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Android_图形系统分析-surfaceFlinger流程

Android

图形系统

surfaceFlinger流程

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Android_图形系统分析-surfaceFlinger流程 ,感觉不错的一篇文章

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第一章Android GDI 之基本原理及其总体

框架

Android GDI 基本框架

在 Android 中所涉及的概念和代码最多，最繁杂的就是 GDI 相关的代码了。但是本质

从抽象上来讲，这么多的代码和框架就干了一件事情：对显示缓冲区的操作和管理。

 GDI 主要管理图形图像的输出,从整体方向上来看,GDI 可以被认为是一个物理屏幕使用的

管理器。因为在实际的产品中，我们需要在物理屏幕上输出不同的窗口，而每个窗口认为

自己独占屏幕的使用，对所有窗口输出，应用程序不会关心物理屏幕是否被别的窗口占用

而只是关心自己在本窗口的输出，至于输出是否能在屏幕上看见，则需要 GDI 来管理。

从最上层到最底层的数据流的分析可以看到实际上 GDI 在上层为 GUI 提供一个抽象的

概念,就好像操作系统中的文件系统所提供文件，目录等抽象概念一样，GDI 输出抽象成了

文本,画笔,位图操作等设备无关的操作,让应用程序员只需要面对逻辑的设备上下文进行输

出操作,而不要涉及到具体输出设备,以及输出边界的管理。GDI 负责将文本、线条、位图

等概念对象映射到具体的物理设备，所以 GDI 的在大体方向上可以分为以下几大要素：

画布

字体

文本输出

绘画对象

位图输出

Android 的 GDI 系统

 Android 的 GDI 系统所涉及到概念太多，加之使用了 OpenGL 使得 Android 的层次和代

码很繁杂。但是我们对于 Android 的 GDI 系统需要了解的方面不是他的静态的代码关系，

而是动态的对象关系，在逻辑运行的架构上理解 GDI。我们首先还是需要从代码结构开始

我们的理解。

 Frameworks/Libs/Surfaceflinger

 Frameworks/base/core/jni/android_view_Surface.cpp

 Frameworks/base/core/java/android/view/surface.java

 Frameworks/base/Graphics：绘图接口

 Frameworks/Libs/Ui

 External/Skia

其中 External/Skia 是一个 C++的 2D 图形引擎库，Android 的 2D 绘制系统都是建立在

该基础之上.Skia 完成了：文本输出，位图，点，线，图像解码等功能。在这里给出

Android GDI 的基本框架示意图。

 对于上面的 GDI 架构图我们只是一个大概的了解，我们有太多的问题需要解决，有太多

的疑问需要得到答案，我就一直在想，为什么设计者有提出如此众多的概念，这个概念的

背景是什么？他要管理什么，他要抽象什么？从前面知道，Android 的整个设计理念就是无

边界化，他是如何穿透 Linux 进程这个鸿沟来达到无边界的？ Surface ， Canvas ，

Layer，LayerBase, NativeBuffer，SurfaceFlinger，SurfaceFlingerClient 这些到底是一个什么

东西？如何管理，传递的是什么？创建的是什么？这些都是抽象的概念，绘画的终极的缓

冲区到底是如何管理的？缓冲区到底在哪里？

 我们还是看看做终极的，最本质的设计概念，在从这些概念出发，来探讨这些概念的形

成过程，是否有必要去生成写概念。SurfaceFlinger 本质上干什么的？SurfaceFlinger 的确就

是这个意义：应用程序通过 SurfaceFlinger 将自己的“Surface”投掷到屏幕缓冲区。至于如何

投掷的，我们将会在后面详细描述。

第二章Android GDI 之显示缓冲管理

Android GDI 之屏幕设备管理-动态链接库

 万丈高楼从地起，从最根源的硬件帧缓冲区开始。我们知道显示 FrameBuffer 在系统中

就是一段内存,GDI 的工作就是把需要输出的内容放入到该段内存的某个位置。我们从基本

的点（像素点）和基本的缓冲区操作开始。

1 基本知识

1.1 点的格式

 对于不同的 LCD 来讲，FrameBuffer 的二进制格式不一样，并且可以分为两部分：

 1)点的格式：通常将 Depth,即表示多少位表示一个点。

1 位表示一个点

2 位表示一个点

16 位表示一个点

32 位表示一个点（Alpha 通道）

2) 点内格式：RGB 分量分布表示。

例如对于我们常见的 16 位表示一个点

1.2 格式之间的转换

所以屏幕输出实际上是一个值映射的关系。我们可以有如下的点格式转换，

源格式可能来自单色位图和彩色位图，对于具体的目标机来讲，我们的目标格式可能

就是一种，例如 16 位（5/6/5）格式。其实就只存在一种格式的转换，即从目标格式都是

16 位格式。

但是，在设计 GDI 时，基本要求有一个可移植性好，所以我们还是必须考虑对于不同

点格式 LCD 之间的转换操作。所以在 GDI 的驱动程序中涉及到区域操作(Blit)：我们在显

示缓冲区上做的最多的操作就是区块搬运。由此，很多的应用处理器使用了硬件图形加速

器来完成区域搬运:blit.从我们的主要操作的对象来看,可以分为两个方向:

 内存区域到屏幕区域

 屏幕区域到屏幕区域

 屏幕区域到内存区域

 内存区域到内存区域

在这里我们需要特别提出的是，由于在 Linux 不同进程之间的内存不能自由的访问，

使得我们的每个 Android 应用对于内存区域和屏幕缓冲区的使用变得很复杂。在 Android 的

设计中，在屏幕缓冲区和显示内存缓冲区的管理分类很多的层次，最上层的对象是可以在

进程间自由传递，但是对于缓冲区内容则使用共享内存的机制。基于以上的基础知识，我

们可以知道：

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thekingss

2018-10-12

不错，　　框架很清晰
la200201020

2014-01-14

原来是论文，稍微了解一下吧。

伊娃码力

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