SurfaceFlinger启动过程分析（四）
Daniel Wood 20110218
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作者：Daniel Wood
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在加载完framebuffer和gralloc模块之后，我们来看FramebufferNativeWindow构造函数中的代码：
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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));
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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。
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dev->device.alloc = gralloc_alloc;
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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
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if (hw_get_module(OVERLAY_HARDWARE_MODULE_ID, &module) == 0) {
overlay_control_open(module, &mOverlayEngine);
}
// initialize EGL
...
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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
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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);
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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]
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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;
}
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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：
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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;
}
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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。
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cnx->hooks[GLESv1_INDEX] = &gHooks[GLESv1_INDEX][IMPL_SOFTWARE];
cnx->hooks[GLESv2_INDEX] = &gHooks[GLESv2_INDEX][IMPL_SOFTWARE]；
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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。
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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);
}
}
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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。
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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;
}
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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
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struct entry_t {
entry_t() { }
entry_t(int dpy, int impl, const char* tag);
int dpy;
int impl;
String8 tag;
};
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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。
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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;
}
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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
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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;
}
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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：
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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。
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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：
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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。
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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。
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