Android 12(S) 圖像顯示系統 - 初識ANativeWindow/Surface/SurfaceControl（七）

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題外話

"行百里者半九十"，是說步行一百里路，走過九十里，只能算是走了一半。因為步行越接近目的地，走起來越困難。借指凡事到了接近成功，往往是最吃力、最艱難的時段。勸人做事貴在堅持，有始容易，有終實難。

不多說了，希望自己能堅持寫完這個系列 ......

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1 前言

在前幾篇文章中，你應該已經看到文中有冒出來比較多的陌生的類，比如 Surface/SurfaceControl/ANativeWindow/ANativeWindowBuffer，這些類有什么作用？它們之間有什么關系？以及它們和BufferQueue之間的關系是怎樣的？我們帶着這些問題，來開始這篇文章的講解

♦ ANativeWindow

♦ Surface

♦ SurfaceControl

♦ ANativeWindowBuffer

2 幾個常用類介紹

ANativeWindow

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ANativeWindow 顧名思義，這個結構體是對一個本地窗口的抽象描述。老規矩先看代碼：

其定義位於：/frameworks/native/libs/nativewindow/include/system/window.h

struct ANativeWindow
{
    // C++ 代碼下會定義構造函數，並初始化common成員中的部分信息
#ifdef __cplusplus
    ANativeWindow()
        : flags(0), minSwapInterval(0), maxSwapInterval(0), xdpi(0), ydpi(0)
    {
        common.magic = ANDROID_NATIVE_WINDOW_MAGIC;
        common.version = sizeof(ANativeWindow);
        memset(common.reserved, 0, sizeof(common.reserved));
    }

    /* Implement the methods that sp<ANativeWindow> expects so that it
       can be used to automatically refcount ANativeWindow's. */
    void incStrong(const void* /*id*/) const {
        common.incRef(const_cast<android_native_base_t*>(&common));
    }
    void decStrong(const void* /*id*/) const {
        common.decRef(const_cast<android_native_base_t*>(&common));
    }
#endif
    // 結構體第一個成員，相當於繼承自android_native_base_t，其主要用於引用計數，還有版本信息
    struct android_native_base_t common;

    /* flags describing some attributes of this surface or its updater */
    const uint32_t flags;

    /* min swap interval supported by this updated */
    const int   minSwapInterval;

    /* max swap interval supported by this updated */
    const int   maxSwapInterval;

    /* horizontal and vertical resolution in DPI */
    const float xdpi;
    const float ydpi;

    /* Some storage reserved for the OEM's driver. */
    intptr_t    oem[4];

    /* 設置swap間隔，跟蹤源碼可發現其最終調用了mGraphicBufferProducer->setAsyncMode,
       也就是設置Producer是同步or異步模式 */
    int     (*setSwapInterval)(struct ANativeWindow* window,
                int interval);

    /* 請求(出隊列)一塊buffer。執行后這塊buffer就不是locked鎖定狀態，因此內容不能被修改。
       如果沒有可用的buffer,這個方法會被阻塞。
       該方法已被棄用。*/
    int     (*dequeueBuffer_DEPRECATED)(struct ANativeWindow* window,
                struct ANativeWindowBuffer** buffer);

    /* 鎖住buffer。在修改buffer中的內容前一定要先調用lock方法。
       這塊buffer首先是dequeueBuffer請求到的。
       該方法已被棄用。*/
     */
    int     (*lockBuffer_DEPRECATED)(struct ANativeWindow* window,
                struct ANativeWindowBuffer* buffer);

    /* 當修改完buffer內容，調用這個方法，把buffer返回到隊列中，用於后續顯示輸出。
       該方法已被棄用。*/
    int     (*queueBuffer_DEPRECATED)(struct ANativeWindow* window,
                struct ANativeWindowBuffer* buffer);

    /* 檢索查詢有關 native window 的信息 
       what指明要查詢信息的類型，比如 NATIVE_WINDOW_WIDTH 、NATIVE_WINDOW_HEIGHT 查詢寬高*/
    int     (*query)(const struct ANativeWindow* window,
                int what, int* value);

    /* 對surface執行各種操作，比如 NATIVE_WINDOW_SET_USAGE or NATIVE_WINDOW_CONNECT
       一般不會直接調用這個方法，而是使用輔助方法，比如 native_window_set_usage */
    int     (*perform)(struct ANativeWindow* window,
                int operation, ... );

    /* 取消已出隊列的buffer。這個方法已被棄用 */
    int     (*cancelBuffer_DEPRECATED)(struct ANativeWindow* window,
                struct ANativeWindowBuffer* buffer);

    /* 請求(出隊列)一塊buffer。如果沒有可用的buffer,這個方法會被阻塞。
       fenceFd是一個fence文件描述符，可以簡單理解為一個資源同步鎖
       當發出fence信號后才可以寫buffer */
    int     (*dequeueBuffer)(struct ANativeWindow* window,
                struct ANativeWindowBuffer** buffer, int* fenceFd);

    /* 入隊列一塊buffer */
    int     (*queueBuffer)(struct ANativeWindow* window,
                struct ANativeWindowBuffer* buffer, int fenceFd);

    /* 取消一塊已經dequeue的buffer */
    int     (*cancelBuffer)(struct ANativeWindow* window,
                struct ANativeWindowBuffer* buffer, int fenceFd);
};

在/frameworks/native/libs/nativewindow/include/system/window.h這個頭文件中，還定義很多enum常量，這些常量的作用這源碼中都有詳細的英文注釋，建議直接閱讀理解。

用於query()函數檢索信息的常量

/* attributes queriable with query() */
enum {
    NATIVE_WINDOW_WIDTH = 0,
    NATIVE_WINDOW_HEIGHT = 1,
    NATIVE_WINDOW_FORMAT = 2,
    NATIVE_WINDOW_MIN_UNDEQUEUED_BUFFERS = ANATIVEWINDOW_QUERY_MIN_UNDEQUEUED_BUFFERS,
    NATIVE_WINDOW_QUEUES_TO_WINDOW_COMPOSER = 4,
    NATIVE_WINDOW_CONCRETE_TYPE = 5,
    NATIVE_WINDOW_DEFAULT_WIDTH = ANATIVEWINDOW_QUERY_DEFAULT_WIDTH,
    NATIVE_WINDOW_DEFAULT_HEIGHT = ANATIVEWINDOW_QUERY_DEFAULT_HEIGHT,
    NATIVE_WINDOW_TRANSFORM_HINT = ANATIVEWINDOW_QUERY_TRANSFORM_HINT,
    NATIVE_WINDOW_CONSUMER_RUNNING_BEHIND = 9,
    NATIVE_WINDOW_CONSUMER_USAGE_BITS = 10, /* deprecated */
    NATIVE_WINDOW_STICKY_TRANSFORM = 11,
    NATIVE_WINDOW_DEFAULT_DATASPACE = 12,
    NATIVE_WINDOW_BUFFER_AGE = ANATIVEWINDOW_QUERY_BUFFER_AGE,
    NATIVE_WINDOW_LAST_DEQUEUE_DURATION = 14,
    NATIVE_WINDOW_LAST_QUEUE_DURATION = 15,
    NATIVE_WINDOW_LAYER_COUNT = 16,
    NATIVE_WINDOW_IS_VALID = 17,
    NATIVE_WINDOW_FRAME_TIMESTAMPS_SUPPORTS_PRESENT = 18,
    NATIVE_WINDOW_CONSUMER_IS_PROTECTED = 19,
    NATIVE_WINDOW_DATASPACE = 20,
    NATIVE_WINDOW_MAX_BUFFER_COUNT = 21,
};

用於(*perform)()的標識各種操作的常量

deprecated標記的可能已被棄用或被其他功能函數取代

標記為“私有”的值應被視為框架私有。可以訪問ANativeWindow的HAL實現代碼不應該使用這些，因為它可能無法與框架對ANativeWindow的使用進行正確的交互。

/* Valid operations for the (*perform)() hook. */
enum {
    // clang-format off
    NATIVE_WINDOW_SET_USAGE                       =  ANATIVEWINDOW_PERFORM_SET_USAGE,   /* deprecated */
    NATIVE_WINDOW_CONNECT                         =  1,   /* deprecated */
    NATIVE_WINDOW_DISCONNECT                      =  2,   /* deprecated */
    NATIVE_WINDOW_SET_CROP                        =  3,   /* private */

    // 完整內容，請參考源碼    
}

用於NATIVE_WINDOW_[API_][DIS]CONNECT的參數

 

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