前往小程序,Get更优阅读体验!
立即前往
首页
学习
活动
专区
工具
TVP
发布
社区首页 >专栏 >[096]图解HWC的合成策略

[096]图解HWC的合成策略

作者头像
王小二
发布2024-04-25 14:27:43
1110
发布2024-04-25 14:27:43
举报

背景

最近好几个网友都来问我HWC是根据什么条件来决定client合成还是device,作为之前一直"吹牛逼",说自己如何好学,如何积极回答网友问题的博主,这波必须安排,看完这篇文章,绝对让你明白。

本文参考实现来源于external/drm_hwcomposer,我相信别的厂家的思路也大差不差。

一、获取参与SF合成的所有layers

假设我们的所有可见的layers按照z轴,图中有7个layer这样子排列。

二、根据该屏幕支持的Usable Planes数量算出client合成的layer数量

假设该屏幕支持4个Planes,但是由于layer的数量大于4,因为需要保留一个Planes,用于client合成,也就是Framebuffersurface。 HWC只支持4-1=3个layer为device合成,需要找到连续7-3=4个layers作为client合成(代码分析2_1)

2.1 选择像素点之和最少的连续4个layers

如图,我们有了四个备选方案,我们要选择像素点个数之和最少的连续4个layers,我觉得这样子的策略,应该是减少GPU合成的工作量(代码分析2_2

2.2 最后的结果

假如第二个方案中,像素点个数之和最少,HWC最后返回的策略如下图。

小结

这个就是最简单的策略,但是接下来要在这个基础,引申出更加复杂的策略。

三、假如有layer指定要client合成

layer是可以指定client合成的,例如layer有圆角,当然还有很多情况,后面讲代码的时候会讲(代码分析3_0)。我们先假设指定client合成的layer为2,4。

第一个指定的client layer和最后一个指定的client layer之间的 layer 必须是变成client了(代码分析3_1),如下图:3就很惨的也被设置成client合成了

四、再次考虑Usable Planes数量算出client合成的layer的数量

按照中说的一样,我们还是需要找到连续的4个layer作为client合成,但是我们还的还得加个条件,包含中提到的2~4的三个layer

4.1 得到备选方案

这次我们只有两个备选方案了,因为2.1中提到的第1个和第4个方案都没有同时包含2~4的三个layer

4.2 选择像素点之和最少的连续4个layer的方案。

还是和中的策略一样,假如这次是2,3,4,5的像素点之和最少,最后得到的结果如下。

小结

到这里应该看明白了,其实图解策略就很简单了,再去结合代码看就比较容易了。

代码分析

代码量不多,我就全部贴上来了external/drm_hwcomposer/backend/Backend.cpp,文章中代码分析X_X对应下面的部分注释,关键是看懂这个函数的实现

代码语言:javascript
复制
//关键代码,返回client layer的start index和size。
std::tie(client_start, client_size) = GetClientLayers(display, layers);

带着我前面讲的策略去跟这个函数。

代码语言:javascript
复制
/*
 * Copyright (C) 2020 The Android Open Source Project
 *
 * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
 * you may not use this file except in compliance with the License.
 * You may obtain a copy of the License at
 *
 *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
 *
 * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
 * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
 * See the License for the specific language governing permissions and
 * limitations under the License.
 */

#include "Backend.h"

#include <climits>

#include "BackendManager.h"
#include "bufferinfo/BufferInfoGetter.h"

namespace android {

HWC2::Error Backend::ValidateDisplay(HwcDisplay *display, uint32_t *num_types,
                                     uint32_t *num_requests) {
  *num_types = 0;
  *num_requests = 0;

  auto layers = display->GetOrderLayersByZPos();

  int client_start = -1;
  size_t client_size = 0;

  if (display->ProcessClientFlatteningState(layers.size() <= 1)) {
    display->total_stats().frames_flattened_++;
    client_start = 0;
    client_size = layers.size();
    MarkValidated(layers, client_start, client_size);
  } else {
    std::tie(client_start, client_size) = GetClientLayers(display, layers);//关键代码,返回client layer的start id和size。

    MarkValidated(layers, client_start, client_size);

    bool testing_needed = !(client_start == 0 && client_size == layers.size());

    AtomicCommitArgs a_args = {.test_only = true};

    if (testing_needed &&
        display->CreateComposition(a_args) != HWC2::Error::None) {
      ++display->total_stats().failed_kms_validate_;
      client_start = 0;
      client_size = layers.size();
      MarkValidated(layers, 0, client_size);
    }
  }

  *num_types = client_size;

  display->total_stats().gpu_pixops_ += CalcPixOps(layers, client_start,
                                                   client_size);
  display->total_stats().total_pixops_ += CalcPixOps(layers, 0, layers.size());

  return *num_types != 0 ? HWC2::Error::HasChanges : HWC2::Error::None;
}

std::tuple<int, size_t> Backend::GetClientLayers(
    HwcDisplay *display, const std::vector<HwcLayer *> &layers) {
  int client_start = -1;
  size_t client_size = 0;

  for (size_t z_order = 0; z_order < layers.size(); ++z_order) {
    if (IsClientLayer(display, layers[z_order])) {
      if (client_start < 0)
        client_start = (int)z_order;
      client_size = (z_order - client_start) + 1;
    }
  }//代码分析3_1

  return GetExtraClientRange(display, layers, client_start, client_size);//扩大额外的需要为client的layers
}

//代码分析3_0
//判断layer是不是必须为client合成或者已经指定了client合成
bool Backend::IsClientLayer(HwcDisplay *display, HwcLayer *layer) {
  return !HardwareSupportsLayerType(layer->GetSfType()) ||
         !BufferInfoGetter::GetInstance()->IsHandleUsable(layer->GetBuffer()) ||
         display->color_transform_hint() != HAL_COLOR_TRANSFORM_IDENTITY ||
         (layer->RequireScalingOrPhasing() &&
          display->GetHwc2()->GetResMan().ForcedScalingWithGpu());
}

bool Backend::HardwareSupportsLayerType(HWC2::Composition comp_type) {
  return comp_type == HWC2::Composition::Device ||
         comp_type == HWC2::Composition::Cursor;
}

//计算连续几个layer的像素点之和
uint32_t Backend::CalcPixOps(const std::vector<HwcLayer *> &layers,
                             size_t first_z, size_t size) {
  uint32_t pixops = 0;
  for (size_t z_order = 0; z_order < layers.size(); ++z_order) {
    if (z_order >= first_z && z_order < first_z + size) {
      hwc_rect_t df = layers[z_order]->GetDisplayFrame();
      pixops += (df.right - df.left) * (df.bottom - df.top);
    }
  }
  return pixops;
}

//标记每个layer的合成策略,最后sf拿到的就是这个标记
void Backend::MarkValidated(std::vector<HwcLayer *> &layers,
                            size_t client_first_z, size_t client_size) {
  for (size_t z_order = 0; z_order < layers.size(); ++z_order) {
    if (z_order >= client_first_z && z_order < client_first_z + client_size)
      layers[z_order]->SetValidatedType(HWC2::Composition::Client);
    else
      layers[z_order]->SetValidatedType(HWC2::Composition::Device);
  }
}

std::tuple<int, int> Backend::GetExtraClientRange(
    HwcDisplay *display, const std::vector<HwcLayer *> &layers,
    int client_start, size_t client_size) {
  auto planes = display->GetPipe().GetUsablePlanes();
  size_t avail_planes = planes.size();//获取整个drm支持的planes的数量

  /*
   * If more layers then planes, save one plane
   * for client composited layers
   */
  if (avail_planes < display->layers().size())
    avail_planes--;//保留一个用于存放所有client合成的layer

  int extra_client = int(layers.size() - client_size) - int(avail_planes);//计算剩余需要成为client的数量
  //上面是代码分析2_1

  if (extra_client > 0) {
    int start = 0;
    size_t steps = 0;
    if (client_size != 0) {//有layer指定了client合成
      int prepend = std::min(client_start, extra_client);
      int append = std::min(int(layers.size()) -
                                int(client_start + client_size),
                            extra_client);
      start = client_start - (int)prepend;
      client_size += extra_client;
      steps = 1 + std::min(std::min(append, prepend),
                           int(layers.size()) - int(start + client_size));
    } else {//没有layer指定了client合成。代码分析
      client_size = extra_client;//剩余的都是client
      steps = 1 + layers.size() - extra_client;//计算硬件合成步伐
    }

    //选择像素之和最少的连续layers
    uint32_t gpu_pixops = UINT32_MAX;
    for (size_t i = 0; i < steps; i++) {
      uint32_t po = CalcPixOps(layers, start + i, client_size);
      if (po < gpu_pixops) {
        gpu_pixops = po;
        client_start = start + int(i);
      }
    } //代码分析2_2
  }

  return std::make_tuple(client_start, client_size);
}

// clang-format off
// NOLINTNEXTLINE(cppcoreguidelines-avoid-non-const-global-variables, cert-err58-cpp)
REGISTER_BACKEND("generic", Backend);
// clang-format on

}  // namespace android
本文参与 腾讯云自媒体分享计划,分享自作者个人站点/博客。
原始发表:2024-04-24,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 作者个人站点/博客 前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体分享计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
0 条评论
热度
最新
推荐阅读
目录
  • 背景
  • 一、获取参与SF合成的所有layers
  • 二、根据该屏幕支持的Usable Planes数量算出client合成的layer数量
    • 2.1 选择像素点之和最少的连续4个layers
      • 2.2 最后的结果
      • 小结
      • 三、假如有layer指定要client合成
      • 四、再次考虑Usable Planes数量算出client合成的layer的数量
        • 4.1 得到备选方案
          • 4.2 选择像素点之和最少的连续4个layer的方案。
          • 小结
          • 代码分析
          相关产品与服务
          腾讯云代码分析
          腾讯云代码分析(内部代号CodeDog)是集众多代码分析工具的云原生、分布式、高性能的代码综合分析跟踪管理平台,其主要功能是持续跟踪分析代码,观测项目代码质量,支撑团队传承代码文化。
          领券
          问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档