07.显示系统：第005课_Vsync机制:第007节_rebuildLayerStacks源码分析

在讲解该小节之前，我们来回顾之前编写的一个程序SurfaceTest.cpp：

#include 

#include 

#include 
#include 
#include 
#include 

#include 
#include 

using namespace android;


int main()
{
    // set up the thread-pool
    sp proc(ProcessState::self());
    ProcessState::self()->startThreadPool();

    // create a client to surfaceflinger
	/*获得SurfaceComposerClient服务*/
    sp client = new SurfaceComposerClient();
    
	/*创建Surface*/
    sp surfaceControl = client->createSurface(String8("resize"),
            160, 240, PIXEL_FORMAT_RGB_565, 0);

    sp surface = surfaceControl->getSurface();

    SurfaceComposerClient::openGlobalTransaction();
	/*设置Z轴高度*/
    surfaceControl->setLayer(100000);
    SurfaceComposerClient::closeGlobalTransaction();


    ANativeWindow_Buffer outBuffer;
	/*获得这个surface的一个buf*/
    surface->lock(&outBuffer, NULL);
    ssize_t bpr = outBuffer.stride * bytesPerPixel(outBuffer.format);
	/*填充buf*/
    android_memset16((uint16_t*)outBuffer.bits, 0xF800, bpr*outBuffer.height);
	/*提交buf给surfaceflinger，让其显示*/
    surface->unlockAndPost();
	/*增加一个休眠时间*/
	sleep(3);
	
    surface->lock(&outBuffer,NULL);
    android_memset16((uint16_t*)outBuffer.bits, 0x07E0, bpr*outBuffer.height);
    surface->unlockAndPost();
	sleep(3);

    surface->lock(&outBuffer,NULL);
    android_memset16((uint16_t*)outBuffer.bits, 0x001F, bpr*outBuffer.height);
    surface->unlockAndPost();
	sleep(3);

	for(int i = 0; i lock(&outBuffer,NULL);
		printf("%03d buff addr = 0x%x\n",i,(unsigned long)outBuffer.bits);
		surface->unlockAndPost();
	}

    
    IPCThreadState::self()->joinThreadPool();
    
    return 0;
}

主要流程如下：

int main()
	// create a client to surfaceflinger
	/*获得SurfaceComposerClient服务*/
	sp client = new SurfaceComposerClient();
	sp surface = surfaceControl->getSurface();ANativeWindow_Buffer outBuffer;
	/*获得这个surface的一个buf*/
    surface->lock(&outBuffer, NULL);
    ssize_t bpr = outBuffer.stride * bytesPerPixel(outBuffer.format);
	/*填充buf*/
    android_memset16((uint16_t*)outBuffer.bits, 0xF800, bpr*outBuffer.height);
	/*提交buf给surfaceflinger，让其显示*/
    surface->unlockAndPost();

下面是一个框图： 中间是SurfaceFlinger，左边是应用程序APP，每一个应用程序都对应SurfaceFlinger中的一个client。每个APP中存在一个一个或者多个Surface，每个Surface对应一个Layer，之前提到过，Layer中存在生产者和消费者，他们中都存在mcore，mcore中存在mslots[]，包含了一个或者多个buffer。

应用程序通过：

	/*获得这个surface的一个buf*/
    surface->lock(&outBuffer, NULL);

获得buffer，通过：

	/*提交buf给surfaceflinger，让其显示*/
    surface->unlockAndPost();

提交buffer，最终都会调用到Layer中的生产者。如果是获得buffer调用生产者中的dequeueBuffer，获得buffer调用生产者的queueBuffer。APP的应用程序提交了buffer之后，需要将他们buffer合并起来，然后通过DisplyDevice显示器上显示出来。

在应用程序中，使用surface管理buffer，对于DisplyDevice其也存在多个buffer，如之前我们提到为了提性能创建有3个buffer。那么问你题来呢： 在哪个buffer上合并数据 这些buffer如何获得 答案很简单，DisplyDevice也是通过Surface管理这些buffer。其中也存在dequeueBuffer（向SurfaceFlinger申请FrameBuffer-显存），queueBuffer（提交FrameBuffer给SF进行显示）。

该小节我们讲解DisplyDevice的创建过程，同时也讲解其是如何管理这些buffer的，下面是创建DisplyDevice的流程图： 打开SurfaceFlinger.cpp中的init()方法，其是在main_SurfaceFlinger.cpp中被调用（flinger->init()）：

void SurfaceFlinger::init() {
	

在DisplayDevice端的Surface也存在生产者和消费者，他们之中同样存在mcore成员，mcore成员成员存在mslot。进入DisplayDevice.cpp，找到其构造函数：

DisplayDevice::DisplayDevice(
	mNativeWindow = surface = new Surface(producer, false);
	

其中Surface：

class Surface
    : public ANativeObjectBase

并且ANativeObjectBase

class ANativeObjectBase : public NATIVE_TYPE, public REF

所以Surface可以转换为一个ANativeWindow指针

DisplayDevice::DisplayDevice(
	mNativeWindow = surface = new Surface(producer, false);
	ANativeWindow* const window = mNativeWindow.get();

他们的继承关系如下： 在Surface的最前面就是一个ANativeWindow对象。后面才是Surface成员。继续往下查看：

DisplayDevice::DisplayDevice(
	mNativeWindow = surface = new Surface(producer, false);
	ANativeWindow* const window = mNativeWindow.get();
	eglSurface = eglCreateWindowSurface(display, config, window, NULL);

进入eglCreateWindowSurface：

EGLSurface eglCreateWindowSurface(  EGLDisplay dpy, EGLConfig config,
                                    NativeWindowType window,
                                    const EGLint *attrib_list)
{
    return createWindowSurface(dpy, config, window, attrib_list);
}

我们再进入createWindowSurface：

static EGLSurface createWindowSurface(EGLDisplay dpy, EGLConfig config,NativeWindowType window, const EGLint* /*attrib_list*/)
	surface = new egl_window_surface_v2_t(dpy, config, depthFormat,static_cast(window));

通过上面的分析我们可以知道： DisplayDevice中存在结构体.mSurface指向

surface = new egl_window_surface_v2_t(dpy, config, depthFormat,static_cast(window));

其上的window指向一个Surface对象，其egl_window_surface_v2_t函数如下：

egl_window_surface_v2_t::egl_window_surface_v2_t(EGLDisplay dpy,
        EGLConfig config,
        int32_t depthFormat,
        ANativeWindow* window)
    : egl_surface_t(dpy, config, depthFormat),
    nativeWindow(window), buffer(0), previousBuffer(0), bits(NULL)
{

可以知道egl_window_surface_v2_t中存在一个成员为nativeWindow，他指向surface。我们在surface.cpp找到surface的构造函数：

Surface::Surface(
        const sp& bufferProducer,
        bool controlledByApp)
    : mGraphicBufferProducer(bufferProducer),
      mCrop(Rect::EMPTY_RECT),
      mGenerationNumber(0),
      mSharedBufferMode(false),
      mAutoRefresh(false),
      mSharedBufferSlot(BufferItem::INVALID_BUFFER_SLOT),
      mSharedBufferHasBeenQueued(false),
      mNextFrameNumber(1)
{
    // Initialize the ANativeWindow function pointers.
    ANativeWindow::setSwapInterval  = hook_setSwapInterval;
    ANativeWindow::dequeueBuffer    = hook_dequeueBuffer;
    ANativeWindow::cancelBuffer     = hook_cancelBuffer;
    ANativeWindow::queueBuffer      = hook_queueBuffer;
    ANativeWindow::query            = hook_query;
    ANativeWindow::perform          = hook_perform;

    ANativeWindow::dequeueBuffer_DEPRECATED = hook_dequeueBuffer_DEPRECATED;
    ANativeWindow::cancelBuffer_DEPRECATED  = hook_cancelBuffer_DEPRECATED;
    ANativeWindow::lockBuffer_DEPRECATED    = hook_lockBuffer_DEPRECATED;
    ANativeWindow::queueBuffer_DEPRECATED   = hook_queueBuffer_DEPRECATED;

这个结果是非常的重要的。