1.Android 形显示系统（九） Android形显示子系统概述
2.你真的源码懂VirtualDisplay虚拟屏幕的Mirror模式吗？
3.如何在Android上实现FrameBuffer和Overlay的blend

Android 形显示系统（九） Android形显示子系统概述

       Android图形显示系统是Android核心架构中的重要组成部分，它负责处理图形渲染、源码显示以及与硬件的源码交互。系统大致可以分为两大部分：图形系统和显示系统。源码

       图形系统包括用于2D和3D图形绘制的源码API（如Skia、OpenGLES、源码怎样删除格机源码RenderScript、源码OpenCV、源码Vulkan），源码解码库（如JPEG、源码PNG、源码GIF）以及相关驱动支持。源码在实际应用中，源码报价源码Android为开发者提供了丰富的源码界面组件（如widget和view），使得开发者无需直接调用底层API，源码即可轻松创建交互式界面。为了提升性能，Android还引入了硬件加速机制，将2D图形转换为3D绘图，并采用部分更新方式，仅重绘有变化的部分，显著提高了界面渲染速度。

       显示系统则负责将图形绘制结果呈现给用户。每个界面对应一个Surface对象，多个Surface需要合并显示。安卓的源码Android使用SurfaceFlinger服务来管理窗口合成和显示，其核心是图层概念（Layer），多个Layer被合并为一个，最终通过Display HAL（硬件抽象层）送到LCD。SurfaceFlinger利用Buffer管理机制，通过Buffer队列（BufferQueue）和生产者-消费者模型，优化了内存使用，提升了显示效率。

       Android显示系统架构复杂但设计精妙，包含多个关键组件如SurfaceFlinger、AMS（Activity Manager Service）、WMS（Window Manager Service）等。溯源码燕窝孕妇它不仅支持高效的图形渲染和显示，还提供了丰富的接口和工具，使得开发者能够轻松构建高质量的用户界面。

       为了帮助开发者更深入地理解Android显示系统，Android官方提供了详细的文档和示例代码。通过结合架构图和源代码分析，开发者可以更直观地掌握系统内部的工作机制，从而优化应用性能和用户体验。

       回到整体系统架构，Android基于Linux内核构建，集成了电话、蓝牙、源码为Wi-Fi、音视频播放、摄像头等众多功能，形成一个庞大的生态系统。Android通过HAL层（硬件抽象层）提供了统一的接口，使得开发者可以基于Linux内核开发各类应用或系统，例如FirefoxOS、OS、YunOS等。

       Android Framework分为Native Framework和Java Framework，其中Java Framework的引入是为了吸引更多Java开发者，形成生态链。Native Framework提供底层的性能支持，而Java Framework则方便使用Java语言进行应用开发。在显示子系统中，SurfaceFlinger基于HAL HWComposer管理显示流程，而上层服务如WMS、AMS、View等则负责应用层面的界面管理和控制。

       对于Android Native应用开发者来说，Android提供了NDK（Native Development Kit），允许开发者直接访问系统底层API，进行性能优化或实现特定功能。通过NDK，开发者可以创建功能强大、性能出色的原生应用，进一步丰富Android平台的生态系统。

       总之，Android图形显示系统是一个高度集成、功能丰富且灵活的系统，它为开发者提供了从底层图形渲染到高级界面管理的完整解决方案。通过深入理解其架构和机制，开发者能够构建出高效、美观的用户界面，为用户提供卓越的移动体验。

你真的懂VirtualDisplay虚拟屏幕的Mirror模式吗？

       理解VirtualDisplay的Mirror模式关键在于其如何根据屏幕内容的有无自动切换显示模式。当主屏幕无内容时，它会启用镜像模式，将主屏幕内容复制到虚拟屏幕上；而当虚拟屏幕有自定义内容时，它会独立显示，不会镜像主屏幕。

       原理研究步骤：

       1. 要观察VirtualDisplay的显示行为，首先通过`dumpsys SurfaceFlinger`查看Display的层级数据和图层索引，确定layer能否在Display上显示。

       2. 比较镜像模式和独立显示时，layerStack的差异，发现层栈在有内容和无内容时会发生变化。

       3. 通过堆栈追踪，发现当Task在虚拟屏幕中移动时，会触发layerStack的修改，这与SurfaceControl相关。

       核心源码分析：

       - VIRTUAL_DISPLAY_FLAG_AUTO_MIRROR设置下，会检查DisplayContent的mApplySurfaceChangesTransaction，判断是否有内容。

       - 当内容变化时，会调用setDisplayLayerStack来调整层栈，确保正确的Display显示。

       - 层栈匹配由SurfaceFlinger控制，决定显示哪个Display。

       进一步资料：

       - 深入研究可参考：[链接](mp.weixin.qq.com/s/LbVL...)，以及其他课程资料：[链接](mp.weixin.qq.com/s/Qv8z...)。

       - 视频教程可在B站观看：[链接](bilibili.com/video/BV1w...)。

       通过以上分析，VirtualDisplay的Mirror模式依赖于内容的存在与否来决定是否镜像主屏幕，以及如何调整层栈以确保正确的显示。

如何在Android上实现FrameBuffer和Overlay的blend

       1.SurfaceFlinger是一个服务，主要是负责合成各窗口的Surface，然后通过OpenGLES显示到FrameBuffer上。

       2.DisplayHardware是对显示设备的抽象，包括FrameBuffer和Overlay。加载FrameBuffer和Overlay插件，并初始化OpenGLES:

       view plain

       mNativeWindow = new FramebufferNativeWindow();

       framebuffer_device_t const * fbDev = mNativeWindow->getDevice();

       if (hw_get_module(OVERLAY_HARDWARE_MODULE_ID, &module) == 0) {

        overlay_control_open(module, &mOverlayEngine);

       }

       surface = eglCreateWindowSurface(display, config, mNativeWindow.get(), NULL);

       eglMakeCurrent(display, surface, surface, context);

       3.FramebufferNativeWindow 是framebuffer 的抽象，它负责加载libgralloc，并打开framebuffer设备。FramebufferNativeWindow并不直接使用 framebuffer，而是自己创建了两个Buffer：

       queueBuffer负责显示一个Buffer到屏幕上，它调用fb->post去显示。

       dequeueBuffer获取一个空闲的Buffer，用来在后台绘制。

       è¿™ä¸¤ä¸ªå‡½æ•°ç”±eglSwapBuffers调过来，调到

       view plain

       egl_window_surface_v2_t::swapBuffers：

        nativeWindow->queueBuffer(nativeWindow, buffer);

        nativeWindow->dequeueBuffer(nativeWindow, &buffer);

       4.msm7k/liboverlay是Overlay的实现，与其它平台不同的是，高通平台上的Overlay并不是提供一个framebuffer设备，而通过fb0的ioctl来实现的，ioctl分为两类操作：

       OverlayControlChannel用于设置参数，比如设置Overlay的位置，宽度和高度：

       view plain

       bool OverlayControlChannel::setPosition(int x, int y, uint_t w, uint_t h) {

        ov.dst_rect.x = x;

        ov.dst_rect.y = y;

        ov.dst_rect.w = w;

        ov.dst_rect.h = h;

        ioctl(mFD, MSMFB_OVERLAY_SET, &ov);

       }

       OverlayDataChannel用于显示Overlay，其中最重要的函数就是queueBuffer:

       view plain

       bool OverlayDataChannel::queueBuffer(uint_t offset) {

        mOvData.data.offset = offset;

        ioctl(mFD, MSMFB_OVERLAY_PLAY, odPtr))

       }

       5.msm7k/libgralloc 是显示缓存的抽象，包括framebuffer和普通Surface的Buffer。framebuffer只是/dev/graphic/fb0的包 装，Surface的Buffer则是对/dev/pmem、ashmem和GPU内存(msm_hw3dm)的包装，它的目标主要是方便硬件加速，因为 DMA传输使用物理地址，要求内存在物理地址上连续。

       6.msm7k/libcopybit这是2D加速库，主要负责Surface的拉伸、旋转和合成等操作。它有两种实现方式：

       copybit.cpp: 基于fb0的ioctl(MSMFB_BLIT)的实现。

       copybit_c2d.cpp: 基于kgsl的实现，只是对libC2D2.so的包装，libC2D2.so应该是不开源的。

       7.pmem

       misc/pmem.c: 对物理内存的管理，算法和用户空间的接口。

       board-msm7x.c定义了物理内存的缺省大小：

       view plain

       #define MSM_PMEM_MDP_SIZE 0x1B

       #define MSM_PMEM_ADSP_SIZE 0xB

       #define MSM_PMEM_AUDIO_SIZE 0x5B

       #define MSM_FB_SIZE 0x

       #define MSM_GPU_PHYS_SIZE SZ_2M

       #define PMEM_KERNEL_EBI1_SIZE 0x1C

       msm_msm7x2x_allocate_memory_regions分配几大块内存用于给pmem做二次分配。

       8.KGSL

       Kernel Graphics System Layer (KGSL)，3D图形加速驱动程序，源代码drivers/gpu/msm目录下，它是对GPU的包装，给OpenGLES 2.0提供抽象的接口。

       9.msm_hw3dm

       è¿™ä¸ªæˆ‘在内核中没有找到相关代码。

       .msm_fb

       msm_fb.c: framebuffer, overlay和blit的用户接口。

       mdp_dma.c: 对具体显示设备的包装，提供两种framebuffer更新的方式：

       mdp_refresh_screen： 定时更新。

       mdp_dma_pan_update: 通过pan display主动更新。

       mdp_dma_lcdc.c：针对LCD实现的显示设备，mdp_lcdc_update用更新framebuffer。