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Android系统的开机画面显示过程分析（10）

2017-11-21 1222
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简介：

     BootAnimation类的成员函数readyToRun的实现如下所示：

  1. status_t BootAnimation::readyToRun() {  
  2.     mAssets.addDefaultAssets();  
  3.   
  4.     DisplayInfo dinfo;  
  5.     status_t status = session()->getDisplayInfo(0, &dinfo);  
  6.     if (status)  
  7.         return -1;  
  8.   
  9.     // create the native surface  
  10.     sp<SurfaceControl> control = session()->createSurface(  
  11.             getpid(), 0, dinfo.w, dinfo.h, PIXEL_FORMAT_RGB_565);  
  12.     session()->openTransaction();  
  13.     control->setLayer(0x40000000);  
  14.     session()->closeTransaction();  
  15.   
  16.     sp<Surface> s = control->getSurface();  
  17.   
  18.     // initialize opengl and egl  
  19.     const EGLint attribs[] = {  
  20.             EGL_DEPTH_SIZE, 0,  
  21.             EGL_NONE  
  22.     };  
  23.     EGLint w, h, dummy;  
  24.     EGLint numConfigs;  
  25.     EGLConfig config;  
  26.     EGLSurface surface;  
  27.     EGLContext context;  
  28.   
  29.     EGLDisplay display = eglGetDisplay(EGL_DEFAULT_DISPLAY);  
  30.   
  31.     eglInitialize(display, 0, 0);  
  32.     EGLUtils::selectConfigForNativeWindow(display, attribs, s.get(), &config);  
  33.     surface = eglCreateWindowSurface(display, config, s.get(), NULL);  
  34.     context = eglCreateContext(display, config, NULL, NULL);  
  35.     eglQuerySurface(display, surface, EGL_WIDTH, &w);  
  36.     eglQuerySurface(display, surface, EGL_HEIGHT, &h);  
  37.   
  38.     if (eglMakeCurrent(display, surface, surface, context) == EGL_FALSE)  
  39.         return NO_INIT;  
  40.   
  41.     mDisplay = display;  
  42.     mContext = context;  
  43.     mSurface = surface;  
  44.     mWidth = w;  
  45.     mHeight = h;  
  46.     mFlingerSurfaceControl = control;  
  47.     mFlingerSurface = s;  
  48.   
  49.     mAndroidAnimation = true;  
  50.     if ((access(USER_BOOTANIMATION_FILE, R_OK) == 0) &&  
  51.             (mZip.open(USER_BOOTANIMATION_FILE) == NO_ERROR) ||  
  52.             (access(SYSTEM_BOOTANIMATION_FILE, R_OK) == 0) &&  
  53.             (mZip.open(SYSTEM_BOOTANIMATION_FILE) == NO_ERROR))  
  54.         mAndroidAnimation = false;  
  55.   
  56.     return NO_ERROR;  
  57. }  
        BootAnimation类的成员函数session用来返回BootAnimation类的成员变量mSession所描述的一个SurfaceComposerClient对象。通过调用SurfaceComposerClient对象mSession的成员函数createSurface可以获得一个SurfaceControl对象control。
        SurfaceComposerClient类的成员函数createSurface首先调用内部的Binder代理对象mClient来请求SurfaceFlinger返回一个类型为SurfaceLayer的Binder代理对象，接着再使用这个Binder代理对象来创建一个SurfaceControl对象。创建出来的SurfaceControl对象的成员变量mSurface就指向了从SurfaceFlinger返回来的类型为SurfaceLayer的Binder代理对象。有了这个Binder代理对象之后，SurfaceControl对象就可以和SurfaceFlinger服务通信了。
       调用SurfaceControl对象control的成员函数getSurface会返回一个Surface对象s。这个Surface对象s内部也有一个类型为SurfaceLayer的Binder代理对象mSurface，这个Binder代理对象与前面所创建的SurfaceControl对象control的内部的Binder代理对象mSurface引用的是同一个SurfaceLayer对象。这样，Surface对象s也可以通过其内部的Binder代理对象mSurface来和SurfaceFlinger服务通信。
       Surface类继承了ANativeWindow类。ANativeWindow类是连接OpenGL和Android窗口系统的桥梁，即OpenGL需要通过ANativeWindow类来间接地操作Android窗口系统。这种桥梁关系是通过EGL库来建立的，所有以egl为前缀的函数名均为EGL库提供的接口。
       为了能够在OpenGL和Android窗口系统之间的建立一个桥梁，我们需要一个EGLDisplay对象display，一个EGLConfig对象config，一个EGLSurface对象surface，以及一个EGLContext对象context，其中，EGLDisplay对象display用来描述一个EGL显示屏，EGLConfig对象config用来描述一个EGL帧缓冲区配置参数，EGLSurface对象surface用来描述一个EGL绘图表面，EGLContext对象context用来描述一个EGL绘图上下文（状态），它们是分别通过调用egl库函数eglGetDisplay、EGLUtils::selectConfigForNativeWindow、eglCreateWindowSurface和eglCreateContext来获得的。注意，EGLConfig对象config、EGLSurface对象surface和EGLContext对象context都是用来描述EGLDisplay对象display的。有了这些对象之后，就可以调用函数eglMakeCurrent来设置当前EGL库所使用的绘图表面以及绘图上下文。
       还有另外一个地方需要注意的是，每一个EGLSurface对象surface有一个关联的ANativeWindow对象。这个ANativeWindow对象是通过函数eglCreateWindowSurface的第三个参数来指定的。在我们这个场景中，这个ANativeWindow对象正好对应于前面所创建的 Surface对象s。每当OpenGL需要绘图的时候，它就会找到前面所设置的绘图表面，即EGLSurface对象surface。有了EGLSurface对象surface之后，就可以找到与它关联的ANativeWindow对象，即Surface对象s。有了Surface对象s之后，就可以通过其内部的Binder代理对象mSurface来请求SurfaceFlinger服务返回帧缓冲区硬件设备的一个图形访问接口。这样，OpenGL最终就可以将要绘制的图形渲染到帧缓冲区硬件设备中去，即显示在实际屏幕上。屏幕的大小，即宽度和高度，可以通过函数eglQuerySurface来获得。
       BootAnimation类的成员变量mAndroidAnimation是一个布尔变量。当它的值等于true的时候，那么就说明需要显示的第三个开机画面是Android系统默认的开机动画，否则的话，第三个开机画面就是由用户自定义的开机动画。
       自定义的开机动画是由文件USER_BOOTANIMATION_FILE或者文件SYSTEM_BOOTANIMATION_FILE来描述的。只要其中的一个文件存在，那么第三个开机画面就会使用用户自定义的开机动画。USER_BOOTANIMATION_FILE和SYSTEM_BOOTANIMATION_FILE均是一个宏，它们的定义如下所示：
  1. #define USER_BOOTANIMATION_FILE "/data/local/bootanimation.zip"  
  2. #define SYSTEM_BOOTANIMATION_FILE "/system/media/bootanimation.zip"  

       这一步执行完成之后，用来显示第三个开机画面的线程的初始化工作就执行完成了，接下来，就会执行这个线程的主体函数，即BootAnimation类的成员函数threadLoop。
 
       BootAnimation类的成员函数threadLoop的实现如下所示：
  1. bool BootAnimation::threadLoop()  
  2. {  
  3.     bool r;  
  4.     if (mAndroidAnimation) {  
  5.         r = android();  
  6.     } else {  
  7.         r = movie();  
  8.     }  
  9.   
  10.     eglMakeCurrent(mDisplay, EGL_NO_SURFACE, EGL_NO_SURFACE, EGL_NO_CONTEXT);  
  11.     eglDestroyContext(mDisplay, mContext);  
  12.     eglDestroySurface(mDisplay, mSurface);  
  13.     mFlingerSurface.clear();  
  14.     mFlingerSurfaceControl.clear();  
  15.     eglTerminate(mDisplay);  
  16.     IPCThreadState::self()->stopProcess();  
  17.     return r;  
  18. }  
        如果BootAnimation类的成员变量mAndroidAnimation的值等于true，那么接下来就会调用BootAnimation类的成员函数android来显示系统默认的开机动画，否则的话，就会调用BootAnimation类的成员函数movie来显示用户自定义的开机动画。显示完成之后，就会销毁前面所创建的EGLContext对象mContext、EGLSurface对象mSurface，以及EGLDisplay对象mDisplay等。
 
        接下来，我们就分别分析BootAnimation类的成员函数android和movie的实现。
        BootAnimation类的成员函数android的实现如下所示：
  1. bool BootAnimation::android()  
  2. {  
  3.     initTexture(&mAndroid[0], mAssets, "images/android-logo-mask.png");  
  4.     initTexture(&mAndroid[1], mAssets, "images/android-logo-shine.png");  
  5.   
  6.     // clear screen  
  7.     glShadeModel(GL_FLAT);  
  8.     glDisable(GL_DITHER);  
  9.     glDisable(GL_SCISSOR_TEST);  
  10.     glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);  
  11.     eglSwapBuffers(mDisplay, mSurface);  
  12.   
  13.     glEnable(GL_TEXTURE_2D);  
  14.     glTexEnvx(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_REPLACE);  
  15.   
  16.     const GLint xc = (mWidth  - mAndroid[0].w) / 2;  
  17.     const GLint yc = (mHeight - mAndroid[0].h) / 2;  
  18.     const Rect updateRect(xc, yc, xc + mAndroid[0].w, yc + mAndroid[0].h);  
  19.   
  20.     // draw and update only what we need  
  21.     mFlingerSurface->setSwapRectangle(updateRect);  
  22.   
  23.     glScissor(updateRect.left, mHeight - updateRect.bottom, updateRect.width(),  
  24.             updateRect.height());  
  25.   
  26.     // Blend state  
  27.     glBlendFunc(GL_SRC_ALPHA, GL_ONE_MINUS_SRC_ALPHA);  
  28.     glTexEnvx(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_REPLACE);  
  29.   
  30.     const nsecs_t startTime = systemTime();  
  31.     do {  
  32.         nsecs_t now = systemTime();  
  33.         double time = now - startTime;  
  34.         float t = 4.0f * float(time / us2ns(16667)) / mAndroid[1].w;  
  35.         GLint offset = (1 - (t - floorf(t))) * mAndroid[1].w;  
  36.         GLint x = xc - offset;  
  37.   
  38.         glDisable(GL_SCISSOR_TEST);  
  39.         glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);  
  40.   
  41.         glEnable(GL_SCISSOR_TEST);  
  42.         glDisable(GL_BLEND);  
  43.         glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, mAndroid[1].name);  
  44.         glDrawTexiOES(x,                 yc, 0, mAndroid[1].w, mAndroid[1].h);  
  45.         glDrawTexiOES(x + mAndroid[1].w, yc, 0, mAndroid[1].w, mAndroid[1].h);  
  46.   
  47.         glEnable(GL_BLEND);  
  48.         glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, mAndroid[0].name);  
  49.         glDrawTexiOES(xc, yc, 0, mAndroid[0].w, mAndroid[0].h);  
  50.   
  51.         EGLBoolean res = eglSwapBuffers(mDisplay, mSurface);  
  52.         if (res == EGL_FALSE) {  
  53.             break;  
  54.         }  
  55.   
  56.         // 12fps: don't animate too fast to preserve CPU  
  57.         const nsecs_t sleepTime = 83333 - ns2us(systemTime() - now);  
  58.         if (sleepTime > 0)  
  59.             usleep(sleepTime);  
  60.     } while (!exitPending());  
  61.   
  62.     glDeleteTextures(1, &mAndroid[0].name);  
  63.     glDeleteTextures(1, &mAndroid[1].name);  
  64.     return false;  
  65. }  
        Android系统默认的开机动画是由两张图片android-logo-mask.png和android-logo-shine.png中。这两张图片保存在frameworks/base/core/res/assets/images目录中，它们最终会被编译在framework-res模块（frameworks/base/core/res）中，即编译在framework-res.apk文件中。编译在framework-res模块中的资源文件可以通过AssetManager类来访问。
 
        BootAnimation类的成员函数android首先调用另外一个成员函数initTexture来将根据图片android-logo-mask.png和android-logo-shine.png的内容来分别创建两个纹理对象，这两个纹理对象就分别保存在BootAnimation类的成员变量mAndroid所描述的一个数组中。通过混合渲染这两个纹理对象，我们就可以得到一个开机动画，这是通过中间的while循环语句来实现的。
       图片android-logo-mask.png用作动画前景，它是一个镂空的“ANDROID”图像。图片android-logo-shine.png用作动画背景，它的中间包含有一个高亮的呈45度角的条纹。在每一次循环中，图片android-logo-shine.png被划分成左右两部分内容来显示。左右两个部分的图像宽度随着时间的推移而此消彼长，这样就可以使得图片android-logo-shine.png中间高亮的条纹好像在移动一样。另一方面，在每一次循环中，图片android-logo-shine.png都作为一个整体来渲染，而且它的位置是恒定不变的。由于它是一个镂空的“ANDROID”图像，因此，我们就可以通过它的镂空来看到它背后的图片android-logo-shine.png的条纹一闪一闪地划过。
       这个while循环语句会一直被执行，直到应用程序/system/bin/bootanimation被结束为止，后面我们再分析。




本文转自 Luoshengyang 51CTO博客，原文链接：http://blog.51cto.com/shyluo/967043，如需转载请自行联系原作者
文章标签：
Android开发
关键词：
Android系统
Android分析
Android画面
Android开机
Android显示
余二五
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