Android圖形顯示系統之HWC

引用：https://www.jianshu.com/p/944d2fb9cead 

HWC是Android中進行窗口layer合成和顯示的HAL層模塊。HWC通常由顯示設備制造商（OEM）完成，為SF服務提供硬件支持。

重要筆記：

1.surfaceflinger向HWC提供所有layer的完整列表，讓HWC根據其硬件能力，決定如何處理這些layer。

2.HWC會為每個layer標注合成方式，是通過GPU合成還是通過HWC合成。

3.SurfaceFlinger負責把所有標注GPU合成的layer合成到一個輸出buffer（可以使用OpenGL ES合成layer），然后把這個輸出buffer和其他標注HWC合成的layer一起交給HWC，讓HWC完成剩余layer的合成和顯示。

 

HWC layer的合成方式：

// 顯示屏類型 enum class DisplayType : int32_t { Invalid = HWC2_DISPLAY_TYPE_INVALID, // 物理顯示屏，顯示設備有一個主屏幕，然后可以通過熱插拔添加或者刪除外接顯示屏 Physical = HWC2_DISPLAY_TYPE_PHYSICAL, // 虛擬顯示屏，內容會渲染到離屏緩沖區，Android錄屏功能就是基於虛擬屏實現的 Virtual = HWC2_DISPLAY_TYPE_VIRTUAL, }; // Layer合成類型，HWC2_COMPOSITION_XX取自hwc2_composition_t枚舉 enum class Composition : int32_t { Invalid = HWC2_COMPOSITION_INVALID, Client = HWC2_COMPOSITION_CLIENT, Device = HWC2_COMPOSITION_DEVICE, SolidColor = HWC2_COMPOSITION_SOLID_COLOR, Cursor = HWC2_COMPOSITION_CURSOR, Sideband = HWC2_COMPOSITION_SIDEBAND, };

1.Client：這里的client是相對於HWC硬件設備來說的，即不通過HWC來合成圖層，而是通過GPU先把所有的這類圖層合成到client target buffer（一個離屏的圖形緩沖區，buffer_handle_t表示這塊顯存的指針，顯存有Gralloc模塊分配），
然后再通過Display::setClientTarget把這塊圖形buffer的地址傳遞給HWC設備，最后由HWC設備把其他layer和這個圖形buffer進一步合成，並最終展示在display上。
2.Device：通過HWC硬件來合成圖層，默認情況下，SurfaceFlinger會配置每個layer都通過Device方式合成，但是HWC設備會根據硬件設備的性能改變某些圖層的合成方式。
3.SolidColor：HWC設備將通過Layer::setColor設置的顏色渲染這個圖層，如果HWC設備不支持這種合成方式，那么會請求SurfaceFlinger改變合成方式為client。
4.Cursor：與Device類似，但是這個圖層的位置可以通過setCursorPosition異步設置。如果HWC設備不支持這種合成方式，那么將會請求SurfaceFlinger改變合成方式為client或者device。
5.Sideband：HWC硬件會處理該類圖層的合成，以及它的緩沖區更新和內容同步，但是只有擁有HWC2_CAPABILITY_SIDEBAND_STREAM能力的設備才支持這種圖層，若設備不支持，那么將會請求SurfaceFlinger改變合成方式為Client或者Device。

一個layer的合成方式的大致流程如下所示：

 

1.當Vsync信號到來時，SurfaceFlinger被喚醒，處理layer的新建，銷毀和更新，並且為相應layer設置期望的合成方式。

2.所有layer更新后，SurfaceFlinger調用validateDisplay，讓HWC決定每個layer的合成方式。

3.SurfaceFlinger調用getChangedCompositionTypes檢查HWC是否對任何layer的合成方式做出了改變，若是，那么SurfaceFlinger則調整對應layer的合成方式，並且調用acceptDisplayChanges通知HWC。

4.SurfaceFlinger把所有client類型的layer合成到Target圖形緩沖區，然后調用setClientTarget把Target Buffer設置給HWC。（如果沒有Client類型的layer，則可以跳過該方法）

5.最后，SurfaceFlinger調用presentDisplay，讓HWC完成剩余layer的合成，並且在顯示屏上展示最終的合成結果。