SurfaceFlinger dan WindowManager

SurfaceFlinger menerima, menyusun, dan mengirim buffer ke layar. WindowManager menyediakan buffer dan metadata jendela ke SurfaceFlinger, yang kemudian digunakan SurfaceFlinger untuk menggabungkan permukaan ke layar.

SurfaceFlinger

SurfaceFlinger dapat menerima buffer dengan dua cara: melalui BufferQueue dan SurfaceControl, atau melalui ASurfaceControl.

Salah satu cara SurfaceFlinger menerima buffer adalah melalui BufferQueue dan SurfaceControl. Saat muncul di latar depan, aplikasi akan meminta buffer dari WindowManager. WindowManager kemudian meminta lapisan dari SurfaceFlinger. Lapisan adalah kombinasi dari surface, yang berisi BufferQueue, dan instance SurfaceControl, yang berisi metadata lapisan seperti frame tampilan. SurfaceFlinger membuat lapisan dan mengirimkannya ke WindowManager. WindowManager lalu mengirimkan platform ke aplikasi, tetapi mempertahankan instance SurfaceControl untuk memanipulasi tampilan aplikasi di layar.

Mulai dari Android 10, ASurfaceControl menyediakan cara lain bagi SurfaceFlinger untuk menerima buffer. ASurfaceControl menggabungkan instance SurfaceControl dan platform menjadi satu paket transaksi yang diterima SurfaceFlinger. ASurfaceControl dikaitkan dengan lapisan, yang diperbarui aplikasi melalui instance ASurfaceTransaction. Aplikasi kemudian mendapatkan informasi tentang instance ASurfaceTransaction melalui callback yang meneruskan ASurfaceTransactionStats yang berisi informasi, seperti waktu pelepasan, waktu perolehan, misalnya.

Tabel berikut menjelaskan ASurfaceControl dan komponen terkaitnya:

Komponen Deskripsi
ASurfaceControl Membungkus SurfaceControl dan memungkinkan aplikasi membuat instance SurfaceControl yang sesuai dengan lapisan pada layar.
Dapat dibuat sebagai turunan dari ANativeWindow atau sebagai turunan dari instance ASurfaceControl lainnya.
ASurfaceTransaction Membungkus Transaction untuk memungkinkan klien mengedit deskripsi properti lapisan, seperti geometri, dan mengirim buffer yang diperbarui ke SurfaceFlinger.
ASurfaceTransactionStats Mengirimkan informasi tentang transaksi yang telah ditampilkan, seperti waktu pelepasan, waktu perolehan, dan batas rilis sebelumnya, ke aplikasi melalui callback yang telah didaftarkan sebelumnya.

Meskipun aplikasi dapat mengirimkan buffer kapan saja, SurfaceFlinger hanya aktif untuk menerima buffer di antara pemuatan ulang layar, yang dapat berbeda-beda bergantung pada perangkat. Hal ini meminimalkan penggunaan memori dan menghindari tearing yang terlihat di layar, yang dapat terjadi saat memperbarui tampilan di tengah refresh.

Saat tampilan berada di antara refresh, tampilan akan mengirimkan sinyal VSync ke SurfaceFlinger. Sinyal VSync menunjukkan bahwa layar dapat di-refresh tanpa tearing. Saat menerima sinyal VSync, SurfaceFlinger akan menelusuri daftar layernya untuk mencari buffer baru. Jika menemukan buffer baru, SurfaceFlinger akan mengambil buffer tersebut; jika tidak, SurfaceFlinger akan terus menggunakan buffer yang sebelumnya diambil. SurfaceFlinger harus selalu menampilkan sesuatu, jadi SurfaceFlinger akan tetap menggunakan satu buffer. Jika tidak ada buffer yang pernah dikirimkan di lapisan, SurfaceFlinger akan mengabaikan lapisan tersebut.

Setelah mengumpulkan semua buffer untuk lapisan yang terlihat, SurfaceFlinger akan meminta Hardware Composer (HWC) untuk melakukan komposisi. Jika jenis komposisi lapisan HWC menandai komposisi lapisan sebagai komposisi klien, SurfaceFlinger akan menggabungkan lapisan tersebut. Kemudian, SurfaceFlinger meneruskan buffer output ke HWC.

WindowManager

WindowManager mengontrol objek Window, yang merupakan penampung untuk objek View. Objek Window selalu didukung oleh objek Surface. WindowManager mengawasi siklus proses, peristiwa input dan fokus, orientasi layar, transisi, animasi, posisi, transformasi, urutan z, dan banyak aspek jendela lainnya. WindowManager mengirimkan semua metadata jendela ke SurfaceFlinger sehingga SurfaceFlinger dapat menggunakan data tersebut untuk menggabungkan tampilan di layar.

Pra-rotasi

Banyak overlay hardware tidak mendukung rotasi (dan meskipun mendukung, hal ini memerlukan daya pemrosesan); solusinya adalah mengubah buffer sebelum mencapai SurfaceFlinger. Android mendukung petunjuk kueri (NATIVE_WINDOW_TRANSFORM_HINT) di ANativeWindow untuk merepresentasikan transformasi yang paling mungkin diterapkan SurfaceFlinger ke buffer. Driver GL dapat menggunakan petunjuk ini untuk melakukan pra-transformasi buffer sebelum mencapai SurfaceFlinger sehingga saat buffer tiba, buffer tersebut ditransformasikan dengan benar.

Misalnya, saat menerima petunjuk untuk memutar 90 derajat, buat dan terapkan matriks ke buffer untuk mencegahnya keluar dari akhir halaman. Untuk menghemat daya, lakukan ini sebelum rotasi. Untuk mengetahui detailnya, lihat antarmuka ANativeWindow yang ditentukan dalam system/core/include/system/window.h.