SurfaceFlinger

SurfaceFlinger服务是在System进程中启动的，并且负责统一管理设备的帧缓冲区。SurfaceFlinger服务在启动的过程中，会创建两个线程，其中一个线程用来监控控制台事件，而另外一个线程用来渲染系统的UI。在本文中，我们就将详细分析SurfaceFlinger服务的启动过程。

责任

1、生成Vsync信号并分发
2、将app发来的buffer（界面数据）进行合成：根据各个界面的layer（就是Z值，由WindowManagerService来确定）,把这些排序后的整体buffer传递给HardwareComposer(后简称HWC)。
3、提供图像绘制buffer，让APP可以有buffer进行图像绘制，通过gralloc模块向ashmen申请内存得到文件句柄fd，将fd通过binder机制传递给对应的app，app再执行mmap操作即可获得 对应的buffer。
4、APP对应一个client，一个SurfaceControl对应一个Layer，每个Surface都对应一个mslots数组（mslots数组中共有64个元素，每个元素中包含一个GraphicBuffer 和一个handle，包含fd 和 mmap的映射地址）。Surface获得Buffer的过程如下：

首先执行dequeueBuffer。若Surface无Buffer，则向生产者producer（GraphicBufferProducer类对象，最终通过SF操作）申请，查看mslots有无余项，若有直接返回，若无 则向Gralloc HAL申请，得到一个handle（要申请的Buffer的 句柄fd 和mmap的首地址的集合）
其次执行requestBuffer，APP（Client端）通过该方法将SF获得的handle 转移到Client端的handle中
APP获得fd，mmap获得地址（通过Gralloc HAL来执行mmap），接下来 向Buffer中写入内容即可
5、Slot数组的组成
Buffer fd

合成图像

它要把各个surface 组合(compose/merge) 成一个main Surface ，最后将Main Surface 的内容发送给FB/V4l2 Output ，这样屏幕上就能看到我们想要的效果。 在实际中对这些Surface 进行merge 可以采用两种方式，一种就是采用软件的形式来merge ，还一种就是采用硬件的方式，软件的方式就是我们的SurfaceFlinger ，而硬件的方式就是Overlay 。

SurfaceFlinger中重要的类

Client

用于描述客户端，每个来请求服务的应用都对应一个Client
SurfaceFlinger为每个Client提供8m空间

Layer

提供了对窗口控制信息的操作，以及内容的处理SurfaceFlinger只是控制什么时候应该进程这些信息的处理以及处理的过程，所有实际的处理都是Layer中进程，可以理解为创建了一个Surface就是创建了一个Layer

创建 Layer 的过程，首先是由这个应用程序的 Client 根据应用程序的 pid 生成一个唯一的 layer ID ，然后根据大小，位置，格式啊之类的信息创建出 Layer 。在 Layer 里面有一个嵌套的 Surface 类，它主要包含一个 ISurfaceFlingerClient::Surface_data_t ，包含了这个 Surace 的统一标识符以及 buffer信息等，提供给应用程序使用。最后应用程序会根据返回来的 ISurface 信息等创建自己的一个 Surface 。
Android 提供了 4 种类型的 layer 供选择，每个 layer 对应一种类型的窗口，并对应这种窗口相应的操作：
Layer ， LayerBlur ， LayerBuffer ，LayerDim 。
Norm Layer 是 Android 种使用最多的一种 Layer ，一般的应用程序在创建 surface 的时候都是采用的这样的 layer ，了解 Normal Layer 可以让我们知道 Android 进行 display 过程中的一些基础原理。 Normal Layer 为每个 Surface 分配两个 buffer ： front buffer 和 back buffer ，这个前后是相对的概念，他们是可以进行 Flip 的。 Front buffer 用于 SurfaceFlinger 进行显示，而 Back buffer 用于应用程序进行画图，当 Back buffer 填满数据 (dirty) 以后，就会 flip， back buffer 就变成了 front buffer 用于显示，而 front buffer 就变成了 back buffer 用来画图，这两个 buffer 的大小是根据 surface 的大小格式动态变化的

Android 组合各个窗口的原理

Android 实际上是通过计算每一个窗口的可见区域，就是我们在屏幕上可见的窗口区域 ( 用 Android的词汇来说就是 visibleRegionScreen ) ，然后将各个窗口的可见区域画到一个主 layer 的相应部分，最后就拼接成了一个完整的屏幕，然后将主 layer 输送到 FB 显示。

参考
https://blog.csdn.net/haigand/article/details/90489336
https://blog.n0texpecterr0r.cn/2019/07/26/%E3%80%90android%E3%80%91framework%E7%AC%94%E8%AE%B0-bufferqueue/
https://blog.csdn.net/vviccc/article/details/104466960
https://zhuanlan.zhihu.com/p/62813895
BufferQueue详解 原理