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Android OpenGL库加载过程源码分析

来源：互联网 发布：tensorflow c api 编辑：程序博客网 时间：2024/05/16 07:03

Android系统采用OpenGL绘制3D图形，使用skia来绘制二维图形；OpenGL源码位于：

frameworks/native/opengl


frameworks/base/opengl

本文简单介绍OpenGL库的加载过程。OpenGL以动态库的方式提供，因此在使用OpenGL的接口函数绘图前，需要加载OpenGL库，并得到接口函数指针。函数EGLBoolean egl_init_drivers()就是负责OpenGL库的加载。

[cpp] view plaincopy
  1. EGLBoolean egl_init_drivers() {  
  2.     EGLBoolean res;  
  3.     pthread_mutex_lock(&sInitDriverMutex);  
  4.     res = egl_init_drivers_locked();  
  5.     pthread_mutex_unlock(&sInitDriverMutex);  
  6.     return res;  
  7. }  
为保证多线程访问的安全性，使用线程锁来放完另一个接口函数egl_init_drivers_locked

[cpp] view plaincopy
  1. static EGLBoolean egl_init_drivers_locked() {  
  2.     if (sEarlyInitState) {  
  3.         // initialized by static ctor. should be set here.  
  4.         return EGL_FALSE;  
  5.     }  
  6.     // 得到Loader对象实例  
  7.     Loader& loader(Loader::getInstance());  
  8.     //加载EGL库  
  9.     egl_connection_t* cnx = &gEGLImpl;  
  10.     if (cnx->dso == 0) {  
  11.         cnx->hooks[egl_connection_t::GLESv1_INDEX] =&gHooks[egl_connection_t::GLESv1_INDEX];  
  12.         cnx->hooks[egl_connection_t::GLESv2_INDEX] =&gHooks[egl_connection_t::GLESv2_INDEX];  
  13.         cnx->dso = loader.open(cnx);  
  14.     }  
  15.     return cnx->dso ? EGL_TRUE : EGL_FALSE;  
  16. }  
函数首先定义指针cnx指向全局变量gEGLImpl，并且将cnx的域hooks指向gHooks，最后通过loader对象的open函数打开EGL动态库，因此最后从EGL库中加载的接口函数指针都保存到了变量gEGLImpl和gHooks中了。

frameworks\native\opengl\libs\EGL\Loader.cpp

[cpp] view plaincopy
  1. Loader::Loader()  
  2. {  
  3.     char line[256];  
  4.     char tag[256];  
  5.     /* Special case for GLES emulation 针对模拟器处理*/  
  6.     if (checkGlesEmulationStatus() == 0) {  
  7.         ALOGD("Emulator without GPU support detected. ""Fallback to software renderer.");  
  8.         mDriverTag.setTo("android");  
  9.         return;  
  10.     }  
  11.     /*打开/system/lib/egl/egl.cfg文件 */  
  12.     FILE* cfg = fopen("/system/lib/egl/egl.cfg", "r");  
  13.     if (cfg == NULL) {  
  14.         //如果打开失败，mDriverTag ="android"  
  15.         ALOGD("egl.cfg not found, using default config");  
  16.         mDriverTag.setTo("android");  
  17.     } else {//否则读取文件内容  
  18.         while (fgets(line, 256, cfg)) {  
  19.             int dpy, impl;  
  20.             if (sscanf(line, "%u %u %s", &dpy, &impl, tag) == 3) {  
  21.                 // /system/lib/egl/egl.cfg文件内容为：0 1 mali  
  22.                 if (tag != String8("android")) {  
  23.                     mDriverTag = tag; //mDriverTag = "mali"  
  24.                 }  
  25.             }  
  26.         }  
  27.         fclose(cfg);  
  28.     }  
  29. }  
如果/system/lib/egl/egl.cfg文件不存在，则默认配置为0 0 android，否则就读取/system/lib/egl/egl.cfg文件内容，内容定义如下：


因此变量dpy=0, impl = 1, tag = mali

[cpp] view plaincopy
  1. void* Loader::open(egl_connection_t* cnx)  
  2. {  
  3.     void* dso;  
  4.     driver_t* hnd = 0;  
  5.     char const* tag = mDriverTag.string();//tag="mali"  
  6.     if (tag) {  
  7.         //加载GLES库函数  
  8.         dso = load_driver("GLES", tag, cnx, EGL | GLESv1_CM | GLESv2);  
  9.         if (dso) {  
  10.             hnd = new driver_t(dso);  
  11.         } else {//如果加载GLES库失败，则加载EGL，GLESv1_CM，GLESv2三个库  
  12.             dso = load_driver("EGL", tag, cnx, EGL);  
  13.             if (dso) {//只有EGL库加载成功，才加载GLESv1_CM，GLESv2库  
  14.                 hnd = new driver_t(dso);  
  15.                 // TODO: make this more automated  
  16.                 hnd->set(load_driver("GLESv1_CM", tag, cnx, GLESv1_CM), GLESv1_CM );  
  17.                 hnd->set(load_driver("GLESv2",    tag, cnx, GLESv2),    GLESv2 );  
  18.             }  
  19.         }  
  20.     }  
  21.     return (void*)hnd;  
  22. }  
这个函数首先去加载/system/lib/egl/libGLES_mali.so，如果加载成功，那么对EGL | GLESv1_CM | GLESv2三个函数库，进行初始化。如果加载不成功，那么就加载libEGL_mali.so，libGLESv1_CM_mali.so，libGLESv2_mali.so这三个库，/system/lib/egl目录下的库如下：


由于libGLES_mali.so库不存在，因此最终加载的是libEGL_mali.so，libGLESv1_CM_mali.so，libGLESv2_mali.so三个库

[cpp] view plaincopy
  1. void *Loader::load_driver(const char* kind, const char *tag,  
  2.         egl_connection_t* cnx, uint32_t mask)  
  3. {  
  4.     char driver_absolute_path[PATH_MAX];  
  5.     const char* const search1 = "/vendor/lib/egl/lib%s_%s.so";  
  6.     const char* const search2 = "/system/lib/egl/lib%s_%s.so";  
  7.     //首先从/vendor/lib/egl/目录下查找对应的库，如果该目录下没有，则查找/system/lib/egl/目录  
  8.     snprintf(driver_absolute_path, PATH_MAX, search1, kind, tag);  
  9.     //driver_absolute_path="/vendor/lib/egl/libEGL_mali.so"  
  10.     //driver_absolute_path="/vendor/lib/egl/libGLESv1_CM_mali.so"  
  11.     //driver_absolute_path="/vendor/lib/egl/libGLESv2_mali.so"  
  12.     //判断该路径下的动态库是否可以访问  
  13.     if (access(driver_absolute_path, R_OK)) {  
  14.         snprintf(driver_absolute_path, PATH_MAX, search2, kind, tag);  
  15.         //driver_absolute_path="/system/lib/egl/libEGL_mali.so"  
  16.         //driver_absolute_path="/system/lib/egl/libGLESv1_CM_mali.so"  
  17.         //driver_absolute_path="/system/lib/egl/libGLESv2_mali.so"  
  18.         if (access(driver_absolute_path, R_OK)) {  
  19.             return 0;  
  20.         }  
  21.     }  
  22.     //打开so动态库到cnx->egl中  
  23.     void* dso = dlopen(driver_absolute_path, RTLD_NOW | RTLD_LOCAL);  
  24.     if (dso == 0) {  
  25.         const char* err = dlerror();  
  26.         ALOGE("load_driver(%s): %s", driver_absolute_path, err?err:"unknown");  
  27.         return 0;  
  28.     }  
  29.     ALOGD("loaded %s", driver_absolute_path);  
  30.     //从动态库中加载EGL函数库到cnx->egl中，EGL库函数定义在egl_names数组中  
  31.     if (mask & EGL) {  
  32.         //读取动态库中eglGetProcAddress函数指针  
  33.         getProcAddress = (getProcAddressType)dlsym(dso, "eglGetProcAddress");  
  34.         ALOGE_IF(!getProcAddress, "can't find eglGetProcAddress() in %s", driver_absolute_path);  
  35. #ifdef SYSTEMUI_PBSIZE_HACK  
  36. #warning "SYSTEMUI_PBSIZE_HACK enabled"  
  37.         /* 
  38.          * Here we adjust the PB size from its default value to 512KB which 
  39.          * is the minimum acceptable for the systemui process. 
  40.          */  
  41.         const char *cmdline = getProcessCmdline();  
  42.         if (strstr(cmdline, "systemui")) {  
  43.             void *imgegl = dlopen("/vendor/lib/libIMGegl.so", RTLD_LAZY);  
  44.             if (imgegl) {  
  45.                 unsigned int *PVRDefaultPBS =(unsigned int *)dlsym(imgegl, "PVRDefaultPBS");  
  46.                 if (PVRDefaultPBS) {  
  47.                     ALOGD("setting default PBS to 512KB, was %d KB", *PVRDefaultPBS / 1024);  
  48.                     *PVRDefaultPBS = 512*1024;  
  49.                 }  
  50.             }  
  51.         }  
  52. #endif  
  53.         egl_t* egl = &cnx->egl;  
  54.         __eglMustCastToProperFunctionPointerType* curr =  
  55.             (__eglMustCastToProperFunctionPointerType*)egl;  
  56.        /*定义指向egl_names数组的指针 
  57.         * char const * const egl_names[] = { 
  58.         *   #include "egl_entries.in" 
  59.         *   NULL 
  60.         * }; 
  61.         * 文件frameworks/native/opengl/libs/EGL/egl_entries.in声明了EGL库中的所有函数 
  62.         */  
  63.         char const * const * api = egl_names;  
  64.         //遍历数组egl_names，将数组中定义的函数指针保存到cnx->egl中  
  65.         while (*api) {  
  66.             char const * name = *api;  
  67.             //根据函数名称从动态库EGL中取得函数指针  
  68.             __eglMustCastToProperFunctionPointerType f =   
  69.                 (__eglMustCastToProperFunctionPointerType)dlsym(dso, name);  
  70.             if (f == NULL) {  
  71.                 //如果在动态库中查找不到该函数指针，则使用getProcAddress函数来获取  
  72.                 f = getProcAddress(name);  
  73.                 if (f == NULL) {//如果依然得不到该函数指针，则设置为0  
  74.                     f = (__eglMustCastToProperFunctionPointerType)0;  
  75.                 }  
  76.             }  
  77.             *curr++ = f;  
  78.             api++;  
  79.         }  
  80.     }  
  81.     //char const * const gl_names[] = {  
  82.     // #include "entries.in"  
  83.     // NULL  
  84.     //};  
  85.     //从动态库中加载GLESv1_CM函数库到cnx->hooks[egl_connection_t::GLESv1_INDEX]->gl中，GLESv1_CM库函数定义在gl_names数组中  
  86.     if (mask & GLESv1_CM) {  
  87.         init_api(dso, gl_names,(__eglMustCastToProperFunctionPointerType*)  
  88.                 &cnx->hooks[egl_connection_t::GLESv1_INDEX]->gl,  
  89.             getProcAddress);  
  90.     }  
  91.     //从动态库中加载GLESv2函数库到cnx->hooks[egl_connection_t::GLESv2_INDEX]->gl中，GLESv2库函数定义在gl_names数组中  
  92.     if (mask & GLESv2) {  
  93.       init_api(dso, gl_names,(__eglMustCastToProperFunctionPointerType*)  
  94.                 &cnx->hooks[egl_connection_t::GLESv2_INDEX]->gl,  
  95.             getProcAddress);  
  96.     }  
  97.     return dso;  
  98. }  
该函数就是从动态库libEGL_mali.so中查询egl_names数组，即frameworks/native/opengl/libs/EGL/egl_entries.in文件中声明的接口函数，及从动态库libGLESv1_CM_mali.so，libGLESv2_mali.so中查询gl_names数组，即frameworks/native/opengl/libs/entries.in文件中声明的接口函数，函数声明如下：


[cpp] view plaincopy
  1. void Loader::init_api(void* dso, char const * const * api,   
  2.         __eglMustCastToProperFunctionPointerType* curr,   
  3.         getProcAddressType getProcAddress)   
  4. {  
  5.     const ssize_t SIZE = 256;  
  6.     char scrap[SIZE];  
  7.     while (*api) {  
  8.         char const * name = *api;  
  9.         //根据函数名称从动态库中查找函数指针  
  10.         __eglMustCastToProperFunctionPointerType f = (__eglMustCastToProperFunctionPointerType)dlsym(dso, name);  
  11.         if (f == NULL) {  
  12.             //使用eglGetProcAddress()得到指定函数指针  
  13.             f = getProcAddress(name);  
  14.         }  
  15.         if (f == NULL) {  
  16.             //将函数名称去掉后缀OES  
  17.             ssize_t index = ssize_t(strlen(name)) - 3;  
  18.             if ((index>0 && (index<SIZE-1)) && (!strcmp(name+index, "OES"))) {  
  19.                 strncpy(scrap, name, index);  
  20.                 scrap[index] = 0;  
  21.                 f = (__eglMustCastToProperFunctionPointerType)dlsym(dso, scrap);  
  22.             }  
  23.         }  
  24.         if (f == NULL) {  
  25.             //将函数名称增加后缀OES   
  26.             ssize_t index = ssize_t(strlen(name)) - 3;  
  27.             if (index>0 && strcmp(name+index, "OES")) {  
  28.                 snprintf(scrap, SIZE, "%sOES", name);  
  29.                 f = (__eglMustCastToProperFunctionPointerType)dlsym(dso, scrap);  
  30.             }  
  31.         }  
  32.         if (f == NULL) {  
  33.             f = (__eglMustCastToProperFunctionPointerType)gl_unimplemented;  
  34.             if (!strcmp(name, "glInsertEventMarkerEXT")) {  
  35.                 f = (__eglMustCastToProperFunctionPointerType)gl_noop;  
  36.             } else if (!strcmp(name, "glPushGroupMarkerEXT")) {  
  37.                 f = (__eglMustCastToProperFunctionPointerType)gl_noop;  
  38.             } else if (!strcmp(name, "glPopGroupMarkerEXT")) {  
  39.                 f = (__eglMustCastToProperFunctionPointerType)gl_noop;  
  40.             }  
  41.         }  
  42.         *curr++ = f;  
  43.         api++;  
  44.     }  
  45. }  
load_driver函数所做的工作：首先通过dlopen加载/system/lib/egl/libGLES_mali.so库，然后从/system/lib/egl/libGLES_mali.so库中提取EGL的各个API函数的地址放到cnx->egl中，从libGLES_mali.so获取GLESv1_CM的API保存到cnx->hooks[GLESv1_INDEX]->gl中，从libGLES_mali.so获取GLESv1_CM的API保存到cnx->hooks[GLESv2_INDEX]->gl。提取EGLAPI地址的方法是首先通过dlsym函数获得一个获取函数地址的函数eglGetProcAddress的地址，然后遍历EGL的API所在文件frameworks/base/opengl/libs/EGL/egl_entries.in。先通过dlsym获取各个API地址，如果返回NULL再利用eglGetProcAddress去获得，如果依旧为空就把函数地址赋值为0；提取GLESv1_CM和GLESv1_CM库中函数地址方法和提取EGL差不多，只是他们的函数文件保存在frameworks/base/opengl/libs/entries.in中。还有它们把函数地址复制给了cnx->hooks[GLESv1_INDEX]->gl和cnx->hooks[GLESv2_INDEX]->gl。
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