Samsung Chromium GStreamerBackend项目中的Ozone平台抽象层技术解析
什么是Ozone平台抽象层
Ozone是Chromium项目中位于Aura窗口系统之下的平台抽象层,主要负责底层输入和图形处理。这个抽象层的设计目标是支持从嵌入式SoC设备到Linux上新窗口系统(如Wayland或Mir)等多种底层系统,通过提供平台接口实现来启动Aura Chromium。
Ozone的设计原则
Ozone平台遵循几个核心设计原则,这些原则确保了它的灵活性和可扩展性:
-
基于接口而非条件编译:平台差异通过调用平台提供的接口对象处理,而非使用条件编译。这种设计保持了平台内部实现的封装性,公共接口作为平台无关上层(如Aura、Blink等)与平台特定下层之间的防火墙。
-
灵活的接口设计:平台接口只封装Chromium所需的最小功能集,对平台实现和使用方式施加最小约束。这种机制而非策略的设计理念使得接口更具通用性。
-
运行时平台绑定:支持在单个二进制中构建多个平台并在运行时绑定,通过命令行参数(--ozone-platform)选择具体平台。
-
简化树外平台开发:提供便捷的方式支持外部平台开发,只需修改一个ozone_extra.gni文件即可注入额外平台。
Ozone平台接口详解
Ozone通过以下关键接口抽象平台特定功能:
PlatformWindow
:表示底层窗口系统中的窗口,处理与窗口系统的交互和输入事件分发。SurfaceFactoryOzone
:为Chrome合成器创建EGL/GLES2或Skia绘制所需的表面。GpuPlatformSupportHost
:提供浏览器与GPU进程间的IPC访问。CursorFactoryOzone
:管理和设置平台光标。OverlayManagerOzone
:管理覆盖层。InputController
:控制键盘、鼠标等输入设备。SystemInputInjector
:将输入转换为事件并注入Ozone平台。NativeDisplayDelegate
:支持显示配置和热插拔。
Ozone在Chromium中的实现
Ozone的实现主要涉及以下几个关键改造:
- 清理代码中对X11的广泛假设,将这些代码置于USE_X11条件编译下,并添加新的USE_OZONE路径。
- 实现
WindowTreeHostOzone
,负责向Aura发送事件并参与主机系统的显示管理。 - 实现特定于Ozone的
GLSurfaceEGL
变体,将加速表面分配和刷新同步委托给SurfaceFactoryOzone
实现。
基于Ozone的平台移植指南
要为Ozone开发新平台,至少需要完成以下工作:
- 实现
PlatformWindow
子类处理窗口系统集成。 - 实现
SurfaceFactoryOzone
子类处理加速表面分配。 - 实现
CursorFactoryOzone
子类管理光标,或使用现有的BitmapCursorFactoryOzone
。 - 实现
OverlayManagerOzone
子类,或不支持覆盖层时使用StubOverlayManager
。 - 视需要实现
NativeDisplayDelegate
子类,或使用FakeDisplayDelegate
。 - 实现
GpuPlatformSupportHost
子类,或使用StubGpuPlatformSupportHost
。 - 实现
InputController
子类,或使用StubInputController
。 - 视需要实现
SystemInputInjector
子类。 - 实现
OzonePlatform
子类,拥有上述子类实例并提供静态构造函数。
构建与运行Ozone平台
Ozone支持多种构建配置,包括:
- ChromeOS构建:使用特定参数构建Chrome浏览器,支持通过--ozone-platform参数选择运行时平台。
- 嵌入式构建:目前支持content_shell和单元测试,但不支持ash_shell_with_content和chrome。
- Linux桌面构建:仍在开发中,目前支持部分单元测试和chrome。
构建时可以通过GN配置参数灵活控制平台启用状态,如ozone_platform_headless=false
可禁用headless平台。还可以通过ozone_platform
参数设置默认运行平台。
主要Ozone平台实现
Ozone目前支持多种平台实现:
- Headless平台:将图形输出渲染为PNG图像(仅软件渲染),不实际显示到屏幕。
- DRM/GBM平台:Linux直接渲染,通过mesa GBM和linux DRM/KMS实现GPU加速,已在ChromeOS生产环境中使用。
- Cast平台:专为Chromecast设备设计。
- X11平台:支持传统的X窗口系统。
- Wayland平台:支持Wayland显示协议,最初由Intel开发并部分上游化。
- Caca平台(已移除):使用libcaca库将图形输出渲染为文本,适合在文本终端测试。
技术交流
Ozone项目设有公开邮件列表供开发者交流讨论。通过遵循上述设计原则和接口规范,开发者可以相对容易地为Chromium添加对新平台的支持,这正是Samsung Chromium GStreamerBackend项目所依赖的关键基础设施之一。
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