android 显示系统架构,Android 显示系统架构概述

Android 显示系统架构概述

Android 显示系统是Android操作系统中一个至关重要的子系统，它负责管理设备的图形渲染、显示和用户交互。Android的显示系统架构复杂且分层，旨在提供高性能、低延迟和高度可定制性的用户体验。

Android 显示系统架构层次

Android 显示系统架构可以分为以下几个主要层次：

1. Linux Kernel（Linux内核）

Linux内核是Android显示系统的底层，负责硬件驱动程序的支持和系统资源的管理。它包括设备驱动程序（如显示驱动、音频驱动、键盘驱动、电源驱动等）、内存管理、网络管理、电源管理以及系统安全等功能。

2. Libraries and Android Runtime（原生库和Android运行时）

原生库提供了一系列用C和C++编写的核心库，为Android应用程序提供底层的支持。这些库包括标准的C函数库libc、openssl、sqlite等，以及支持游戏开发2D和3D图形的库，如OpenGL ES和Vulkan。Android运行时负责解释和执行生成的Dalvik格式字节码。

3. Application Framework（应用软件架构）

应用软件架构层为Java应用程序开发人员提供了封装好的API，使得开发者可以快速开发Android应用程序。该层包含了Android应用程序框架的核心组件，如Activity、Service、BroadcastReceiver和ContentProvider等。

4. Applications（应用程序层）

应用程序层是Java应用程序的实际运行环境，包括Android内置的应用程序，如Google Maps、电子邮件、即时通信工具、浏览器和MP3播放器等。Java开发人员开发的程序也位于该层，与内置应用程序具有平等的位置。

Android 显示子系统组件

1. Skia

Skia是一个开源的2D图形库，用于Android的图形渲染。它提供了丰富的绘图功能，包括路径、形状、文本和位图操作。Skia在Android中用于绘制用户界面元素和图形。

2. OpenGL ES

OpenGL ES是一个用于嵌入式系统的3D图形API，它为Android提供了高性能的3D图形渲染能力。OpenGL ES在游戏开发和复杂图形渲染中发挥着重要作用。

3. Vulkan

Vulkan是一个由Khronos Group开发的低级3D图形API，它提供了比OpenGL ES更高的性能和更低的延迟。Vulkan在Android 8.0（Oreo）及更高版本中可用，适用于高性能图形应用。

4. BufferQueue

BufferQueue是Android中所有图形处理操作的核心，它将图像流生产者与图像流消费者连接在一起。BufferQueue负责协调不同组件之间的数据传输，确保图形渲染的流畅性。

5. Gralloc

Gralloc是Android中负责为GraphicBuffer申请和释放内存的HAL层模块。它由硬件驱动提供实现，为BufferQueue机制提供了基础。Gralloc分配的图形缓存是进程间共享的，支持不同硬件设备的读写。

Android显示系统架构是一个复杂且分层的设计，它通过多个组件和层次结构协同工作，为用户提供高性能、低延迟和高度可定制性的图形显示体验。了解Android显示系统的架构对于开发高性能的图形应用至关重要。