Android SurfaceFlinger核心工作机制

SurfaceFlinger 核心工作机制解析

1. 启动入口与初始化流程

(1) 进程启动入口

• 二进制文件：/system/bin/surfaceflinger
  源码路径：frameworks/native/services/surfaceflinger/main_surfaceflinger.cpp

  int main(int, char**) {// 1. 初始化进程配置signal(SIGPIPE, SIG_IGN); startGraphicsAllocatorService(); // 启动图形内存分配服务// 2. 创建 SurfaceFlinger 实例auto factory = std::make_unique<android::impl::SurfaceFlingerFactory>();auto flinger = factory->createSurfaceFlinger(); // 调用主构造函数// 3. 注册为系统服务flinger->init(); // 初始化 HAL 和 Displaysp<IServiceManager> sm(defaultServiceManager());sm->addService(String16("SurfaceFlinger"), flinger.get());// 4. 进入主循环flinger->run();  // 启动事件循环return 0;
  }
  

(2) 构造函数调用链

// 主构造函数（实际业务入口）
SurfaceFlinger::SurfaceFlinger(Factory& factory) : SurfaceFlinger(factory, SkipInitialization) { // 委托构造// 动态配置加载（系统属性、调试开关等）mSupportsWideColor = has_wide_color_display(false);useHwcForRgbToYuv = force_hwc_copy_for_virtual_displays(false);// ...
}// 基础构造函数（仅成员初始化）
SurfaceFlinger::SurfaceFlinger(Factory& factory, SkipInitializationTag): mFactory(factory),mHwcServiceName(base::GetProperty("debug.sf.hwc_service_name"s, "default"s)) {// 最小化初始化（无业务逻辑）
}

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2. 关键调用链路

(1) 帧合成流程（核心路径）

(2) 关键代码节点

阶段	代码路径
Buffer 提交	SurfaceFlinger::postComposition() → Layer::latchBuffer()
合成策略决策	SurfaceFlinger::doComposition() → HWComposer::createCompositionStrategy()
HWC 交互	HWComposer::validateDisplay() → IComposerClient::presentDisplay()
显示输出	DisplayDevice::present() → DRMAtomicCommit::commit()

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3. 与 Hardware 的联动机制

(1) 硬件抽象层（HAL）架构

**(2) 核心交互接口

1. HWC HAL 协议

   • 接口定义：
     • HIDL: hardware/interfaces/graphics/composer/2.x/
     • AIDL: frameworks/hardware/interfaces/graphics/composer/
   • 关键操作：

     // 查询硬件能力
     hwc2_display_t display;
     mComposer->getDisplayCapabilities(display, &capabilities);// 提交合成结果
     mComposer->presentDisplay(display, &presentFence);
     

2. Gralloc 内存管理

   • 作用：管理图形缓冲区的分配/释放
   • 调用路径：

     BufferQueue::dequeueBuffer() → GrallocMapper::lock() → vendor.gralloc.allocator@x.x
     

3. DRM/KMS 驱动交互

   • 厂商实现示例（高通）：

     // vendor/qcom/opensource/display-hal/hwc2/ComposerEngine.cpp
     bool ComposerEngine::presentDisplay(hwc2_display_t display) {mDrmManager.commitFrame(display); // 调用 DRM 提交帧
     }