SurfaceFlinger的硬件Vsync深入分析-千里马android framework车机手机系统开发

本文主要是介绍SurfaceFlinger的硬件Vsync深入分析-千里马android framework车机手机系统开发,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

背景:

学过或者你看过surfaceflinger相关文章同学都知道,vsync其实都是由surfaceflinger软件层面进行模拟的,但是软件模拟有可能会有误差或偏差,这个时候就需要有个硬件vsync帮忙校准。
故才会在surfaceflinger的systrace出现如下校准波形图,这个可以看到硬件vsync开启后才有hw的vsync的脉冲产生,这个刚好可以看到成对的一上一下脉冲刚好6个,也就是经常看到的6个周期的,经过这个6个硬件vsync的校准后,软件vsync就可以调整正常。
在这里插入图片描述但是。。。一切一切都是好像是这么一回事,具体怎么就产生这些硬件vsync的波形的呢?硬件vsync为啥说他来自硬件呢?怎么就来自硬件呢?好像一切都好虚是不是,那不是肯定的吗?那么今天就来彻底解密一下这个硬件vsync的执行哈,注意下面很多kernel驱动相关代码。。。。。具体相关代码付费课学员直接就会配套有哈。
更多framework实战课可以加我V:androidframework007

在这里插入图片描述

surfaceflinger端硬件Vsync的调用trace:

这个相对很好看到如下图所示:
在这里插入图片描述明显看到这个东西实际是hal进程通过跨进程回调到了surfaceflinger进程的,那么就来看看hal部分

hal端的回调硬件Vsync堆栈

首先来看看我们的trace图形,这个直接surfaceflinger箭头点击一跳就可以了
在这里插入图片描述这个时候就到了graphic的hal进程相关trace图形如下
在这里插入图片描述

可以看到这个确实是hal端的SDM_EventThread线程进行调用的,这里按着代码一直追的化追到如下地方了:

11-04 23:21:53.200   977  1065 D Vsync   : #00 pc 000000000003b65c  /vendor/lib64/hw/hwcomposer.msm8998.so (sdm::HWCCallbacks::Vsync(unsigned long, long)+76)
11-04 23:21:53.200   977  1065 D Vsync   : #01 pc 000000000002f9c8  /vendor/lib64/hw/hwcomposer.msm8998.so (sdm::HWCDisplay::VSync(sdm::DisplayEventVSync const&)+28)
11-04 23:21:53.200   977  1065 D Vsync   : #02 pc 000000000002c818  /vendor/lib64/libsdmcore.so (non-virtual thunk to sdm::DisplayPrimary::VSync(long)+68)
11-04 23:21:53.200   977  1065 D Vsync   : #03 pc 0000000000048dc8  /vendor/lib64/libsdmcore.so (sdm::HWEvents::DisplayEventHandler()+288)
11-04 23:21:53.200   977  1065 D Vsync   : #04 pc 0000000000048b60  /vendor/lib64/libsdmcore.so (sdm::HWEvents::DisplayEventThread(void*)+16)
11-04 23:21:53.200   977  1065 D Vsync   : #05 pc 00000000000b63b0  /apex/com.android.runtime/lib64/bionic/libc.so (__pthread_start(void*)+208)
11-04 23:21:53.200   977  1065 D Vsync   : #06 pc 00000000000530b8  /apex/com.android.runtime/lib64/bionic/libc.so (__start_thread+64)

这里就来从最根部的地方开始看到底hal的这个事件是谁触发的?是hal直接和硬件通讯?哈哈,想想也不可能是吧,因为hal进程也是个应用空间的程序而已,无法直接操作硬件。直接上代码揭晓答案:


//初始化相关的poll的fd
pollfd HWEvents::InitializePollFd(HWEventData *event_data) {char node_path[kMaxStringLength] = {0};char data[kMaxStringLength] = {0};pollfd poll_fd = {0};poll_fd.fd = -1;if (event_data->event_type == HWEvent::EXIT) {// Create an eventfd to be used to unblock the poll system call when// a thread is exiting.poll_fd.fd = Sys::eventfd_(0, 0);poll_fd.events |= POLLIN;exit_fd_ = poll_fd.fd;} else {snprintf(node_path, sizeof(node_path), "%s%d/%s", fb_path_, fb_num_,map_event_to_node_[event_data->event_type]);poll_fd.fd = Sys::open_(node_path, O_RDONLY);poll_fd.events |= POLLPRI | POLLERR;}if (poll_fd.fd < 0) {DLOGW("open failed for display=%d event=%s, error=%s", fb_num_,map_event_to_node_[event_data->event_type], strerror(errno));return poll_fd;}// Read once on all fds to clear data on all fds.Sys::pread_(poll_fd.fd, data , kMaxStringLength, 0);return poll_fd;
}
//设置相关的event_type解析方法
DisplayError HWEvents::SetEventParser(HWEvent event_type, HWEventData *event_data) {DisplayError error = kErrorNone;switch (event_type) {case HWEvent::VSYNC:event_data->event_parser = &HWEvents::HandleVSync;break;case HWEvent::IDLE_NOTIFY:event_data->event_parser = &HWEvents::HandleIdleTimeout;break;case HWEvent::EXIT:event_data->event_parser = &HWEvents::HandleThreadExit;break;case HWEvent::SHOW_BLANK_EVENT:event_data->event_parser = &HWEvents::HandleBlank;break;case HWEvent::THERMAL_LEVEL:event_data->event_parser = &HWEvents::HandleThermal;break;case HWEvent::IDLE_POWER_COLLAPSE:event_data->event_parser = &HWEvents::HandleIdlePowerCollapse;break;default:error = kErrorParameters;break;}return error;
}void HWEvents::PopulateHWEventData() {for (uint32_t i = 0; i < event_list_.size(); i++) {HWEventData event_data;event_data.event_type = event_list_[i];SetEventParser(event_list_[i], &event_data);poll_fds_[i] = InitializePollFd(&event_data);event_data_list_.push_back(event_data);}
}DisplayError HWEvents::Init(int fb_num, HWEventHandler *event_handler,const vector<HWEvent> &event_list) {
//创建线程执行循环pollif (pthread_create(&event_thread_, NULL, &DisplayEventThread, this) < 0) {DLOGE("Failed to start %s, error = %s", event_thread_name_.c_str());return kErrorResources;}return kErrorNone;
}void* HWEvents::DisplayEventThread(void *context) {if (context) {return reinterpret_cast<HWEvents *>(context)->DisplayEventHandler();}return NULL;
}
//真的线程执行体
void* HWEvents::DisplayEventHandler() {char data[kMaxStringLength] = {0};prctl(PR_SET_NAME, event_thread_name_.c_str(), 0, 0, 0);setpriority(PRIO_PROCESS, 0, kThreadPriorityUrgent);//一直循环poll中的数据while (!exit_threads_) {int error = Sys::poll_(poll_fds_.data(), UINT32(event_list_.size()), -1);if (error <= 0) {DLOGW("poll failed. error = %s", strerror(errno));continue;}//poll跳出阻塞说明有数据,识别数据执行相关调用的操作for (uint32_t event = 0; event < event_list_.size(); event++) {pollfd &poll_fd = poll_fds_[event];if (event_list_.at(event) == HWEvent::EXIT) {if ((poll_fd.revents & POLLIN) && (Sys::read_(poll_fd.fd, data, kMaxStringLength) > 0)) {(this->*(event_data_list_[event]).event_parser)(data);}} else {if ((poll_fd.revents & POLLPRI) &&(Sys::pread_(poll_fd.fd, data, kMaxStringLength, 0) > 0)) {(this->*(event_data_list_[event]).event_parser)(data);}}}}pthread_exit(0);return NULL;
}
//会回调到这个方法
void HWEvents::HandleVSync(char *data) {int64_t timestamp = 0;if (!strncmp(data, "VSYNC=", strlen("VSYNC="))) {timestamp = strtoll(data + strlen("VSYNC="), NULL, 0);}event_handler_->VSync(timestamp);
}}  // namespace sdm

上面代码有注释,大家是不是看到熟悉的poll,是不是学了马哥跨进程专题后,这个都不是事分分钟可以看的懂这个逻辑,核心的就是观察相关的vsync的fd,有数据变化了,读取,属于vsync了就触发相关的,vsync回调,这个就是hal的vsync回调

总结其实hal的vsync回调也是监听的fd而已,没啥特殊,其实你说surfaceflinger是不是也可以监听fd直接拿不就行了么。。。哈哈哈确实可以,不过毕竟各个硬件厂商实现不一样,你不能保证其他家也这样实现,所以hal就是这个另一个作用就是解耦system 的aosp部分和vendor厂商的变化部分。

但是问题又来了,请问是谁触发了这个fd有数据的啊?

kernel进行fd的数据通知:

上面hal监听的fd来自哪里?其实大家猜想肯定应该是内核,因为毕竟是硬件vsync,所以可以触碰硬件东西当然是我们的内核驱动。这里最后找到如下代码:
drivers/video/fbdev/msm/mdss_mdp_overlay.c

//中断中调用的
/* function is called in irq context should have minimum processing */
static void mdss_mdp_overlay_handle_vsync(struct mdss_mdp_ctl *ctl,ktime_t t)
{dump_stack();ATRACE_BEGIN("mdss_mdp_overlay_handle_vsync");struct msm_fb_data_type *mfd = NULL;struct mdss_overlay_private *mdp5_data = NULL;if (!ctl) {pr_err("ctl is NULL\n");return;}mfd = ctl->mfd;if (!mfd || !mfd->mdp.private1) {pr_warn("Invalid handle for vsync\n");return;}mdp5_data = mfd_to_mdp5_data(mfd);if (!mdp5_data) {pr_err("mdp5_data is NULL\n");return;}pr_debug("vsync on fb%d play_cnt=%d\n", mfd->index, ctl->play_cnt);mdp5_data->vsync_time = t;sysfs_notify_dirent(mdp5_data->vsync_event_sd);//进行的fd数据通知ATRACE_END("mdss_mdp_overlay_handle_vsync");
}

驱动是vsync是靠相关的硬件中断触发的,具体的call stack如下:

11-05 00:24:24.470     0     0 I Call trace:  
11-05 00:24:24.470     0     0 I         : [<ffffff91f4c8a874>] dump_backtrace+0x0/0x3a8
11-05 00:24:24.470     0     0 I         : [<ffffff91f4c8a86c>] show_stack+0x14/0x1c
11-05 00:24:24.470     0     0 I         : [<ffffff91f50280d0>] dump_stack+0xe4/0x11c
11-05 00:24:24.470     0     0 I         : [<ffffff91f51037b4>] mdss_mdp_overlay_handle_vsync+0x20/0x1dc
11-05 00:24:24.470     0     0 I         : [<ffffff91f50f26d0>] mdss_mdp_cmd_readptr_done+0x154/0x33c
11-05 00:24:24.470     0     0 I         : [<ffffff91f50b9534>] mdss_mdp_isr+0x140/0x3bc
11-05 00:24:24.470     0     0 I         : [<ffffff91f5164d94>] mdss_irq_dispatch+0x50/0x68
11-05 00:24:24.470     0     0 I         : [<ffffff91f50c15cc>] mdss_irq_handler+0x84/0x1c0
11-05 00:24:24.470     0     0 I         : [<ffffff91f4d1a92c>] handle_irq_event_percpu+0x78/0x28c
11-05 00:24:24.470     0     0 I         : [<ffffff91f4d1abc8>] handle_irq_event+0x44/0x74
11-05 00:24:24.470     0     0 I         : [<ffffff91f4d1e714>] handle_fasteoi_irq+0xd8/0x1b0
11-05 00:24:24.470     0     0 I         : [<ffffff91f4d1a118>] __handle_domain_irq+0x7c/0xbc
11-05 00:24:24.470     0     0 I         : [<ffffff91f4c811d0>] gic_handle_irq+0x80/0x144

这里通过的给内核kernel打上trace结合看如下:
在这里插入图片描述
是不是结合trace看起来很方便,就可以清晰知道了整个调用流程:
硬件触发 kernel中断方法,写入对于的fd
—》hal进程监听fd,然后解析回调vsync进行跨进程通讯
----》surfaceflinger收到hal跨进程调用,改变自己相关的参数,调整自己软件vsync

这篇关于SurfaceFlinger的硬件Vsync深入分析-千里马android framework车机手机系统开发的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/354372

相关文章

不懂推荐算法也能设计推荐系统

本文以商业化应用推荐为例,告诉我们不懂推荐算法的产品,也能从产品侧出发, 设计出一款不错的推荐系统。 相信很多新手产品,看到算法二字,多是懵圈的。 什么排序算法、最短路径等都是相对传统的算法(注:传统是指科班出身的产品都会接触过)。但对于推荐算法,多数产品对着网上搜到的资源,都会无从下手。特别当某些推荐算法 和 “AI”扯上关系后,更是加大了理解的难度。 但,不了解推荐算法,就无法做推荐系

这15个Vue指令,让你的项目开发爽到爆

1. V-Hotkey 仓库地址: github.com/Dafrok/v-ho… Demo: 戳这里 https://dafrok.github.io/v-hotkey 安装: npm install --save v-hotkey 这个指令可以给组件绑定一个或多个快捷键。你想要通过按下 Escape 键后隐藏某个组件,按住 Control 和回车键再显示它吗?小菜一碟: <template

基于人工智能的图像分类系统

目录 引言项目背景环境准备 硬件要求软件安装与配置系统设计 系统架构关键技术代码示例 数据预处理模型训练模型预测应用场景结论 1. 引言 图像分类是计算机视觉中的一个重要任务,目标是自动识别图像中的对象类别。通过卷积神经网络(CNN)等深度学习技术,我们可以构建高效的图像分类系统,广泛应用于自动驾驶、医疗影像诊断、监控分析等领域。本文将介绍如何构建一个基于人工智能的图像分类系统,包括环境

水位雨量在线监测系统概述及应用介绍

在当今社会,随着科技的飞速发展,各种智能监测系统已成为保障公共安全、促进资源管理和环境保护的重要工具。其中,水位雨量在线监测系统作为自然灾害预警、水资源管理及水利工程运行的关键技术,其重要性不言而喻。 一、水位雨量在线监测系统的基本原理 水位雨量在线监测系统主要由数据采集单元、数据传输网络、数据处理中心及用户终端四大部分构成,形成了一个完整的闭环系统。 数据采集单元:这是系统的“眼睛”,

Hadoop企业开发案例调优场景

需求 (1)需求:从1G数据中,统计每个单词出现次数。服务器3台,每台配置4G内存,4核CPU,4线程。 (2)需求分析: 1G / 128m = 8个MapTask;1个ReduceTask;1个mrAppMaster 平均每个节点运行10个 / 3台 ≈ 3个任务(4    3    3) HDFS参数调优 (1)修改:hadoop-env.sh export HDFS_NAMENOD

嵌入式QT开发:构建高效智能的嵌入式系统

摘要: 本文深入探讨了嵌入式 QT 相关的各个方面。从 QT 框架的基础架构和核心概念出发,详细阐述了其在嵌入式环境中的优势与特点。文中分析了嵌入式 QT 的开发环境搭建过程,包括交叉编译工具链的配置等关键步骤。进一步探讨了嵌入式 QT 的界面设计与开发,涵盖了从基本控件的使用到复杂界面布局的构建。同时也深入研究了信号与槽机制在嵌入式系统中的应用,以及嵌入式 QT 与硬件设备的交互,包括输入输出设

OpenHarmony鸿蒙开发( Beta5.0)无感配网详解

1、简介 无感配网是指在设备联网过程中无需输入热点相关账号信息,即可快速实现设备配网,是一种兼顾高效性、可靠性和安全性的配网方式。 2、配网原理 2.1 通信原理 手机和智能设备之间的信息传递,利用特有的NAN协议实现。利用手机和智能设备之间的WiFi 感知订阅、发布能力,实现了数字管家应用和设备之间的发现。在完成设备间的认证和响应后,即可发送相关配网数据。同时还支持与常规Sof

JAVA智听未来一站式有声阅读平台听书系统小程序源码

智听未来,一站式有声阅读平台听书系统 🌟&nbsp;开篇:遇见未来,从“智听”开始 在这个快节奏的时代,你是否渴望在忙碌的间隙,找到一片属于自己的宁静角落?是否梦想着能随时随地,沉浸在知识的海洋,或是故事的奇幻世界里?今天,就让我带你一起探索“智听未来”——这一站式有声阅读平台听书系统,它正悄悄改变着我们的阅读方式,让未来触手可及! 📚&nbsp;第一站:海量资源,应有尽有 走进“智听

活用c4d官方开发文档查询代码

当你问AI助手比如豆包,如何用python禁止掉xpresso标签时候,它会提示到 这时候要用到两个东西。https://developers.maxon.net/论坛搜索和开发文档 比如这里我就在官方找到正确的id描述 然后我就把参数标签换过来

Android实现任意版本设置默认的锁屏壁纸和桌面壁纸(两张壁纸可不一致)

客户有些需求需要设置默认壁纸和锁屏壁纸  在默认情况下 这两个壁纸是相同的  如果需要默认的锁屏壁纸和桌面壁纸不一样 需要额外修改 Android13实现 替换默认桌面壁纸: 将图片文件替换frameworks/base/core/res/res/drawable-nodpi/default_wallpaper.*  (注意不能是bmp格式) 替换默认锁屏壁纸: 将图片资源放入vendo