高通平台Display显示架构

一、显示整体架构

二、SurfaceFlinger

SurfaceFlinger是一个系统服务，如：audioflinger等等，这个系统服务主要实现了Surface的建立、控制、管理等功能。换种说法就是，在Android 的实现中它是一个service，提供系统范围内的surface composer功能，它能够将各种应用程序的2D、3D surface进行组合。

SurfaceFlinger是整个Android系统渲染的核心进程。所有应用的渲染逻辑最终都会来到SF中进行处理，最终会把处理后的图像数据交给CPU或者GPU进行绘制，在每一个应用中都以Surface作为一个图元传递单元，向SF这个服务端传递图元数据。
目前SurfaceFlinger中支持两种合成方式，一种是Device合成，一种是Client合成。SurfaceFlinger 在收集可见层的所有缓冲区之后，便会询问Hardware Composer应如何进行合成。

1、Device合成
Device合成方式是相对与硬件合成来说的，其合成方式是，将各个Layer的内容用GPU渲染到暂存缓冲区中，最后将暂存缓冲区传送到显示硬件。这个暂存缓冲区，我们称为FBTarget，每个Display设备有各自的FBTarget。Device合成，之前称为GLES合成，我们也可以称之为GPU合成。Device合成，采用RenderEngine进行合成。
2、Client合成
Client合成就是用专门的硬件合成器进行合成HWComposer，所以硬件合成的能力就取决于硬件的实现。其合成方式是将各个Layer的数据全部传给显示硬件，并告知它从不同的缓冲区读取屏幕不同部分的数据。

三、HWC

HWC是Android中进行窗口合成和显示的HAL层模块，通常是由OEM实现并完成，为SurfaceFlinger提供硬件支持。

SurfaceFlinger可以使用OpenGL ES合成Layer，这需要占用并消耗GPU资源。大多数GPU都没有针对图层合成进行优化，因此当SurfaceFlinger通过GPU合成图层时，应用程序无法使用GPU进行自己的渲染。而HWC通过硬件设备进行图层合成，可以减轻GPU的合成压力

HWC合成机制：

SurfaceFlinger向HWC提供所有Layer的完整列表，让HWC根据其硬件能力，决定如何处理这些Layer
HWC会为每个Layer标注合成方式，表明是通过GPU还是通过HWC合成
SurfaceFlinger负责先把所有注明GPU合成的Layer合成到一个输出Buffer，然后把这个输出Buffer和其他Layer（注明HWC合成的Layer）一起交给HWC，让HWC完成剩余Layer的合成和显示

四、Gralloc

在android中，HAL层的gralloc库负责申请图形缓冲区的所有工作，HAL层之上的Surface、BufferQueue最终都是调用gralloc库去申请图形缓冲区，然后返回给上层一个buffer_handle_t

gralloc分配framebuff图形缓冲区

gralloc调用gralloc_alloc_framebuffer()分配framebuffer的内存，其核心是对fb设备/dev/graphics/fb或者/dev/fb执行mmap()，映射到用户空间

gralloc分配普通图形缓冲区

普通图形缓冲去则是通过gralloc_alloc_buffer()分配内存的

五、DisplayManagerService

DisplayManagerServices主要是用来管理显示的生命周期，它决定如何根据当前连接的物理显示设备控制其逻辑显示，并且在状态更改时，向系统和应用程序发送通知。

默认支持4种显示类型:

LocalDisaplay：本地物理屏幕显示设备，DMS启动之后通过SurfaceFlinger获取物理屏数据
OverlayDisplay: 模拟辅助显示设备，开发者选项->模拟辅助显示
WIFIDisplay: 无线连接显示设备， Wifi连接显示的物理屏幕
VirtualDisplay: 虚拟显示设备，如VR ，屏幕录制

提供上层访问的主要接口：

public Display[ ] getDisplays()：获取当前所有有效的logic display列表
public Display getDisplay(int displayId)：根据displayId获取logic display的信息
public void registerDisplayListener(DisplayListener listener, Handler handler)：
注册显示器监听事件，用来监听显示器的新增，删除，变更等事件
public void unregisterDisplayListener(DisplayListener listener)：
取消显示器监听事件

六、WindowManagerService

WindowManagerService是WindowManager的管理者，负责窗口的启动、添加和删除，WindowManager会监控窗口的生命周期、输入事件、屏幕方向、旋转、动画、位置等多种状态，同时会将所有窗口的元数据发送给SurfaceFlinger，SurfaceFlinger使用这些数据在屏幕上合成Surface。