(ANativeWindow::flags)?=?0;??
??
????mNextBufferTransform?=?0;??
????mConnected?=?0;??
????mSwapRectangle.makeInvalid();??
????mNextBufferCrop?=?Rect(0,0);??
????//?two?buffers?by?default??
????mBuffers.setCapacity(2);??
????mBuffers.insertAt(0,?2);??
??
????if?(mSurface?!=?0?&&?mClient.initCheck()?==?NO_ERROR)?{??
????????int32_t?token?=?mClient.getTokenForSurface(mSurface);??
????????if?(token?>=?0)?{??
????????????mSharedBufferClient?=?new?SharedBufferClient(??
????????????????????mClient.getSharedClient(),?token,?2,?mIdentity);??
????????????mInitCheck?=?mClient.getSharedClient()->validate(token);??
????????}??
????}??
}??

?? ? ? 這個函數定義在文件frameworks/base/libs/surfaceflinger_client/Surface.cpp中。

?? ? ? 這個函數的初始化工作分為兩部分。

?? ? ? 第一部分初始化工作是與OpenGL庫相關的，主要就是設置OpenGL指定的一系列回調接口，以及設置設備顯示屏信息。前面提到，Surface類是從 ANativeWindow類繼承下來的，作為OpenGL庫與Android系統的本地窗口的連接橋梁。

?? ? ? ANativeWindow類定義了setSwapInterval、dequeueBuffer、cancelBuffer、lockBuffer、 queueBuffer、query和perform一共7個回調接口，它們分別被設置為Surface類的靜態成員函數 setSwapInterval、dequeueBuffer、cancelBuffer、lockBuffer、queueBuffer、query和 perform。我們主要關注dequeueBuffer和queueBuffer兩個回調接口，前者用來從UI元數據緩沖區堆棧中獲得一個緩沖區，而后 者用來將一個緩沖區插入到UI元數據緩沖區堆棧的待渲染隊列中。在接下來的一篇文章介紹Surface的渲染過程時，我們再詳細分析這兩個回調接口。

?? ? ?ANativeWindow類還定義了四個成員變量xdpi、ydpi、minSwapInterval、maxSwapInterval和 flags，這幾個成員變量也是要由Surface類來初始化的。成員變量xdpi和ydpi用來描述設備顯示度的密度，即每英寸點數。設備顯示屏的密碼 信息可以通過調用SurfaceComposerClient類的靜態成員函數getDisplayInfo來獲得。成員變量 minSwapInterval和maxSwapInterval用來描述前后兩個緩沖區進行交換的最小和最大時間間隔。成員變量flags用來描述一些 標志信息。

?? ? ?第二部分初始化工作是與UI元數據緩沖區相關。

?? ? ?Surface類的成員變量mNextBufferTransform、mSwapRectangle和mNextBufferCrop分別用來描述下一個要渲染的圖形緩沖區的旋轉方向、裁剪區域和紋理坐標。

?? ? ?Surface類的成員變量mBuffers用來描述一個類型為sp<GraphicBuffer>的Vector，主要是用來保存一個 Surface所使用的圖形緩沖區（GraphicBuffer）的。一開始的時候，這個向量的大小被設置為2，后面會根據實際需要來增加容量。

?? ? ?Surface類的成員變量mSharedBufferClient指向了一個SharedBufferClient對象，用來描述一個UI元數據緩沖區堆棧，它的創建過程是最重要的，因此，接下來我們就詳細分析這個過程。

?? ? ?Surface類的成員函數init首先調用成員變量mClient的成員函數getTokenForSurface來獲得成員變量mSurface所 描述的一個Surface的token值。有了這個token值之后，接下就可以創建一個SharedBufferClient對象，并且保存 在?Surface類的成員變量mSharedBufferClient中了。

?? ? ?在前面的Step 15中提到，Surface類的成員變量mClient指向的是一個SurfaceClient對象，因此，接下來我們首先分析 SurfaceClient類的成員函數getTokenForSurface的實現，接著再分析SharedBufferClient對象的創建過程。

?? ? ?從前面Android應用程序與SurfaceFlinger服務之間的共享UI元數據（SharedClient）的創建過程分析一 文可以知道，SurfaceClient類的成員函數getTokenForSurface實際上是調用了其成員變量mClient所指向的一個類型為 BpSurfaceComposerClient的Binder代理對象的成員函數getTokenForSurface來請求 SurfaceFlinger服務返回一個Surface的token值。由于這個Binder代理對象引用的是一個類型為UserClient的 Binder本地對象，這個Binder本地對象是運行在SurfaceFlinger服務這一側的。接下來，我們就直接分析UserClient類的成 員函數getTokenForSurface的實現。

?? ? ?Step 17.?UserClient.getTokenForSurface

ssize_t?UserClient::getTokenForSurface(const?sp<ISurface>&?sur)?const??
{??
????int32_t?name?=?NAME_NOT_FOUND;??
????sp<Layer>?layer(mFlinger->getLayer(sur));??
????if?(layer?==?0)?return?name;??
??
????//?if?this?layer?already?has?a?token,?just?return?it??
????name?=?layer->getToken();??
????if?((name?>=?0)?&&?(layer->getClient()?==?this))??
????????return?name;??
??
????name?=?0;??
????do?{??
????????int32_t?mask?=?1LU<<name;??
????????if?((android_atomic_or(mask,?&mBitmap)?&?mask)?==?0)?{??
????????????//?we?found?and?locked?that?name??
????????????status_t?err?=?layer->setToken(??
????????????????????const_cast<UserClient*>(this),?ctrlblk,?name);??
????????????if?(err?!=?NO_ERROR)?{??
????????????????//?free?the?name??
????????????????android_atomic_and(~mask,?&mBitmap);??
????????????????name?=?err;??
????????????}??
????????????break;??
????????}??
????????if?(++name?>=?SharedBufferStack::NUM_LAYERS_MAX)??
????????????name?=?NO_MEMORY;??
????}?while(name?>=?0);??
??
????//LOGD("getTokenForSurface(%p)?=>?%d?(client=%p,?bitmap=%08lx)",??
????//????????sur->asBinder().get(),?name,?this,?mBitmap);??
????return?name;??
}??

?? ? ? 這個函數定義在文件frameworks/base/services/surfaceflinger/SurfaceFlinger.cpp中。

?? ? ? 從前面的調用過程可以知道，參數sur指向了一個SurfaceLayer對象，并且這個SurfaceLayer對象是在前面的Step 6中創建的。

?? ? ? UserClient類的成員變量mFlinger指向了SurfaceFlinger服務，函數首先調用它的成員函數getLayer來獲得參數sur 所指向的SurfaceLayer對象的宿主Layer對象layer，接著調用這個Layer對象layer的成員函數getToken來獲得它的 token值。如果這個token值大于等于0，那么就說明已經為Layer對象layer分配過token值了，即已經為參數sur所描述的 Surface分配過token值了。在這種情況下，就直接將該token值返回給Android應用程序。否則的話，UserClient類的成員函數 getTokenForSurface接下來就需要為參數sur所描述的Surface分配一個token值。

?? ? ??UserClient類的成員變量mBitmap是一個int32_t值，它是用來為Android應用程序的Surface分配Token值的，即 如果它的第n位等于1，那么就表示值等于n的Token已經被分配出去使用了。UserClient類的成員函數getTokenForSurface使 用一個while循環來在成員變量mBitmap中從低位到高位找到一個值等于0的位，接著再將位所在的位置值作為參數sur所描述的一個Surface 的token值，最后還會將這個token值設置到Layer對象layer里面去，這是通過調用Layer類的成員函數setToken來實現的。

?? ? ?接下來，我們就繼續分析Layer類的成員函數setToken的實現。

?? ? ?Step 18. Layer.setToken

status_t?Layer::setToken(const?sp<UserClient>&?userClient,??
????????SharedClient*?sharedClient,?int32_t?token)??
{??
????sp<SharedBufferServer>?lcblk?=?new?SharedBufferServer(??
????????????sharedClient,?token,?mBufferManager.getDefaultBufferCount(),??
????????????getIdentity());??
??
????status_t?err?=?mUserClientRef.setToken(userClient,?lcblk,?token);??
??
????LOGE_IF(err?!=?NO_ERROR,??
????????????"ClientRef::setToken(%p,?%p,?%u)?failed",??
????????????userClient.get(),?lcblk.get(),?token);??
??
????if?(err?==?NO_ERROR)?{??
????????//?we?need?to?free?the?buffers?associated?with?this?surface??
????}??
??
????return?err;??
}??

?? ? ??這個函數定義在文件frameworks/base/services/surfaceflinger/Layer.cpp中。

?? ? ? 參數userClient指向了一個UserClient對象，而參數sharedClient指向了該UserClient對象內部的成員變量ctrlblk所指向的一個SharedClient對象。從前面Android應用程序與SurfaceFlinger服務之間的共享UI元數據（SharedClient）的創建過程分析一文可以知道，這個SharedClient對象是用來描述一組UI元數據緩沖區堆棧的。

?? ? ? Layer類的成員變量mBufferManager指向了一個BufferManager對象，通過調用它的成員函數 getDefaultBufferCount就可以獲得一個UI元數據緩沖區堆棧的大小，即這個堆棧里面所包含的UI元數據緩沖區的個數。有了這些信息之 后，Layer類的成員函數setToken就可以創建一個SharedBufferServer對象lcblk了，并且會將這個 SharedBufferServer對象lcblk保存在Layer類的成員變量mUserClientRef所描述的一個ClientRef對象的內 部。這是通過調用ClientRef類的成員函數setToken來實現的，如下所示：

status_t?Layer::ClientRef::setToken(const?sp<UserClient>&?uc,??
????????const?sp<SharedBufferServer>&?sharedClient,?int32_t?token)?{??
????Mutex::Autolock?_l(mLock);??
??
????{?//?scope?for?strong?mUserClient?reference??
????????sp<UserClient>?userClient(mUserClient.promote());??
????????if?(mUserClient?!=?0?&&?mControlBlock?!=?0)?{??
????????????mControlBlock->setStatus(NO_INIT);??
????????}??
????}??
??
????mUserClient?=?uc;??
????mToken?=?token;??
????mControlBlock?=?sharedClient;??
????return?NO_ERROR;??
}??

?? ? ?這個函數同樣是定義在文件frameworks/base/services/surfaceflinger/Layer.cpp中。

?? ? ?ClientRef類有三個成員變量mUserClient、mToken和mControlBlock。其中，mUserClient是一個類型為 UserClient的弱指針，它指向了參數uc所描述的一個UserClient對象，mToken是一個int32_t值，用來描述它的宿主 Layer對象的token值，mControlBlock是一個類型為SharedBufferServer強指針，它指向了參數 sharedCient所描述一個haredBufferServer對象，用來在SurfaceFlinger服務這一側描述一個UI元數據緩沖區堆 棧。

?? ? 回到Layer類的成員函數setToken中，接下來我們繼續分析一個SharedBufferServer對象的創建過程。

?? ? Step 19. new SharedBufferServer

SharedBufferServer::SharedBufferServer(SharedClient*?sharedClient,??
????????int?surface,?int?num,?int32_t?identity)??
????:?SharedBufferBase(sharedClient,?surface,?identity),??
??????mNumBuffers(num)??
{??
????mSharedStack->init(identity);??
????mSharedStack->token?=?surface;??
????mSharedStack->head?=?num-1;??
????mSharedStack->available?=?num;??
????mSharedStack->queued?=?0;??
????mSharedStack->reallocMask?=?0;??
????memset(mSharedStack->buffers,?0,?sizeof(mSharedStack->buffers));??
????for?(int?i=0?;?i<num?;?i++)?{??
????????mBufferList.add(i);??
????????mSharedStack->index[i]?=?i;??
????}??
}??

?? ? ? 這個函數定義在文件frameworks/base/libs/surfaceflinger_client/SharedBufferStack.cpp中。

?? ? ??SharedBufferServer類的構造函數主要是用來初始它所描述的一個UI元數據緩沖區堆棧的，這個UI元數據緩沖區堆棧是通過其父類的成 員變量mSharedStack所指向的一個SharedBufferStack對象來描述的。SharedBufferStack類的各個成員變量的含 義可以參考前面前面Android應用程序與SurfaceFlinger服務之間的共享UI元數據（SharedClient）的創建過程分析一文，這里不再復述。

?? ? ? 這一步執行完成之后，沿著調用路徑，一直返回到前面的Step 16中，即Surface類的成員函數init中，這時候Android應用程序就獲得了正在創建的Surface的token值，接下來就可以以這個 token值為參數，來創建一個SharedBufferClient對象了。

?? ? ? Step 20. new SharedBufferClient

SharedBufferClient::SharedBufferClient(SharedClient*?sharedClient,??
????????int?surface,?int?num,?int32_t?identity)??
????:?SharedBufferBase(sharedClient,?surface,?identity),??
??????mNumBuffers(num),?tail(0)??
{??
????SharedBufferStack&?stack(?*mSharedStack?);??
????tail?=?computeTail();??
????queued_head?=?stack.head;??
}??

?? ? ??這個函數定義在文件frameworks/base/libs/surfaceflinger_client/SharedBufferStack.cpp中。

?? ? ??SharedBufferClient類的構造函數主要是用來初始化成員變量tail和queued_head的值。這兩個成員變量的含義可以參考前 面Android應用程序與SurfaceFlinger服務的關系概述和學習計劃一文中的圖6，這里不再詳述。

?? ? ? 這里我們需要注意的是，這里的參數sharedClient指向了一個SharedClient對象，這個SharedClient對象與在前面Step 18中用來創建SharedBufferServer對象的SharedClient對象描述的是同一塊匿名共享內存，而且這里的參數surface與在 前面Step 18中用來創建SharedBufferServer對象的token的值是相等的，這意味著這一步所創建的SharedBufferClient對象與 前面Step 19所創建的SharedBufferServer對象描述的是同一個SharedBufferStack對象，即同一個UI元數據緩沖區堆棧，并且這個 UI元數據緩沖區堆棧已經在前面的Step 19中初始化好了。

?? ? ? 至此，Android應用程序請求SurfaceFlinger服務創建Surface的過程就分析完成了。我們需要重點掌握的是，當Android應用 程序請求SurfaceFlinger服務創建一個Surface的時候，需要在SurfaceFlinger服務這一側創建一個Layer對象、一個 Layer::SurfaceLayer對象和一個SharedBufferServer對象，同時又需要在Android應用程序這一側創建一個 SurfaceControl對象、一個Surface對象和一個SharedBufferClient對象。掌握了這些知識之后，在接下來的一篇文章 中，我們就可以分析Android應用程序請求SurfaceFlinger服務渲染Surface的過程了，敬請期待！

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