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1.前言

本篇目的：理解SurfaceFlinger/OpenGL/HWC/Gralloc/FrameBufer/ION关系

2.HWC

HWC（hwcomposer）是Android中进行窗口（Layer）合成和显示的HAL层模块，特定的硬件设备，而且通常由显示设备制造商 (OEM)完成，为SurfaceFlinger服务提供硬件支持。

HWC合成机制
1.SurfaceFlinger给HWC提供layer list，询问如何处理这些layer；
2.HWC将每个layer标记为overlay或者GLES composition，然后回馈给SurfaceFlinger；
3.SurfaceFlinger需要去处理那些GLES的合成，而不用去管overlay的合成，最后将overlay的layer和GLES合成后的buffer发送给HWC处理。

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，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。

3.GPU

区别于HWC硬件，当没有GPU的设备，可以使用HWC或CPU渲染。

4.OpenGL ES

OpenGL ES是一套绘制3D图形的API，OpenGL ES是和平台无关的一套API ，主要是为了rendering 2D 和 3D图形等。一般这套接口是用来和GPU进行交互的，使用GPU进行rendering 硬件加速。 说白了OpenGL就是一组函数名，并不能直接用，需要底层硬件GPU的支持。
OpenGL ES的实现方式有2种：
第一种：是软件实现，用cpu去绘图，就是的agl(libGLES_android.so)， 路径frameworks\native\opengl\libagl，即the software OpenGL ES library.
第二种：是硬件厂商根据自己GPU提供的实现，一般都不开放源代码，就是/vendor/lib/egl或/system/lib/egl目录下的库。

5.EGL

EGL库的作用就是将OpenGL ES和本地窗口系统结合起来。
如果要画个纹理三角形，调用OpenGL ES接口,如果要把图形渲染（显示）到屏幕，需要调用EGL接口。
使用OpenGL ES前，先需要调用EGL的相关函数设置好OpenGL ES的本地环境，一般EGL和OpenGL ES使用时都会先利用egl函数(egl开头)创建opengl本地环境，然后再利用opengl函数(gl开头)去画图！

6.NativeWindow和OpenGL调用关系

7.Surface

本地窗口为Surface，继承自ANativeWindow。

8.Gralloc核心功能作为framebuffer的封转，向/dev/fb0写数据，显示在屏幕上。

gralloc分配framebuffer图形缓冲区
gralloc分配图形缓冲区，又分为framebuffer图形缓冲区（GPU操作：/dev/graphics/fb）和普通图形缓冲区（CPU操作：/dev/fb）两种。
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，然后去操作。这样用户空间就可以共享数据给GPU显存和CPU的内存了，就可以直接操作。

android中，HAL层的gralloc库负责了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。

9.Vsync 垂直同步信号

HWC利用硬件或者软件产生的持续Vsync信号，去触发SurfaceFlinger和UI去做绘图相关的工作，让绘图工作充分利用每个Vsync信号间隔的时间；
Triple Buffering，SurfaceFlinger有三缓冲会将Jank几率降到最小。

10.Fence

Fence是一个同步机制，它是OpenGL ES 3.0的一个特性，在GPU和CPU之间协调工作，fence让GPU和CPU并行运行，提高了图像显示的速度。
CPU和GPU两个硬件是异步的，当使用opengl时，首先在CPU上调用一系列gl命令，然后这些命令去GPU执行真正的绘图过程，绘图何时结束，CPU根本不知道，当然可以让CPU阻塞等待GPU绘图完成，然后再去处理后续工作，但是这样效率就太低。于是Fence机制便产生了。

11.显示相关

DisplayManager：管理附加显示器的属性。
LogicalDisplay：描述如何配置逻辑显示。
DisplayInfo：描述特定逻辑显示的特性。
DisplayAdapter：显示适配器使系统可以使用零个或多个显示设备，并提供发现何时连接或断开显示的工具。目前，所有显示适配器都在系统服务器中注册，但原则上可以从其他进程中完成。