modules/gralloc/framebuffer.cpp

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2008 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 #include <sys/mman.h>
  18
  19 #include <dlfcn.h>
  20
  21 #include <cutils/ashmem.h>
  22 #include <cutils/log.h>
  23
  24 #include <hardware/hardware.h>
  25 #include <hardware/gralloc.h>
  26
  27 #include <fcntl.h>
  28 #include <errno.h>
  29 #include <sys/ioctl.h>
  30 #include <string.h>
  31 #include <stdlib.h>
  32
  33 #include <cutils/log.h>
  34 #include <cutils/atomic.h>
  35
  36 #if HAVE_ANDROID_OS
  37 #include <linux/fb.h>
  38 #endif
  39
  40 #include "gralloc_priv.h"
  41 #include "gr.h"
  42
  43 /*****************************************************************************/
  44
  45 // Set TARGET_USE_PAN_DISPLAY to true at compile time if the
  46 // board uses FBIOPAN_DISPLAY to setup page flipping, otherwise
  47 // default ioctl to do page-flipping is FBIOPUT_VSCREENINFO.
  48 #ifndef USE_PAN_DISPLAY
  49 #define USE_PAN_DISPLAY 0
  50 #endif
  51
  52 // numbers of buffers for page flipping
  53 #define NUM_BUFFERS 2
  54
  55
  56 enum {
  57     PAGE_FLIP = 0x00000001,
  58     LOCKED = 0x00000002
  59 };
  60
  61 struct fb_context_t {
  62     framebuffer_device_t  device;
  63 };
  64
  65 /*****************************************************************************/
  66
  67 static int fb_setSwapInterval(struct framebuffer_device_t* dev,
  68             int interval)
  69 {
  70     fb_context_t* ctx = (fb_context_t*)dev;
  71     if (interval < dev->minSwapInterval || interval > dev->maxSwapInterval)
  72         return -EINVAL;
  73     // FIXME: implement fb_setSwapInterval
  74     return 0;
  75 }
  76
  77 static int fb_setUpdateRect(struct framebuffer_device_t* dev,
  78         int l, int t, int w, int h)
  79 {
  80     if (((w|h) <= 0) || ((l|t)<0))
  81         return -EINVAL;
  82
  83     fb_context_t* ctx = (fb_context_t*)dev;
  84     private_module_t* m = reinterpret_cast<private_module_t*>(
  85             dev->common.module);
  86     m->info.reserved[0] = 0x54445055; // "UPDT";
  87     m->info.reserved[1] = (uint16_t)l | ((uint32_t)t << 16);
  88     m->info.reserved[2] = (uint16_t)(l+w) | ((uint32_t)(t+h) << 16);
  89     return 0;
  90 }
  91
  92 static int fb_post(struct framebuffer_device_t* dev, buffer_handle_t buffer)
  93 {
  94     if (private_handle_t::validate(buffer) < 0)
  95         return -EINVAL;
  96
  97     fb_context_t* ctx = (fb_context_t*)dev;
  98
  99     private_handle_t const* hnd = reinterpret_cast<private_handle_t const*>(buffer);
 100     private_module_t* m = reinterpret_cast<private_module_t*>(
 101             dev->common.module);
 102
 103     if (hnd->flags & private_handle_t::PRIV_FLAGS_FRAMEBUFFER) {
 104         const size_t offset = hnd->base - m->framebuffer->base;
 105         m->info.activate = FB_ACTIVATE_VBL;
 106         m->info.yoffset = offset / m->finfo.line_length;
 107         if (ioctl(m->framebuffer->fd, FBIOPUT_VSCREENINFO, &m->info) == -1) {
 108             ALOGE("FBIOPUT_VSCREENINFO failed");
 109             m->base.unlock(&m->base, buffer);
 110             return -errno;
 111         }
 112         m->currentBuffer = buffer;
 113
 114     } else {
 115         // If we can't do the page_flip, just copy the buffer to the front
 116         // FIXME: use copybit HAL instead of memcpy
 117
 118         void* fb_vaddr;
 119         void* buffer_vaddr;
 120
 121         m->base.lock(&m->base, m->framebuffer,
 122                 GRALLOC_USAGE_SW_WRITE_RARELY,
 123                 0, 0, m->info.xres, m->info.yres,
 124                 &fb_vaddr);
 125
 126         m->base.lock(&m->base, buffer,
 127                 GRALLOC_USAGE_SW_READ_RARELY,
 128                 0, 0, m->info.xres, m->info.yres,
 129                 &buffer_vaddr);
 130
 131         memcpy(fb_vaddr, buffer_vaddr, m->finfo.line_length * m->info.yres);
 132
 133         m->base.unlock(&m->base, buffer);
 134         m->base.unlock(&m->base, m->framebuffer);
 135     }
 136
 137     return 0;
 138 }
 139
 140 /*****************************************************************************/
 141
 142 int mapFrameBufferLocked(struct private_module_t* module)
 143 {
 144     // already initialized...
 145     if (module->framebuffer) {
 146         return 0;
 147     }
 148
 149     char const * const device_template[] = {
 150             "/dev/graphics/fb%u",
 151             "/dev/fb%u",
 152             0 };
 153
 154     int fd = -1;
 155     int i=0;
 156     char name[64];
 157
 158     while ((fd==-1) && device_template[i]) {
 159         snprintf(name, 64, device_template[i], 0);
 160         fd = open(name, O_RDWR, 0);
 161         i++;
 162     }
 163     if (fd < 0)
 164         return -errno;
 165
 166     struct fb_fix_screeninfo finfo;
 167     if (ioctl(fd, FBIOGET_FSCREENINFO, &finfo) == -1)
 168         return -errno;
 169
 170     struct fb_var_screeninfo info;
 171     if (ioctl(fd, FBIOGET_VSCREENINFO, &info) == -1)
 172         return -errno;
 173
 174     info.reserved[0] = 0;
 175     info.reserved[1] = 0;
 176     info.reserved[2] = 0;
 177     info.xoffset = 0;
 178     info.yoffset = 0;
 179     info.activate = FB_ACTIVATE_NOW;
 180
 181     /*
 182      * Request NUM_BUFFERS screens (at lest 2 for page flipping)
 183      */
 184     info.yres_virtual = info.yres * NUM_BUFFERS;
 185
 186
 187     uint32_t flags = PAGE_FLIP;
 188 #if USE_PAN_DISPLAY
 189     if (ioctl(fd, FBIOPAN_DISPLAY, &info) == -1) {
 190         ALOGW("FBIOPAN_DISPLAY failed, page flipping not supported");
 191 #else
 192     if (ioctl(fd, FBIOPUT_VSCREENINFO, &info) == -1) {
 193         ALOGW("FBIOPUT_VSCREENINFO failed, page flipping not supported");
 194 #endif
 195         info.yres_virtual = info.yres;
 196         flags &= ~PAGE_FLIP;
 197     }
 198
 199     if (info.yres_virtual < info.yres * 2) {
 200         // we need at least 2 for page-flipping
 201         info.yres_virtual = info.yres;
 202         flags &= ~PAGE_FLIP;
 203         ALOGW("page flipping not supported (yres_virtual=%d, requested=%d)",
 204                 info.yres_virtual, info.yres*2);
 205     }
 206
 207     if (ioctl(fd, FBIOGET_VSCREENINFO, &info) == -1)
 208         return -errno;
 209
 210     uint64_t  refreshQuotient =
 211     (
 212             uint64_t( info.upper_margin + info.lower_margin + info.yres )
 213             * ( info.left_margin  + info.right_margin + info.xres )
 214             * info.pixclock
 215     );
 216
 217     /* Beware, info.pixclock might be 0 under emulation, so avoid a
 218      * division-by-0 here (SIGFPE on ARM) */
 219     int refreshRate = refreshQuotient > 0 ? (int)(1000000000000000LLU / refreshQuotient) : 0;
 220
 221     if (refreshRate == 0) {
 222         // bleagh, bad info from the driver
 223         refreshRate = 60*1000;  // 60 Hz
 224     }
 225
 226     if (int(info.width) <= 0 || int(info.height) <= 0) {
 227         // the driver doesn't return that information
 228         // default to 160 dpi
 229         info.width  = ((info.xres * 25.4f)/160.0f + 0.5f);
 230         info.height = ((info.yres * 25.4f)/160.0f + 0.5f);
 231     }
 232
 233     float xdpi = (info.xres * 25.4f) / info.width;
 234     float ydpi = (info.yres * 25.4f) / info.height;
 235     float fps  = refreshRate / 1000.0f;
 236
 237     ALOGI(   "using (fd=%d)\n"
 238             "id           = %s\n"
 239             "xres         = %d px\n"
 240             "yres         = %d px\n"
 241             "xres_virtual = %d px\n"
 242             "yres_virtual = %d px\n"
 243             "bpp          = %d\n"
 244             "r            = %2u:%u\n"
 245             "g            = %2u:%u\n"
 246             "b            = %2u:%u\n",
 247             fd,
 248             finfo.id,
 249             info.xres,
 250             info.yres,
 251             info.xres_virtual,
 252             info.yres_virtual,
 253             info.bits_per_pixel,
 254             info.red.offset, info.red.length,
 255             info.green.offset, info.green.length,
 256             info.blue.offset, info.blue.length
 257     );
 258
 259     ALOGI(   "width        = %d mm (%f dpi)\n"
 260             "height       = %d mm (%f dpi)\n"
 261             "refresh rate = %.2f Hz\n",
 262             info.width,  xdpi,
 263             info.height, ydpi,
 264             fps
 265     );
 266
 267
 268     if (ioctl(fd, FBIOGET_FSCREENINFO, &finfo) == -1)
 269         return -errno;
 270
 271     if (finfo.smem_len <= 0)
 272         return -errno;
 273
 274
 275     module->flags = flags;
 276     module->info = info;
 277     module->finfo = finfo;
 278     module->xdpi = xdpi;
 279     module->ydpi = ydpi;
 280     module->fps = fps;
 281
 282     /*
 283      * map the framebuffer
 284      */
 285
 286     int err;
 287     size_t fbSize = roundUpToPageSize(finfo.line_length * info.yres_virtual);
 288     module->framebuffer = new private_handle_t(dup(fd), fbSize, 0);
 289
 290     module->numBuffers = info.yres_virtual / info.yres;
 291     module->bufferMask = 0;
 292
 293     void* vaddr = mmap(0, fbSize, PROT_READ|PROT_WRITE, MAP_SHARED, fd, 0);
 294     if (vaddr == MAP_FAILED) {
 295         ALOGE("Error mapping the framebuffer (%s)", strerror(errno));
 296         return -errno;
 297     }
 298     module->framebuffer->base = intptr_t(vaddr);
 299     memset(vaddr, 0, fbSize);
 300     return 0;
 301 }
 302
 303 static int mapFrameBuffer(struct private_module_t* module)
 304 {
 305     pthread_mutex_lock(&module->lock);
 306     int err = mapFrameBufferLocked(module);
 307     pthread_mutex_unlock(&module->lock);
 308     return err;
 309 }
 310
 311 /*****************************************************************************/
 312
 313 static int fb_close(struct hw_device_t *dev)
 314 {
 315     fb_context_t* ctx = (fb_context_t*)dev;
 316     if (ctx) {
 317         free(ctx);
 318     }
 319     return 0;
 320 }
 321
 322 int fb_device_open(hw_module_t const* module, const char* name,
 323         hw_device_t** device)
 324 {
 325     int status = -EINVAL;
 326     if (!strcmp(name, GRALLOC_HARDWARE_FB0)) {
 327         /* initialize our state here */
 328         fb_context_t *dev = (fb_context_t*)malloc(sizeof(*dev));
 329         memset(dev, 0, sizeof(*dev));
 330
 331         /* initialize the procs */
 332         dev->device.common.tag = HARDWARE_DEVICE_TAG;
 333         dev->device.common.version = 0;
 334         dev->device.common.module = const_cast<hw_module_t*>(module);
 335         dev->device.common.close = fb_close;
 336         dev->device.setSwapInterval = fb_setSwapInterval;
 337         dev->device.post            = fb_post;
 338         dev->device.setUpdateRect = 0;
 339
 340         private_module_t* m = (private_module_t*)module;
 341         status = mapFrameBuffer(m);
 342         if (status >= 0) {
 343             int stride = m->finfo.line_length / (m->info.bits_per_pixel >> 3);
 344             /*
 345              * Auto detect current depth and select mode
 346              */
 347             int format;
 348             if (m->info.bits_per_pixel == 32) {
 349                 format = (m->info.red.offset == 16) ? HAL_PIXEL_FORMAT_BGRA_8888
 350                        : (m->info.red.offset == 24) ? HAL_PIXEL_FORMAT_RGBA_8888
 351                        : HAL_PIXEL_FORMAT_RGBX_8888;
 352             } else if (m->info.bits_per_pixel == 16) {
 353                 format = HAL_PIXEL_FORMAT_RGB_565;
 354             } else {
 355                 ALOGE("Unsupported format %d", m->info.bits_per_pixel);
 356                 return -EINVAL;
 357             }
 358             const_cast<uint32_t&>(dev->device.flags) = 0;
 359             const_cast<uint32_t&>(dev->device.width) = m->info.xres;
 360             const_cast<uint32_t&>(dev->device.height) = m->info.yres;
 361             const_cast<int&>(dev->device.stride) = stride;
 362             const_cast<int&>(dev->device.format) = format;
 363             const_cast<float&>(dev->device.xdpi) = m->xdpi;
 364             const_cast<float&>(dev->device.ydpi) = m->ydpi;
 365             const_cast<float&>(dev->device.fps) = m->fps;
 366             const_cast<int&>(dev->device.minSwapInterval) = 1;
 367             const_cast<int&>(dev->device.maxSwapInterval) = 1;
 368             *device = &dev->device.common;
 369         }
 370     }
 371     return status;
 372 }