GPU在Android显示系统中的应用与研究

李洪辉，刘志勤

（西南科技大学 计算机科学与技术学院，四川 绵阳621010）

0 引 言

Android系统在智能手机、数字电视、机顶盒等视听产品中广泛应用，丰富的游戏娱乐软件对显示及3D图形性能要求越来越高。显示系统直接负责与用户交互，是Android核心，其处理速度和显示效果很大程度上影响到用户体验。目前，原生Android中显示系统是在通用处理器上的软件实现，图形的绘制、显示窗口的融合不仅占据了大量的CPU资源，而且显示处理速度慢、显示效果差。因此，提高Android显示系统性能改善显示效果成为了亟待解决的关键问题之一。

近年来，集成强大图形处理能力的嵌入式微处理器的出现，不少学者采用硬件加速技术对图形系统进行优化。蒋永刚[1]等通过深入分析嵌入式多媒体系统中的2D硬件图形加速器，设计了一种无缝软硬件图形加速架构，利用设备驱动统一了绘图函数接口。董剑[2]对在北大众志Unicore平台上利用硬件通道传递和更新显示内容，减少跨层函数调用以及显示内容的交换次数，这依赖于处理器的硬件通道。凌明[3]也在Unicore平台上通过对GPU驱动模块性能分析，修改内核态映射空间来提升用户态内核图形数据访问效率，这依赖于处理器对Linux内核虚拟地址空间的映射策略。

本文以OMAP3530芯片的PowerVR SGX 530图形处理器内核为平台，借鉴前人经验从驱动程序和显示内容两方面入手，实现GPU硬件加速技术在Android显示系统中的应用优化，改善显示系统性能，改善用户体验。

1 Android显示系统

1.1 显示系统框架

Android显示系统采用采用客服端／服务器 （client／server）模式，通过Android的Binder服务机制实现。……