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本章节思维导图如上。主要讲述了 surafce 测试程序 demo 的第3步中的提交 Buffer 阶段。解锁定（最关键）并提交 Buffer 的过程。

一　概述

该部分代码是在上一章节中 Surface 测试程序源码的精简版，保存了最关键的流程，如下所示：

#include 
   
    #include 
    
     #include 
     
      #include 
      
       #include 
       
        #include 
        
         #include 
         
          #include 
          
            using namespace android; int main(int argc, char** argv){ //... //1 创建surfaceflinger的客户端 sp
           
             client = new SurfaceComposerClient(); //2 获取surface sp
            
              surfaceControl = client->createSurface(String8("resize"), 160, 240, PIXEL_FORMAT_RGB_565, 0); sp
             
               surface = surfaceControl->getSurface(); //设置layer，layer值越大，显示层越靠前 SurfaceComposerClient::openGlobalTransaction(); surfaceControl->setLayer(100000); SurfaceComposerClient::closeGlobalTransaction(); //3 获取buffer->锁定buffer->写入buffer->解锁并提交buffer //这里主要关注：申请Buff 和 提交Buff ANativeWindow_Buffer outBuffer; surface->lock(&outBuffer, NULL); ssize_t bpr = outBuffer.stride * bytesPerPixel(outBuffer.format); android_memset16((uint16_t*)outBuffer.bits, 0xF800, bpr*outBuffer.height); surface->unlockAndPost(); //... return 0;}
             
            
           
          
         
        
       
      
     
    
   

主要的步骤为：

• 获取 SurfaceFlinger（后简称 SF）的客户端，通过 SF 的客户端获取 SurfaceControl，进而获得 Surface
• 通过 SurfaceControl 设置 Layer 层数值(忽略)，通过 Surface 获取 Buffer，锁定 Buffer 并写入 Buffer
• 最后提交 Buffer

本章节主要关注第3步中的提交 Buffer 阶段。

surface->unlockAndPost();

status_t Surface::unlockAndPost(){       //...    int fd = -1;    status_t err = mLockedBuffer->unlockAsync(&fd);    err = queueBuffer(mLockedBuffer.get(), fd);    mPostedBuffer = mLockedBuffer;    mLockedBuffer = 0;    return err;}

二　GraphicBuffer.unlockAsync

status_t GraphicBuffer::unlockAsync(int *fenceFd){       status_t res = getBufferMapper().unlockAsync(handle, fenceFd);    return res;}

这里调用了 GraphicBufferMapper 的 unlockAsync 方法，内容如下：

status_t GraphicBufferMapper::unlockAsync(buffer_handle_t handle, int *fenceFd){       //...    if (mAllocMod->common.module_api_version >= GRALLOC_MODULE_API_VERSION_0_3) {           err = mAllocMod->unlockAsync(mAllocMod, handle, fenceFd);    } else {           *fenceFd = -1;        err = mAllocMod->unlock(mAllocMod, handle);    }    return err;}

再往下就是 HAL 层 Gralloc 模块的调用了，接下来最后调用的是 Gralloc 的 gralloc_unlock 方法，代码如下：

int gralloc_unlock(gralloc_module_t const* /*module*/,        buffer_handle_t handle){       // we're done with a software buffer. nothing to do in this    // implementation. typically this is used to flush the data cache.     if (private_handle_t::validate(handle) < 0)        return -EINVAL;    return 0;}

这里什么都没做，但实际上该是刷新数据的操作，即确保数据完全写入到缓冲区中。

三　queueBuffer分析

int Surface::queueBuffer(android_native_buffer_t* buffer, int fenceFd) {       //...    //获取Buffer的slots索引值    int i = getSlotFromBufferLocked(buffer);    //...    //根据索引值i执行queueBuffer操作    status_t err = mGraphicBufferProducer->queueBuffer(i, input, &output);    //...    return err;}

因为这里涉及 Layer 层的消费者部分代码，因此在分析 queueBuffer 方法前我们首先回顾下之前分析的 Layer 层初始化关于消费者部分的代码，之后在此基础上分析 mGraphicBufferProducer 的 queueBuffer 方法。

3.1 Layer对象生产者消费者

关于 Layer层的生产者和消费者，主要分析 Layer 的 onFirstRef 方法，代码如下：

void Layer::onFirstRef() {       // Creates a custom BufferQueue for SurfaceFlingerConsumer to use    sp
   
     producer;    sp
    
      consumer;    BufferQueue::createBufferQueue(&producer, &consumer);    mProducer = new MonitoredProducer(producer, mFlinger);    //关键点1    mSurfaceFlingerConsumer = new SurfaceFlingerConsumer(consumer, mTextureName);    mSurfaceFlingerConsumer->setConsumerUsageBits(getEffectiveUsage(0));    //关键点2    mSurfaceFlingerConsumer->setContentsChangedListener(this);    mSurfaceFlingerConsumer->setName(mName); #ifdef TARGET_DISABLE_TRIPLE_BUFFERING#warning "disabling triple buffering"    mSurfaceFlingerConsumer->setDefaultMaxBufferCount(2);#else    mSurfaceFlingerConsumer->setDefaultMaxBufferCount(3);#endif     const sp
     
       hw(mFlinger->getDefaultDisplayDevice());    updateTransformHint(hw);}
     
    
   

3.1.1 SurfaceFlingerConsumer对象分析

这里专注分析 SurfaceFlingerConsumer 类构造器代码如下：

SurfaceFlingerConsumer(const sp
   
    & consumer,        uint32_t tex)    : GLConsumer(consumer, tex, GLConsumer::TEXTURE_EXTERNAL, false, false),      mTransformToDisplayInverse(false){   }
   

它是继承 GLConsumer 的，继续分析 GLConsumer 的构造器，代码如下：

GLConsumer::GLConsumer(const sp
   
    & bq, uint32_t tex,        uint32_t texTarget, bool useFenceSync, bool isControlledByApp) :    ConsumerBase(bq, isControlledByApp),    //...    mAttached(true){       ST_LOGV("GLConsumer");    memcpy(mCurrentTransformMatrix, mtxIdentity,            sizeof(mCurrentTransformMatrix));    mConsumer->setConsumerUsageBits(DEFAULT_USAGE_FLAGS);}
   

GLConsumer 是继承 ConsumerBase 的，这里继续分析 ConsumerBase 的构造器，代码如下：

ConsumerBase::ConsumerBase(const sp
   
    & bufferQueue,    bool controlledByApp) : mAbandoned(false), mConsumer(bufferQueue) {       // Choose a name using the PID and a process-unique ID.    mName = String8::format("unnamed-%d-%d", getpid(), createProcessUniqueId());    //这里的this就是SurfaceFlingerConsumer对象    wp
    
      listener = static_cast
     
      (this);    //使用listener初始化BufferQueue内部的mConsumerListener成员变量    sp
      
        proxy = new BufferQueue::ProxyConsumerListener(listener);    //使用proxy 初始化BufferQueueConsumer内部的mConsumerListener成员变量    status_t err = mConsumer->consumerConnect(proxy, controlledByApp);    if (err != NO_ERROR) {           CB_LOGE("ConsumerBase: error connecting to BufferQueue: %s (%d)",                strerror(-err), err);    } else {           mConsumer->setConsumerName(mName);    }}
      
     
    
   

这里主要看下 BufferQueue::ProxyConsumerListener 和 mConsumer->consumerConnect 的实现。

BufferQueue的ProxyConsumerListener构造器代码实现如下：

BufferQueue::ProxyConsumerListener::ProxyConsumerListener(        const wp
   
    & consumerListener):        mConsumerListener(consumerListener) {   }
   

仔细分析会得出：主要是将 SurfaceFlingerConsumer 的 mConsumerListener 对象赋值给 Proxy 的 mConsumerListener 对象。

consumerConnect的代码实现如下：

virtual status_t consumerConnect(const sp
   
    & consumer,        bool controlledByApp) {       return connect(consumer, controlledByApp);}
   

继续分析 connect，代码如下：

status_t BufferQueueConsumer::connect(        const sp
   
    & consumerListener, bool controlledByApp) {       //...    Mutex::Autolock lock(mCore->mMutex);    //...    mCore->mConsumerListener = consumerListener;    mCore->mConsumerControlledByApp = controlledByApp;    return NO_ERROR;}
   

仔细分析会得出：主要是将 Proxy 的 mConsumerListener 对象赋值给 BufferQueueConsumer 的 mConsumerListener 对象。

3.2.2 SurfaceFlingerConsumer.setContentsChangedListener

void SurfaceFlingerConsumer::setContentsChangedListener(        const wp
   
    & listener) {       setFrameAvailableListener(listener);    Mutex::Autolock lock(mMutex);    mContentsChangedListener = listener;}
   

继续分析 setFrameAvailableListener，代码实现如下：

void ConsumerBase::setFrameAvailableListener(        const wp
   
    & listener) {       Mutex::Autolock lock(mMutex);    mFrameAvailableListener = listener;}
   

这里主要是把 SurfaceFlingerConsumer 的 mFrameAvailableListener 设置为 Layer（上面的 listener 就是 Layer 对象）。

3.1.3 小结

• SurfaceFlingerConsumer 的 mConsumerListener 对象赋值给 ProxyConsumerListener 的 mConsumerListener 对象
• ProxyConsumerListener 的 mConsumerListener 对象赋值给 BufferQueueConsumer 的 mConsumerListener 对象
• SurfaceFlingerConsumer 的 mFrameAvailableListener 设置为 Layer 对象

3.2 mGraphicBufferProducer.queueBuffer

这里继续分析 mGraphicBufferProducer 的 queueBuffer 方法，代码如下：

status_t BufferQueueProducer::queueBuffer(int slot,        const QueueBufferInput &input, QueueBufferOutput *output) {       //...    sp
   
     frameAvailableListener;    sp
    
      frameReplacedListener;    int callbackTicket = 0;    BufferItem item;    {    // Autolock scope        //...        const sp
     
      & graphicBuffer(mSlots[slot].mGraphicBuffer);        Rect bufferRect(graphicBuffer->getWidth(), graphicBuffer->getHeight());        Rect croppedRect;        crop.intersect(bufferRect, &croppedRect);        //mSlots item 初始化...         if (mCore->mQueue.empty()) {               //将构造的item放入队列mQueue中            mCore->mQueue.push_back(item);            //将之前分析的proxy的Listener赋值给frameAvailableListener            frameAvailableListener = mCore->mConsumerListener;        } else {               // When the queue is not empty, we need to look at the front buffer            // state to see if we need to replace it            BufferQueueCore::Fifo::iterator front(mCore->mQueue.begin());            if (front->mIsDroppable) {                   if (mCore->stillTracking(front)) {                       mSlots[front->mSlot].mBufferState = BufferSlot::FREE;                    mSlots[front->mSlot].mFrameNumber = 0;                }                // Overwrite the droppable buffer with the incoming one                *front = item;                frameReplacedListener = mCore->mConsumerListener;            } else {                   mCore->mQueue.push_back(item);                frameAvailableListener = mCore->mConsumerListener;            }        }         mCore->mBufferHasBeenQueued = true;        mCore->mDequeueCondition.broadcast();        output->inflate(mCore->mDefaultWidth, mCore->mDefaultHeight,                mCore->mTransformHint, mCore->mQueue.size());        callbackTicket = mNextCallbackTicket++;    } // Autolock scope     //...    // Call back without the main BufferQueue lock held, but with the callback    // lock held so we can ensure that callbacks occur in order    {           Mutex::Autolock lock(mCallbackMutex);        while (callbackTicket != mCurrentCallbackTicket) {               mCallbackCondition.wait(mCallbackMutex);        }         if (frameAvailableListener != NULL) {               //关键方法            frameAvailableListener->onFrameAvailable(item);        } else if (frameReplacedListener != NULL) {               frameReplacedListener->onFrameReplaced(item);        }         ++mCurrentCallbackTicket;        mCallbackCondition.broadcast();    }     return NO_ERROR;}
     
    
   

这里关注 frameAvailableListener->onFrameAvailable(item) 的实现，通过前面的分析可知 listener 是 proxyConsumerListener 类对象，因此代码如下：

void BufferQueue::ProxyConsumerListener::onFrameAvailable(        const android::BufferItem& item) {       sp
   
     listener(mConsumerListener.promote());    if (listener != NULL) {           listener->onFrameAvailable(item);    }}
   

这里的 listener 是 SurfaceFlingerConsumer 类的对象(继承 GLConsumer->继承 ConsumerBase)，代码实现如下：

void ConsumerBase::onFrameAvailable(const BufferItem& item) {       sp
   
     listener;    {    // scope for the lock        Mutex::Autolock lock(mMutex);        listener = mFrameAvailableListener.promote();    }     if (listener != NULL) {           listener->onFrameAvailable(item);    }}
   

这里的 mFrameAvailableListener.promote() 返回的是 Layer 对象，Layer 的 onFrameAvailable 方法实现如下：

void Layer::onFrameAvailable(const BufferItem& item) {       // Add this buffer from our internal queue tracker    {    // Autolock scope        Mutex::Autolock lock(mQueueItemLock);        mQueueItems.push_back(item);    }     android_atomic_inc(&mQueuedFrames);    mFlinger->signalLayerUpdate();}

这里调用了 SF 相关操作，继续分析 mFlinger->signalLayerUpdate()，代码如下：

void SurfaceFlinger::signalLayerUpdate() {       mEventQueue.invalidate();}

这里就是唤醒另外一个线程了，本章节的分析就先到这里。

总结：

listener 的监听通知顺序从下到上依次是：生产者->消费者->Layer->SF。即 queueBuffer 的流程是将加入队列的 Buffer 的消息通知 proxyConsumerListener，进而通知消费者 SurafceFlingerConsumer，进而通知 Layer，通知 SF。

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