hwcomposer.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 LOG_TAG "hwcomposer-drm"
  18
  19 #include "drm_hwcomposer.h"
  20 #include "drmresources.h"
  21 #include "importer.h"
  22 #include "vsyncworker.h"
  23
  24 #include <errno.h>
  25 #include <fcntl.h>
  26 #include <list>
  27 #include <map>
  28 #include <pthread.h>
  29 #include <stdlib.h>
  30 #include <sys/param.h>
  31 #include <sys/resource.h>
  32 #include <xf86drm.h>
  33 #include <xf86drmMode.h>
  34
  35 #include <cutils/log.h>
  36 #include <cutils/properties.h>
  37 #include <hardware/hardware.h>
  38 #include <hardware/hwcomposer.h>
  39 #include <sw_sync.h>
  40 #include <sync/sync.h>
  41
  42 #define UM_PER_INCH 25400
  43
  44 namespace android {
  45
  46 typedef struct hwc_drm_display {
  47   struct hwc_context_t *ctx;
  48   int display;
  49
  50   std::vector<uint32_t> config_ids;
  51
  52   VSyncWorker vsync_worker;
  53 } hwc_drm_display_t;
  54
  55 struct hwc_context_t {
  56   // map of display:hwc_drm_display_t
  57   typedef std::map<int, hwc_drm_display_t> DisplayMap;
  58   typedef DisplayMap::iterator DisplayMapIter;
  59
  60   hwc_context_t() : procs(NULL), importer(NULL) {
  61   }
  62
  63   ~hwc_context_t() {
  64     delete importer;
  65   }
  66
  67   hwc_composer_device_1_t device;
  68   hwc_procs_t const *procs;
  69
  70   DisplayMap displays;
  71   DrmResources drm;
  72   Importer *importer;
  73 };
  74
  75 static int hwc_prepare(hwc_composer_device_1_t *dev, size_t num_displays,
  76                        hwc_display_contents_1_t **display_contents) {
  77   // XXX: Once we have a GL compositor, just make everything HWC_OVERLAY
  78   struct hwc_context_t *ctx = (struct hwc_context_t *)&dev->common;
  79   Composition *composition =
  80       ctx->drm.compositor()->CreateComposition(ctx->importer);
  81   if (!composition) {
  82     ALOGE("Drm composition init failed");
  83     return -EINVAL;
  84   }
  85
  86   for (int i = 0; i < (int)num_displays; ++i) {
  87     if (!display_contents[i])
  88       continue;
  89
  90     int num_layers = display_contents[i]->numHwLayers;
  91     int num_planes = composition->GetRemainingLayers(i, num_layers);
  92
  93     // XXX: Should go away with atomic modeset
  94     DrmCrtc *crtc = ctx->drm.GetCrtcForDisplay(i);
  95     if (!crtc) {
  96       ALOGE("No crtc for display %d", i);
  97       delete composition;
  98       return -ENODEV;
  99     }
 100     if (crtc->requires_modeset())
 101       num_planes = 0;
 102
 103     for (int j = std::max(0, num_layers - num_planes); j < num_layers; j++) {
 104       if (j >= num_planes)
 105         break;
 106
 107       hwc_layer_1_t *layer = &display_contents[i]->hwLayers[j];
 108       if (layer->compositionType == HWC_FRAMEBUFFER)
 109         layer->compositionType = HWC_OVERLAY;
 110     }
 111   }
 112
 113   delete composition;
 114   return 0;
 115 }
 116
 117 static void hwc_set_cleanup(size_t num_displays,
 118                             hwc_display_contents_1_t **display_contents,
 119                             Composition *composition) {
 120   for (int i = 0; i < (int)num_displays; ++i) {
 121     if (!display_contents[i])
 122       continue;
 123
 124     hwc_display_contents_1_t *dc = display_contents[i];
 125     for (size_t j = 0; j < dc->numHwLayers; ++j) {
 126       hwc_layer_1_t *layer = &dc->hwLayers[j];
 127       if (layer->acquireFenceFd >= 0) {
 128         close(layer->acquireFenceFd);
 129         layer->acquireFenceFd = -1;
 130       }
 131     }
 132     if (dc->outbufAcquireFenceFd >= 0) {
 133       close(dc->outbufAcquireFenceFd);
 134       dc->outbufAcquireFenceFd = -1;
 135     }
 136   }
 137
 138   delete composition;
 139 }
 140
 141 static int hwc_add_layer(int display, hwc_context_t *ctx, hwc_layer_1_t *layer,
 142                          Composition *composition) {
 143   hwc_drm_bo_t bo;
 144   int ret = ctx->importer->ImportBuffer(layer->handle, &bo);
 145   if (ret) {
 146     ALOGE("Failed to import handle to bo %d", ret);
 147     return ret;
 148   }
 149
 150   ret = composition->AddLayer(display, layer, &bo);
 151   if (!ret)
 152     return 0;
 153
 154   int destroy_ret = ctx->importer->ReleaseBuffer(&bo);
 155   if (destroy_ret)
 156     ALOGE("Failed to destroy buffer %d", destroy_ret);
 157
 158   return ret;
 159 }
 160
 161 static int hwc_set(hwc_composer_device_1_t *dev, size_t num_displays,
 162                    hwc_display_contents_1_t **display_contents) {
 163   struct hwc_context_t *ctx = (struct hwc_context_t *)&dev->common;
 164   Composition *composition =
 165       ctx->drm.compositor()->CreateComposition(ctx->importer);
 166   if (!composition) {
 167     ALOGE("Drm composition init failed");
 168     hwc_set_cleanup(num_displays, display_contents, NULL);
 169     return -EINVAL;
 170   }
 171
 172   int ret;
 173   for (int i = 0; i < (int)num_displays; ++i) {
 174     if (!display_contents[i])
 175       continue;
 176
 177     DrmCrtc *crtc = ctx->drm.GetCrtcForDisplay(i);
 178     if (!crtc) {
 179       ALOGE("No crtc for display %d", i);
 180       hwc_set_cleanup(num_displays, display_contents, composition);
 181       return -ENODEV;
 182     }
 183
 184     hwc_display_contents_1_t *dc = display_contents[i];
 185     unsigned num_layers = dc->numHwLayers;
 186     unsigned num_planes = composition->GetRemainingLayers(i, num_layers);
 187     bool use_target = false;
 188     // XXX: We don't need to check for modeset required with atomic modeset
 189     if (crtc->requires_modeset() || num_layers > num_planes)
 190       use_target = true;
 191
 192     // XXX: Won't need to worry about FB_TARGET with GL Compositor
 193     for (int j = 0; use_target && j < (int)num_layers; ++j) {
 194       hwc_layer_1_t *layer = &dc->hwLayers[j];
 195       if (layer->compositionType != HWC_FRAMEBUFFER_TARGET)
 196         continue;
 197
 198       ret = hwc_add_layer(i, ctx, layer, composition);
 199       if (ret) {
 200         ALOGE("Add layer failed %d", ret);
 201         hwc_set_cleanup(num_displays, display_contents, composition);
 202         return ret;
 203       }
 204       --num_planes;
 205       break;
 206     }
 207
 208     for (int j = 0; num_planes && j < (int)num_layers; ++j) {
 209       hwc_layer_1_t *layer = &dc->hwLayers[j];
 210       if (layer->compositionType != HWC_OVERLAY)
 211         continue;
 212
 213       ret = hwc_add_layer(i, ctx, layer, composition);
 214       if (ret) {
 215         ALOGE("Add layer failed %d", ret);
 216         hwc_set_cleanup(num_displays, display_contents, composition);
 217         return ret;
 218       }
 219       --num_planes;
 220     }
 221   }
 222
 223   ret = ctx->drm.compositor()->QueueComposition(composition);
 224   if (ret) {
 225     ALOGE("Failed to queue the composition");
 226     hwc_set_cleanup(num_displays, display_contents, composition);
 227     return ret;
 228   }
 229   hwc_set_cleanup(num_displays, display_contents, NULL);
 230   return ret;
 231 }
 232
 233 static int hwc_event_control(struct hwc_composer_device_1 *dev, int display,
 234                              int event, int enabled) {
 235   if (event != HWC_EVENT_VSYNC || (enabled != 0 && enabled != 1))
 236     return -EINVAL;
 237
 238   struct hwc_context_t *ctx = (struct hwc_context_t *)&dev->common;
 239   hwc_drm_display_t *hd = &ctx->displays[display];
 240   return hd->vsync_worker.VSyncControl(enabled);
 241 }
 242
 243 static int hwc_set_power_mode(struct hwc_composer_device_1 *dev, int display,
 244                               int mode) {
 245   struct hwc_context_t *ctx = (struct hwc_context_t *)&dev->common;
 246
 247   uint64_t dpmsValue = 0;
 248   switch (mode) {
 249     case HWC_POWER_MODE_OFF:
 250       dpmsValue = DRM_MODE_DPMS_OFF;
 251       break;
 252
 253     /* We can't support dozing right now, so go full on */
 254     case HWC_POWER_MODE_DOZE:
 255     case HWC_POWER_MODE_DOZE_SUSPEND:
 256     case HWC_POWER_MODE_NORMAL:
 257       dpmsValue = DRM_MODE_DPMS_ON;
 258       break;
 259   };
 260   return ctx->drm.SetDpmsMode(display, dpmsValue);
 261 }
 262
 263 static int hwc_query(struct hwc_composer_device_1 * /* dev */, int what,
 264                      int *value) {
 265   switch (what) {
 266     case HWC_BACKGROUND_LAYER_SUPPORTED:
 267       *value = 0; /* TODO: We should do this */
 268       break;
 269     case HWC_VSYNC_PERIOD:
 270       ALOGW("Query for deprecated vsync value, returning 60Hz");
 271       *value = 1000 * 1000 * 1000 / 60;
 272       break;
 273     case HWC_DISPLAY_TYPES_SUPPORTED:
 274       *value = HWC_DISPLAY_PRIMARY | HWC_DISPLAY_EXTERNAL;
 275       break;
 276   }
 277   return 0;
 278 }
 279
 280 static void hwc_register_procs(struct hwc_composer_device_1 *dev,
 281                                hwc_procs_t const *procs) {
 282   struct hwc_context_t *ctx = (struct hwc_context_t *)&dev->common;
 283
 284   ctx->procs = procs;
 285
 286   for (hwc_context_t::DisplayMapIter iter = ctx->displays.begin();
 287        iter != ctx->displays.end(); ++iter) {
 288     iter->second.vsync_worker.SetProcs(procs);
 289   }
 290 }
 291
 292 static int hwc_get_display_configs(struct hwc_composer_device_1 *dev,
 293                                    int display, uint32_t *configs,
 294                                    size_t *num_configs) {
 295   if (!*num_configs)
 296     return 0;
 297
 298   struct hwc_context_t *ctx = (struct hwc_context_t *)&dev->common;
 299   hwc_drm_display_t *hd = &ctx->displays[display];
 300   hd->config_ids.clear();
 301
 302   DrmConnector *connector = ctx->drm.GetConnectorForDisplay(display);
 303   if (!connector) {
 304     ALOGE("Failed to get connector for display %d", display);
 305     return -ENODEV;
 306   }
 307
 308   int ret = connector->UpdateModes();
 309   if (ret) {
 310     ALOGE("Failed to update display modes %d", ret);
 311     return ret;
 312   }
 313
 314   for (DrmConnector::ModeIter iter = connector->begin_modes();
 315        iter != connector->end_modes(); ++iter) {
 316     size_t idx = hd->config_ids.size();
 317     if (idx == *num_configs)
 318       break;
 319     hd->config_ids.push_back(iter->id());
 320     configs[idx] = iter->id();
 321   }
 322   *num_configs = hd->config_ids.size();
 323   return *num_configs == 0 ? -1 : 0;
 324 }
 325
 326 static int hwc_get_display_attributes(struct hwc_composer_device_1 *dev,
 327                                       int display, uint32_t config,
 328                                       const uint32_t *attributes,
 329                                       int32_t *values) {
 330   struct hwc_context_t *ctx = (struct hwc_context_t *)&dev->common;
 331   DrmConnector *c = ctx->drm.GetConnectorForDisplay(display);
 332   if (!c) {
 333     ALOGE("Failed to get DrmConnector for display %d", display);
 334     return -ENODEV;
 335   }
 336   DrmMode mode;
 337   for (DrmConnector::ModeIter iter = c->begin_modes(); iter != c->end_modes();
 338        ++iter) {
 339     if (iter->id() == config) {
 340       mode = *iter;
 341       break;
 342     }
 343   }
 344   if (mode.id() == 0) {
 345     ALOGE("Failed to find active mode for display %d", display);
 346     return -ENOENT;
 347   }
 348
 349   uint32_t mm_width = c->mm_width();
 350   uint32_t mm_height = c->mm_height();
 351   for (int i = 0; attributes[i] != HWC_DISPLAY_NO_ATTRIBUTE; ++i) {
 352     switch (attributes[i]) {
 353       case HWC_DISPLAY_VSYNC_PERIOD:
 354         values[i] = 1000 * 1000 * 1000 / mode.v_refresh();
 355         break;
 356       case HWC_DISPLAY_WIDTH:
 357         values[i] = mode.h_display();
 358         break;
 359       case HWC_DISPLAY_HEIGHT:
 360         values[i] = mode.v_display();
 361         break;
 362       case HWC_DISPLAY_DPI_X:
 363         /* Dots per 1000 inches */
 364         values[i] = mm_width ? (mode.h_display() * UM_PER_INCH) / mm_width : 0;
 365         break;
 366       case HWC_DISPLAY_DPI_Y:
 367         /* Dots per 1000 inches */
 368         values[i] =
 369             mm_height ? (mode.v_display() * UM_PER_INCH) / mm_height : 0;
 370         break;
 371     }
 372   }
 373   return 0;
 374 }
 375
 376 static int hwc_get_active_config(struct hwc_composer_device_1 *dev,
 377                                  int display) {
 378   struct hwc_context_t *ctx = (struct hwc_context_t *)&dev->common;
 379   DrmConnector *c = ctx->drm.GetConnectorForDisplay(display);
 380   if (!c) {
 381     ALOGE("Failed to get DrmConnector for display %d", display);
 382     return -ENODEV;
 383   }
 384
 385   DrmMode mode = c->active_mode();
 386   hwc_drm_display_t *hd = &ctx->displays[display];
 387   for (size_t i = 0; i < hd->config_ids.size(); ++i) {
 388     if (hd->config_ids[i] == mode.id())
 389       return i;
 390   }
 391   return -1;
 392 }
 393
 394 static int hwc_set_active_config(struct hwc_composer_device_1 *dev, int display,
 395                                  int index) {
 396   struct hwc_context_t *ctx = (struct hwc_context_t *)&dev->common;
 397   hwc_drm_display_t *hd = &ctx->displays[display];
 398   if (index >= (int)hd->config_ids.size()) {
 399     ALOGE("Invalid config index %d passed in", index);
 400     return -EINVAL;
 401   }
 402
 403   int ret =
 404       ctx->drm.SetDisplayActiveMode(display, hd->config_ids[index]);
 405   if (ret) {
 406     ALOGE("Failed to set config for display %d", display);
 407     return ret;
 408   }
 409
 410   return ret;
 411 }
 412
 413 static int hwc_device_close(struct hw_device_t *dev) {
 414   struct hwc_context_t *ctx = (struct hwc_context_t *)dev;
 415   delete ctx;
 416   return 0;
 417 }
 418
 419 /*
 420  * TODO: This function sets the active config to the first one in the list. This
 421  * should be fixed such that it selects the preferred mode for the display, or
 422  * some other, saner, method of choosing the config.
 423  */
 424 static int hwc_set_initial_config(hwc_drm_display_t *hd) {
 425   uint32_t config;
 426   size_t num_configs = 1;
 427   int ret = hwc_get_display_configs(&hd->ctx->device, hd->display, &config,
 428                                     &num_configs);
 429   if (ret || !num_configs)
 430     return 0;
 431
 432   ret = hwc_set_active_config(&hd->ctx->device, hd->display, 0);
 433   if (ret) {
 434     ALOGE("Failed to set active config d=%d ret=%d", hd->display, ret);
 435     return ret;
 436   }
 437
 438   return ret;
 439 }
 440
 441 static int hwc_initialize_display(struct hwc_context_t *ctx, int display) {
 442   hwc_drm_display_t *hd = &ctx->displays[display];
 443   hd->ctx = ctx;
 444   hd->display = display;
 445
 446   int ret = hwc_set_initial_config(hd);
 447   if (ret) {
 448     ALOGE("Failed to set initial config for d=%d ret=%d", display, ret);
 449     return ret;
 450   }
 451
 452   ret = hd->vsync_worker.Init(&ctx->drm, display);
 453   if (ret) {
 454     ALOGE("Failed to create event worker for display %d %d\n", display, ret);
 455     return ret;
 456   }
 457
 458   return 0;
 459 }
 460
 461 static int hwc_enumerate_displays(struct hwc_context_t *ctx) {
 462   int ret;
 463   for (DrmResources::ConnectorIter c = ctx->drm.begin_connectors();
 464        c != ctx->drm.end_connectors(); ++c) {
 465     ret = hwc_initialize_display(ctx, (*c)->display());
 466     if (ret) {
 467       ALOGE("Failed to initialize display %d", (*c)->display());
 468       return ret;
 469     }
 470   }
 471
 472   return 0;
 473 }
 474
 475 static int hwc_device_open(const struct hw_module_t *module, const char *name,
 476                            struct hw_device_t **dev) {
 477   if (strcmp(name, HWC_HARDWARE_COMPOSER)) {
 478     ALOGE("Invalid module name- %s", name);
 479     return -EINVAL;
 480   }
 481
 482   struct hwc_context_t *ctx = new hwc_context_t();
 483   if (!ctx) {
 484     ALOGE("Failed to allocate hwc context");
 485     return -ENOMEM;
 486   }
 487
 488   int ret = ctx->drm.Init();
 489   if (ret) {
 490     ALOGE("Can't initialize Drm object %d", ret);
 491     delete ctx;
 492     return ret;
 493   }
 494
 495   ctx->importer = Importer::CreateInstance(&ctx->drm);
 496   if (!ctx->importer) {
 497     ALOGE("Failed to create importer instance");
 498     delete ctx;
 499     return ret;
 500   }
 501
 502   ret = hwc_enumerate_displays(ctx);
 503   if (ret) {
 504     ALOGE("Failed to enumerate displays: %s", strerror(ret));
 505     delete ctx;
 506     return ret;
 507   }
 508
 509   ctx->device.common.tag = HARDWARE_DEVICE_TAG;
 510   ctx->device.common.version = HWC_DEVICE_API_VERSION_1_4;
 511   ctx->device.common.module = const_cast<hw_module_t *>(module);
 512   ctx->device.common.close = hwc_device_close;
 513
 514   ctx->device.prepare = hwc_prepare;
 515   ctx->device.set = hwc_set;
 516   ctx->device.eventControl = hwc_event_control;
 517   ctx->device.setPowerMode = hwc_set_power_mode;
 518   ctx->device.query = hwc_query;
 519   ctx->device.registerProcs = hwc_register_procs;
 520   ctx->device.getDisplayConfigs = hwc_get_display_configs;
 521   ctx->device.getDisplayAttributes = hwc_get_display_attributes;
 522   ctx->device.getActiveConfig = hwc_get_active_config;
 523   ctx->device.setActiveConfig = hwc_set_active_config;
 524   ctx->device.setCursorPositionAsync = NULL; /* TODO: Add cursor */
 525
 526   *dev = &ctx->device.common;
 527
 528   return 0;
 529 }
 530 }
 531
 532 static struct hw_module_methods_t hwc_module_methods = {
 533   open : android::hwc_device_open
 534 };
 535
 536 hwc_module_t HAL_MODULE_INFO_SYM = {
 537   common : {
 538     tag : HARDWARE_MODULE_TAG,
 539     version_major : 1,
 540     version_minor : 0,
 541     id : HWC_HARDWARE_MODULE_ID,
 542     name : "DRM hwcomposer module",
 543     author : "The Android Open Source Project",
 544     methods : &hwc_module_methods,
 545     dso : NULL,
 546     reserved : {0},
 547   }
 548 };