android显示系统（手机出现android系统）

## Android 显示系统

简介

Android 显示系统是一个复杂的子系统，负责将应用程序生成的图形界面呈现到设备屏幕上。它处理从应用程序绘制的像素数据到最终在屏幕上显示的整个过程，涉及多个组件和层级的交互。 高效、流畅的显示系统是保证用户体验的关键因素。本文将深入探讨 Android 显示系统架构及其关键组件。### 1. 显示系统架构概述Android 显示系统采用客户端-服务器架构，主要组件包括：

SurfaceFlinger (服务器):

这是一个系统服务，作为显示系统的核心组件。它负责合成来自不同应用程序的缓冲区 (Surface) 并将最终合成后的图像发送到显示硬件。 SurfaceFlinger 运行在系统进程中，拥有最高的优先级。

Surface:

一个缓冲区，应用程序使用它来绘制图形。每个应用程序都可以拥有一个或多个 Surface。Surface 可以理解为一块画布，应用程序可以在上面绘制内容。

Hardware Composer (HWC):

一个硬件抽象层，负责与显示硬件进行交互。它根据 SurfaceFlinger 的指令，高效地将合成后的图像发送到显示屏，并处理诸如叠加层、硬件加速等功能。

Graphics Pipeline:

图形绘制流水线，包括应用程序、OpenGL/Vulkan 等图形 API、以及驱动程序等，负责生成最终的像素数据。

Display Manager (DM):

负责管理显示设备，包括屏幕旋转、分辨率等。### 2. 关键组件详解#### 2.1 SurfaceFlingerSurfaceFlinger 是 Android 显示系统的核心，它扮演着合成器的角色。它接收来自各个应用程序的 Surface，根据它们的 Z-order (层级) 进行合成，然后将最终的合成结果发送给 HWC。 其关键功能包括：

Surface 合成:

将多个 Surface 合成到单个缓冲区中。

VSync 同步:

与显示硬件同步，确保画面流畅。

硬件加速:

利用 HWC 进行硬件加速，提高性能。

层级管理:

管理各个 Surface 的 Z-order，决定显示顺序。#### 2.2 Hardware Composer (HWC)HWC 是一个硬件抽象层，它隐藏了显示硬件的细节，为 SurfaceFlinger 提供统一的接口。它可以利用显示硬件的特性，例如叠加层 (Overlay) 和硬件加速，来优化显示性能。 一些关键功能包括：

硬件加速:

利用 GPU 进行硬件加速，提高显示性能。

叠加层管理:

利用显示硬件的叠加层功能，减少合成的工作量。

显示模式管理:

管理不同的显示模式，例如分辨率、刷新率等。#### 2.3 SurfaceSurface 是应用程序绘制图形的画布。 应用程序通过 Canvas 对象在 Surface 上进行绘制。不同的 Surface 可以拥有不同的特性，例如透明度、Z-order 等。 应用程序可以通过 `SurfaceHolder` 对象来访问和管理 Surface。#### 2.4 Display Manager (DM)Display Manager 负责管理显示设备，包括屏幕旋转、分辨率、亮度等。应用程序可以通过 DM 来获取显示设备的信息，并进行相应的配置。### 3. 显示过程1.

应用程序绘制:

应用程序使用 OpenGL/Vulkan 或其他图形 API 在 Surface 上绘制图形。 2.

SurfaceFlinger 合成:

SurfaceFlinger 收集来自各个应用程序的 Surface，并根据它们的 Z-order 进行合成。 3.

HWC 硬件加速:

SurfaceFlinger 将合成后的图像发送给 HWC，HWC 利用硬件加速进行优化。 4.

显示硬件显示:

HWC 将最终的图像发送到显示硬件，在屏幕上显示。 5.

VSync 同步:

整个过程都与 VSync 信号同步，以保证画面流畅。### 4. 总结Android 显示系统是一个复杂且高效的系统，它协调多个组件以实现流畅的画面显示。理解其架构和关键组件对于开发高性能的 Android 应用至关重要。 随着技术的不断发展，Android 显示系统也在不断演进，以支持更高的分辨率、更高的刷新率和更丰富的显示效果。

Android 显示系统**简介**Android 显示系统是一个复杂的子系统，负责将应用程序生成的图形界面呈现到设备屏幕上。它处理从应用程序绘制的像素数据到最终在屏幕上显示的整个过程，涉及多个组件和层级的交互。 高效、流畅的显示系统是保证用户体验的关键因素。本文将深入探讨 Android 显示系统架构及其关键组件。

1. 显示系统架构概述Android 显示系统采用客户端-服务器架构，主要组件包括：* **SurfaceFlinger (服务器):** 这是一个系统服务，作为显示系统的核心组件。它负责合成来自不同应用程序的缓冲区 (Surface) 并将最终合成后的图像发送到显示硬件。 SurfaceFlinger 运行在系统进程中，拥有最高的优先级。* **Surface:** 一个缓冲区，应用程序使用它来绘制图形。每个应用程序都可以拥有一个或多个 Surface。Surface 可以理解为一块画布，应用程序可以在上面绘制内容。* **Hardware Composer (HWC):** 一个硬件抽象层，负责与显示硬件进行交互。它根据 SurfaceFlinger 的指令，高效地将合成后的图像发送到显示屏，并处理诸如叠加层、硬件加速等功能。* **Graphics Pipeline:** 图形绘制流水线，包括应用程序、OpenGL/Vulkan 等图形 API、以及驱动程序等，负责生成最终的像素数据。* **Display Manager (DM):** 负责管理显示设备，包括屏幕旋转、分辨率等。

2. 关键组件详解

2.1 SurfaceFlingerSurfaceFlinger 是 Android 显示系统的核心，它扮演着合成器的角色。它接收来自各个应用程序的 Surface，根据它们的 Z-order (层级) 进行合成，然后将最终的合成结果发送给 HWC。 其关键功能包括：* **Surface 合成:** 将多个 Surface 合成到单个缓冲区中。 * **VSync 同步:** 与显示硬件同步，确保画面流畅。 * **硬件加速:** 利用 HWC 进行硬件加速，提高性能。 * **层级管理:** 管理各个 Surface 的 Z-order，决定显示顺序。

2.2 Hardware Composer (HWC)HWC 是一个硬件抽象层，它隐藏了显示硬件的细节，为 SurfaceFlinger 提供统一的接口。它可以利用显示硬件的特性，例如叠加层 (Overlay) 和硬件加速，来优化显示性能。 一些关键功能包括：* **硬件加速:** 利用 GPU 进行硬件加速，提高显示性能。 * **叠加层管理:** 利用显示硬件的叠加层功能，减少合成的工作量。 * **显示模式管理:** 管理不同的显示模式，例如分辨率、刷新率等。

2.3 SurfaceSurface 是应用程序绘制图形的画布。 应用程序通过 Canvas 对象在 Surface 上进行绘制。不同的 Surface 可以拥有不同的特性，例如透明度、Z-order 等。 应用程序可以通过 `SurfaceHolder` 对象来访问和管理 Surface。

2.4 Display Manager (DM)Display Manager 负责管理显示设备，包括屏幕旋转、分辨率、亮度等。应用程序可以通过 DM 来获取显示设备的信息，并进行相应的配置。

3. 显示过程1. **应用程序绘制:** 应用程序使用 OpenGL/Vulkan 或其他图形 API 在 Surface 上绘制图形。 2. **SurfaceFlinger 合成:** SurfaceFlinger 收集来自各个应用程序的 Surface，并根据它们的 Z-order 进行合成。 3. **HWC 硬件加速:** SurfaceFlinger 将合成后的图像发送给 HWC，HWC 利用硬件加速进行优化。 4. **显示硬件显示:** HWC 将最终的图像发送到显示硬件，在屏幕上显示。 5. **VSync 同步:** 整个过程都与 VSync 信号同步，以保证画面流畅。

4. 总结Android 显示系统是一个复杂且高效的系统，它协调多个组件以实现流畅的画面显示。理解其架构和关键组件对于开发高性能的 Android 应用至关重要。 随着技术的不断发展，Android 显示系统也在不断演进，以支持更高的分辨率、更高的刷新率和更丰富的显示效果。