硬件混合渲染器 HAL

硬件混合渲染器 (HWC) HAL 用于确定通过可用硬件来合成缓冲区的最有效方法。作为 HAL,其实现是特定于设备的,而且通常由屏幕硬件原始设备制造商 (OEM) 完成。

当您考虑使用叠加平面时,很容易发现这种方法的好处,它会在显示硬件(而不是 GPU)中合成多个缓冲区。例如,假设有一部普通 Android 手机,其屏幕方向为纵向,状态栏在顶部,导航栏在底部,其他区域显示应用内容。每个层的内容都在单独的缓冲区中。您可以使用以下任一方法处理合成:

  • 将应用内容渲染到暂存缓冲区中,然后在其上渲染状态栏,再在其上渲染导航栏,最后将暂存缓冲区传送到显示硬件。
  • 将三个缓冲区全部传送到显示硬件,并指示它从不同的缓冲区读取屏幕不同部分的数据。

后一种方法可以显著提高效率。

显示处理器功能差异很大。叠加层的数量(无论层是否可以旋转或混合)以及对定位和叠加的限制很难通过 API 表达。为了适应这些选项,HWC 会执行以下计算:

  1. SurfaceFlinger 向 HWC 提供一个完整的层列表,并询问“您希望如何处理这些层?”
  2. HWC 的响应方式是将每个层标记为设备或客户端合成。
  3. SurfaceFlinger 会处理所有客户端,将输出缓冲区传送到 HWC,并让 HWC 处理其余部分。

由于硬件供应商可以定制决策代码,因此可以在每台设备上实现最佳性能。

当屏幕上的内容没有变化时,叠加平面的效率可能会低于 GL 合成。当叠加层内容具有透明像素且叠加层混合在一起时,尤其如此。在此类情况下,HWC 可以为部分或全部层请求 GLES 合成,并保留合成的缓冲区。如果 SurfaceFlinger 要求合成同一组缓冲区,HWC 可以显示先前合成的暂存缓冲区。这可以延长闲置设备的电池续航时间。

Android 设备通常支持 4 个叠加平面。尝试合成的层数多于叠加层数会导致系统对其中一些层使用 GLES 合成,这意味着应用使用的层数会对能耗和性能产生重大影响。