AOSP架构
下面列出了图中使用的术语的定义：
- Android 应用
仅使用 Android API 开发的应用。Google Play 商店广泛用于查找和下载 Android 应用，不过也有许多其他替代方案。在某些情况下，设备制造商可能希望预安装 Android 应用以支持设备的核心功能。 - 特权应用
使用 Android 和系统 API 组合创建的应用。这些应用必须作为特权应用预安装在设备上。 设备制造商应用 结合使用 Android API、系统 API 并直接访问 Android 框架实现而创建的应用。由于设备制造商可能会直接访问 Android 框架中的不稳定的 API，因此这些应用必须预安装在设备上，并且只能在设备的系统软件更新时进行更新。 - 系统 API
系统 API 表示仅供合作伙伴和 OEM 纳入捆绑应用的 Android API。这些 API 在源代码中被标记为 @SystemApi。 - Android API
Android API 是面向第三方 Android 应用开发者的公开 API。 - Android 框架
构建应用所依据的一组 Java 类、接口和其他预编译代码。框架的某些部分可通过使用 Android API 公开访问。框架的其他部分只能由 OEM 通过系统 API 来访问。Android 框架代码在应用进程内运行。 - 系统服务
系统服务是重点突出的模块化组件，例如 system_server、SurfaceFlinger 和 MediaService。Android 框架 API 提供的功能可以与系统服务进行通信，以访问底层硬件。 - Android 运行时 (ART)
AOSP 提供的 Java 运行时环境。 ART 会将应用的字节码转换为由设备运行时环境执行的处理器专有指令。 - 硬件抽象层 (HAL)
HAL 是一个抽象层，其中包含硬件供应商要实现的标准接口。HAL 让 Android 无需关注较低级别的驱动程序实现。借助 HAL，您可以顺利实现相关功能，而不会影响或更改更高级别的系统。 - 原生守护程序和库
该层中的原生守护程序包括 init、healthd、logd 和 storaged。这些守护程序直接与内核或其他接口进行交互，并且不依赖于基于用户空间的 HAL 实现。
该层中的原生库包括 libc、liblog、libutils、libbinder 和 libselinux。这些原生库直接与内核或其他接口进行交互，并且不依赖于基于用户空间的 HAL 实现。
- 内核
内核是任何操作系统的中心部分，并与设备上的底层硬件进行通信。尽可能将 AOSP 内核拆分为与硬件无关的模块和特定于供应商的模块。
以上是谷歌官网的介绍，下面再给一张架构图，可以更清晰了解各层结构位置。
图像架构
图像系统是android中重要模块，包含java、native、kernel部分，在 Android 平台上创建的每个窗口都由 Surface 提供支持。所有被渲染的可见 Surface 都被 SurfaceFlinger 合成到屏幕。 下图展示图像系统涉及的关键组件。
主要组件如下所述：
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图像流生产方
图像流生产方可以是生成图形缓冲区以供消耗的任何内容。例如 OpenGL ES、Canvas 2D 和 mediaserver 视频解码器。 -
图像流消耗方
图像流的最常见消耗方是 SurfaceFlinger，该系统服务会消耗当前可见的 Surface，并使用窗口管理器中提供的信息将它们合成到屏幕。SurfaceFlinger 是可以修改所显示部分内容的唯一服务。SurfaceFlinger 使用 OpenGL 和 Hardware Composer 来合成一组 Surface。
其他 OpenGL ES 应用也可以消耗图像流，例如相机应用会消耗相机预览图像流。非 GL 应用也可以是使用方，例如 ImageReader 类。
- 硬件混合渲染器
显示子系统的硬件抽象实现。SurfaceFlinger 可以将某些合成工作委托给硬件混合渲染器，以分担 OpenGL 和 GPU 上的工作量。SurfaceFlinger 只是充当另一个 OpenGL ES 客户端。因此，在 SurfaceFlinger 将一个或两个缓冲区合成到第三个缓冲区中的过程中，它会使用 OpenGL ES。这会让合成的功耗比通过 GPU 执行所有计算时更低。
硬件混合渲染器 HAL 则进行另一半的工作，是所有 Android 图形渲染的中心点。Hardware Composer 必须支持事件，其中之一是 VSYNC（另一个是支持即插即用 HDMI 的热插拔）。
- Gralloc
需要使用显存分配器 (Gralloc) 来分配图像生产方请求的内存。
图像常用组件
每位开发者都应了解有关 Surface、SurfaceHolder、EGLSurface、SurfaceView、GLSurfaceView、SurfaceTexture、TextureView、SurfaceFlinger 和 Vulkan 的知识。
低级别组件
- BufferQueue 和 gralloc
BufferQueue 将可生成图形数据缓冲区的组件（生产者）连接到接受数据以便进行显示或进一步处理的组件（消费者）。通过供应商专用 HAL 接口实现的 gralloc 内存分配器将用于执行缓冲区分配任务。 - SurfaceFlinger、Hardware Composer 和虚拟显示屏
SurfaceFlinger 接受来自多个源的数据缓冲区，然后将它们进行合成并发送到显示屏。Hardware Composer HAL (HWC) 确定使用可用硬件合成缓冲区的最有效的方法，虚拟显示屏使合成输出可在系统内使用（录制屏幕或通过网络发送屏幕）。 - Surface、Canvas 和 SurfaceHolder
Surface 可生成一个通常由 SurfaceFlinger 使用的缓冲区队列。当渲染到 Surface 上时，结果最终将出现在传送给消费者的缓冲区中。Canvas API 提供一种软件实现方法（支持硬件加速），用于直接在 Surface 上绘图（OpenGL ES 的低级别替代方案）。与视图有关的任何内容均涉及到 SurfaceHolder，其 API 可用于获取和设置 Surface 参数（如大小和格式）。 - EGLSurface 和 OpenGL ES
OpenGL ES (GLES) 定义了旨在与 EGL 结合使用的图形渲染 API。EGI 是一个通过操作系统创建和访问窗口的库（要绘制纹理多边形，请使用 GLES 调用；要将渲染应用到屏幕上，请使用 EGL 调用）。此页还介绍了 ANativeWindow，它是 Java Surface 类的 C/C++ 等价类，用于通过原生代码创建 EGL 窗口表面。 - Vulkan
Vulkan 是一种用于高性能 3D 图形的低开销、跨平台 API。与 OpenGL ES 一样，Vulkan 提供用于在应用中创建高质量实时图形的工具。Vulkan 的优势包括降低 CPU 开销以及支持 SPIR-V 二进制中间语言。
高级别组件
- SurfaceView 和 GLSurfaceView
SurfaceView 结合了 Surface 和 View。SurfaceView 的 View 组件由 SurfaceFlinger（而不是应用）合成，从而可以通过单独的线程/进程渲染，并与应用界面渲染隔离。GLSurfaceView 提供了用于管理 EGL 上下文、线程间通信以及与 activity 生命周期的交互的帮助程序类（但不是必须使用 GLES）。 - SurfaceTexture
SurfaceTexture 将 Surface 和 GLES 纹理相结合来创建 BufferQueue，而您的应用是 BufferQueue 的消费者。当生产者将新的缓冲区排入队列时，它会通知您的应用。您的应用会依次释放先前占用的缓冲区，从队列中获取新缓冲区并执行 EGL 调用，从而使 GLES 可将此缓冲区作为外部纹理使用。Android 7.0 添加了对安全纹理视频播放的支持，以便对受保护的视频内容进行 GPU 后处理。 - TextureView
TextureView 结合了 View 和 SurfaceTexture。TextureView 对 SurfaceTexture 进行包装，并负责响应回调以及获取新的缓冲区。在绘图时，TextureView 使用最近收到的缓冲区的内容作为其数据源，根据 View 状态指示，在它应该渲染的任何位置和以它应该采用的任何渲染方式进行渲染。View 合成始终通过 GLES 来执行，这意味着内容更新可能会导致其他 View 元素重绘。
简单理解高级别组件是应用层使用的组件，低级别组件是framwwork层使用的组件。图像系统学习主要还是学习低级别组件。
