Android 12(S) 图形显示系统 - BufferQueue的工作流程(十)

BufferQueue是Android Framework层中的一个重要组件，负责管理图形缓存，将SurfaceFlinger和应用程序之间的共享缓存提供了一个通道，是实现多个图形应用程序切换和渲染的关键。本篇文章将介绍Android 12(S)中BufferQueue的工作流程。

BufferQueue概述

BufferQueue是SurfaceFligner和应用程序之间的通道。它提供了一个FIFO队列，应用程序可以将缓冲区入队，SurfaceFlinger可以取出缓冲区进行合成，然后将它们显示在显示屏上。BufferQueue接受三种类型的缓冲区：CPU read-write, GPU read-only, 和 CPU-write GPU-read。

BufferQueue中的两个重要概念

BufferSlot

BufferSlot表示BufferQueue中缓冲区的槽位。对于BufferQueue的每个槽位，都会分配一个缓冲区以及相应的状态信息。BufferSlot有三种状态，FREE，ACQUIRED和QUEUED。

• FREE：表示缓冲区可用。
• ACQUIRED：表示缓冲区正在被应用程序读写。
• QUEUED：表示缓冲区已经入队，在等待SurfaceFlinger取出并渲染。

BufferState

BufferState描述了缓冲区的状态。每个BufferSlot都有一个BufferState对象表示它的缓冲区状态。BufferState有以下几种状态：

• BUFFER_NEEDS_REALLOCATION：表示需要重新分配缓冲区。
• BUFFER_NEEDS_REALLOCATION_ON_UPDATE：表示更新时需要重新分配缓冲区。
• BUFFER_READY：表示缓冲区可被取出渲染。
• BUFFER_IN_USE：表示缓冲区正在被应用程序读写。

BufferQueue的工作流程

1. 应用程序创建Surface/GraphicBuffer对象，将GraphicBuffer对象与Surface对象绑定。GraphicBuffer对象包含缓冲区的大小、像素格式等信息。
2. 应用程序使用Surface对象创建Canvas对象，进行绘图操作。应用程序将绘制得到的缓冲区通过unlockCanvasAndPost()方法提交给BufferQueue。
3. BufferQueue将提交的缓冲区包装成BufferItem对象，并加入到BufferQueue的队列中。
4. SurfaceFlinger从BufferQueue的队列中取出缓冲区进行合成，并将合成后的缓冲区发送给DisplayHardware进行显示。

BufferQueue中的同步机制

BufferQueue提供了一些同步机制，以确保多个线程在访问缓冲区时不会发生冲突。

• 多个应用程序要访问同一个GraphicBuffer时，BufferQueue使用SurfaceTexture来提供同步访问。
• 应用程序访问缓冲区时，BufferQueue使用Fence来保障访问的同步。
• SurfaceFlinger访问缓冲区时，BufferQueue同样使用Fence来保障访问的同步。

总结

BufferQueue是Android Framework层中非常重要的一个组件，它实现了SurfaceFlinger和应用程序之间对图形缓存的共享。BufferQueue的两个重要概念BufferSlot和BufferState，描述了缓冲区的槽位和状态信息。BufferQueue的同步机制使用SurfaceTexture来提供同步访问，使用Fence来保障访问的同步。