圖形硬件加速技術(shù)在Android系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化.pdf

1、隨著智能手機(jī)、平板電腦等消費(fèi)電子產(chǎn)品的飛速發(fā)展，運(yùn)行在此類設(shè)備上的智能操作系統(tǒng)也越來越受到人們的關(guān)注。由Google公司推出的Android智能操作系統(tǒng)具有強(qiáng)大的功能和豐富的應(yīng)用，迅速得到了市場(chǎng)的認(rèn)可。圖形系統(tǒng)是Android系統(tǒng)的重要組成部分，它的顯示效果和處理速度將會(huì)最終影響用戶體驗(yàn)。然而原生Android圖形系統(tǒng)完全由軟件計(jì)算實(shí)現(xiàn)，性能已經(jīng)越來越難以滿足用戶日益增長(zhǎng)的需要。本文利用硬件加速模塊，對(duì)原生Android圖形系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)

2、和優(yōu)化，有效提高了Android系統(tǒng)的性能。
　　 在詳細(xì)分析原生Android圖形系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，基于自主研發(fā)的SEP6200處理器（采用UniCore32內(nèi)核），對(duì)原生Android圖形系統(tǒng)框架進(jìn)行了改進(jìn)。新的框架在原有基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了物理內(nèi)存模塊(PMEM)、圖形顯示內(nèi)存分配模塊(Gralloc)、塊拷貝模塊(Copybit)和圖形處理單元驅(qū)動(dòng)(GPU驅(qū)動(dòng))四個(gè)模塊，并加入了Skia圖形庫(kù)到GPU驅(qū)動(dòng)的調(diào)用這一條路徑。本文通過P

3、MEM模塊，將操作系統(tǒng)內(nèi)存的最后一段空間設(shè)為獨(dú)立顯示內(nèi)存，為硬件加速模塊提供了大塊物理連續(xù)的地址。針對(duì)SEP6200處理器，對(duì)原廠提供的GPU驅(qū)動(dòng)進(jìn)行了優(yōu)化，使得硬件加速模塊的性能得到充分利用。在Gralloc模塊中使用了簡(jiǎn)易最優(yōu)匹配內(nèi)存分配策略，對(duì)圖層所在內(nèi)存的分配和回收進(jìn)行了管理。通過實(shí)現(xiàn)Copybit模塊所提供的硬件加速接口，完成了數(shù)據(jù)拷貝、裁剪、旋轉(zhuǎn)、混合、拉伸等多種圖形操作的硬件加速。本文還對(duì)Skia圖形庫(kù)進(jìn)行了優(yōu)化，以矩形搬

4、運(yùn)為例實(shí)現(xiàn)了Skia圖形庫(kù)到GPU驅(qū)動(dòng)的調(diào)用。
　　 在課題硬件平臺(tái)上測(cè)試了本文所改進(jìn)的新的圖形框架性能，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:Linux內(nèi)核層中GPU驅(qū)動(dòng)在優(yōu)化后相比于原廠所提供的GPU驅(qū)動(dòng)，圖形繪制性能平均提升幅度達(dá)到2.29倍;相比于無GPU驅(qū)動(dòng)的情況，圖形繪制性能平均提升為原來的7.88倍。本地框架層中Copybit模塊的加入，使得Android系統(tǒng)圖形繪制性能平均提升幅度達(dá)到2.35倍。Skia圖形庫(kù)優(yōu)化后，矩形搬運(yùn)函數(shù)所需時(shí)