基于Android系统的图形系统适配层的设计与实现

摘要

随着近年来移动通讯产品的迅速发展，Google公司推出的Android移动操作系统，以其免费开放和功能强大的优势，迅速被市场认可，成为当今最流行的一款移动操作系统。图形系统是Android操作系统的关键组成部分，其处理能力和显示效果将直接影响到用户的体验。然而，Android图形系统采用了软件渲染，其性能已无法满足实际应用的需求。本论文引入了支持硬件渲染的DirectFB图形库，提升了Android图形系统的性能。
　　本文首先分析了Android图形系统的底层硬件适配层和本地图形库，指出了Skia图形库只支持软件渲染带来的性能损失。接着引入了支持2D硬件加速的第三方开源图形库DirectFB，详细分析了DirectFB图形库的架构和接口，并与Skia图形库进行了比较。然后，在Android系统中实现了DirectFB图形库的移植，采用双缓冲技术设计了硬件加速适配层接口，并向上层Java程序提供了JNI调用接口，使Skia与DirectFB图形库能共生和互补，最终实现了Android系统中2D图形操作的硬件加速。最后，通过专门的测试程序来验证采用硬件加速后的性能提升。
　　测试表明，若DirectFB图形库采用软件渲染，Android图形系统平均只有2％的性能提升。而当DirectFB采用硬件渲染时，虽然简单的图形操作会导致性能有所下降，但涉及到图层混合和位图搬运的复杂操作时，性能会有大幅提升。其中，图层混合操作的性能平均提升了558％，位图搬运操作的性能平均提升了218％。