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Android recovery UI实现分析

2016-05-12 09:40 471 查看
http://blog.csdn.net/u010223349/article/details/40392789

Android recovery模式为何物?

关于这个问题, baidu上已经有无数的答案,不理解的朋友先补习一下。从纯技术角度来讲, recovery和android本质上是两个独立的rootfs,  只是recovery这个rootfs存在的意义就是为android这个rootfs服务,因此被解释为Android系统的一部分。 
 recovery作为一个简单的rootfs, 提供了非常有限的几个功能,只包含了几个简单的库,UI的显示采用的是直接刷framebuffer的形式,作为android framework及app层的码农,对这种形式相对陌生,特抽点时间梳理了一番。
 
首先,浏览一下reocvery的main函数代码中UI相关的语句

[cpp]
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main(int argc, char **argv) {  
  
    ......  
  
    Device* device = make_device();          
    ui = device->GetUI();  
    gCurrentUI = ui;  
  
    ui->Init();  
    ui->SetLocale(locale);  
    ui->SetBackground(RecoveryUI::NONE);  
    if (show_text) ui->ShowText(true);  
  
    ......  
  
    if (status != INSTALL_SUCCESS || ui->IsTextVisible()) {  
        prompt_and_wait(device, status);  
    }  
  
    ......  
}  

1、首先新建了一个Device类的对象, Device类封装了一些操作,包括UI的操作
2、调用Device类的GetUI()返回一个DefaultUI对象,recovery中涉及到三个UI类,三个类之间为继承关系,分别为DefaultUI、
   ScreenRecoveryUI、RecoveryUI
3、调用DefaultUI类的Init(), DefaultUI类没有Init()方法,因此将调用它的父类ScreenRecoveryUI的Init()
4、同理,调用ScreenRecoveryUI类的SetLocale()来标识几个比较特别的区域
5、同理,调用ScreenRecoveryUI类的SetBackground()设置初始状态的背景图

6、显示recovery的主界面,即一个选择菜单

 

[cpp]
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void ScreenRecoveryUI::Init()  
{  
    gr_init();  
  
    gr_font_size(&char_width, &char_height);  
  
    text_col = text_row = 0;  
    text_rows = gr_fb_height() / char_height;  
    if (text_rows > kMaxRows) text_rows = kMaxRows;  
    text_top = 1;  
  
    text_cols = gr_fb_width() / char_width;  
    if (text_cols > kMaxCols - 1) text_cols = kMaxCols - 1;  
  
    LoadBitmap("icon_installing", &backgroundIcon[INSTALLING_UPDATE]);  
    backgroundIcon[ERASING] = backgroundIcon[INSTALLING_UPDATE];  
    LoadBitmap("icon_error", &backgroundIcon[ERROR]);  
    backgroundIcon[NO_COMMAND] = backgroundIcon[ERROR];  
  
    LoadBitmap("progress_empty", &progressBarEmpty);  
    LoadBitmap("progress_fill", &progressBarFill);  
  
    LoadLocalizedBitmap("installing_text", &backgroundText[INSTALLING_UPDATE]);  
    LoadLocalizedBitmap("erasing_text", &backgroundText[ERASING]);  
    LoadLocalizedBitmap("no_command_text", &backgroundText[NO_COMMAND]);  
    LoadLocalizedBitmap("error_text", &backgroundText[ERROR]);  
  
    int i;  
  
    progressBarIndeterminate = (gr_surface*)malloc(indeterminate_frames *  
                                                    sizeof(gr_surface));  
    for (i = 0; i < indeterminate_frames; ++i) {  
        char filename[40];  
        // "indeterminate01.png", "indeterminate02.png", ...  
        sprintf(filename, "indeterminate%02d", i+1);  
        LoadBitmap(filename, progressBarIndeterminate+i);  
    }  
  
    if (installing_frames > 0) {  
        installationOverlay = (gr_surface*)malloc(installing_frames *  
                                                   sizeof(gr_surface));  
        for (i = 0; i < installing_frames; ++i) {  
            char filename[40];  
            // "icon_installing_overlay01.png",  
            // "icon_installing_overlay02.png", ...  
            sprintf(filename, "icon_installing_overlay%02d", i+1);  
            LoadBitmap(filename, installationOverlay+i);  
        }  
    } else {  
        installationOverlay = NULL;  
    }  
  
    pthread_create(&progress_t, NULL, progress_thread, NULL);  
  
    RecoveryUI::Init();  
}  

 

1、gr_init()  初始化图形设备,分配Pixelflinger库渲染的内存

2、gr_font_size()  将字体对应的surface长宽赋值给char_width和char_height

3、LoadBitmap()  将png生成surface, 每个png图片对应一个surface, 所有surface存放在一个数组中
4、LoadLocalizedBitmap()  将区域文字所在的图片中的text信息根据当前的locale提取出来,生成对应的surface, 所以
   surface也存放在一个数组中
6、pthread_create(&progress_t, NULL, progress_thread, NULL)创建一个线程,该线程的任务是一个死循环,在该循环中不停
   地检测currentIcon以及progressBarType来决定是不是要更新进度条。
7、调用RecoveryUI的Init(),初始化输入事件处理。

 

[cpp]
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void ScreenRecoveryUI::SetLocale(const char* locale) {  
    if (locale) {  
        char* lang = strdup(locale);  
        for (char* p = lang; *p; ++p) {  
            if (*p == '_') {  
                *p = '\0';  
                break;  
            }  
        }  
  
        // A bit cheesy: keep an explicit list of supported languages  
        // that are RTL.  
        if (strcmp(lang, "ar") == 0 ||   // Arabic  
            strcmp(lang, "fa") == 0 ||   // Persian (Farsi)  
            strcmp(lang, "he") == 0 ||   // Hebrew (new language code)  
            strcmp(lang, "iw") == 0 ||   // Hebrew (old language code)  
            strcmp(lang, "ur") == 0) {   // Urdu  
            rtl_locale = true;  
        }  
        free(lang);  
    }  
}  

 
ScreenRecoveryUI类的SetLocale, 该函数根据locale判断所用的字体是否属于阿拉伯语系,阿拉伯语的书写习惯是从右到左,如果是阿拉伯语系的话,就设置一个标志,后面根据这个标志决定从右到左显示文字或进度条。
SetLocale的参数locale赋值逻辑是这样的,先从command文件中读取, command文件中设置locale的命令如"--locale=zh_CN“,如果没有传入locale,初始化过程中会尝试从/cache/recovery/last_locale中读取locale,
如果该文件也没有,则locale不会被赋值,就默认用English.
 
 

[cpp]
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void ScreenRecoveryUI::SetBackground(Icon icon)  
{  
    pthread_mutex_lock(&updateMutex);  
  
    // Adjust the offset to account for the positioning of the  
    // base image on the screen.  
    if (backgroundIcon[icon] != NULL) {  
        gr_surface bg = backgroundIcon[icon];  
        gr_surface text = backgroundText[icon];  
        overlay_offset_x = install_overlay_offset_x + (gr_fb_width() - gr_get_width(bg)) / 2;  
        overlay_offset_y = install_overlay_offset_y +  
            (gr_fb_height() - (gr_get_height(bg) + gr_get_height(text) + 40)) / 2;  
    }  
  
    currentIcon = icon;  
    update_screen_locked();  
  
    pthread_mutex_unlock(&updateMutex);  
}  

 
SetBackground函数比较简洁,关键部分在update_screen_locked,下面我们重点分析一下。
 
update_screen_locked和update_progress_locked是recovery的UI部分的关键函数,update_screen_locked用来更新背景, update_progress_locked用来更新进度条,因为显示的画面会一直在更新,所以这两个函数会在不同的地方被反复调用

[cpp]
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void ScreenRecoveryUI::update_screen_locked()  
{  
    draw_screen_locked();  
    gr_flip();  
}  

 
update_screen_locked包含两个操作,一是更新screen, 二是切换前后buffer。
 

[cpp]
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void ScreenRecoveryUI::draw_screen_locked()  
{  
    draw_background_locked(currentIcon);  
    draw_progress_locked();  
  
    if (show_text) {  
        SetColor(TEXT_FILL);  
        gr_fill(0, 0, gr_fb_width(), gr_fb_height());  
  
        int y = 0;  
        int i = 0;  
        if (show_menu) {  
            SetColor(HEADER);  
  
            for (; i < menu_top + menu_items; ++i) {  
                if (i == menu_top) SetColor(MENU);  
  
                if (i == menu_top + menu_sel) {  
                    // draw the highlight bar  
                    SetColor(MENU_SEL_BG);  
                    gr_fill(0, y-2, gr_fb_width(), y+char_height+2);  
                    // white text of selected item  
                    SetColor(MENU_SEL_FG);  
                    if (menu[i][0]) gr_text(4, y, menu[i], 1);  
                    SetColor(MENU);  
                } else {  
                    if (menu[i][0]) gr_text(4, y, menu[i], i < menu_top);  
                }  
                y += char_height+4;  
            }  
            SetColor(MENU);  
            y += 4;  
            gr_fill(0, y, gr_fb_width(), y+2);  
            y += 4;  
            ++i;  
        }  
  
        SetColor(LOG);  
  
        // display from the bottom up, until we hit the top of the  
        // screen, the bottom of the menu, or we've displayed the  
        // entire text buffer.  
        int ty;  
        int row = (text_top+text_rows-1) % text_rows;  
        for (int ty = gr_fb_height() - char_height, count = 0;  
             ty > y+2 && count < text_rows;  
             ty -= char_height, ++count) {  
            gr_text(4, ty, text[row], 0);  
            --row;  
            if (row < 0) row = text_rows-1;  
        }  
    }  
}  

 
draw_background_locked函数的实现代码中又出现了几个以gr_开头的函数,以gr_开头的函数来自minui库,minui库的代码在recovery源码下的minui目录下,minui提供的接口实现了图形的描绘以及固定大小的文字显示。

gr_color(unsigned char r, unsigned char g, unsigned char b, unsigned char a);  /* 设置字体颜色 */  
gr_fill(int x, int y, int w, int h);  /* 填充矩形区域,参数分别代表起始坐标、矩形区域大小 */  
gr_blit(gr_surface source, int sx, int sy, int w, int h, int dx, int dy);  /* 填充由source指定的图片 */  

draw_background_locked函数先将整个渲染buffer填充为黑色,然后计算背景surface的长宽,文字surface的长宽,再结合fb的长宽计算出背景surface以及文字surface显示的坐标,有长宽和坐标就可以调用Pixelflinger的接口在渲染buffer上进行渲染。
 

[cpp]
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void ScreenRecoveryUI::draw_progress_locked()  
{  
    if (currentIcon == ERROR) return;  
  
    if (currentIcon == INSTALLING_UPDATE || currentIcon == ERASING) {  
        draw_install_overlay_locked(installingFrame);  
    }  
  
    if (progressBarType != EMPTY) {  
        int iconHeight = gr_get_height(backgroundIcon[INSTALLING_UPDATE]);  
        int width = gr_get_width(progressBarEmpty);  
        int height = gr_get_height(progressBarEmpty);  
  
        int dx = (gr_fb_width() - width)/2;  
        int dy = (3*gr_fb_height() + iconHeight - 2*height)/4;  
  
        // Erase behind the progress bar (in case this was a progress-only update)  
        gr_color(0, 0, 0, 255);  
        gr_fill(dx, dy, width, height);  
  
        if (progressBarType == DETERMINATE) {  
            float p = progressScopeStart + progress * progressScopeSize;  
            int pos = (int) (p * width);  
  
            if (rtl_locale) {  
                // Fill the progress bar from right to left.  
                if (pos > 0) {  
                    gr_blit(progressBarFill, width-pos, 0, pos, height, dx+width-pos, dy);  
                }  
                if (pos < width-1) {  
                    gr_blit(progressBarEmpty, 0, 0, width-pos, height, dx, dy);  
                }  
            } else {  
                // Fill the progress bar from left to right.  
                if (pos > 0) {  
                    gr_blit(progressBarFill, 0, 0, pos, height, dx, dy);  
                }  
                if (pos < width-1) {  
                    gr_blit(progressBarEmpty, pos, 0, width-pos, height, dx+pos, dy);  
                }  
            }  
        }  
  
        if (progressBarType == INDETERMINATE) {  
            static int frame = 0;  
            gr_blit(progressBarIndeterminate[frame], 0, 0, width, height, dx, dy);  
            // in RTL locales, we run the animation backwards, which  
            // makes the spinner spin the other way.  
            if (rtl_locale) {  
                frame = (frame + indeterminate_frames - 1) % indeterminate_frames;  
            } else {  
                frame = (frame + 1) % indeterminate_frames;  
            }  
        }  
    }  
}  

 
draw_progress_locked函数的原理与 update_screen_locked函数类似, 最终是将进度条的surface输出到渲染buffer, 
recovery中各个场景的画面,就是由背景、文字、进度条的重叠,不同的是所用的surface 以及surface的坐标。

 
recovery main函数中的UI代码基本上已经分析过了,最后一点主菜单的显示,就是通过上面介绍的这些接口将文字图片显示出来,因此就不再多讲。总的来说,recovery的UI显示部分难度不大,应用层调用minui库实现了图形的描绘以及固定大小的文字显示,minui库调用了Pixelflinger库来进行渲染。
 
附上minui部分接口的说明,供参考

[html]
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int gr_init(void);             /* 初始化图形显示,主要是打开设备、分配内存、初始化一些参数 */    
void gr_exit(void);            /* 注销图形显示,关闭设备并释放内存 */    
    
int gr_fb_width(void);         /* 获取屏幕的宽度 */    
int gr_fb_height(void);        /* 获取屏幕的高度 */    
gr_pixel *gr_fb_data(void);    /* 获取显示数据缓存的地址 */    
void gr_flip(void);            /* 刷新显示内容 */    
void gr_fb_blank(bool blank);  /* 清屏 */    
    
void gr_color(unsigned char r, unsigned char g, unsigned char b, unsigned char a);  /* 设置字体颜色 */    
void gr_fill(int x, int y, int w, int h);  /* 填充矩形区域,参数分别代表起始坐标、矩形区域大小 */    
int gr_text(int x, int y, const char *s);  /* 显示字符串 */    
int gr_measure(const char *s);             /* 获取字符串在默认字库中占用的像素长度 */    
void gr_font_size(int *x, int *y);         /* 获取当前字库一个字符所占的长宽 */    
    
void gr_blit(gr_surface source, int sx, int sy, int w, int h, int dx, int dy);  /* 填充由source指定的图片 */    
unsigned int gr_get_width(gr_surface surface);   /* 获取图片宽度 */    
unsigned int gr_get_height(gr_surface surface);  /* 获取图片高度 */    
/* 根据图片创建显示资源数据,name为图片在mk文件指定的相对路径 */    
int res_create_surface(const char* name, gr_surface* pSurface);    
void res_free_surface(gr_surface surface);       /* 释放资源数据 */   
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