androidstudio中sync是什么 android sync在哪

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mob64ca140c75c7 2024-04-18 13:53:43

文章标签 数据双缓冲 Graphic 文章分类 Android 移动开发

1. 概述

一帧是如何显示的？

简单来说，SurfaceFlinger用于合成显示图层，再将其刷入到HWComposer封装的显示设备中就可以显示了
对于一帧内容，先等App UI画完了，SurfaceFlinger再出场对其进行合并渲染后放入framebuffer，最后整到屏幕上。
当显示驱动支持时，VSYNC由硬件定时发送到HWComposer中；否则HWComposer会新起一个线程模拟发送VSYNC信号，其原理也十分简单，就是定期唤起线程发送信号。

Surface跟Layer

Layer是一个图层
Surface实际显示在手机上的某一个图像，这个图像可能由多个Layer组成

Vsync-app 跟 Vsync-sf

VSYNC-app用于控制APP绘制UI的节奏，其实就是SF中app-DispSyncSource根据自己需要，转发DispSync的sync信号。
VSYNC-sf用于控制SF合成Layer的节奏，可以理解为sf对应的DispSyncSource发出的sync信号，再触发EventThread的回调并转换成事件写入写端，最后触发读端的回调MessageQueue::cb_eventReceiver()，SF开始合成显示图层

2. 流程

屏幕的刷新过程是每一行从左到右（行刷新，水平刷新，Horizontal Scanning），从上到下（屏幕刷新，垂直刷新，Vertical Scanning）。当整个屏幕刷新完毕，即一个垂直刷新周期完成，会有短暂的空白期，此时发出 VSync 信号。所以，VSync 中的 V 指的是垂直刷新中的垂直-Vertical。

Android系统每隔16ms发出VSYNC信号，触发对UI进行渲染，VSync是Vertical Synchronization(垂直同步)的缩写，是一种在PC上很早就广泛使用的技术，可以简单的把它认为是一种定时中断。而在Android 4.1(JB)中已经开始引入VSync机制，用来同步渲染，让AppUI和SurfaceFlinger可以按硬件产生的VSync节奏进行工作。
　　
一般来说，在同一个 View Hierarchy 内的不同 View 共用一个 Window，也就是共用同一个 Surface。

每个 Surface 都会有一个 BufferQueue 缓存队列，但是这个队列会由 SurfaceFlinger 管理，通过匿名共享内存机制与 App 应用层交互。

整个流程如下：

双缓冲模式：

最开始是双缓冲模式，每个 Surface 对应的 BufferQueue 内部都有两个 Graphic Buffer，一个用于绘制一个用于显示。在显示buffer A的数据时，CPU/GPU就开始在buffer B中准备下一帧数据：
但是不能保证每一帧CPU、GPU都运行状态良好，可能由于资源抢占等性能问题导致某一帧GPU掉链子，vsync信号到来时buffer B的数据还没准备好，而此时Display又在显示buffer A的数据，导致后面CPU/GPU没有新的buffer着手准备数据，空白时间无事可做，后面Jank频出：

三缓冲模式：

所以从 Android 4.1 开始， VSYNC 则更进一步，现在 VSYNC 脉冲信号开始用于下一帧的所有处理。
Project Butter 首先对 Android Display 系统的 SurfaceFlinger 进行了改造，目标是提供 VSYNC 中断。每收到 VSYNC 中断后，CPU 会立即准备 Buffer 数据，由于大部分显示设备刷新频率都是 60 Hz（一秒刷新 60 次），也就是说一帧数据的准备工作都要在 16ms 内完成。
如果理解了双缓冲机制的原理，那就非常容易理解什么是三缓冲区了。如果只有两个 Graphic Buffer 缓冲区 A 和 B，如果 CPU / GPU 绘制过程较长，超过一个 VSYNC 信号周期。

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在第二个 16 ms 时间段内，Display 本应该显示 B 帧，但却因为 GPU 还在处理 B 帧，导致 A 帧被重复显示。
同理，在第二个 16 ms 时间段内，CPU 无所事事，因为 A Buffer 被 Display 在使用。B Buffer 被 GPU 在使用。注意，一旦过了 VSYNC 时间点，CPU 就不能被触发处理绘制工作了。