drmdisplaycompositor.cpp

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2015 The Android Open Source Project
   3  *
   4  * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
   5  * you may not use this file except in compliance with the License.
   6  * You may obtain a copy of the License at
   7  *
   8  *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
   9  *
  10  * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  11  * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
  12  * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  13  * See the License for the specific language governing permissions and
  14  * limitations under the License.
  15  */
  16
  17 #define ATRACE_TAG ATRACE_TAG_GRAPHICS
  18 #define LOG_TAG "hwc-drm-display-compositor"
  19
  20 #include "drmdisplaycompositor.h"
  21
  22 #include <pthread.h>
  23 #include <sched.h>
  24 #include <stdlib.h>
  25 #include <time.h>
  26 #include <sstream>
  27 #include <vector>
  28
  29 #include <cutils/log.h>
  30 #include <drm/drm_mode.h>
  31 #include <sync/sync.h>
  32 #include <utils/Trace.h>
  33
  34 #include "autolock.h"
  35 #include "drmcrtc.h"
  36 #include "drmplane.h"
  37 #include "drmresources.h"
  38 #include "glworker.h"
  39
  40 #define DRM_DISPLAY_COMPOSITOR_MAX_QUEUE_DEPTH 2
  41
  42 namespace android {
  43
  44 void SquashState::Init(DrmHwcLayer *layers, size_t num_layers) {
  45   generation_number_++;
  46   valid_history_ = 0;
  47   regions_.clear();
  48   last_handles_.clear();
  49
  50   std::vector<DrmHwcRect<int>> in_rects;
  51   for (size_t i = 0; i < num_layers; i++) {
  52     DrmHwcLayer *layer = &layers[i];
  53     in_rects.emplace_back(layer->display_frame);
  54     last_handles_.push_back(layer->sf_handle);
  55   }
  56
  57   std::vector<separate_rects::RectSet<uint64_t, int>> out_regions;
  58   separate_rects::separate_rects_64(in_rects, &out_regions);
  59
  60   for (const separate_rects::RectSet<uint64_t, int> &out_region : out_regions) {
  61     regions_.emplace_back();
  62     Region &region = regions_.back();
  63     region.rect = out_region.rect;
  64     region.layer_refs = out_region.id_set.getBits();
  65   }
  66 }
  67
  68 void SquashState::GenerateHistory(DrmHwcLayer *layers, size_t num_layers,
  69                                   std::vector<bool> &changed_regions) const {
  70   changed_regions.resize(regions_.size());
  71   if (num_layers != last_handles_.size()) {
  72     ALOGE("SquashState::GenerateHistory expected %zu layers but got %zu layers",
  73           last_handles_.size(), num_layers);
  74     return;
  75   }
  76   std::bitset<kMaxLayers> changed_layers;
  77   for (size_t i = 0; i < last_handles_.size(); i++) {
  78     DrmHwcLayer *layer = &layers[i];
  79     // Protected layers can't be squashed so we treat them as constantly
  80     // changing.
  81     if (layer->protected_usage() || last_handles_[i] != layer->sf_handle)
  82       changed_layers.set(i);
  83   }
  84
  85   for (size_t i = 0; i < regions_.size(); i++) {
  86     changed_regions[i] = (regions_[i].layer_refs & changed_layers).any();
  87   }
  88 }
  89
  90 void SquashState::StableRegionsWithMarginalHistory(
  91     const std::vector<bool> &changed_regions,
  92     std::vector<bool> &stable_regions) const {
  93   stable_regions.resize(regions_.size());
  94   for (size_t i = 0; i < regions_.size(); i++) {
  95     stable_regions[i] = !changed_regions[i] && is_stable(i);
  96   }
  97 }
  98
  99 void SquashState::RecordHistory(DrmHwcLayer *layers, size_t num_layers,
 100                                 const std::vector<bool> &changed_regions) {
 101   if (num_layers != last_handles_.size()) {
 102     ALOGE("SquashState::RecordHistory expected %zu layers but got %zu layers",
 103           last_handles_.size(), num_layers);
 104     return;
 105   }
 106   if (changed_regions.size() != regions_.size()) {
 107     ALOGE("SquashState::RecordHistory expected %zu regions but got %zu regions",
 108           regions_.size(), changed_regions.size());
 109     return;
 110   }
 111
 112   for (size_t i = 0; i < last_handles_.size(); i++) {
 113     DrmHwcLayer *layer = &layers[i];
 114     last_handles_[i] = layer->sf_handle;
 115   }
 116
 117   for (size_t i = 0; i < regions_.size(); i++) {
 118     regions_[i].change_history <<= 1;
 119     regions_[i].change_history.set(/* LSB */ 0, changed_regions[i]);
 120   }
 121
 122   valid_history_++;
 123 }
 124
 125 bool SquashState::RecordAndCompareSquashed(
 126     const std::vector<bool> &squashed_regions) {
 127   if (squashed_regions.size() != regions_.size()) {
 128     ALOGE(
 129         "SquashState::RecordAndCompareSquashed expected %zu regions but got "
 130         "%zu regions",
 131         regions_.size(), squashed_regions.size());
 132     return false;
 133   }
 134   bool changed = false;
 135   for (size_t i = 0; i < regions_.size(); i++) {
 136     if (regions_[i].squashed != squashed_regions[i]) {
 137       regions_[i].squashed = squashed_regions[i];
 138       changed = true;
 139     }
 140   }
 141   return changed;
 142 }
 143
 144 void SquashState::Dump(std::ostringstream *out) const {
 145   *out << "----SquashState generation=" << generation_number_
 146        << " history=" << valid_history_ << "\n"
 147        << "    Regions: count=" << regions_.size() << "\n";
 148   for (size_t i = 0; i < regions_.size(); i++) {
 149     const Region &region = regions_[i];
 150     *out << "      [" << i << "]"
 151          << " history=" << region.change_history << " rect";
 152     region.rect.Dump(out);
 153     *out << " layers=(";
 154     bool first = true;
 155     for (size_t layer_index = 0; layer_index < kMaxLayers; layer_index++) {
 156       if ((region.layer_refs &
 157            std::bitset<kMaxLayers>((size_t)1 << layer_index))
 158               .any()) {
 159         if (!first)
 160           *out << " ";
 161         first = false;
 162         *out << layer_index;
 163       }
 164     }
 165     *out << ")";
 166     if (region.squashed)
 167       *out << " squashed";
 168     *out << "\n";
 169   }
 170 }
 171
 172 static bool UsesSquash(const std::vector<DrmCompositionPlane> &comp_planes) {
 173   return std::any_of(comp_planes.begin(), comp_planes.end(),
 174                      [](const DrmCompositionPlane &plane) {
 175                        return plane.source_layer ==
 176                               DrmCompositionPlane::kSourceSquash;
 177                      });
 178 }
 179
 180 DrmDisplayCompositor::FrameWorker::FrameWorker(DrmDisplayCompositor *compositor)
 181     : Worker("frame-worker", HAL_PRIORITY_URGENT_DISPLAY),
 182       compositor_(compositor) {
 183 }
 184
 185 DrmDisplayCompositor::FrameWorker::~FrameWorker() {
 186 }
 187
 188 int DrmDisplayCompositor::FrameWorker::Init() {
 189   return InitWorker();
 190 }
 191
 192 void DrmDisplayCompositor::FrameWorker::QueueFrame(
 193     std::unique_ptr<DrmDisplayComposition> composition, int status) {
 194   Lock();
 195   FrameState frame;
 196   frame.composition = std::move(composition);
 197   frame.status = status;
 198   frame_queue_.push(std::move(frame));
 199   SignalLocked();
 200   Unlock();
 201 }
 202
 203 void DrmDisplayCompositor::FrameWorker::Routine() {
 204   int ret = Lock();
 205   if (ret) {
 206     ALOGE("Failed to lock worker, %d", ret);
 207     return;
 208   }
 209
 210   int wait_ret = 0;
 211   if (frame_queue_.empty()) {
 212     wait_ret = WaitForSignalOrExitLocked();
 213   }
 214
 215   FrameState frame;
 216   if (!frame_queue_.empty()) {
 217     frame = std::move(frame_queue_.front());
 218     frame_queue_.pop();
 219   }
 220
 221   ret = Unlock();
 222   if (ret) {
 223     ALOGE("Failed to unlock worker, %d", ret);
 224     return;
 225   }
 226
 227   if (wait_ret == -EINTR) {
 228     return;
 229   } else if (wait_ret) {
 230     ALOGE("Failed to wait for signal, %d", wait_ret);
 231     return;
 232   }
 233
 234   compositor_->ApplyFrame(std::move(frame.composition), frame.status);
 235 }
 236
 237 DrmDisplayCompositor::DrmDisplayCompositor()
 238     : drm_(NULL),
 239       display_(-1),
 240       worker_(this),
 241       frame_worker_(this),
 242       initialized_(false),
 243       active_(false),
 244       framebuffer_index_(0),
 245       squash_framebuffer_index_(0),
 246       dump_frames_composited_(0),
 247       dump_last_timestamp_ns_(0) {
 248   struct timespec ts;
 249   if (clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &ts))
 250     return;
 251   dump_last_timestamp_ns_ = ts.tv_sec * 1000 * 1000 * 1000 + ts.tv_nsec;
 252 }
 253
 254 DrmDisplayCompositor::~DrmDisplayCompositor() {
 255   if (!initialized_)
 256     return;
 257
 258   worker_.Exit();
 259   frame_worker_.Exit();
 260
 261   int ret = pthread_mutex_lock(&lock_);
 262   if (ret)
 263     ALOGE("Failed to acquire compositor lock %d", ret);
 264
 265   if (mode_.blob_id)
 266     drm_->DestroyPropertyBlob(mode_.blob_id);
 267   if (mode_.old_blob_id)
 268     drm_->DestroyPropertyBlob(mode_.old_blob_id);
 269
 270   while (!composite_queue_.empty()) {
 271     composite_queue_.front().reset();
 272     composite_queue_.pop();
 273   }
 274   active_composition_.reset();
 275
 276   ret = pthread_mutex_unlock(&lock_);
 277   if (ret)
 278     ALOGE("Failed to acquire compositor lock %d", ret);
 279
 280   pthread_mutex_destroy(&lock_);
 281 }
 282
 283 int DrmDisplayCompositor::Init(DrmResources *drm, int display) {
 284   drm_ = drm;
 285   display_ = display;
 286
 287   int ret = pthread_mutex_init(&lock_, NULL);
 288   if (ret) {
 289     ALOGE("Failed to initialize drm compositor lock %d\n", ret);
 290     return ret;
 291   }
 292   ret = worker_.Init();
 293   if (ret) {
 294     pthread_mutex_destroy(&lock_);
 295     ALOGE("Failed to initialize compositor worker %d\n", ret);
 296     return ret;
 297   }
 298   ret = frame_worker_.Init();
 299   if (ret) {
 300     pthread_mutex_destroy(&lock_);
 301     ALOGE("Failed to initialize frame worker %d\n", ret);
 302     return ret;
 303   }
 304
 305   initialized_ = true;
 306   return 0;
 307 }
 308
 309 std::unique_ptr<DrmDisplayComposition> DrmDisplayCompositor::CreateComposition()
 310     const {
 311   return std::unique_ptr<DrmDisplayComposition>(new DrmDisplayComposition());
 312 }
 313
 314 int DrmDisplayCompositor::QueueComposition(
 315     std::unique_ptr<DrmDisplayComposition> composition) {
 316   switch (composition->type()) {
 317     case DRM_COMPOSITION_TYPE_FRAME:
 318       if (!active_)
 319         return -ENODEV;
 320       break;
 321     case DRM_COMPOSITION_TYPE_DPMS:
 322       /*
 323        * Update the state as soon as we get it so we can start/stop queuing
 324        * frames asap.
 325        */
 326       active_ = (composition->dpms_mode() == DRM_MODE_DPMS_ON);
 327       break;
 328     case DRM_COMPOSITION_TYPE_MODESET:
 329       break;
 330     case DRM_COMPOSITION_TYPE_EMPTY:
 331       return 0;
 332     default:
 333       ALOGE("Unknown composition type %d/%d", composition->type(), display_);
 334       return -ENOENT;
 335   }
 336
 337   int ret = pthread_mutex_lock(&lock_);
 338   if (ret) {
 339     ALOGE("Failed to acquire compositor lock %d", ret);
 340     return ret;
 341   }
 342
 343   // Block the queue if it gets too large. Otherwise, SurfaceFlinger will start
 344   // to eat our buffer handles when we get about 1 second behind.
 345   while (composite_queue_.size() >= DRM_DISPLAY_COMPOSITOR_MAX_QUEUE_DEPTH) {
 346     pthread_mutex_unlock(&lock_);
 347     sched_yield();
 348     pthread_mutex_lock(&lock_);
 349   }
 350
 351   composite_queue_.push(std::move(composition));
 352
 353   ret = pthread_mutex_unlock(&lock_);
 354   if (ret) {
 355     ALOGE("Failed to release compositor lock %d", ret);
 356     return ret;
 357   }
 358
 359   worker_.Signal();
 360   return 0;
 361 }
 362
 363 std::tuple<uint32_t, uint32_t, int>
 364 DrmDisplayCompositor::GetActiveModeResolution() {
 365   DrmConnector *connector = drm_->GetConnectorForDisplay(display_);
 366   if (connector == NULL) {
 367     ALOGE("Failed to determine display mode: no connector for display %d",
 368           display_);
 369     return std::make_tuple(0, 0, -ENODEV);
 370   }
 371
 372   const DrmMode &mode = connector->active_mode();
 373   return std::make_tuple(mode.h_display(), mode.v_display(), 0);
 374 }
 375
 376 int DrmDisplayCompositor::PrepareFramebuffer(
 377     DrmFramebuffer &fb, DrmDisplayComposition *display_comp) {
 378   int ret = fb.WaitReleased(-1);
 379   if (ret) {
 380     ALOGE("Failed to wait for framebuffer release %d", ret);
 381     return ret;
 382   }
 383   uint32_t width, height;
 384   std::tie(width, height, ret) = GetActiveModeResolution();
 385   if (ret) {
 386     ALOGE(
 387         "Failed to allocate framebuffer because the display resolution could "
 388         "not be determined %d",
 389         ret);
 390     return ret;
 391   }
 392
 393   fb.set_release_fence_fd(-1);
 394   if (!fb.Allocate(width, height)) {
 395     ALOGE("Failed to allocate framebuffer with size %dx%d", width, height);
 396     return -ENOMEM;
 397   }
 398
 399   display_comp->layers().emplace_back();
 400   DrmHwcLayer &pre_comp_layer = display_comp->layers().back();
 401   pre_comp_layer.sf_handle = fb.buffer()->handle;
 402   pre_comp_layer.blending = DrmHwcBlending::kPreMult;
 403   pre_comp_layer.source_crop = DrmHwcRect<float>(0, 0, width, height);
 404   pre_comp_layer.display_frame = DrmHwcRect<int>(0, 0, width, height);
 405   ret = pre_comp_layer.buffer.ImportBuffer(fb.buffer()->handle,
 406                                            display_comp->importer());
 407   if (ret) {
 408     ALOGE("Failed to import framebuffer for display %d", ret);
 409     return ret;
 410   }
 411
 412   return ret;
 413 }
 414
 415 int DrmDisplayCompositor::ApplySquash(DrmDisplayComposition *display_comp) {
 416   int ret = 0;
 417
 418   DrmFramebuffer &fb = squash_framebuffers_[squash_framebuffer_index_];
 419   ret = PrepareFramebuffer(fb, display_comp);
 420   if (ret) {
 421     ALOGE("Failed to prepare framebuffer for squash %d", ret);
 422     return ret;
 423   }
 424
 425   std::vector<DrmCompositionRegion> &regions = display_comp->squash_regions();
 426   ret = pre_compositor_->Composite(display_comp->layers().data(),
 427                                    regions.data(), regions.size(), fb.buffer());
 428   pre_compositor_->Finish();
 429
 430   if (ret) {
 431     ALOGE("Failed to squash layers");
 432     return ret;
 433   }
 434
 435   ret = display_comp->CreateNextTimelineFence();
 436   if (ret <= 0) {
 437     ALOGE("Failed to create squash framebuffer release fence %d", ret);
 438     return ret;
 439   }
 440
 441   fb.set_release_fence_fd(ret);
 442   display_comp->SignalSquashDone();
 443
 444   return 0;
 445 }
 446
 447 int DrmDisplayCompositor::ApplyPreComposite(
 448     DrmDisplayComposition *display_comp) {
 449   int ret = 0;
 450
 451   DrmFramebuffer &fb = framebuffers_[framebuffer_index_];
 452   ret = PrepareFramebuffer(fb, display_comp);
 453   if (ret) {
 454     ALOGE("Failed to prepare framebuffer for pre-composite %d", ret);
 455     return ret;
 456   }
 457
 458   std::vector<DrmCompositionRegion> &regions = display_comp->pre_comp_regions();
 459   ret = pre_compositor_->Composite(display_comp->layers().data(),
 460                                    regions.data(), regions.size(), fb.buffer());
 461   pre_compositor_->Finish();
 462
 463   if (ret) {
 464     ALOGE("Failed to pre-composite layers");
 465     return ret;
 466   }
 467
 468   ret = display_comp->CreateNextTimelineFence();
 469   if (ret <= 0) {
 470     ALOGE("Failed to create pre-composite framebuffer release fence %d", ret);
 471     return ret;
 472   }
 473
 474   fb.set_release_fence_fd(ret);
 475   display_comp->SignalPreCompDone();
 476
 477   return 0;
 478 }
 479
 480 int DrmDisplayCompositor::DisablePlanes(DrmDisplayComposition *display_comp) {
 481   drmModePropertySetPtr pset = drmModePropertySetAlloc();
 482   if (!pset) {
 483     ALOGE("Failed to allocate property set");
 484     return -ENOMEM;
 485   }
 486
 487   int ret;
 488   std::vector<DrmCompositionPlane> &comp_planes =
 489       display_comp->composition_planes();
 490   for (DrmCompositionPlane &comp_plane : comp_planes) {
 491     DrmPlane *plane = comp_plane.plane;
 492     ret =
 493         drmModePropertySetAdd(pset, plane->id(), plane->crtc_property().id(),
 494                               0) ||
 495         drmModePropertySetAdd(pset, plane->id(), plane->fb_property().id(), 0);
 496     if (ret) {
 497       ALOGE("Failed to add plane %d disable to pset", plane->id());
 498       drmModePropertySetFree(pset);
 499       return ret;
 500     }
 501   }
 502
 503   ret = drmModePropertySetCommit(drm_->fd(), 0, drm_, pset);
 504   if (ret) {
 505     ALOGE("Failed to commit pset ret=%d\n", ret);
 506     drmModePropertySetFree(pset);
 507     return ret;
 508   }
 509
 510   drmModePropertySetFree(pset);
 511   return 0;
 512 }
 513
 514 int DrmDisplayCompositor::PrepareFrame(DrmDisplayComposition *display_comp) {
 515   int ret = 0;
 516
 517   std::vector<DrmHwcLayer> &layers = display_comp->layers();
 518   std::vector<DrmCompositionPlane> &comp_planes =
 519       display_comp->composition_planes();
 520   std::vector<DrmCompositionRegion> &squash_regions =
 521       display_comp->squash_regions();
 522   std::vector<DrmCompositionRegion> &pre_comp_regions =
 523       display_comp->pre_comp_regions();
 524
 525   int squash_layer_index = -1;
 526   if (squash_regions.size() > 0) {
 527     squash_framebuffer_index_ = (squash_framebuffer_index_ + 1) % 2;
 528     ret = ApplySquash(display_comp);
 529     if (ret)
 530       return ret;
 531
 532     squash_layer_index = layers.size() - 1;
 533   } else {
 534     if (UsesSquash(comp_planes)) {
 535       DrmFramebuffer &fb = squash_framebuffers_[squash_framebuffer_index_];
 536       layers.emplace_back();
 537       squash_layer_index = layers.size() - 1;
 538       DrmHwcLayer &squash_layer = layers.back();
 539       ret = squash_layer.buffer.ImportBuffer(fb.buffer()->handle,
 540                                              display_comp->importer());
 541       if (ret) {
 542         ALOGE("Failed to import old squashed framebuffer %d", ret);
 543         return ret;
 544       }
 545       squash_layer.sf_handle = fb.buffer()->handle;
 546       squash_layer.blending = DrmHwcBlending::kPreMult;
 547       squash_layer.source_crop = DrmHwcRect<float>(
 548           0, 0, squash_layer.buffer->width, squash_layer.buffer->height);
 549       squash_layer.display_frame = DrmHwcRect<int>(
 550           0, 0, squash_layer.buffer->width, squash_layer.buffer->height);
 551       ret = display_comp->CreateNextTimelineFence();
 552
 553       if (ret <= 0) {
 554         ALOGE("Failed to create squash framebuffer release fence %d", ret);
 555         return ret;
 556       }
 557
 558       fb.set_release_fence_fd(ret);
 559       ret = 0;
 560     }
 561   }
 562
 563   bool do_pre_comp = pre_comp_regions.size() > 0;
 564   int pre_comp_layer_index = -1;
 565   if (do_pre_comp) {
 566     ret = ApplyPreComposite(display_comp);
 567     if (ret)
 568       return ret;
 569
 570     pre_comp_layer_index = layers.size() - 1;
 571     framebuffer_index_ = (framebuffer_index_ + 1) % DRM_DISPLAY_BUFFERS;
 572   }
 573
 574   for (DrmCompositionPlane &comp_plane : comp_planes) {
 575     switch (comp_plane.source_layer) {
 576       case DrmCompositionPlane::kSourceSquash:
 577         comp_plane.source_layer = squash_layer_index;
 578         break;
 579       case DrmCompositionPlane::kSourcePreComp:
 580         if (!do_pre_comp) {
 581           ALOGE(
 582               "Can not use pre composite framebuffer with no pre composite "
 583               "regions");
 584           return -EINVAL;
 585         }
 586         comp_plane.source_layer = pre_comp_layer_index;
 587         break;
 588       default:
 589         break;
 590     }
 591   }
 592
 593   return ret;
 594 }
 595
 596 int DrmDisplayCompositor::CommitFrame(DrmDisplayComposition *display_comp,
 597                                       bool test_only) {
 598   ATRACE_CALL();
 599
 600   int ret = 0;
 601
 602   std::vector<DrmHwcLayer> &layers = display_comp->layers();
 603   std::vector<DrmCompositionPlane> &comp_planes =
 604       display_comp->composition_planes();
 605   std::vector<DrmCompositionRegion> &pre_comp_regions =
 606       display_comp->pre_comp_regions();
 607
 608   DrmFramebuffer *pre_comp_fb;
 609
 610   DrmConnector *connector = drm_->GetConnectorForDisplay(display_);
 611   if (!connector) {
 612     ALOGE("Could not locate connector for display %d", display_);
 613     return -ENODEV;
 614   }
 615   DrmCrtc *crtc = drm_->GetCrtcForDisplay(display_);
 616   if (!crtc) {
 617     ALOGE("Could not locate crtc for display %d", display_);
 618     return -ENODEV;
 619   }
 620
 621   drmModePropertySetPtr pset = drmModePropertySetAlloc();
 622   if (!pset) {
 623     ALOGE("Failed to allocate property set");
 624     return -ENOMEM;
 625   }
 626
 627   if (mode_.needs_modeset) {
 628     ret = drmModePropertySetAdd(pset, crtc->id(), crtc->mode_property().id(),
 629                                 mode_.blob_id) ||
 630           drmModePropertySetAdd(pset, connector->id(),
 631                                 connector->crtc_id_property().id(), crtc->id());
 632     if (ret) {
 633       ALOGE("Failed to add blob %d to pset", mode_.blob_id);
 634       drmModePropertySetFree(pset);
 635       return ret;
 636     }
 637   }
 638
 639   for (DrmCompositionPlane &comp_plane : comp_planes) {
 640     DrmPlane *plane = comp_plane.plane;
 641     DrmCrtc *crtc = comp_plane.crtc;
 642
 643     int fb_id = -1;
 644     DrmHwcRect<int> display_frame;
 645     DrmHwcRect<float> source_crop;
 646     uint64_t rotation = 0;
 647     uint64_t alpha = 0xFF;
 648     switch (comp_plane.source_layer) {
 649       case DrmCompositionPlane::kSourceNone:
 650         break;
 651       case DrmCompositionPlane::kSourceSquash:
 652         ALOGE("Actual source layer index expected for squash layer");
 653         break;
 654       case DrmCompositionPlane::kSourcePreComp:
 655         ALOGE("Actual source layer index expected for pre-comp layer");
 656         break;
 657       default: {
 658         if (comp_plane.source_layer >= layers.size()) {
 659           ALOGE("Source layer index %zu out of bounds %zu",
 660                 comp_plane.source_layer, layers.size());
 661           break;
 662         }
 663         DrmHwcLayer &layer = layers[comp_plane.source_layer];
 664         if (!test_only && layer.acquire_fence.get() >= 0) {
 665           int acquire_fence = layer.acquire_fence.get();
 666           for (int i = 0; i < kAcquireWaitTries; ++i) {
 667             ret = sync_wait(acquire_fence, kAcquireWaitTimeoutMs);
 668             if (ret)
 669               ALOGW("Acquire fence %d wait %d failed (%d). Total time %d",
 670                     acquire_fence, i, ret, (i + 1) * kAcquireWaitTimeoutMs);
 671           }
 672           if (ret) {
 673             ALOGE("Failed to wait for acquire %d/%d", acquire_fence, ret);
 674             break;
 675           }
 676           layer.acquire_fence.Close();
 677         }
 678         if (!layer.buffer) {
 679           ALOGE("Expected a valid framebuffer for pset");
 680           break;
 681         }
 682         fb_id = layer.buffer->fb_id;
 683         display_frame = layer.display_frame;
 684         source_crop = layer.source_crop;
 685         if (layer.blending == DrmHwcBlending::kPreMult)
 686           alpha = layer.alpha;
 687
 688         rotation = 0;
 689         if (layer.transform & DrmHwcTransform::kFlipH)
 690           rotation |= 1 << DRM_REFLECT_X;
 691         if (layer.transform & DrmHwcTransform::kFlipV)
 692           rotation |= 1 << DRM_REFLECT_Y;
 693         if (layer.transform & DrmHwcTransform::kRotate90)
 694           rotation |= 1 << DRM_ROTATE_90;
 695         else if (layer.transform & DrmHwcTransform::kRotate180)
 696           rotation |= 1 << DRM_ROTATE_180;
 697         else if (layer.transform & DrmHwcTransform::kRotate270)
 698           rotation |= 1 << DRM_ROTATE_270;
 699       }
 700     }
 701
 702     // Disable the plane if there's no framebuffer
 703     if (fb_id < 0) {
 704       ret = drmModePropertySetAdd(pset, plane->id(),
 705                                   plane->crtc_property().id(), 0) ||
 706             drmModePropertySetAdd(pset, plane->id(), plane->fb_property().id(),
 707                                   0);
 708       if (ret) {
 709         ALOGE("Failed to add plane %d disable to pset", plane->id());
 710         break;
 711       }
 712       continue;
 713     }
 714
 715     // TODO: Once we have atomic test, this should fall back to GL
 716     if (rotation && plane->rotation_property().id() == 0) {
 717       ALOGE("Rotation is not supported on plane %d", plane->id());
 718       ret = -EINVAL;
 719       break;
 720     }
 721
 722     // TODO: Once we have atomic test, this should fall back to GL
 723     if (alpha != 0xFF && plane->alpha_property().id() == 0) {
 724       ALOGE("Alpha is not supported on plane %d", plane->id());
 725       ret = -EINVAL;
 726       break;
 727     }
 728
 729     ret =
 730         drmModePropertySetAdd(pset, plane->id(), plane->crtc_property().id(),
 731                               crtc->id()) ||
 732         drmModePropertySetAdd(pset, plane->id(), plane->fb_property().id(),
 733                               fb_id) ||
 734         drmModePropertySetAdd(pset, plane->id(), plane->crtc_x_property().id(),
 735                               display_frame.left) ||
 736         drmModePropertySetAdd(pset, plane->id(), plane->crtc_y_property().id(),
 737                               display_frame.top) ||
 738         drmModePropertySetAdd(pset, plane->id(), plane->crtc_w_property().id(),
 739                               display_frame.right - display_frame.left) ||
 740         drmModePropertySetAdd(pset, plane->id(), plane->crtc_h_property().id(),
 741                               display_frame.bottom - display_frame.top) ||
 742         drmModePropertySetAdd(pset, plane->id(), plane->src_x_property().id(),
 743                               (int)(source_crop.left) << 16) ||
 744         drmModePropertySetAdd(pset, plane->id(), plane->src_y_property().id(),
 745                               (int)(source_crop.top) << 16) ||
 746         drmModePropertySetAdd(pset, plane->id(), plane->src_w_property().id(),
 747                               (int)(source_crop.right - source_crop.left)
 748                                   << 16) ||
 749         drmModePropertySetAdd(pset, plane->id(), plane->src_h_property().id(),
 750                               (int)(source_crop.bottom - source_crop.top)
 751                                   << 16);
 752     if (ret) {
 753       ALOGE("Failed to add plane %d to set", plane->id());
 754       break;
 755     }
 756
 757     if (plane->rotation_property().id()) {
 758       ret = drmModePropertySetAdd(pset, plane->id(),
 759                                   plane->rotation_property().id(), rotation);
 760       if (ret) {
 761         ALOGE("Failed to add rotation property %d to plane %d",
 762               plane->rotation_property().id(), plane->id());
 763         break;
 764       }
 765     }
 766
 767     if (plane->alpha_property().id()) {
 768       ret = drmModePropertySetAdd(pset, plane->id(),
 769                                   plane->alpha_property().id(), alpha);
 770       if (ret) {
 771         ALOGE("Failed to add alpha property %d to plane %d",
 772               plane->alpha_property().id(), plane->id());
 773         break;
 774       }
 775     }
 776   }
 777
 778 out:
 779   if (!ret) {
 780     uint32_t flags = DRM_MODE_ATOMIC_ALLOW_MODESET;
 781     if (test_only)
 782       flags |= DRM_MODE_ATOMIC_TEST_ONLY;
 783
 784     ret = drmModePropertySetCommit(drm_->fd(), flags, drm_, pset);
 785     if (ret) {
 786       if (test_only)
 787         ALOGI("Commit test pset failed ret=%d\n", ret);
 788       else
 789         ALOGE("Failed to commit pset ret=%d\n", ret);
 790       drmModePropertySetFree(pset);
 791       return ret;
 792     }
 793   }
 794   if (pset)
 795     drmModePropertySetFree(pset);
 796
 797   if (!test_only && mode_.needs_modeset) {
 798     ret = drm_->DestroyPropertyBlob(mode_.old_blob_id);
 799     if (ret) {
 800       ALOGE("Failed to destroy old mode property blob %lld/%d",
 801             mode_.old_blob_id, ret);
 802       return ret;
 803     }
 804
 805     /* TODO: Add dpms to the pset when the kernel supports it */
 806     ret = ApplyDpms(display_comp);
 807     if (ret) {
 808       ALOGE("Failed to apply DPMS after modeset %d\n", ret);
 809       return ret;
 810     }
 811
 812     connector->set_active_mode(mode_.mode);
 813     mode_.old_blob_id = mode_.blob_id;
 814     mode_.blob_id = 0;
 815     mode_.needs_modeset = false;
 816   }
 817
 818   return ret;
 819 }
 820
 821 int DrmDisplayCompositor::ApplyDpms(DrmDisplayComposition *display_comp) {
 822   DrmConnector *conn = drm_->GetConnectorForDisplay(display_);
 823   if (!conn) {
 824     ALOGE("Failed to get DrmConnector for display %d", display_);
 825     return -ENODEV;
 826   }
 827
 828   const DrmProperty &prop = conn->dpms_property();
 829   int ret = drmModeConnectorSetProperty(drm_->fd(), conn->id(), prop.id(),
 830                                         display_comp->dpms_mode());
 831   if (ret) {
 832     ALOGE("Failed to set DPMS property for connector %d", conn->id());
 833     return ret;
 834   }
 835   return 0;
 836 }
 837
 838 std::tuple<int, uint32_t> DrmDisplayCompositor::CreateModeBlob(
 839     const DrmMode &mode) {
 840   struct drm_mode_modeinfo drm_mode;
 841   memset(&drm_mode, 0, sizeof(drm_mode));
 842   mode.ToDrmModeModeInfo(&drm_mode);
 843
 844   uint32_t id = 0;
 845   int ret = drm_->CreatePropertyBlob(&drm_mode,
 846                                      sizeof(struct drm_mode_modeinfo), &id);
 847   if (ret) {
 848     ALOGE("Failed to create mode property blob %d", ret);
 849     return std::make_tuple(ret, 0);
 850   }
 851   ALOGE("Create blob_id %ld\n", id);
 852   return std::make_tuple(ret, id);
 853 }
 854
 855 void DrmDisplayCompositor::ApplyFrame(
 856     std::unique_ptr<DrmDisplayComposition> composition, int status) {
 857   int ret = status;
 858
 859   if (!ret)
 860     ret = CommitFrame(composition.get(), false);
 861
 862   if (ret) {
 863     ALOGE("Composite failed for display %d", display_);
 864
 865     // Disable the hw used by the last active composition. This allows us to
 866     // signal the release fences from that composition to avoid hanging.
 867     if (DisablePlanes(active_composition_.get()))
 868       return;
 869   }
 870   ++dump_frames_composited_;
 871
 872   if (active_composition_)
 873     active_composition_->SignalCompositionDone();
 874
 875   ret = pthread_mutex_lock(&lock_);
 876   if (ret)
 877     ALOGE("Failed to acquire lock for active_composition swap");
 878
 879   active_composition_.swap(composition);
 880
 881   if (!ret)
 882     ret = pthread_mutex_unlock(&lock_);
 883   if (ret)
 884     ALOGE("Failed to release lock for active_composition swap");
 885 }
 886
 887 int DrmDisplayCompositor::Composite() {
 888   ATRACE_CALL();
 889
 890   if (!pre_compositor_) {
 891     pre_compositor_.reset(new GLWorkerCompositor());
 892     int ret = pre_compositor_->Init();
 893     if (ret) {
 894       ALOGE("Failed to initialize OpenGL compositor %d", ret);
 895       return ret;
 896     }
 897   }
 898
 899   int ret = pthread_mutex_lock(&lock_);
 900   if (ret) {
 901     ALOGE("Failed to acquire compositor lock %d", ret);
 902     return ret;
 903   }
 904   if (composite_queue_.empty()) {
 905     ret = pthread_mutex_unlock(&lock_);
 906     if (ret)
 907       ALOGE("Failed to release compositor lock %d", ret);
 908     return ret;
 909   }
 910
 911   std::unique_ptr<DrmDisplayComposition> composition(
 912       std::move(composite_queue_.front()));
 913
 914   composite_queue_.pop();
 915
 916   ret = pthread_mutex_unlock(&lock_);
 917   if (ret) {
 918     ALOGE("Failed to release compositor lock %d", ret);
 919     return ret;
 920   }
 921
 922   switch (composition->type()) {
 923     case DRM_COMPOSITION_TYPE_FRAME:
 924       ret = PrepareFrame(composition.get());
 925       if (ret) {
 926         ALOGE("Failed to prepare frame for display %d", display_);
 927         return ret;
 928       }
 929       // Send the composition to the kernel to ensure we can commit it. This is
 930       // just a test, it won't actually commit the frame. If the kernel rejects
 931       // it, squash the frame into one layer and use the squashed composition
 932       ret = CommitFrame(composition.get(), true);
 933       if (ret) {
 934         ALOGI("Commit test failed, squashing frame for display %d", display_);
 935         std::unique_ptr<DrmDisplayComposition> squashed = CreateComposition();
 936         ret = SquashFrame(composition.get(), squashed.get());
 937         if (!ret) {
 938           composition = std::move(squashed);
 939         } else {
 940           ALOGE("Failed to squash frame for display %d", display_);
 941           return ret;
 942         }
 943       }
 944       frame_worker_.QueueFrame(std::move(composition), ret);
 945       break;
 946     case DRM_COMPOSITION_TYPE_DPMS:
 947       ret = ApplyDpms(composition.get());
 948       if (ret)
 949         ALOGE("Failed to apply dpms for display %d", display_);
 950       return ret;
 951     case DRM_COMPOSITION_TYPE_MODESET:
 952       mode_.mode = composition->display_mode();
 953       if (mode_.blob_id)
 954         drm_->DestroyPropertyBlob(mode_.blob_id);
 955       std::tie(ret, mode_.blob_id) = CreateModeBlob(mode_.mode);
 956       if (ret) {
 957         ALOGE("Failed to create mode blob for display %d", display_);
 958         return ret;
 959       }
 960       mode_.needs_modeset = true;
 961       return 0;
 962     default:
 963       ALOGE("Unknown composition type %d", composition->type());
 964       return -EINVAL;
 965   }
 966
 967   return ret;
 968 }
 969
 970 bool DrmDisplayCompositor::HaveQueuedComposites() const {
 971   int ret = pthread_mutex_lock(&lock_);
 972   if (ret) {
 973     ALOGE("Failed to acquire compositor lock %d", ret);
 974     return false;
 975   }
 976
 977   bool empty_ret = !composite_queue_.empty();
 978
 979   ret = pthread_mutex_unlock(&lock_);
 980   if (ret) {
 981     ALOGE("Failed to release compositor lock %d", ret);
 982     return false;
 983   }
 984
 985   return empty_ret;
 986 }
 987
 988 int DrmDisplayCompositor::SquashAll() {
 989   AutoLock lock(&lock_, "compositor");
 990   int ret = lock.Lock();
 991   if (ret)
 992     return ret;
 993
 994   if (!active_composition_)
 995     return 0;
 996
 997   std::unique_ptr<DrmDisplayComposition> comp = CreateComposition();
 998   ret = SquashFrame(active_composition_.get(), comp.get());
 999
1000   // ApplyFrame needs the lock
1001   lock.Unlock();
1002
1003   if (!ret)
1004     ApplyFrame(std::move(comp), 0);
1005
1006   return ret;
1007 }
1008
1009 // Returns:
1010 //   - 0 if src is successfully squashed into dst
1011 //   - -EALREADY if the src is already squashed
1012 //   - Appropriate error if the squash fails
1013 int DrmDisplayCompositor::SquashFrame(DrmDisplayComposition *src,
1014                                       DrmDisplayComposition *dst) {
1015   if (src->type() != DRM_COMPOSITION_TYPE_FRAME)
1016     return -ENOTSUP;
1017
1018   std::vector<DrmCompositionPlane> &src_planes = src->composition_planes();
1019   std::vector<DrmHwcLayer> &src_layers = src->layers();
1020
1021   // Make sure there is more than one layer to squash.
1022   size_t src_planes_with_layer = std::count_if(
1023       src_planes.begin(), src_planes.end(), [](DrmCompositionPlane &p) {
1024         return p.source_layer <= DrmCompositionPlane::kSourceLayerMax;
1025       });
1026   if (src_planes_with_layer <= 1)
1027     return -EALREADY;
1028
1029   int pre_comp_layer_index;
1030
1031   int ret = dst->Init(drm_, src->crtc(), src->importer(), src->frame_no());
1032   if (ret) {
1033     ALOGE("Failed to init squash all composition %d", ret);
1034     return ret;
1035   }
1036
1037   std::vector<DrmPlane *> primary_planes;
1038   std::vector<DrmPlane *> fake_overlay_planes;
1039   std::vector<DrmHwcLayer> dst_layers;
1040   for (DrmCompositionPlane &comp_plane : src_planes) {
1041     // Composition planes without DRM planes should never happen
1042     if (comp_plane.plane == NULL) {
1043       ALOGE("Skipping squash all because of NULL plane");
1044       ret = -EINVAL;
1045       goto move_layers_back;
1046     }
1047
1048     if (comp_plane.source_layer == DrmCompositionPlane::kSourceNone)
1049       continue;
1050
1051     // Out of range layers should never happen. If they do, somebody probably
1052     // forgot to replace the symbolic names (kSourceSquash, kSourcePreComp) with
1053     // real ones.
1054     if (comp_plane.source_layer >= src_layers.size()) {
1055       ALOGE("Skipping squash all because of out of range source layer %zu",
1056             comp_plane.source_layer);
1057       ret = -EINVAL;
1058       goto move_layers_back;
1059     }
1060
1061     DrmHwcLayer &layer = src_layers[comp_plane.source_layer];
1062
1063     // Squashing protected layers is impossible.
1064     if (layer.protected_usage()) {
1065       ret = -ENOTSUP;
1066       goto move_layers_back;
1067     }
1068
1069     // The OutputFds point to freed memory after hwc_set returns. They are
1070     // returned to the default to prevent DrmDisplayComposition::Plan from
1071     // filling the OutputFds.
1072     layer.release_fence = OutputFd();
1073     dst_layers.emplace_back(std::move(layer));
1074
1075     if (comp_plane.plane->type() == DRM_PLANE_TYPE_PRIMARY &&
1076         primary_planes.size() == 0)
1077       primary_planes.push_back(comp_plane.plane);
1078     else
1079       dst->AddPlaneDisable(comp_plane.plane);
1080   }
1081
1082   ret = dst->SetLayers(dst_layers.data(), dst_layers.size(), false);
1083   if (ret) {
1084     ALOGE("Failed to set layers for squash all composition %d", ret);
1085     goto move_layers_back;
1086   }
1087
1088   ret =
1089       dst->Plan(NULL /* SquashState */, &primary_planes, &fake_overlay_planes);
1090   if (ret) {
1091     ALOGE("Failed to plan for squash all composition %d", ret);
1092     goto move_layers_back;
1093   }
1094
1095   ret = ApplyPreComposite(dst);
1096   if (ret) {
1097     ALOGE("Failed to pre-composite for squash all composition %d", ret);
1098     goto move_layers_back;
1099   }
1100
1101   pre_comp_layer_index = dst->layers().size() - 1;
1102   framebuffer_index_ = (framebuffer_index_ + 1) % DRM_DISPLAY_BUFFERS;
1103
1104   for (DrmCompositionPlane &plane : dst->composition_planes())
1105     if (plane.source_layer == DrmCompositionPlane::kSourcePreComp)
1106       plane.source_layer = pre_comp_layer_index;
1107
1108   return 0;
1109
1110 // TODO(zachr): think of a better way to transfer ownership back to the active
1111 // composition.
1112 move_layers_back:
1113   for (size_t plane_index = 0;
1114        plane_index < src_planes.size() && plane_index < dst_layers.size();
1115        plane_index++) {
1116     size_t source_layer_index = src_planes[plane_index].source_layer;
1117     src_layers[source_layer_index] = std::move(dst_layers[plane_index]);
1118   }
1119
1120   return ret;
1121 }
1122
1123 void DrmDisplayCompositor::Dump(std::ostringstream *out) const {
1124   int ret = pthread_mutex_lock(&lock_);
1125   if (ret)
1126     return;
1127
1128   uint64_t num_frames = dump_frames_composited_;
1129   dump_frames_composited_ = 0;
1130
1131   struct timespec ts;
1132   ret = clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, &ts);
1133   if (ret) {
1134     pthread_mutex_unlock(&lock_);
1135     return;
1136   }
1137
1138   uint64_t cur_ts = ts.tv_sec * 1000 * 1000 * 1000 + ts.tv_nsec;
1139   uint64_t num_ms = (cur_ts - dump_last_timestamp_ns_) / (1000 * 1000);
1140   float fps = num_ms ? (num_frames * 1000.0f) / (num_ms) : 0.0f;
1141
1142   *out << "--DrmDisplayCompositor[" << display_
1143        << "]: num_frames=" << num_frames << " num_ms=" << num_ms
1144        << " fps=" << fps << "\n";
1145
1146   dump_last_timestamp_ns_ = cur_ts;
1147
1148   if (active_composition_)
1149     active_composition_->Dump(out);
1150
1151   squash_state_.Dump(out);
1152
1153   pthread_mutex_unlock(&lock_);
1154 }
1155 }