SurfaceFlinger学习总结笔记

简介：
《SurfaceFlinger学习总结笔记》是一份详细记录了对Android系统中负责合成和管理图形界面的SurfaceFlinger模块深入研究与理解的手册。 SurfaceFlinger 是 Android 系统中的一个关键组件，主要负责处理所有应用程序的渲染工作。它依据生产者-消费者模型设计：每个应用进程作为图元数据的生成端（即生产者），将这些数据传递给 SurfaceFlinger；而 SurfaceFlinger 则扮演消费者的角色，按照特定规则从队列中获取图元信息，并将其发送至 CPU 或 GPU 进行渲染。 在交互过程中，SurfaceFlinger 接收来自各应用进程的图元单元（即 Surface 对象），并利用匿名共享内存技术传输这些数据。该机制允许跨进程间高效地交换大量图形信息。 值得注意的是，SurfaceFlinger 的运行基于一个循环机制，在这个周期内，它会定期从队列中获取图元，并通过 CPU 或 GPU 进行渲染处理。这一过程通常由 Vsync（垂直同步信号）触发，这是硬件中断的一种形式，用于指示屏幕刷新时间点。对于标准的 60Hz 显示器来说，这意味着每大约16毫秒需要进行一次更新。 为了优化显示性能，SurfaceFlinger 实现了双缓冲机制：在渲染当前帧的同时开始绘制下一帧的内容，在新一帧完成时立刻展示出来；这有助于减少用户界面响应时间。然而，当 CPU 负载较高时，可能会出现 jank 现象（即延迟或卡顿），表现为在接收到 Vsync 信号后只能显示已经渲染好的前一帧内容。 为了解决这个问题，SurfaceFlinger 引入了三重缓冲机制以利用额外的等待时间执行更多任务。这有助于减少因 CPU 过载导致的 jank 现象的发生频率。 关于 SurfaceFlinger 的启动过程，首先需要查看其模块目录中的 bp 文件（例如 frameworks/native/services/surfaceflinger/Android.bp）。随后，SurfaceFlinger 将初始化 EGL、创建 EventThread 和 HWComposer 对象，并设置图像显示设备 Display。最后一步是启动开机动画。 在图元绘制流程方面，当用户想要渲染一个新图形时，需要先建立相应的 Surface 并将其传递给 SurfaceFlinger；之后由后者负责将这些数据提交到 CPU 或 GPU 上进行实际的渲染操作。