android__display框架分析

### Android Display 框架分析 #### 一、硬件架构分析 ##### 高通7系列硬件架构概述 根据所提供的信息，我们重点分析高通7系列的Display硬件架构，特别是MSM7200A平台。 - **A、MDP (Mobile Digital Processor)** MDP 是高通 MSM7200A 内部的一个重要模块，负责处理显示数据的转换以及部分图像处理任务。这包括但不限于 YUV 转 RGB 的色彩空间转换、图像缩放和旋转等功能。MDP 内部包含 MDPDMA（MDP Direct Memory Access），用于从 DDR 内存向 MDDI Host 传输数据，同时支持 RGB 数据格式之间的转换。 - **B、MDDI (Mobile Digital Display Interface)** MDDI 是一种基于差分信号的高速串行数据传输总线，主要用于数据传输。MDDI Host 提供并行数据与串行数据之间的转换和缓冲功能。由于外部连接的是 VGA 屏幕，数据量较大，因此选择使用 MDDI 而非 EBI2 总线来减少对其它总线的压力。 - **C、MDDI Bridge** 外接 LCD 不直接支持 MDDI 接口，因此需要通过 MDDI Bridge 来将 MDDI 数据转换为 RGB 接口的数据。所使用的 EPSON MDDI Bridge 还具备 LCD Controller 功能，可以完成数据格式转换、支持 TV-OUT 和 PIP（Picture in Picture）等高级功能。此外，MDDI Bridge 还能提供一定数量的 GPIO。 - **D、LCD Module** LCD Module 包括 LCD Driver IC 和 TFT Panel，负责将来自 MDDI Bridge 的图像数据展示在面板上。 #### 二、软件架构分析 ##### Android Display SW 架构简介 软件架构方面，主要分为以下层次： - **用户空间应用程序**（蓝色部分） 应用程序层包含了 Android 应用程序及其框架和系统运行库。其中，与显示系统紧密相关的是 Surface Manager，它负责管理显示子系统，并为多个应用程序提供 2D 和 3D 图层的无缝融合。 - **HAL 层**（黑色部分） HAL（Hardware Abstraction Layer）层将在后续部分详细介绍。 - **Linux Kernel 层**（红色部分） Linux Kernel 中与显示相关的部分主要是 Frame Buffer。它作为 Linux 系统中的显示驱动接口，通过 Frame Buffer 机制，可以将显卡硬件结构抽象化，用户可以直接对显存进行读写操作，而无需关心物理显存的具体位置等细节。 - **硬件驱动层**（绿色部分） 这一层包含了高通显卡的驱动程序及相关 LCD 硬件驱动，其中包括 MDP 和 MDDI 相关的驱动程序。 ##### User Space Display 功能介绍 - **HAL（Hardware Abstraction Layer）** HAL 实际上是用户空间中的驱动程序，如果要在特定硬件平台上运行 Android，则通常需要完成这些驱动程序的编写。HAL 定义了 Android 对各种硬件设备的需求，例如显示芯片、音频、摄像头、GPS 和 GSM 等。 HAL 存在的原因有三： 1. 并非所有硬件设备都拥有标准的 Linux Kernel 接口。 2. Kernel Driver 受到 GPL 版权的限制，某些设备制造商不愿意公开硬件驱动，因此通过 HAL 方式绕过 GPL 限制。 3. 针对某些硬件，Android 有特殊需求。 - **Display HAL 的实现** 在 Display 部分，HAL 的实现代码位于 `copybit.c` 文件中。应用程序可以直接操作这些接口，例如： ```c struct copybit_context_t* ctx = malloc(sizeof(struct copybit_context_t)); memset(ctx, 0, sizeof(*ctx)); ctx->devi ``` 这里展示了如何创建和初始化一个 `copybit_context_t` 结构体实例，以便于后续进行显示相关的操作。 Android 的 Display 框架涵盖了从硬件层面到软件层面的完整解决方案，旨在提供高性能和灵活的显示功能。通过对 MDP、MDDI、MDDI Bridge 和 LCD Module 的深入了解，我们可以更好地理解 Android 显示系统的工作原理。而在软件层面，Surface Manager、HAL 和 Linux Kernel 的 Frame Buffer 机制共同构成了强大的显示管理系统。