OSDN Git Service

Revert "use 64-bits usage bits almost everywhere"
[android-x86/frameworks-native.git] / include / gui / Surface.h
1 /*
2  * Copyright (C) 2010 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 #ifndef ANDROID_GUI_SURFACE_H
18 #define ANDROID_GUI_SURFACE_H
19
20 #include <gui/IGraphicBufferProducer.h>
21 #include <gui/BufferQueueDefs.h>
22
23 #include <ui/ANativeObjectBase.h>
24 #include <ui/Region.h>
25
26 #include <utils/Condition.h>
27 #include <utils/Mutex.h>
28 #include <utils/RefBase.h>
29
30 #include <system/window.h>
31
32 namespace android {
33
34 class ISurfaceComposer;
35
36 /*
37  * An implementation of ANativeWindow that feeds graphics buffers into a
38  * BufferQueue.
39  *
40  * This is typically used by programs that want to render frames through
41  * some means (maybe OpenGL, a software renderer, or a hardware decoder)
42  * and have the frames they create forwarded to SurfaceFlinger for
43  * compositing.  For example, a video decoder could render a frame and call
44  * eglSwapBuffers(), which invokes ANativeWindow callbacks defined by
45  * Surface.  Surface then forwards the buffers through Binder IPC
46  * to the BufferQueue's producer interface, providing the new frame to a
47  * consumer such as GLConsumer.
48  */
49 class Surface
50     : public ANativeObjectBase<ANativeWindow, Surface, RefBase>
51 {
52 public:
53
54     /*
55      * creates a Surface from the given IGraphicBufferProducer (which concrete
56      * implementation is a BufferQueue).
57      *
58      * Surface is mainly state-less while it's disconnected, it can be
59      * viewed as a glorified IGraphicBufferProducer holder. It's therefore
60      * safe to create other Surfaces from the same IGraphicBufferProducer.
61      *
62      * However, once a Surface is connected, it'll prevent other Surfaces
63      * referring to the same IGraphicBufferProducer to become connected and
64      * therefore prevent them to be used as actual producers of buffers.
65      *
66      * the controlledByApp flag indicates that this Surface (producer) is
67      * controlled by the application. This flag is used at connect time.
68      */
69     explicit Surface(const sp<IGraphicBufferProducer>& bufferProducer,
70             bool controlledByApp = false);
71
72     /* getIGraphicBufferProducer() returns the IGraphicBufferProducer this
73      * Surface was created with. Usually it's an error to use the
74      * IGraphicBufferProducer while the Surface is connected.
75      */
76     sp<IGraphicBufferProducer> getIGraphicBufferProducer() const;
77
78     /* convenience function to check that the given surface is non NULL as
79      * well as its IGraphicBufferProducer */
80     static bool isValid(const sp<Surface>& surface) {
81         return surface != NULL && surface->getIGraphicBufferProducer() != NULL;
82     }
83
84     /* Attaches a sideband buffer stream to the Surface's IGraphicBufferProducer.
85      *
86      * A sideband stream is a device-specific mechanism for passing buffers
87      * from the producer to the consumer without using dequeueBuffer/
88      * queueBuffer. If a sideband stream is present, the consumer can choose
89      * whether to acquire buffers from the sideband stream or from the queued
90      * buffers.
91      *
92      * Passing NULL or a different stream handle will detach the previous
93      * handle if any.
94      */
95     void setSidebandStream(const sp<NativeHandle>& stream);
96
97     /* Allocates buffers based on the current dimensions/format.
98      *
99      * This function will allocate up to the maximum number of buffers
100      * permitted by the current BufferQueue configuration. It will use the
101      * default format and dimensions. This is most useful to avoid an allocation
102      * delay during dequeueBuffer. If there are already the maximum number of
103      * buffers allocated, this function has no effect.
104      */
105     void allocateBuffers();
106
107     /* Sets the generation number on the IGraphicBufferProducer and updates the
108      * generation number on any buffers attached to the Surface after this call.
109      * See IGBP::setGenerationNumber for more information. */
110     status_t setGenerationNumber(uint32_t generationNumber);
111
112     // See IGraphicBufferProducer::getConsumerName
113     String8 getConsumerName() const;
114
115     // See IGraphicBufferProducer::getNextFrameNumber
116     uint64_t getNextFrameNumber() const;
117
118     /* Set the scaling mode to be used with a Surface.
119      * See NATIVE_WINDOW_SET_SCALING_MODE and its parameters
120      * in <system/window.h>. */
121     int setScalingMode(int mode);
122
123     // See IGraphicBufferProducer::setDequeueTimeout
124     status_t setDequeueTimeout(nsecs_t timeout);
125
126     /*
127      * Wait for frame number to increase past lastFrame for at most
128      * timeoutNs. Useful for one thread to wait for another unknown
129      * thread to queue a buffer.
130      */
131     bool waitForNextFrame(uint64_t lastFrame, nsecs_t timeout);
132
133     // See IGraphicBufferProducer::getLastQueuedBuffer
134     // See GLConsumer::getTransformMatrix for outTransformMatrix format
135     status_t getLastQueuedBuffer(sp<GraphicBuffer>* outBuffer,
136             sp<Fence>* outFence, float outTransformMatrix[16]);
137
138     status_t getDisplayRefreshCycleDuration(nsecs_t* outRefreshDuration);
139
140     /* Enables or disables frame timestamp tracking. It is disabled by default
141      * to avoid overhead during queue and dequeue for applications that don't
142      * need the feature. If disabled, calls to getFrameTimestamps will fail.
143      */
144     void enableFrameTimestamps(bool enable);
145
146     status_t getCompositorTiming(
147             nsecs_t* compositeDeadline, nsecs_t* compositeInterval,
148             nsecs_t* compositeToPresentLatency);
149
150     // See IGraphicBufferProducer::getFrameTimestamps
151     status_t getFrameTimestamps(uint64_t frameNumber,
152             nsecs_t* outRequestedPresentTime, nsecs_t* outAcquireTime,
153             nsecs_t* outLatchTime, nsecs_t* outFirstRefreshStartTime,
154             nsecs_t* outLastRefreshStartTime, nsecs_t* outGlCompositionDoneTime,
155             nsecs_t* outDisplayPresentTime, nsecs_t* outDequeueReadyTime,
156             nsecs_t* outReleaseTime);
157
158     status_t getWideColorSupport(bool* supported);
159     status_t getHdrSupport(bool* supported);
160
161     status_t getUniqueId(uint64_t* outId) const;
162
163 protected:
164     virtual ~Surface();
165
166     // Virtual for testing.
167     virtual sp<ISurfaceComposer> composerService() const;
168     virtual nsecs_t now() const;
169
170 private:
171     // can't be copied
172     Surface& operator = (const Surface& rhs);
173     Surface(const Surface& rhs);
174
175     // ANativeWindow hooks
176     static int hook_cancelBuffer(ANativeWindow* window,
177             ANativeWindowBuffer* buffer, int fenceFd);
178     static int hook_dequeueBuffer(ANativeWindow* window,
179             ANativeWindowBuffer** buffer, int* fenceFd);
180     static int hook_perform(ANativeWindow* window, int operation, ...);
181     static int hook_query(const ANativeWindow* window, int what, int* value);
182     static int hook_queueBuffer(ANativeWindow* window,
183             ANativeWindowBuffer* buffer, int fenceFd);
184     static int hook_setSwapInterval(ANativeWindow* window, int interval);
185
186     static int hook_cancelBuffer_DEPRECATED(ANativeWindow* window,
187             ANativeWindowBuffer* buffer);
188     static int hook_dequeueBuffer_DEPRECATED(ANativeWindow* window,
189             ANativeWindowBuffer** buffer);
190     static int hook_lockBuffer_DEPRECATED(ANativeWindow* window,
191             ANativeWindowBuffer* buffer);
192     static int hook_queueBuffer_DEPRECATED(ANativeWindow* window,
193             ANativeWindowBuffer* buffer);
194
195     int dispatchConnect(va_list args);
196     int dispatchDisconnect(va_list args);
197     int dispatchSetBufferCount(va_list args);
198     int dispatchSetBuffersGeometry(va_list args);
199     int dispatchSetBuffersDimensions(va_list args);
200     int dispatchSetBuffersUserDimensions(va_list args);
201     int dispatchSetBuffersFormat(va_list args);
202     int dispatchSetScalingMode(va_list args);
203     int dispatchSetBuffersTransform(va_list args);
204     int dispatchSetBuffersStickyTransform(va_list args);
205     int dispatchSetBuffersTimestamp(va_list args);
206     int dispatchSetCrop(va_list args);
207     int dispatchSetPostTransformCrop(va_list args);
208     int dispatchSetUsage(va_list args);
209     int dispatchLock(va_list args);
210     int dispatchUnlockAndPost(va_list args);
211     int dispatchSetSidebandStream(va_list args);
212     int dispatchSetBuffersDataSpace(va_list args);
213     int dispatchSetSurfaceDamage(va_list args);
214     int dispatchSetSharedBufferMode(va_list args);
215     int dispatchSetAutoRefresh(va_list args);
216     int dispatchGetDisplayRefreshCycleDuration(va_list args);
217     int dispatchGetNextFrameId(va_list args);
218     int dispatchEnableFrameTimestamps(va_list args);
219     int dispatchGetCompositorTiming(va_list args);
220     int dispatchGetFrameTimestamps(va_list args);
221     int dispatchGetWideColorSupport(va_list args);
222     int dispatchGetHdrSupport(va_list args);
223
224 protected:
225     virtual int dequeueBuffer(ANativeWindowBuffer** buffer, int* fenceFd);
226     virtual int cancelBuffer(ANativeWindowBuffer* buffer, int fenceFd);
227     virtual int queueBuffer(ANativeWindowBuffer* buffer, int fenceFd);
228     virtual int perform(int operation, va_list args);
229     virtual int setSwapInterval(int interval);
230
231     virtual int lockBuffer_DEPRECATED(ANativeWindowBuffer* buffer);
232
233     virtual int connect(int api);
234     virtual int setBufferCount(int bufferCount);
235     virtual int setBuffersUserDimensions(uint32_t width, uint32_t height);
236     virtual int setBuffersFormat(PixelFormat format);
237     virtual int setBuffersTransform(uint32_t transform);
238     virtual int setBuffersStickyTransform(uint32_t transform);
239     virtual int setBuffersTimestamp(int64_t timestamp);
240     virtual int setBuffersDataSpace(android_dataspace dataSpace);
241     virtual int setCrop(Rect const* rect);
242     virtual int setUsage(uint32_t reqUsage);
243     virtual void setSurfaceDamage(android_native_rect_t* rects, size_t numRects);
244
245 public:
246     virtual int disconnect(int api,
247             IGraphicBufferProducer::DisconnectMode mode =
248                     IGraphicBufferProducer::DisconnectMode::Api);
249
250     virtual int setMaxDequeuedBufferCount(int maxDequeuedBuffers);
251     virtual int setAsyncMode(bool async);
252     virtual int setSharedBufferMode(bool sharedBufferMode);
253     virtual int setAutoRefresh(bool autoRefresh);
254     virtual int setBuffersDimensions(uint32_t width, uint32_t height);
255     virtual int lock(ANativeWindow_Buffer* outBuffer, ARect* inOutDirtyBounds);
256     virtual int unlockAndPost();
257     virtual int query(int what, int* value) const;
258
259     virtual int connect(int api, const sp<IProducerListener>& listener);
260
261     // When reportBufferRemoval is true, clients must call getAndFlushRemovedBuffers to fetch
262     // GraphicBuffers removed from this surface after a dequeueBuffer, detachNextBuffer or
263     // attachBuffer call. This allows clients with their own buffer caches to free up buffers no
264     // longer in use by this surface.
265     virtual int connect(
266             int api, const sp<IProducerListener>& listener,
267             bool reportBufferRemoval);
268     virtual int detachNextBuffer(sp<GraphicBuffer>* outBuffer,
269             sp<Fence>* outFence);
270     virtual int attachBuffer(ANativeWindowBuffer*);
271
272     // When client connects to Surface with reportBufferRemoval set to true, any buffers removed
273     // from this Surface will be collected and returned here. Once this method returns, these
274     // buffers will no longer be referenced by this Surface unless they are attached to this
275     // Surface later. The list of removed buffers will only be stored until the next dequeueBuffer,
276     // detachNextBuffer, or attachBuffer call.
277     status_t getAndFlushRemovedBuffers(std::vector<sp<GraphicBuffer>>* out);
278
279 protected:
280     enum { NUM_BUFFER_SLOTS = BufferQueueDefs::NUM_BUFFER_SLOTS };
281     enum { DEFAULT_FORMAT = PIXEL_FORMAT_RGBA_8888 };
282
283     void querySupportedTimestampsLocked() const;
284
285     void freeAllBuffers();
286     int getSlotFromBufferLocked(android_native_buffer_t* buffer) const;
287
288     struct BufferSlot {
289         sp<GraphicBuffer> buffer;
290         Region dirtyRegion;
291     };
292
293     // mSurfaceTexture is the interface to the surface texture server. All
294     // operations on the surface texture client ultimately translate into
295     // interactions with the server using this interface.
296     // TODO: rename to mBufferProducer
297     sp<IGraphicBufferProducer> mGraphicBufferProducer;
298
299     // mSlots stores the buffers that have been allocated for each buffer slot.
300     // It is initialized to null pointers, and gets filled in with the result of
301     // IGraphicBufferProducer::requestBuffer when the client dequeues a buffer from a
302     // slot that has not yet been used. The buffer allocated to a slot will also
303     // be replaced if the requested buffer usage or geometry differs from that
304     // of the buffer allocated to a slot.
305     BufferSlot mSlots[NUM_BUFFER_SLOTS];
306
307     // mReqWidth is the buffer width that will be requested at the next dequeue
308     // operation. It is initialized to 1.
309     uint32_t mReqWidth;
310
311     // mReqHeight is the buffer height that will be requested at the next
312     // dequeue operation. It is initialized to 1.
313     uint32_t mReqHeight;
314
315     // mReqFormat is the buffer pixel format that will be requested at the next
316     // deuque operation. It is initialized to PIXEL_FORMAT_RGBA_8888.
317     PixelFormat mReqFormat;
318
319     // mReqUsage is the set of buffer usage flags that will be requested
320     // at the next deuque operation. It is initialized to 0.
321     uint32_t mReqUsage;
322
323     // mTimestamp is the timestamp that will be used for the next buffer queue
324     // operation. It defaults to NATIVE_WINDOW_TIMESTAMP_AUTO, which means that
325     // a timestamp is auto-generated when queueBuffer is called.
326     int64_t mTimestamp;
327
328     // mDataSpace is the buffer dataSpace that will be used for the next buffer
329     // queue operation. It defaults to HAL_DATASPACE_UNKNOWN, which
330     // means that the buffer contains some type of color data.
331     android_dataspace mDataSpace;
332
333     // mCrop is the crop rectangle that will be used for the next buffer
334     // that gets queued. It is set by calling setCrop.
335     Rect mCrop;
336
337     // mScalingMode is the scaling mode that will be used for the next
338     // buffers that get queued. It is set by calling setScalingMode.
339     int mScalingMode;
340
341     // mTransform is the transform identifier that will be used for the next
342     // buffer that gets queued. It is set by calling setTransform.
343     uint32_t mTransform;
344
345     // mStickyTransform is a transform that is applied on top of mTransform
346     // in each buffer that is queued.  This is typically used to force the
347     // compositor to apply a transform, and will prevent the transform hint
348     // from being set by the compositor.
349     uint32_t mStickyTransform;
350
351     // mDefaultWidth is default width of the buffers, regardless of the
352     // native_window_set_buffers_dimensions call.
353     uint32_t mDefaultWidth;
354
355     // mDefaultHeight is default height of the buffers, regardless of the
356     // native_window_set_buffers_dimensions call.
357     uint32_t mDefaultHeight;
358
359     // mUserWidth, if non-zero, is an application-specified override
360     // of mDefaultWidth.  This is lower priority than the width set by
361     // native_window_set_buffers_dimensions.
362     uint32_t mUserWidth;
363
364     // mUserHeight, if non-zero, is an application-specified override
365     // of mDefaultHeight.  This is lower priority than the height set
366     // by native_window_set_buffers_dimensions.
367     uint32_t mUserHeight;
368
369     // mTransformHint is the transform probably applied to buffers of this
370     // window. this is only a hint, actual transform may differ.
371     uint32_t mTransformHint;
372
373     // mProducerControlledByApp whether this buffer producer is controlled
374     // by the application
375     bool mProducerControlledByApp;
376
377     // mSwapIntervalZero set if we should drop buffers at queue() time to
378     // achieve an asynchronous swap interval
379     bool mSwapIntervalZero;
380
381     // mConsumerRunningBehind whether the consumer is running more than
382     // one buffer behind the producer.
383     mutable bool mConsumerRunningBehind;
384
385     // mMutex is the mutex used to prevent concurrent access to the member
386     // variables of Surface objects. It must be locked whenever the
387     // member variables are accessed.
388     mutable Mutex mMutex;
389
390     // must be used from the lock/unlock thread
391     sp<GraphicBuffer>           mLockedBuffer;
392     sp<GraphicBuffer>           mPostedBuffer;
393     bool                        mConnectedToCpu;
394
395     // When a CPU producer is attached, this reflects the region that the
396     // producer wished to update as well as whether the Surface was able to copy
397     // the previous buffer back to allow a partial update.
398     //
399     // When a non-CPU producer is attached, this reflects the surface damage
400     // (the change since the previous frame) passed in by the producer.
401     Region mDirtyRegion;
402
403     // Stores the current generation number. See setGenerationNumber and
404     // IGraphicBufferProducer::setGenerationNumber for more information.
405     uint32_t mGenerationNumber;
406
407     // Caches the values that have been passed to the producer.
408     bool mSharedBufferMode;
409     bool mAutoRefresh;
410
411     // If in shared buffer mode and auto refresh is enabled, store the shared
412     // buffer slot and return it for all calls to queue/dequeue without going
413     // over Binder.
414     int mSharedBufferSlot;
415
416     // This is true if the shared buffer has already been queued/canceled. It's
417     // used to prevent a mismatch between the number of queue/dequeue calls.
418     bool mSharedBufferHasBeenQueued;
419
420     // These are used to satisfy the NATIVE_WINDOW_LAST_*_DURATION queries
421     nsecs_t mLastDequeueDuration = 0;
422     nsecs_t mLastQueueDuration = 0;
423
424     Condition mQueueBufferCondition;
425
426     uint64_t mNextFrameNumber = 1;
427     uint64_t mLastFrameNumber = 0;
428
429     // Mutable because ANativeWindow::query needs this class const.
430     mutable bool mQueriedSupportedTimestamps;
431     mutable bool mFrameTimestampsSupportsPresent;
432
433     // A cached copy of the FrameEventHistory maintained by the consumer.
434     bool mEnableFrameTimestamps = false;
435     std::unique_ptr<ProducerFrameEventHistory> mFrameEventHistory;
436
437     bool mReportRemovedBuffers = false;
438     std::vector<sp<GraphicBuffer>> mRemovedBuffers;
439 };
440
441 } // namespace android
442
443 #endif  // ANDROID_GUI_SURFACE_H