Android幀緩衝區（Frame Buffer）硬件抽象層（HAL）模塊Gralloc的實現原理分析（4）

        成員變量fd指向一個文件描述符，這個文件描述符要麼指向幀緩衝區設備，要麼指向一塊匿名共享內存，取決於它的宿主結構體private_handle_t描述的一個圖形緩衝區是在幀緩衝區分配的，仍是在內存中分配的。

        成員變量magic指向一個魔數，它的值由靜態成員變量sMagic來指定，用來標識一個private_handle_t結構體。

        成員變量flags用來描述一個圖形緩衝區的標誌，它的值要麼等於0，要麼等於PRIV_FLAGS_FRAMEBUFFER。當一個圖形緩衝區的標誌值等於PRIV_FLAGS_FRAMEBUFFER的時候，就表示它是在幀緩衝區中分配的。

       成員變量size用來描述一個圖形緩衝區的大小。

       成員變量offset用來描述一個圖形緩衝區的偏移地址。例如，當一個圖形緩衝區是在一塊內存中分塊的時候，假設這塊內存的地址爲start，那麼這個圖形緩衝區的起始地址就爲start + offset。

       成員變量base用來描述一個圖形緩衝區的實際地址，它是經過成員變量offset來計算獲得的。例如，上面計算獲得的start + offset的值就保存在成員變量base中。

       成員變量pid用來描述一個圖形緩衝區的建立者的PID。例如，若是一個圖形緩衝區是在ID值爲1000的進程中建立的，那麼用來描述這個圖形緩衝區的private_handle_t結構體的成員變量pid的值就等於1000。

       結構體private_handle_t的靜態成員變量sMagic前面已經描述過了，另外兩個靜態成員變量sNumInts和sNumFds的值分別等於1和6，表示結構體private_handle_t包含有1個文件描述符和6個整數，它們是用來初始化結構體private_handle_t的父類native_handle_t的成員變量numInts和numFds的，如結構體private_handle_t的構造函數所示。從這裏就能夠看出，結構體private_handle_t的父類native_handle_t的成員變量data所指向的緩衝區就是由結構體private_handle_t的成員變量fds、magic、flags、size、offset、base和pid所佔用的連續內存塊來組成的，一共包含有7個整數。

       結構體private_handle_t還定義了一個靜態成員函數validate，用來驗證一個native_handle_t指針是否指向了一個private_handle_t結構體。

       至此，Gralloc模塊的加載過程以及相關的數據結構體就介紹到這裏，接下來咱們分別分析定義在Gralloc模塊中的gralloc和fb設備的打開過程。

       2. gralloc設備的打開過程

       在Gralloc模塊中，gralloc設備的ID值定義爲GRALLOC_HARDWARE_GPU0。GRALLOC_HARDWARE_GPU0是一個宏，定義在文件hardware/libhardware/include/hardware/gralloc.h中， 以下所示：

 
     
     #define GRALLOC_HARDWARE_GPU0 "gpu0"

       gralloc設備使用結構體alloc_device_t 來描述。結構體alloc_device_t有兩個成員函數alloc和free，分別用來分配和釋放圖形緩衝區。

 

       結構體alloc_device_t 也是定義在文件hardware/libhardware/include/hardware/gralloc.h中， 以下所示：

 
     
     typedef struct alloc_device_t {
 
     
         struct hw_device_t common;

 
     
         int (*alloc)(struct alloc_device_t* dev,
 
     
                 int w, int h, int format, int usage,
 
     
                 buffer_handle_t* handle, int* stride);

 
     
         int (*free)(struct alloc_device_t* dev,
 
     
                 buffer_handle_t handle);

 
     
     } alloc_device_t;

       Gralloc模塊在在文件hardware/libhardware/include/hardware/gralloc.h中定義了一個幫助函數gralloc_open，用來打開gralloc設備，以下所示：

 
     
     static inline int gralloc_open(const struct hw_module_t* module,
 
     
             struct alloc_device_t** device) {
 
     
         return module->methods->open(module,
 
     
                 GRALLOC_HARDWARE_GPU0, (struct hw_device_t**)device);
 
     
     }

       參數module指向的是一個用來描述Gralloc模塊的hw_module_t結構體，它的成員變量methods所指向的一個hw_module_methods_t結構體的成員函數open指向了Gralloc模塊中的函數gralloc_device_open。

 

       函數gralloc_device_open定義在文件hardware/libhardware/modules/gralloc/gralloc.cpp文件中，以下所示：

 
     
     struct gralloc_context_t {
 
     
         alloc_device_t  device;
 
     
         /* our private data here */
 
     
     };

 
     
     ......

 
     
     int gralloc_device_open(const hw_module_t* module, const char* name,
 
     
             hw_device_t** device)
 
     
     {
 
     
         int status = -EINVAL;
 
     
         if (!strcmp(name, GRALLOC_HARDWARE_GPU0)) {
 
     
             gralloc_context_t *dev;
 
     
             dev = (gralloc_context_t*)malloc(sizeof(*dev));

 
     
             /* initialize our state here */
 
     
             memset(dev, 0, sizeof(*dev));

 
     
             /* initialize the procs */
 
     
             dev->device.common.tag = HARDWARE_DEVICE_TAG;
 
     
             dev->device.common.version = 0;
 
     
             dev->device.common.module = const_cast<hw_module_t*>(module);
 
     
             dev->device.common.close = gralloc_close;

 
     
             dev->device.alloc   = gralloc_alloc;
 
     
             dev->device.free    = gralloc_free;

 
     
             *device = &dev->device.common;
 
     
             status = 0;
 
     
         }
 
     
         ......

 
     
         return status;
 
     
     }

 

        這個函數主要是用來建立一個gralloc_context_t結構體，而且對它的成員變量device進行初始化。結構體gralloc_context_t的成員變量device的類型爲gralloc_device_t，它用來描述一個gralloc設備。前面提到，gralloc設備是用來分配和釋放圖形緩衝區的，這是經過調用它的成員函數alloc和free來實現的。從這裏能夠看出，函數gralloc_device_open所打開的gralloc設備的成員函數alloc和free分別被設置爲Gralloc模塊中的函數gralloc_alloc和gralloc_free，後面咱們再詳細分析它們的實現。

        至此，gralloc設備的打開過程就分析完成了，接下來咱們繼續分析fb設備的打開過程。