services/surfaceflinger/DisplayDevice.cpp

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2007 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 <stdlib.h>
  18 #include <stdio.h>
  19 #include <string.h>
  20 #include <math.h>
  21
  22 #include <cutils/properties.h>
  23
  24 #include <utils/RefBase.h>
  25 #include <utils/Log.h>
  26
  27 #include <ui/DisplayInfo.h>
  28 #include <ui/PixelFormat.h>
  29
  30 #include <gui/SurfaceTextureClient.h>
  31
  32 #include <GLES/gl.h>
  33 #include <EGL/egl.h>
  34 #include <EGL/eglext.h>
  35
  36 #include <hardware/gralloc.h>
  37
  38 #include "DisplayHardware/FramebufferSurface.h"
  39 #include "DisplayHardware/HWComposer.h"
  40
  41 #include "clz.h"
  42 #include "DisplayDevice.h"
  43 #include "GLExtensions.h"
  44 #include "SurfaceFlinger.h"
  45 #include "LayerBase.h"
  46
  47 // ----------------------------------------------------------------------------
  48 using namespace android;
  49 // ----------------------------------------------------------------------------
  50
  51 static __attribute__((noinline))
  52 void checkGLErrors()
  53 {
  54     do {
  55         // there could be more than one error flag
  56         GLenum error = glGetError();
  57         if (error == GL_NO_ERROR)
  58             break;
  59         ALOGE("GL error 0x%04x", int(error));
  60     } while(true);
  61 }
  62
  63 // ----------------------------------------------------------------------------
  64
  65 /*
  66  * Initialize the display to the specified values.
  67  *
  68  */
  69
  70 DisplayDevice::DisplayDevice(
  71         const sp<SurfaceFlinger>& flinger,
  72         DisplayType type, const wp<IBinder>& displayToken,
  73         const sp<ANativeWindow>& nativeWindow,
  74         const sp<FramebufferSurface>& framebufferSurface,
  75         EGLConfig config)
  76     : mFlinger(flinger),
  77       mType(type), mHwcDisplayId(-1),
  78       mNativeWindow(nativeWindow),
  79       mFramebufferSurface(framebufferSurface),
  80       mDisplay(EGL_NO_DISPLAY),
  81       mSurface(EGL_NO_SURFACE),
  82       mContext(EGL_NO_CONTEXT),
  83       mDisplayWidth(), mDisplayHeight(), mFormat(),
  84       mFlags(),
  85       mPageFlipCount(),
  86       mSecureLayerVisible(false),
  87       mScreenAcquired(false),
  88       mLayerStack(0),
  89       mOrientation()
  90 {
  91     init(config);
  92 }
  93
  94 DisplayDevice::~DisplayDevice() {
  95     if (mSurface != EGL_NO_SURFACE) {
  96         eglDestroySurface(mDisplay, mSurface);
  97         mSurface = EGL_NO_SURFACE;
  98     }
  99 }
 100
 101 bool DisplayDevice::isValid() const {
 102     return mFlinger != NULL;
 103 }
 104
 105 int DisplayDevice::getWidth() const {
 106     return mDisplayWidth;
 107 }
 108
 109 int DisplayDevice::getHeight() const {
 110     return mDisplayHeight;
 111 }
 112
 113 PixelFormat DisplayDevice::getFormat() const {
 114     return mFormat;
 115 }
 116
 117 EGLSurface DisplayDevice::getEGLSurface() const {
 118     return mSurface;
 119 }
 120
 121 void DisplayDevice::init(EGLConfig config)
 122 {
 123     ANativeWindow* const window = mNativeWindow.get();
 124
 125     int format;
 126     window->query(window, NATIVE_WINDOW_FORMAT, &format);
 127
 128     /*
 129      * Create our display's surface
 130      */
 131
 132     EGLSurface surface;
 133     EGLint w, h;
 134     EGLDisplay display = eglGetDisplay(EGL_DEFAULT_DISPLAY);
 135     surface = eglCreateWindowSurface(display, config, window, NULL);
 136     eglQuerySurface(display, surface, EGL_WIDTH,  &mDisplayWidth);
 137     eglQuerySurface(display, surface, EGL_HEIGHT, &mDisplayHeight);
 138
 139     mDisplay = display;
 140     mSurface = surface;
 141     mFormat  = format;
 142     mPageFlipCount = 0;
 143     mViewport.makeInvalid();
 144     mFrame.makeInvalid();
 145
 146     // external displays are always considered enabled
 147     mScreenAcquired = (mType >= DisplayDevice::NUM_DISPLAY_TYPES);
 148
 149     // get an h/w composer ID
 150     mHwcDisplayId = mFlinger->allocateHwcDisplayId(mType);
 151
 152     // Name the display.  The name will be replaced shortly if the display
 153     // was created with createDisplay().
 154     switch (mType) {
 155         case DISPLAY_PRIMARY:
 156             mDisplayName = "Built-in Screen";
 157             break;
 158         case DISPLAY_EXTERNAL:
 159             mDisplayName = "HDMI Screen";
 160             break;
 161         default:
 162             mDisplayName = "Virtual Screen";    // e.g. Overlay #n
 163             break;
 164     }
 165
 166     // initialize the display orientation transform.
 167     setProjection(DisplayState::eOrientationDefault, mViewport, mFrame);
 168 }
 169
 170 uint32_t DisplayDevice::getPageFlipCount() const {
 171     return mPageFlipCount;
 172 }
 173
 174 status_t DisplayDevice::compositionComplete() const {
 175     if (mFramebufferSurface == NULL) {
 176         return NO_ERROR;
 177     }
 178     return mFramebufferSurface->compositionComplete();
 179 }
 180
 181 void DisplayDevice::flip(const Region& dirty) const
 182 {
 183     checkGLErrors();
 184
 185     EGLDisplay dpy = mDisplay;
 186     EGLSurface surface = mSurface;
 187
 188 #ifdef EGL_ANDROID_swap_rectangle
 189     if (mFlags & SWAP_RECTANGLE) {
 190         const Region newDirty(dirty.intersect(bounds()));
 191         const Rect b(newDirty.getBounds());
 192         eglSetSwapRectangleANDROID(dpy, surface,
 193                 b.left, b.top, b.width(), b.height());
 194     }
 195 #endif
 196
 197     mPageFlipCount++;
 198 }
 199
 200 void DisplayDevice::swapBuffers(HWComposer& hwc) const {
 201     if (hwc.initCheck() != NO_ERROR) {
 202         // no HWC, we call eglSwapBuffers()
 203         eglSwapBuffers(mDisplay, mSurface);
 204     } else {
 205         // We have a valid HWC, but not all displays can use it, in particular
 206         // the virtual displays are on their own.
 207         // TODO: HWC 1.2 will allow virtual displays
 208         if (mType >= DisplayDevice::DISPLAY_VIRTUAL) {
 209             // always call eglSwapBuffers() for virtual displays
 210             eglSwapBuffers(mDisplay, mSurface);
 211         } else if (hwc.supportsFramebufferTarget()) {
 212             // as of hwc 1.1 we always call eglSwapBuffers if we have some
 213             // GLES layers
 214             if (hwc.hasGlesComposition(mType)) {
 215                 eglSwapBuffers(mDisplay, mSurface);
 216             }
 217         } else {
 218             // HWC doesn't have the framebuffer target, we don't call
 219             // eglSwapBuffers(), since this is handled by HWComposer::commit().
 220         }
 221     }
 222 }
 223
 224 void DisplayDevice::onSwapBuffersCompleted(HWComposer& hwc) const {
 225     if (hwc.initCheck() == NO_ERROR) {
 226         if (hwc.supportsFramebufferTarget()) {
 227             int fd = hwc.getAndResetReleaseFenceFd(mType);
 228             mFramebufferSurface->setReleaseFenceFd(fd);
 229         }
 230     }
 231 }
 232
 233 uint32_t DisplayDevice::getFlags() const
 234 {
 235     return mFlags;
 236 }
 237
 238 void DisplayDevice::dump(String8& res) const
 239 {
 240     if (mFramebufferSurface != NULL) {
 241         mFramebufferSurface->dump(res);
 242     }
 243 }
 244
 245 EGLBoolean DisplayDevice::makeCurrent(EGLDisplay dpy,
 246         const sp<const DisplayDevice>& hw, EGLContext ctx) {
 247     EGLBoolean result = EGL_TRUE;
 248     EGLSurface sur = eglGetCurrentSurface(EGL_DRAW);
 249     if (sur != hw->mSurface) {
 250         result = eglMakeCurrent(dpy, hw->mSurface, hw->mSurface, ctx);
 251         if (result == EGL_TRUE) {
 252             GLsizei w = hw->mDisplayWidth;
 253             GLsizei h = hw->mDisplayHeight;
 254             glViewport(0, 0, w, h);
 255             glMatrixMode(GL_PROJECTION);
 256             glLoadIdentity();
 257             // put the origin in the left-bottom corner
 258             glOrthof(0, w, 0, h, 0, 1); // l=0, r=w ; b=0, t=h
 259         }
 260     }
 261     return result;
 262 }
 263
 264 // ----------------------------------------------------------------------------
 265
 266 void DisplayDevice::setVisibleLayersSortedByZ(const Vector< sp<LayerBase> >& layers) {
 267     mVisibleLayersSortedByZ = layers;
 268     mSecureLayerVisible = false;
 269     size_t count = layers.size();
 270     for (size_t i=0 ; i<count ; i++) {
 271         if (layers[i]->isSecure()) {
 272             mSecureLayerVisible = true;
 273         }
 274     }
 275 }
 276
 277 const Vector< sp<LayerBase> >& DisplayDevice::getVisibleLayersSortedByZ() const {
 278     return mVisibleLayersSortedByZ;
 279 }
 280
 281 bool DisplayDevice::getSecureLayerVisible() const {
 282     return mSecureLayerVisible;
 283 }
 284
 285 Region DisplayDevice::getDirtyRegion(bool repaintEverything) const {
 286     Region dirty;
 287     if (repaintEverything) {
 288         dirty.set(getBounds());
 289     } else {
 290         const Transform& planeTransform(mGlobalTransform);
 291         dirty = planeTransform.transform(this->dirtyRegion);
 292         dirty.andSelf(getBounds());
 293     }
 294     return dirty;
 295 }
 296
 297 // ----------------------------------------------------------------------------
 298
 299 bool DisplayDevice::canDraw() const {
 300     return mScreenAcquired;
 301 }
 302
 303 void DisplayDevice::releaseScreen() const {
 304     mScreenAcquired = false;
 305 }
 306
 307 void DisplayDevice::acquireScreen() const {
 308     mScreenAcquired = true;
 309 }
 310
 311 bool DisplayDevice::isScreenAcquired() const {
 312     return mScreenAcquired;
 313 }
 314
 315 // ----------------------------------------------------------------------------
 316
 317 void DisplayDevice::setLayerStack(uint32_t stack) {
 318     mLayerStack = stack;
 319     dirtyRegion.set(bounds());
 320 }
 321
 322 // ----------------------------------------------------------------------------
 323
 324 status_t DisplayDevice::orientationToTransfrom(
 325         int orientation, int w, int h, Transform* tr)
 326 {
 327     uint32_t flags = 0;
 328     switch (orientation) {
 329     case DisplayState::eOrientationDefault:
 330         flags = Transform::ROT_0;
 331         break;
 332     case DisplayState::eOrientation90:
 333         flags = Transform::ROT_90;
 334         break;
 335     case DisplayState::eOrientation180:
 336         flags = Transform::ROT_180;
 337         break;
 338     case DisplayState::eOrientation270:
 339         flags = Transform::ROT_270;
 340         break;
 341     default:
 342         return BAD_VALUE;
 343     }
 344     tr->set(flags, w, h);
 345     return NO_ERROR;
 346 }
 347
 348 void DisplayDevice::setProjection(int orientation,
 349         const Rect& viewport, const Rect& frame) {
 350     mOrientation = orientation;
 351     mViewport = viewport;
 352     mFrame = frame;
 353     updateGeometryTransform();
 354 }
 355
 356 void DisplayDevice::updateGeometryTransform() {
 357     int w = mDisplayWidth;
 358     int h = mDisplayHeight;
 359     Transform TL, TP, R, S;
 360     if (DisplayDevice::orientationToTransfrom(
 361             mOrientation, w, h, &R) == NO_ERROR) {
 362         dirtyRegion.set(bounds());
 363
 364         Rect viewport(mViewport);
 365         Rect frame(mFrame);
 366
 367         if (!frame.isValid()) {
 368             // the destination frame can be invalid if it has never been set,
 369             // in that case we assume the whole display frame.
 370             frame = Rect(w, h);
 371         }
 372
 373         if (viewport.isEmpty()) {
 374             // viewport can be invalid if it has never been set, in that case
 375             // we assume the whole display size.
 376             // it's also invalid to have an empty viewport, so we handle that
 377             // case in the same way.
 378             viewport = Rect(w, h);
 379             if (R.getOrientation() & Transform::ROT_90) {
 380                 // viewport is always specified in the logical orientation
 381                 // of the display (ie: post-rotation).
 382                 swap(viewport.right, viewport.bottom);
 383             }
 384         }
 385
 386         float src_width  = viewport.width();
 387         float src_height = viewport.height();
 388         float dst_width  = frame.width();
 389         float dst_height = frame.height();
 390         if (src_width != dst_width || src_height != dst_height) {
 391             float sx = dst_width  / src_width;
 392             float sy = dst_height / src_height;
 393             S.set(sx, 0, 0, sy);
 394         }
 395
 396         float src_x = viewport.left;
 397         float src_y = viewport.top;
 398         float dst_x = frame.left;
 399         float dst_y = frame.top;
 400         TL.set(-src_x, -src_y);
 401         TP.set(dst_x, dst_y);
 402
 403         // The viewport and frame are both in the logical orientation.
 404         // Apply the logical translation, scale to physical size, apply the
 405         // physical translation and finally rotate to the physical orientation.
 406         mGlobalTransform = R * TP * S * TL;
 407     }
 408 }