iOS:屏幕显示图像原理

最近无意中翻到一篇文章，讲述的是屏幕图像显示原理，以前我并不太关心这方面的理论，认为这仅仅是关乎于硬件的层面，对于我这种软件开发方面用处并不大。百无聊赖之下看了此篇文章后，收获不小。在这里为了温故而知新，浅谈一下我认为对自己比较重要的知识点。
屏幕显示图像的原理：从过去的CRT到现在的液晶显示器，成像的原理是一样的。

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（请原谅我盗个图，嘿嘿...）
看上图一目了然的能够大致看出成像的原理。成像的核心就是GPU为主导的，首先CPU计算好屏幕要显示的内容，将它提交给GPU，GPU开始渲染后将结果放入到帧缓冲区，随后视频控制器读取帧缓冲区的数据经过转换后传递过显示器显示。
画面撕裂的现象：但是GPU的渲染完成一个新的图像帧时，此时屏幕显示器只完成了上一帧的部分图像时，此时GPU刷新帧缓冲区时，这时就会出现画面撕裂的现象了。为了解决这个问题，GPU 通常有一个机制叫做垂直同步（简写也是 V-Sync），当开启垂直同步后，GPU 会等待显示器的 VSync 信号发出后，才进行新的一帧渲染和缓冲区更新。这样能解决画面撕裂现象，也增加了画面流畅度，但需要消费更多的计算资源，也会带来部分延迟。这里我困惑了，帧缓冲区难道只能放一帧的图像？为此我查了一下帧缓冲区的定义：帧缓冲存储器(Frame Buffer)：简称帧缓存或[显存]，它是屏幕所显示画面的一个直接映象，又称为位映射图(Bit Map)或光栅。帧缓存的每一[存储单元]对应屏幕上的一个像素，整个帧缓存对应一帧图像。
卡顿产生的原因：看图说话（再盗一下图）

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此图更为形象的反映了屏幕成像的原理流程是怎么样的。CPU计算显示内容，例如视图创建，布局计算、图片解码、文本绘制等。随后 CPU 会将计算好的内容提交到 GPU进行合成、渲染。随后 GPU 会把渲染结果提交到帧缓冲区去，等待VSync 信号到来时显示到屏幕上。如果此时下一个VSync 信号到来时，CPU或GPU都没有完成相应的工作时，则那一帧将会丢失，则就是我们看到屏幕卡顿的原因。
所以说，卡顿造成的原因通常是CPU和GPU导致的掉帧引起的，那么我们在编码的同时就会从这两方面去思考问题所在。