硬件组合器2.0：提升GPU效率与新特性

硬件编排器2.0（Hardware Composer 2.0）是Android系统中一个关键的图形处理组件，它负责优化设备上可用硬件资源，以实现高效的图像合成和显示。该技术主要涉及以下几个方面： 1. **复合缓冲区管理**: 硬件编排器确定如何最有效地利用GPU和其他硬件资源来合并多个缓冲区，如overlay planes（叠加层），这些是在屏幕上显示不同内容的平面。通过这种方式，它可以提高性能并减少内存消耗。 2. **GPU渲染**: 作为核心功能之一，硬件编排器2.0支持GPU（图形处理器）进行复杂的图像合成，如GPU composition，这允许更高效地处理图形数据和特效，提升动态内容的显示质量。 3. **Blit/2D引擎**: Blit或二维引擎是硬件编排器用于快速将数据从一个区域复制到另一个区域的工具，这对于窗口管理和UI元素的绘制至关重要。 4. **设备特定性**: 硬件编排器通常由显示硬件原始设备制造商（OEM）定制开发，因此不同的设备可能拥有特定版本或优化，以适应各自硬件的特性。 5. **硬件编排器1.x与2.0的比较**: - **API升级**：从1.0版本的12个API函数增加到2.0的43个，功能更丰富。 - **新特性**：支持高动态范围（HDR）、色彩变换矩阵、数据空间等功能，扩展了图形处理的灵活性。 - **接口调整**：将`prepare()`和`set()`方法重命名为`validate()`和`present()`，提高了接口的一致性和清晰度。 - **非推测性同步**：硬件编排器2.0移除了推测性同步机制，采用非推测性同步fences，确保更准确的图形流水线控制。 6. **协作组件**: 硬件编排器与SurfaceFlinger（负责窗口管理和显示操作）、DisplayDriver（驱动底层显示设备）、Renderer（图形渲染模块）以及Display（屏幕显示接口）紧密协作，共同构建和呈现完整的用户界面。 7. **生命周期管理**: 在硬件编排器1.x中，关键操作如`prepare()`和`set()`与`vsync()`关联，而在2.0中，这些操作的顺序和管理方式有所变化，例如引入了`acquire_fences[]`和`release_fences[]`来更好地控制同步。 硬件编排器2.0是Android图形子系统的基石，它通过优化硬件资源利用和引入新的API特性，实现了更高效、精确的图像合成和显示，从而提升了用户的视觉体验。同时，它也展示了Android生态系统中硬件抽象层（HAL）的重要性，以及与底层硬件驱动的深度集成。