OpenFDE技术解析：我们做了一个可以让所有PC端gpu都能跑安卓应用的技术方案

先给不了解我们的小伙伴讲一下，我们是一个基于waydriod的可以同时跑安卓和linux应用的linux开源桌面，而我们最近一直在做的事情就是努力去适配更多硬件，让更多的机器都能跑起来安卓应用。而在硬件里面比较关键的是GPU。

因为众所周知，要让linux机器能跑安卓应用，不论你是用我们还是waydroid还是其他方式，都需要GPU含有安卓驱动才能用上图形硬件渲染加速。但是目前市面上能编译出安卓驱动的PC GPU只有Mesa支持的一些硬件，如amdgpu。其他更高性能的显卡要么不开源，要么未适配Android，这就是一个非常大的限制。

所以在此时，我们想到了基于LibHybris的EGL 融合的技术方案，一些喜欢玩机的朋友应该知道，这个技术方案原本是解决Arm开发版上有些硬件驱动只支持android，并不支持linux的问题。这个技术最早由Sailfish OS的团队开发出来，之后被ubuntu touch项目发现，被广泛使用来帮助在Linux 系统中使用Android的闭源硬件驱动（如摄像头，传感器），并试图通过这个技术让手机平板都能用上ubuntu系统。

所以，对于我们想要在不含安卓驱动gpu的机器上，用linux上跑安卓应用，是不是把调用链反过来就可以呢？接下来我来给大家讲解一下我们具体的实行方案——OpenFDE的EGL融合：

其实要想实现这一点，最开始摆在我们面前的有三个方案，分别是：

1. API转发：这个方案的优点是兼容性强，但缺点是因为所有数据都要经过一层转发，渲染纹理数据量大的3D游戏时性能较低。
2. 全虚拟化：优点是性能比api转发要强一些，但主要缺点是依赖virtio框架，不能单独部署给容器使用。另外其性能也慢于原生硬件，功能支持也受限于virtgpu的驱动。
3. 就是我们接下来要详细讲的的EGL融合了，使用这个方案不会有任何的性能损失，能够原生运行，唯一的缺点就是适配过程最繁琐。

在讲解技术方案之前，先要给大家讲解两个概念glibc和bionic，Glibc (GNU C Library) 是一个c语言运行的核心库，也是当前绝大多数linux发行版的一个基础核心库，主要提供了一些基础的API ( open, read, write, malloc, printf, getaddrinfo, dlopen等)给上层开发人员使用。

Bionic C是android使用的c语言运行的核心库，是Google为android设计的一个轻量级库，在glib-c基础上根据嵌入式设备的特点进行优化裁剪并根据android特点增加了一些功能，使其更小巧，速度更快。正是因为Android和Linux的核心c库不一样，所以导致Linux上的so库不能直接在Android系统上被调用。

有了这些基础概念之后，接下来来详细讲解一下我们的技术方案：

Android app jni方法的执行会需要动态库加载器去寻找和加载所需要的so库，在这一步我们将Android的动态库加载器扩展为可同时寻找android so库和linux so库。将两个加载器合并到一起实现更简单，有助于控制对库类型的搜索顺序（先搜索android库，再搜索linux库）。

接下来，如果gpu有安卓驱动支持的话，按白色模块调用链直接调用android so库和bionic c so库，从而成功运行安卓应用。

但是如果gpu没有安卓驱动，那就按蓝色模块调用链执行，链接器会寻找并调用Linux相关库来替代安卓库，跑安卓应用。由于有些库是系统相关的，所以它就没有对Android的支持。如libegl.so不支持android窗口系统，所以在调用Linux库之前，先调用为这个linux库写的android适配库。适配库的作用是补充原linux库不支持的功能和参数，然后调用linux库的原实现。最后在linux库调用gnu c库之前增加了一个gnu c库适配层。

为什么要加入一个适配层呢？

gnu动态库通常依赖libc.so.6基础库，使用多线程的GNU动态库还依赖libpthread.so.0基础库。这两个基础库里包含线程管理、IO操作、内存操作、共享变量等的管理，如果不加屏蔽直接使用，就会导致一个系统里有两个大脑，会出现数据不一致和地址不一致等错误。所以适配层可以使GNU动态库使用bionic的执行上下文，从而达到两个不同的动态库在同一个程序中执行的目的。

通过这个技术方案理论上我们就可以很好的在任意gpu上运行安卓应用。

待解决的问题

1. 不同的gpu厂家对gbm的支持度不一样。比如英伟达495驱动以下只支持EGLStreams
2. 另外还存在一些驱动，自己会创建特殊的设备文件，或有特殊的文件系统访问要求。而这些文件如果没映射到android文件系统，则会导致驱动无法正常工作。

这些问题我们还在解决中，如果有感兴趣的小伙伴愿意加入我们一起奋斗，或者对我们这个技术方案有疑问的话，欢迎后台留言～技术相关资料已经上传到了github上，感兴趣的小伙伴可以自取～