Android 图形驱动初始化
生活随笔
收集整理的這篇文章主要介紹了
Android 图形驱动初始化
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
從應用程序的角度看 OpenGL 圖形系統的接口，主要包括兩大部分，一部分是 EGL，它為 OpenGL 渲染準備環境；另一部分是 OpenGL，它執行圖形渲染。通過這些接口構造渲染環境，并執行渲染的過程，可以參考 在 Android 中使用 OpenGL。
對于 Android OpenGL 圖形系統的實現的分析，從 EGL context 的創建開始。先來看一下獲取 Display 的過程。首先來看 EGLContext.getEGL()：
public abstract class EGLContext {private static final EGL EGL_INSTANCE = new com.google.android.gles_jni.EGLImpl();public static EGL getEGL() {return EGL_INSTANCE;}public abstract GL getGL(); }返回的 EGL 實例為 EGLImpl，即我們在應用中使用的 EGL 實際為 com.google.android.gles_jni.EGLImpl。
獲取 Display
然后來看 eglGetDisplay()。EGLImpl 的定義位于 frameworks/base/opengl/java/com/google/android/gles_jni/EGLImpl.java，其中 eglGetDisplay() 定義如下：
public synchronized EGLDisplay eglGetDisplay(Object native_display) {long value = _eglGetDisplay(native_display);if (value == 0) {return EGL10.EGL_NO_DISPLAY;}if (mDisplay.mEGLDisplay != value)mDisplay = new EGLDisplayImpl(value);return mDisplay;} . . . . . .private native long _eglGetDisplay(Object native_display);這里主要通過調用本地層方法 _eglGetDisplay() 得到 Display，然后創建 EGLDisplayImpl。_eglGetDisplay() 返回底層的 Display 對象句柄。
EGLDisplayImpl 的實現很簡單：
package com.google.android.gles_jni;import javax.microedition.khronos.egl.*;public class EGLDisplayImpl extends EGLDisplay {long mEGLDisplay;public EGLDisplayImpl(long dpy) {mEGLDisplay = dpy;}@Overridepublic boolean equals(Object o) {if (this == o) return true;if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;EGLDisplayImpl that = (EGLDisplayImpl) o;return mEGLDisplay == that.mEGLDisplay;}@Overridepublic int hashCode() {/** Based on the algorithm suggested in* http://developer.android.com/reference/java/lang/Object.html*/int result = 17;result = 31 * result + (int) (mEGLDisplay ^ (mEGLDisplay >>> 32));return result;} }EGLDispaly 實際是一個標記接口：
package javax.microedition.khronos.egl;public abstract class EGLDisplay { }可見 EGLDisplayImpl 僅僅包裝了本地層返回的 Display 對象句柄。
本地層 _eglGetDisplay() 的實現位于 frameworks/base/core/jni/com_google_android_gles_jni_EGLImpl.cpp：
static jlong jni_eglGetDisplay(JNIEnv *_env, jobject _this, jobject native_display) {return reinterpret_cast<jlong>(eglGetDisplay(EGL_DEFAULT_DISPLAY)); } . . . . . . {"_eglGetDisplay", "(" OBJECT ")J", (void*)jni_eglGetDisplay },這里通過調用 EGL 庫的 eglGetDisplay() 獲得 Display。eglGetDisplay() 的定義位于 frameworks/native/opengl/libs/EGL/eglApi.cpp ：
EGLDisplay eglGetDisplay(EGLNativeDisplayType display) {clearError();uintptr_t index = reinterpret_cast<uintptr_t>(display);if (index >= NUM_DISPLAYS) {return setError(EGL_BAD_PARAMETER, EGL_NO_DISPLAY);}if (egl_init_drivers() == EGL_FALSE) {return setError(EGL_BAD_PARAMETER, EGL_NO_DISPLAY);}EGLDisplay dpy = egl_display_t::getFromNativeDisplay(display);return dpy; }在這個函數中，首先根據需要執行 egl_init_drivers() 初始化驅動庫。然后通過 egl_display_t::getFromNativeDisplay(display) 獲得 Dispaly。
egl_display_t::getFromNativeDisplay(display) 的定義（位于 frameworks/native/opengl/libs/EGL/egl_display.cpp）如下：
EGLDisplay egl_display_t::getDisplay(EGLNativeDisplayType display) {Mutex::Autolock _l(lock);// get our driver loaderLoader& loader(Loader::getInstance());egl_connection_t* const cnx = &gEGLImpl;if (cnx->dso && disp.dpy == EGL_NO_DISPLAY) {EGLDisplay dpy = cnx->egl.eglGetDisplay(display);disp.dpy = dpy;if (dpy == EGL_NO_DISPLAY) {loader.close(cnx->dso);cnx->dso = NULL;}}return EGLDisplay(uintptr_t(display) + 1U); }在這個函數中，最為關鍵的就是，在 disp.dpy 為 EGL_NO_DISPLAY 時，通過 cnx->egl.eglGetDisplay() 初始化它了。
EGLDisplay 的定義如下：
typedef void *EGLDisplay;它僅是 void 指針的 typedef。
總結一下獲取 Display 的整個過程
* 通過 frameworks/native/opengl/libs/EGL 初始化圖形驅動；
* 通過廠商提供的設備特有的 EGL 庫接口初始化 Display。
Android 圖形驅動初始化
接下來更詳細地看一下圖形驅動初始化。這通過 egl_init_drivers() 完成，該函數定義 (位于frameworks/native/opengl/libs/EGL/egl.cpp) 如下：
egl_connection_t gEGLImpl; gl_hooks_t gHooks[2]; . . . . . . static EGLBoolean egl_init_drivers_locked() {if (sEarlyInitState) {// initialized by static ctor. should be set here.return EGL_FALSE;}// get our driver loaderLoader& loader(Loader::getInstance());// dynamically load our EGL implementationegl_connection_t* cnx = &gEGLImpl;if (cnx->dso == 0) {cnx->hooks[egl_connection_t::GLESv1_INDEX] =&gHooks[egl_connection_t::GLESv1_INDEX];cnx->hooks[egl_connection_t::GLESv2_INDEX] =&gHooks[egl_connection_t::GLESv2_INDEX];cnx->dso = loader.open(cnx);}return cnx->dso ? EGL_TRUE : EGL_FALSE; }static pthread_mutex_t sInitDriverMutex = PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;EGLBoolean egl_init_drivers() {EGLBoolean res;pthread_mutex_lock(&sInitDriverMutex);res = egl_init_drivers_locked();pthread_mutex_unlock(&sInitDriverMutex);return res; }圖形驅動初始化通過 Loader::open(egl_connection_t* cnx) 完成，初始化的結果將存儲于全局結構 egl_connection_t gEGLImpl 和 gl_hooks_t gHooks[2] 中。
來看一下 gl_hooks_t 的定義（位于 frameworks/native/opengl/libs/hooks.h）：
// maximum number of GL extensions that can be used simultaneously in // a given process. this limitation exists because we need to have // a static function for each extension and currently these static functions // are generated at compile time. #define MAX_NUMBER_OF_GL_EXTENSIONS 256 . . . . . . #undef GL_ENTRY #undef EGL_ENTRY #define GL_ENTRY(_r, _api, ...) _r (*_api)(__VA_ARGS__); #define EGL_ENTRY(_r, _api, ...) _r (*_api)(__VA_ARGS__);struct egl_t {#include "EGL/egl_entries.in" };struct gl_hooks_t {struct gl_t {#include "entries.in"} gl;struct gl_ext_t {__eglMustCastToProperFunctionPointerType extensions[MAX_NUMBER_OF_GL_EXTENSIONS];} ext; }; #undef GL_ENTRY #undef EGL_ENTRY其中 __eglMustCastToProperFunctionPointerType 定義 (位于frameworks/native/opengl/include/EGL/egl.h) 如下：
/* This is a generic function pointer type, whose name indicates it must* be cast to the proper type *and calling convention* before use.*/ typedef void (*__eglMustCastToProperFunctionPointerType)(void);__eglMustCastToProperFunctionPointerType 是函數指針類型。struct gl_hooks_t 的 struct gl_ext_t ext 即為函數指針表，它們用來描述 EGL 擴展接口。
struct gl_hooks_t 內的 struct gl_t 結構體，其結構體成員在另外一個文件，即 entries.in 中定義，該文件位于 frameworks/native/opengl/libs/entries.in：
GL_ENTRY(void, glActiveShaderProgram, GLuint pipeline, GLuint program) GL_ENTRY(void, glActiveShaderProgramEXT, GLuint pipeline, GLuint program) GL_ENTRY(void, glActiveTexture, GLenum texture) GL_ENTRY(void, glAlphaFunc, GLenum func, GLfloat ref) GL_ENTRY(void, glAlphaFuncQCOM, GLenum func, GLclampf ref) . . . . . .配合 frameworks/native/opengl/libs/hooks.h 中 GL_ENTRY 宏的定義：
#define GL_ENTRY(_r, _api, ...) _r (*_api)(__VA_ARGS__);可以看到 struct gl_hooks_t 的 struct gl_t gl 的所有成員都是函數指針，即它是一個函數表，一個 OpenGL 接口函數的函數表。
上面看到的 struct egl_t 與 struct gl_hooks_t 的 struct gl_t gl 定義類似，只是它的結構體成員來自于另外一個文件 frameworks/native/opengl/libs/EGL/egl_entries.in：
EGL_ENTRY(EGLDisplay, eglGetDisplay, NativeDisplayType) EGL_ENTRY(EGLBoolean, eglInitialize, EGLDisplay, EGLint*, EGLint*) EGL_ENTRY(EGLBoolean, eglTerminate, EGLDisplay) EGL_ENTRY(EGLBoolean, eglGetConfigs, EGLDisplay, EGLConfig*, EGLint, EGLint*) EGL_ENTRY(EGLBoolean, eglChooseConfig, EGLDisplay, const EGLint *, EGLConfig *, EGLint, EGLint *) . . . . . .EGL_ENTRY 宏的定義與 GL_ENTRY 宏的完全相同。struct egl_t 同樣為一個函數表，只是它是 EGL 接口的函數表。
再來看 egl_connection_t 的定義，位于 frameworks/native/opengl/libs/EGL/egldefs.h：
struct egl_connection_t {enum {GLESv1_INDEX = 0,GLESv2_INDEX = 1};inline egl_connection_t() : dso(0) { }void * dso;gl_hooks_t * hooks[2];EGLint major;EGLint minor;egl_t egl;void* libEgl;void* libGles1;void* libGles2; };這個結構包含了主、次版本號； 4 個指針；兩個函數表的指針以及一個函數表。
Loader::open(egl_connection_t* cnx) 初始化圖形驅動，主要是初始化這些函數表和指針。Loader::open(egl_connection_t* cnx) 的定義如下：
static void* load_wrapper(const char* path) {void* so = dlopen(path, RTLD_NOW | RTLD_LOCAL);ALOGE_IF(!so, "dlopen(\"%s\") failed: %s", path, dlerror());return so; }#ifndef EGL_WRAPPER_DIR #if defined(__LP64__) #define EGL_WRAPPER_DIR "/system/lib64" #else #define EGL_WRAPPER_DIR "/system/lib" #endif #endifstatic void setEmulatorGlesValue(void) {char prop[PROPERTY_VALUE_MAX];property_get("ro.kernel.qemu", prop, "0");if (atoi(prop) != 1) return;property_get("ro.kernel.qemu.gles",prop,"0");if (atoi(prop) == 1) {ALOGD("Emulator has host GPU support, qemu.gles is set to 1.");property_set("qemu.gles", "1");return;}// for now, checking the following// directory is good enough for emulator system imagesconst char* vendor_lib_path = #if defined(__LP64__)"/vendor/lib64/egl"; #else"/vendor/lib/egl"; #endifconst bool has_vendor_lib = (access(vendor_lib_path, R_OK) == 0);if (has_vendor_lib) {ALOGD("Emulator has vendor provided software renderer, qemu.gles is set to 2.");property_set("qemu.gles", "2");} else {ALOGD("Emulator without GPU support detected. ""Fallback to legacy software renderer, qemu.gles is set to 0.");property_set("qemu.gles", "0");} }void* Loader::open(egl_connection_t* cnx) {void* dso;driver_t* hnd = 0;setEmulatorGlesValue();dso = load_driver("GLES", cnx, EGL | GLESv1_CM | GLESv2);if (dso) {hnd = new driver_t(dso);} else {// Always load EGL firstdso = load_driver("EGL", cnx, EGL);if (dso) {hnd = new driver_t(dso);hnd->set( load_driver("GLESv1_CM", cnx, GLESv1_CM), GLESv1_CM );hnd->set( load_driver("GLESv2", cnx, GLESv2), GLESv2 );}}LOG_ALWAYS_FATAL_IF(!hnd, "couldn't find an OpenGL ES implementation");cnx->libEgl = load_wrapper(EGL_WRAPPER_DIR "/libEGL.so");cnx->libGles2 = load_wrapper(EGL_WRAPPER_DIR "/libGLESv2.so");cnx->libGles1 = load_wrapper(EGL_WRAPPER_DIR "/libGLESv1_CM.so");LOG_ALWAYS_FATAL_IF(!cnx->libEgl,"couldn't load system EGL wrapper libraries");LOG_ALWAYS_FATAL_IF(!cnx->libGles2 || !cnx->libGles1,"couldn't load system OpenGL ES wrapper libraries");return (void*)hnd; }這個函數中，執行步驟如下：
1. 為設備是模擬器的情況，設置系統屬性 qemu.gles。
2. 加載設備特有的圖形驅動庫，包括 EGL 庫，OpenGL ES 1.0 和 2.0 的庫。
3. 加載圖形驅動 Wrapper，它們都位于 /system/lib64 或 /system/lib。
egl_connection_t 中的幾個指針中，dso 實際為 struct driver_t 指針，該結構定義（位于 frameworks/native/opengl/libs/EGL/Loader.h）如下：
struct driver_t {driver_t(void* gles);~driver_t();status_t set(void* hnd, int32_t api);void* dso[3];};struct driver_t 包含設備生產商提供的設備特有 EGL 和 OpenGL ES 實現庫的句柄，如果 EGL 接口和 OpenGL 接口由單獨的庫實現，它包含一個庫的句柄，即這個單獨的庫，如果 EGL 接口由不同的庫實現，它則包含所有這些庫的句柄。
egl_connection_t 的 libEgl、libGles2 和 libGles1 為動態鏈接庫句柄，其中 libEgl 指向 Android 的 EGL Wrapper 庫；libGles1 指向 Android 的 GLESv1_CM Wrapper 庫；libGles2 指向 Android 的 GLESv2 Wrapper 庫。
然后來看 Loader::load_driver()：
/* This function is called to check whether we run inside the emulator,* and if this is the case whether GLES GPU emulation is supported.** Returned values are:* -1 -> not running inside the emulator* 0 -> running inside the emulator, but GPU emulation not supported* 1 -> running inside the emulator, GPU emulation is supported* through the "emulation" host-side OpenGL ES implementation.* 2 -> running inside the emulator, GPU emulation is supported* through a guest-side vendor driver's OpenGL ES implementation.*/ static int checkGlesEmulationStatus(void) {/* We're going to check for the following kernel parameters:** qemu=1 -> tells us that we run inside the emulator* android.qemu.gles=<number> -> tells us the GLES GPU emulation status** Note that we will return <number> if we find it. This let us support* more additionnal emulation modes in the future.*/char prop[PROPERTY_VALUE_MAX];int result = -1;/* First, check for qemu=1 */property_get("ro.kernel.qemu",prop,"0");if (atoi(prop) != 1)return -1;/* We are in the emulator, get GPU status value */property_get("qemu.gles",prop,"0");return atoi(prop); } . . . . . . void Loader::init_api(void* dso,char const * const * api,__eglMustCastToProperFunctionPointerType* curr,getProcAddressType getProcAddress) {const ssize_t SIZE = 256;char scrap[SIZE];while (*api) {char const * name = *api;__eglMustCastToProperFunctionPointerType f =(__eglMustCastToProperFunctionPointerType)dlsym(dso, name);if (f == NULL) {// couldn't find the entry-point, use eglGetProcAddress()f = getProcAddress(name);}if (f == NULL) {// Try without the OES postfixssize_t index = ssize_t(strlen(name)) - 3;if ((index>0 && (index<SIZE-1)) && (!strcmp(name+index, "OES"))) {strncpy(scrap, name, index);scrap[index] = 0;f = (__eglMustCastToProperFunctionPointerType)dlsym(dso, scrap);//ALOGD_IF(f, "found <%s> instead", scrap);}}if (f == NULL) {// Try with the OES postfixssize_t index = ssize_t(strlen(name)) - 3;if (index>0 && strcmp(name+index, "OES")) {snprintf(scrap, SIZE, "%sOES", name);f = (__eglMustCastToProperFunctionPointerType)dlsym(dso, scrap);//ALOGD_IF(f, "found <%s> instead", scrap);}}if (f == NULL) {//ALOGD("%s", name);f = (__eglMustCastToProperFunctionPointerType)gl_unimplemented;/** GL_EXT_debug_label is special, we always report it as* supported, it's handled by GLES_trace. If GLES_trace is not* enabled, then these are no-ops.*/if (!strcmp(name, "glInsertEventMarkerEXT")) {f = (__eglMustCastToProperFunctionPointerType)gl_noop;} else if (!strcmp(name, "glPushGroupMarkerEXT")) {f = (__eglMustCastToProperFunctionPointerType)gl_noop;} else if (!strcmp(name, "glPopGroupMarkerEXT")) {f = (__eglMustCastToProperFunctionPointerType)gl_noop;}}*curr++ = f;api++;} }void *Loader::load_driver(const char* kind,egl_connection_t* cnx, uint32_t mask) {class MatchFile {public:static String8 find(const char* kind) {String8 result;int emulationStatus = checkGlesEmulationStatus();switch (emulationStatus) {case 0: #if defined(__LP64__)result.setTo("/system/lib64/egl/libGLES_android.so"); #elseresult.setTo("/system/lib/egl/libGLES_android.so"); #endifreturn result;case 1:// Use host-side OpenGL through the "emulation" library #if defined(__LP64__)result.appendFormat("/system/lib64/egl/lib%s_emulation.so", kind); #elseresult.appendFormat("/system/lib/egl/lib%s_emulation.so", kind); #endifreturn result;default:// Not in emulator, or use other guest-side implementationbreak;}String8 pattern;pattern.appendFormat("lib%s", kind);const char* const searchPaths[] = { #if defined(__LP64__)"/vendor/lib64/egl","/system/lib64/egl" #else"/vendor/lib/egl","/system/lib/egl" #endif};// first, we search for the exact name of the GLES userspace// driver in both locations.// i.e.:// libGLES.so, or:// libEGL.so, libGLESv1_CM.so, libGLESv2.sofor (size_t i=0 ; i<NELEM(searchPaths) ; i++) {if (find(result, pattern, searchPaths[i], true)) {return result;}}// for compatibility with the old "egl.cfg" naming convention// we look for files that match:// libGLES_*.so, or:// libEGL_*.so, libGLESv1_CM_*.so, libGLESv2_*.sopattern.append("_");for (size_t i=0 ; i<NELEM(searchPaths) ; i++) {if (find(result, pattern, searchPaths[i], false)) {return result;}}// we didn't find the driver. gah.result.clear();return result;}private:static bool find(String8& result,const String8& pattern, const char* const search, bool exact) {if (exact) {String8 absolutePath;absolutePath.appendFormat("%s/%s.so", search, pattern.string());if (!access(absolutePath.string(), R_OK)) {result = absolutePath;return true;}return false;}DIR* d = opendir(search);if (d != NULL) {struct dirent cur;struct dirent* e;while (readdir_r(d, &cur, &e) == 0 && e) {if (e->d_type == DT_DIR) {continue;}if (!strcmp(e->d_name, "libGLES_android.so")) {// always skip the software renderercontinue;}if (strstr(e->d_name, pattern.string()) == e->d_name) {if (!strcmp(e->d_name + strlen(e->d_name) - 3, ".so")) {result.clear();result.appendFormat("%s/%s", search, e->d_name);closedir(d);return true;}}}closedir(d);}return false;}};String8 absolutePath = MatchFile::find(kind);if (absolutePath.isEmpty()) {// this happens often, we don't want to log an errorreturn 0;}const char* const driver_absolute_path = absolutePath.string();void* dso = dlopen(driver_absolute_path, RTLD_NOW | RTLD_LOCAL);if (dso == 0) {const char* err = dlerror();ALOGE("load_driver(%s): %s", driver_absolute_path, err?err:"unknown");return 0;}if (mask & EGL) {ALOGD("EGL loaded %s", driver_absolute_path);getProcAddress = (getProcAddressType)dlsym(dso, "eglGetProcAddress");ALOGE_IF(!getProcAddress,"can't find eglGetProcAddress() in %s", driver_absolute_path);egl_t* egl = &cnx->egl;__eglMustCastToProperFunctionPointerType* curr =(__eglMustCastToProperFunctionPointerType*)egl;char const * const * api = egl_names;while (*api) {char const * name = *api;__eglMustCastToProperFunctionPointerType f =(__eglMustCastToProperFunctionPointerType)dlsym(dso, name);if (f == NULL) {// couldn't find the entry-point, use eglGetProcAddress()f = getProcAddress(name);if (f == NULL) {f = (__eglMustCastToProperFunctionPointerType)0;}}*curr++ = f;api++;}}if (mask & GLESv1_CM) {ALOGD("GLESv1_CM loaded %s", driver_absolute_path);init_api(dso, gl_names,(__eglMustCastToProperFunctionPointerType*)&cnx->hooks[egl_connection_t::GLESv1_INDEX]->gl,getProcAddress);}if (mask & GLESv2) {ALOGD("GLESv2 loaded %s", driver_absolute_path);init_api(dso, gl_names,(__eglMustCastToProperFunctionPointerType*)&cnx->hooks[egl_connection_t::GLESv2_INDEX]->gl,getProcAddress);}return dso; }Loader::load_driver() 通過三個步驟完成驅動庫加載：
第一步，找到驅動庫文件的路徑。
對于模擬器的情況，即使用 GLES 軟件渲染模擬的情況，EGL 和 OpenGL ES 庫為 /system/lib64/egl/libGLES_android.so 或 /system/lib/egl/libGLES_android.so。如果是物理設備，對特定圖形驅動庫文件，EGL 庫文件或 OpenGL ES 庫文件，的查找則按照如下的順序進行：
1. /vendor/lib64/egl 或 /vendor/lib/egl 目錄下文件名符合 lib%s.so 模式的庫文件，比如 /vendor/lib64/egl/libGLES.so
2. /system/lib64/egl 或 /system/lib/egl 目錄下文件名符合 lib%s.so 模式的庫文件，比如 /system/lib64/egl/libGLES.so
3. /vendor/lib64/egl 或 /vendor/lib/egl 目錄下文件名符合 lib%s_*.so 模式的庫文件，比如對于 Pixel 設備的 /vendor/lib64/egl/libEGL_adreno.so
4. /system/lib64/egl 或 /system/lib/egl 目錄下文件名符合 lib%s_*.so 模式的庫文件。
即 Android 會優先采用 /vendor/ 下設備供應商提供的圖形驅動庫。
第二步，通過 dlopen() 加載庫文件。
const char* const driver_absolute_path = absolutePath.string();void* dso = dlopen(driver_absolute_path, RTLD_NOW | RTLD_LOCAL);if (dso == 0) {const char* err = dlerror();ALOGE("load_driver(%s): %s", driver_absolute_path, err?err:"unknown");return 0;}第三步，初始化函數表。
if (mask & EGL) {ALOGD("EGL loaded %s", driver_absolute_path);getProcAddress = (getProcAddressType)dlsym(dso, "eglGetProcAddress");ALOGE_IF(!getProcAddress,"can't find eglGetProcAddress() in %s", driver_absolute_path);egl_t* egl = &cnx->egl;__eglMustCastToProperFunctionPointerType* curr =(__eglMustCastToProperFunctionPointerType*)egl;char const * const * api = egl_names;while (*api) {char const * name = *api;__eglMustCastToProperFunctionPointerType f =(__eglMustCastToProperFunctionPointerType)dlsym(dso, name);if (f == NULL) {// couldn't find the entry-point, use eglGetProcAddress()f = getProcAddress(name);if (f == NULL) {f = (__eglMustCastToProperFunctionPointerType)0;}}*curr++ = f;api++;}}if (mask & GLESv1_CM) {ALOGD("GLESv1_CM loaded %s", driver_absolute_path);init_api(dso, gl_names,(__eglMustCastToProperFunctionPointerType*)&cnx->hooks[egl_connection_t::GLESv1_INDEX]->gl,getProcAddress);}if (mask & GLESv2) {ALOGD("GLESv2 loaded %s", driver_absolute_path);init_api(dso, gl_names,(__eglMustCastToProperFunctionPointerType*)&cnx->hooks[egl_connection_t::GLESv2_INDEX]->gl,getProcAddress);}return dso; }初始化函數表主要通過 dlsym() 根據函數名，一個個找到對應的地址，并賦值給函數指針來完成。EGL 接口函數名來自于 egl_names，OpenGL ES 接口函數名來自于 gl_names，它們的定義位于 frameworks/native/opengl/libs/EGL/egl.cpp：
#undef GL_ENTRY #undef EGL_ENTRY #define GL_ENTRY(_r, _api, ...) #_api, #define EGL_ENTRY(_r, _api, ...) #_api,char const * const gl_names[] = {#include "../entries.in"NULL };char const * const egl_names[] = {#include "egl_entries.in"NULL };#undef GL_ENTRY #undef EGL_ENTRY這是兩個字符串數組，數組項同樣來自于另外的兩個文件，gl_names 的數組項來自于 egl_entries.in，gl_names 的數組項來自于 entries.in，這兩個文件也正是前面看到的 struct egl_t 結構和 struct gl_hooks_t 的 struct gl_t 結構的結構成員的來源。Android 通過這種方式建立函數表與函數名表中相同函數的項之間的對應關系，即對于相同的函數，它們對應的項在函數表中的偏移，與在函數名表中的偏移相同。
對于特定的進程，Android 圖形驅動初始化的過程只執行一次。在 egl_init_drivers_locked() 及 Loader::load_driver() 中加日志，重新編譯 frameworks/native/opengl/libs，替換設備中的 /system/lib64/libEGL.so 和 /system/lib/libEGL.so，重新啟動設備，可以看到如下的日志輸出：
11-27 13:26:19.440 475 475 D libEGL : EGL loaded /vendor/lib64/egl/libEGL_adreno.so 11-27 13:26:19.628 475 475 D libEGL : GLESv1_CM loaded /vendor/lib64/egl/libGLESv1_CM_adreno.so 11-27 13:26:19.648 475 475 D libEGL : GLESv2 loaded /vendor/lib64/egl/libGLESv2_adreno.so 11-27 13:26:21.761 477 547 D libEGL : EGL loaded /vendor/lib64/egl/libEGL_adreno.so 11-27 13:26:21.776 477 547 D libEGL : GLESv1_CM loaded /vendor/lib64/egl/libGLESv1_CM_adreno.so 11-27 13:26:21.785 477 547 D libEGL : GLESv2 loaded /vendor/lib64/egl/libGLESv2_adreno.so 09-14 09:21:47.715 614 614 D libEGL : EGL loaded /vendor/lib/egl/libEGL_adreno.so 09-14 09:21:47.792 614 614 D libEGL : GLESv1_CM loaded /vendor/lib/egl/libGLESv1_CM_adreno.so 09-14 09:21:47.819 614 614 D libEGL : GLESv2 loaded /vendor/lib/egl/libGLESv2_adreno.so 09-14 09:21:48.492 612 612 D libEGL : EGL loaded /vendor/lib64/egl/libEGL_adreno.so 09-14 09:21:48.496 613 613 D libEGL : EGL loaded /vendor/lib/egl/libEGL_adreno.so 09-14 09:21:48.503 612 612 D libEGL : GLESv1_CM loaded /vendor/lib64/egl/libGLESv1_CM_adreno.so 09-14 09:21:48.510 613 613 D libEGL : GLESv1_CM loaded /vendor/lib/egl/libGLESv1_CM_adreno.so 09-14 09:21:48.513 612 612 D libEGL : GLESv2 loaded /vendor/lib64/egl/libGLESv2_adreno.so 09-14 09:21:48.523 613 613 D libEGL : GLESv2 loaded /vendor/lib/egl/libGLESv2_adreno.so根據這些日志的進程號查找響應的進程：
system 475 1 151868 22568 SyS_epoll_ 71808e632c S /system/bin/surfaceflinger root 612 1 2144132 81252 poll_sched 7627a2044c S zygote64 root 613 1 1578176 69960 poll_sched 00f5045700 S zygote cameraserver 614 1 123228 45404 binder_thr 00efbf4658 S /system/bin/cameraserver可見 Android 中需要用到 OpenGL ES 圖形系統的進程主要有 surfaceflinger，cameraserver 和所有的 Android Java 應用程序。對于普通的 Java 應用程序，這些驅動庫會先由 zygote 加載完成，后續 systemserver 指示 zygote 為普通的 Java 應用程序 fork 出新的進程，新的進程繼承 zygote 加載的那些庫。
圖形驅動 Wrapper
Android 中圖形驅動 Wrapper 是圖形接口的一個中轉。Android 中使用 EGL 和 OpenGL ES 接口的應用程序，可能是通過 framework 提供的 Java 接口，也可能通過 NDK 提供的本地層接口，直接調用圖形驅動 Wrapper，這些 Wrapper 再將調用轉給設備特有的 EGL 和 OpenGL ES 實現庫中的函數。
通過 Android.mk 文件可以看到這樣的依賴關系。frameworks/native/opengl/libs/Android.mk 文件中存在如下的內容：
include $(CLEAR_VARS)LOCAL_SRC_FILES:= \EGL/egl_tls.cpp \EGL/egl_cache.cpp \EGL/egl_display.cpp \EGL/egl_object.cpp \EGL/egl.cpp \EGL/eglApi.cpp \EGL/getProcAddress.cpp.arm \EGL/Loader.cpp \ #LOCAL_SHARED_LIBRARIES += libbinder libcutils libutils liblog libui LOCAL_MODULE:= libEGL LOCAL_LDFLAGS += -Wl,--exclude-libs=ALL LOCAL_SHARED_LIBRARIES += libdl . . . . . . include $(CLEAR_VARS)LOCAL_SRC_FILES:= \GLES_CM/gl.cpp.arm \ #LOCAL_CLANG := false LOCAL_SHARED_LIBRARIES += libcutils liblog libEGL LOCAL_MODULE:= libGLESv1_CMLOCAL_SHARED_LIBRARIES += libdl . . . . . . include $(CLEAR_VARS)LOCAL_SRC_FILES:= \GLES2/gl2.cpp \ #LOCAL_CLANG := false LOCAL_ARM_MODE := arm LOCAL_SHARED_LIBRARIES += libcutils libutils liblog libEGL LOCAL_MODULE:= libGLESv2LOCAL_SHARED_LIBRARIES += libdl . . . . . . include $(CLEAR_VARS)LOCAL_SRC_FILES:= \GLES2/gl2.cpp \ #LOCAL_CLANG := false LOCAL_ARM_MODE := arm LOCAL_SHARED_LIBRARIES += libcutils libutils liblog libEGL LOCAL_MODULE:= libGLESv3 LOCAL_SHARED_LIBRARIES += libdl . . . . . .即 frameworks/native/opengl/libs/ 下的源碼被編譯為了四個動態鏈接庫，分別為 libEGL.so、libGLESv1_CM、libGLESv2 和 libGLESv3，其中 libGLESv2 和 libGLESv3 完全相同。在frameworks/base/core/jni/Android.mk 中可以清晰地看到 framework JNI 對這些庫的依賴：
LOCAL_SHARED_LIBRARIES := \ . . . . . .libsqlite \ libEGL \ libGLESv1_CM \ libGLESv2 \ libvulkan \ libETC1 \ . . . . . .EGL 的 Wrapper，如我們前面看到的，位于 frameworks/native/opengl/libs/EGL，其 EGL API 實現位于 frameworks/native/opengl/libs/EGL/eglApi.cpp。
GLESv1_CM 的 Wrapper 位于 frameworks/native/opengl/libs/GLES_CM，其接口實現在 gl.cpp 文件中：
#elif defined(__arm__)#define GET_TLS(reg) "mrc p15, 0, " #reg ", c13, c0, 3 \n"#define API_ENTRY(_api) __attribute__((noinline)) _api#define CALL_GL_API(_api, ...) \asm volatile( \GET_TLS(r12) \"ldr r12, [r12, %[tls]] \n" \"cmp r12, #0 \n" \"ldrne pc, [r12, %[api]] \n" \: \: [tls] "J"(TLS_SLOT_OPENGL_API*4), \[api] "J"(__builtin_offsetof(gl_hooks_t, gl._api)) \: "r12" \);#elif defined(__aarch64__)#define API_ENTRY(_api) __attribute__((noinline)) _api#define CALL_GL_API(_api, ...) \asm volatile( \"mrs x16, tpidr_el0\n" \"ldr x16, [x16, %[tls]]\n" \"cbz x16, 1f\n" \"ldr x16, [x16, %[api]]\n" \"br x16\n" \"1:\n" \: \: [tls] "i" (TLS_SLOT_OPENGL_API * sizeof(void*)), \[api] "i" (__builtin_offsetof(gl_hooks_t, gl._api)) \: "x16" \);#elif defined(__i386__) . . . . . . #define CALL_GL_API_RETURN(_api, ...) \CALL_GL_API(_api, __VA_ARGS__) \return 0;extern "C" { #pragma GCC diagnostic ignored "-Wunused-parameter" #include "gl_api.in" #include "glext_api.in" #pragma GCC diagnostic warning "-Wunused-parameter" }#undef API_ENTRY #undef CALL_GL_API #undef CALL_GL_API_RETURN這個文件包含了另外兩個文件，gl_api.in 和 glext_api.in。其中 gl_api.in 文件位于 frameworks/native/opengl/libs/GLES_CM/gl_api.in，內容如下：
void API_ENTRY(glAlphaFunc)(GLenum func, GLfloat ref) {CALL_GL_API(glAlphaFunc, func, ref); } void API_ENTRY(glClearColor)(GLfloat red, GLfloat green, GLfloat blue, GLfloat alpha) {CALL_GL_API(glClearColor, red, green, blue, alpha); } void API_ENTRY(glClearDepthf)(GLfloat d) {CALL_GL_API(glClearDepthf, d); } void API_ENTRY(glClipPlanef)(GLenum p, const GLfloat *eqn) {CALL_GL_API(glClipPlanef, p, eqn); } void API_ENTRY(glColor4f)(GLfloat red, GLfloat green, GLfloat blue, GLfloat alpha) {CALL_GL_API(glColor4f, red, green, blue, alpha); } . . . . . .glext_api.in 文件位于 frameworks/native/opengl/libs/GLES_CM/glext_api.in，內容如下：
void API_ENTRY(glEGLImageTargetTexture2DOES)(GLenum target, GLeglImageOES image) {CALL_GL_API(glEGLImageTargetTexture2DOES, target, image); } void API_ENTRY(glEGLImageTargetRenderbufferStorageOES)(GLenum target, GLeglImageOES image) {CALL_GL_API(glEGLImageTargetRenderbufferStorageOES, target, image); } void API_ENTRY(glBlendEquationSeparateOES)(GLenum modeRGB, GLenum modeAlpha) {CALL_GL_API(glBlendEquationSeparateOES, modeRGB, modeAlpha); } void API_ENTRY(glBlendFuncSeparateOES)(GLenum srcRGB, GLenum dstRGB, GLenum srcAlpha, GLenum dstAlpha) {CALL_GL_API(glBlendFuncSeparateOES, srcRGB, dstRGB, srcAlpha, dstAlpha); }配和前面的 API_ENTRY 和 CALL_GL_API 宏定義，可見 gl.cpp 中主要是定義了 OpenGL ES 函數接口，這些函數的實現為，借助于前面初始化的函數表，通過匯編代碼，跳轉到相應的 OpenGL ES 函數實現。
GLESv2 Wrapper 位于 frameworks/native/opengl/libs/GLES2，其 OpenGL ES 接口實現在 gl2.cpp 文件中：
#elif defined(__arm__)#define GET_TLS(reg) "mrc p15, 0, " #reg ", c13, c0, 3 \n"#define API_ENTRY(_api) __attribute__((noinline)) _api#define CALL_GL_API(_api, ...) \asm volatile( \GET_TLS(r12) \"ldr r12, [r12, %[tls]] \n" \"cmp r12, #0 \n" \"ldrne pc, [r12, %[api]] \n" \: \: [tls] "J"(TLS_SLOT_OPENGL_API*4), \[api] "J"(__builtin_offsetof(gl_hooks_t, gl._api)) \: "r12" \);#elif defined(__aarch64__)#define API_ENTRY(_api) __attribute__((noinline)) _api#define CALL_GL_API(_api, ...) \asm volatile( \"mrs x16, tpidr_el0\n" \"ldr x16, [x16, %[tls]]\n" \"cbz x16, 1f\n" \"ldr x16, [x16, %[api]]\n" \"br x16\n" \"1:\n" \: \: [tls] "i" (TLS_SLOT_OPENGL_API * sizeof(void*)), \[api] "i" (__builtin_offsetof(gl_hooks_t, gl._api)) \: "x16" \);#elif defined(__i386__) . . . . . . #define CALL_GL_API_RETURN(_api, ...) \CALL_GL_API(_api, __VA_ARGS__) \return 0;extern "C" { #pragma GCC diagnostic ignored "-Wunused-parameter" #include "gl2_api.in" #include "gl2ext_api.in" #pragma GCC diagnostic warning "-Wunused-parameter" }#undef API_ENTRY #undef CALL_GL_API #undef CALL_GL_API_RETURN這里的實現與前面看到的 GLESv1_CM 的 Wrapper 的接口實現類似。
Android OpenGL ES 圖形庫結構
Android 的 OpenGL ES 圖形系統涉及多個庫，根據設備類型的不同，這些庫有著不同的結構。
對于模擬器，Android OpenGL ES 圖形庫結構如下：
對于真實的物理 Android 設備，OpenGL ES 圖形庫結構如下：
Done.
Android OpenGL 圖形系統分析系列文章
在 Android 中使用 OpenGL
Android 圖形驅動初始化
EGL Context 創建
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Android 图形驱动初始化的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
- 上一篇： 在 Android 中使用 OpenGL
- 下一篇： Android 硬件 OpenGL ES