OSDN Git Service

Merge "Rewrite VirtualDisplaySurface"
[android-x86/frameworks-native.git] / services / surfaceflinger / DisplayHardware / HWComposer.cpp
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 #define ATRACE_TAG ATRACE_TAG_GRAPHICS
18
19 #include <stdint.h>
20 #include <stdio.h>
21 #include <stdlib.h>
22 #include <string.h>
23 #include <sys/types.h>
24 #include <math.h>
25
26 #include <utils/CallStack.h>
27 #include <utils/Errors.h>
28 #include <utils/misc.h>
29 #include <utils/String8.h>
30 #include <utils/Thread.h>
31 #include <utils/Trace.h>
32 #include <utils/Vector.h>
33
34 #include <ui/GraphicBuffer.h>
35
36 #include <hardware/hardware.h>
37 #include <hardware/hwcomposer.h>
38
39 #include <android/configuration.h>
40
41 #include <cutils/log.h>
42 #include <cutils/properties.h>
43
44 #include "HWComposer.h"
45
46 #include "../Layer.h"           // needed only for debugging
47 #include "../SurfaceFlinger.h"
48
49 namespace android {
50
51 #ifndef HWC_DEVICE_API_VERSION_1_3
52 #define HWC_DEVICE_API_VERSION_1_3 HARDWARE_DEVICE_API_VERSION_2(1, 3, HWC_HEADER_VERSION)
53 #endif
54
55 #define MIN_HWC_HEADER_VERSION HWC_HEADER_VERSION
56
57 #define NUM_PHYSICAL_DISPLAYS HWC_NUM_DISPLAY_TYPES
58 #define VIRTUAL_DISPLAY_ID_BASE HWC_NUM_DISPLAY_TYPES
59
60 static uint32_t hwcApiVersion(const hwc_composer_device_1_t* hwc) {
61     uint32_t hwcVersion = hwc->common.version;
62     return hwcVersion & HARDWARE_API_VERSION_2_MAJ_MIN_MASK;
63 }
64
65 static uint32_t hwcHeaderVersion(const hwc_composer_device_1_t* hwc) {
66     uint32_t hwcVersion = hwc->common.version;
67     return hwcVersion & HARDWARE_API_VERSION_2_HEADER_MASK;
68 }
69
70 static bool hwcHasApiVersion(const hwc_composer_device_1_t* hwc,
71         uint32_t version) {
72     return hwcApiVersion(hwc) >= (version & HARDWARE_API_VERSION_2_MAJ_MIN_MASK);
73 }
74
75 // ---------------------------------------------------------------------------
76
77 struct HWComposer::cb_context {
78     struct callbacks : public hwc_procs_t {
79         // these are here to facilitate the transition when adding
80         // new callbacks (an implementation can check for NULL before
81         // calling a new callback).
82         void (*zero[4])(void);
83     };
84     callbacks procs;
85     HWComposer* hwc;
86 };
87
88 // ---------------------------------------------------------------------------
89
90 HWComposer::HWComposer(
91         const sp<SurfaceFlinger>& flinger,
92         EventHandler& handler)
93     : mFlinger(flinger),
94       mFbDev(0), mHwc(0), mNumDisplays(1),
95       mCBContext(new cb_context),
96       mEventHandler(handler),
97       mVSyncCount(0), mDebugForceFakeVSync(false)
98 {
99     for (size_t i =0 ; i<MAX_DISPLAYS ; i++) {
100         mLists[i] = 0;
101     }
102
103     char value[PROPERTY_VALUE_MAX];
104     property_get("debug.sf.no_hw_vsync", value, "0");
105     mDebugForceFakeVSync = atoi(value);
106
107     bool needVSyncThread = true;
108
109     // Note: some devices may insist that the FB HAL be opened before HWC.
110     int fberr = loadFbHalModule();
111     loadHwcModule();
112
113     if (mFbDev && mHwc && hwcHasApiVersion(mHwc, HWC_DEVICE_API_VERSION_1_1)) {
114         // close FB HAL if we don't needed it.
115         // FIXME: this is temporary until we're not forced to open FB HAL
116         // before HWC.
117         framebuffer_close(mFbDev);
118         mFbDev = NULL;
119     }
120
121     // If we have no HWC, or a pre-1.1 HWC, an FB dev is mandatory.
122     if ((!mHwc || !hwcHasApiVersion(mHwc, HWC_DEVICE_API_VERSION_1_1))
123             && !mFbDev) {
124         ALOGE("ERROR: failed to open framebuffer (%s), aborting",
125                 strerror(-fberr));
126         abort();
127     }
128
129     // these display IDs are always reserved
130     for (size_t i=0 ; i<NUM_PHYSICAL_DISPLAYS ; i++) {
131         mAllocatedDisplayIDs.markBit(i);
132     }
133
134     if (mHwc) {
135         ALOGI("Using %s version %u.%u", HWC_HARDWARE_COMPOSER,
136               (hwcApiVersion(mHwc) >> 24) & 0xff,
137               (hwcApiVersion(mHwc) >> 16) & 0xff);
138         if (mHwc->registerProcs) {
139             mCBContext->hwc = this;
140             mCBContext->procs.invalidate = &hook_invalidate;
141             mCBContext->procs.vsync = &hook_vsync;
142             if (hwcHasApiVersion(mHwc, HWC_DEVICE_API_VERSION_1_1))
143                 mCBContext->procs.hotplug = &hook_hotplug;
144             else
145                 mCBContext->procs.hotplug = NULL;
146             memset(mCBContext->procs.zero, 0, sizeof(mCBContext->procs.zero));
147             mHwc->registerProcs(mHwc, &mCBContext->procs);
148         }
149
150         // don't need a vsync thread if we have a hardware composer
151         needVSyncThread = false;
152         // always turn vsync off when we start
153         eventControl(HWC_DISPLAY_PRIMARY, HWC_EVENT_VSYNC, 0);
154
155         // the number of displays we actually have depends on the
156         // hw composer version
157         if (hwcHasApiVersion(mHwc, HWC_DEVICE_API_VERSION_1_3)) {
158             // 1.3 adds support for virtual displays
159             mNumDisplays = MAX_DISPLAYS;
160         } else if (hwcHasApiVersion(mHwc, HWC_DEVICE_API_VERSION_1_1)) {
161             // 1.1 adds support for multiple displays
162             mNumDisplays = NUM_PHYSICAL_DISPLAYS;
163         } else {
164             mNumDisplays = 1;
165         }
166     }
167
168     if (mFbDev) {
169         ALOG_ASSERT(!(mHwc && hwcHasApiVersion(mHwc, HWC_DEVICE_API_VERSION_1_1)),
170                 "should only have fbdev if no hwc or hwc is 1.0");
171
172         DisplayData& disp(mDisplayData[HWC_DISPLAY_PRIMARY]);
173         disp.connected = true;
174         disp.width = mFbDev->width;
175         disp.height = mFbDev->height;
176         disp.format = mFbDev->format;
177         disp.xdpi = mFbDev->xdpi;
178         disp.ydpi = mFbDev->ydpi;
179         if (disp.refresh == 0) {
180             disp.refresh = nsecs_t(1e9 / mFbDev->fps);
181             ALOGW("getting VSYNC period from fb HAL: %lld", disp.refresh);
182         }
183         if (disp.refresh == 0) {
184             disp.refresh = nsecs_t(1e9 / 60.0);
185             ALOGW("getting VSYNC period from thin air: %lld",
186                     mDisplayData[HWC_DISPLAY_PRIMARY].refresh);
187         }
188     } else if (mHwc) {
189         // here we're guaranteed to have at least HWC 1.1
190         for (size_t i =0 ; i<NUM_PHYSICAL_DISPLAYS ; i++) {
191             queryDisplayProperties(i);
192         }
193     }
194
195     if (needVSyncThread) {
196         // we don't have VSYNC support, we need to fake it
197         mVSyncThread = new VSyncThread(*this);
198     }
199 }
200
201 HWComposer::~HWComposer() {
202     if (mHwc) {
203         eventControl(HWC_DISPLAY_PRIMARY, HWC_EVENT_VSYNC, 0);
204     }
205     if (mVSyncThread != NULL) {
206         mVSyncThread->requestExitAndWait();
207     }
208     if (mHwc) {
209         hwc_close_1(mHwc);
210     }
211     if (mFbDev) {
212         framebuffer_close(mFbDev);
213     }
214     delete mCBContext;
215 }
216
217 // Load and prepare the hardware composer module.  Sets mHwc.
218 void HWComposer::loadHwcModule()
219 {
220     hw_module_t const* module;
221
222     if (hw_get_module(HWC_HARDWARE_MODULE_ID, &module) != 0) {
223         ALOGE("%s module not found", HWC_HARDWARE_MODULE_ID);
224         return;
225     }
226
227     int err = hwc_open_1(module, &mHwc);
228     if (err) {
229         ALOGE("%s device failed to initialize (%s)",
230               HWC_HARDWARE_COMPOSER, strerror(-err));
231         return;
232     }
233
234     if (!hwcHasApiVersion(mHwc, HWC_DEVICE_API_VERSION_1_0) ||
235             hwcHeaderVersion(mHwc) < MIN_HWC_HEADER_VERSION ||
236             hwcHeaderVersion(mHwc) > HWC_HEADER_VERSION) {
237         ALOGE("%s device version %#x unsupported, will not be used",
238               HWC_HARDWARE_COMPOSER, mHwc->common.version);
239         hwc_close_1(mHwc);
240         mHwc = NULL;
241         return;
242     }
243 }
244
245 // Load and prepare the FB HAL, which uses the gralloc module.  Sets mFbDev.
246 int HWComposer::loadFbHalModule()
247 {
248     hw_module_t const* module;
249
250     int err = hw_get_module(GRALLOC_HARDWARE_MODULE_ID, &module);
251     if (err != 0) {
252         ALOGE("%s module not found", GRALLOC_HARDWARE_MODULE_ID);
253         return err;
254     }
255
256     return framebuffer_open(module, &mFbDev);
257 }
258
259 status_t HWComposer::initCheck() const {
260     return mHwc ? NO_ERROR : NO_INIT;
261 }
262
263 void HWComposer::hook_invalidate(const struct hwc_procs* procs) {
264     cb_context* ctx = reinterpret_cast<cb_context*>(
265             const_cast<hwc_procs_t*>(procs));
266     ctx->hwc->invalidate();
267 }
268
269 void HWComposer::hook_vsync(const struct hwc_procs* procs, int disp,
270         int64_t timestamp) {
271     cb_context* ctx = reinterpret_cast<cb_context*>(
272             const_cast<hwc_procs_t*>(procs));
273     ctx->hwc->vsync(disp, timestamp);
274 }
275
276 void HWComposer::hook_hotplug(const struct hwc_procs* procs, int disp,
277         int connected) {
278     cb_context* ctx = reinterpret_cast<cb_context*>(
279             const_cast<hwc_procs_t*>(procs));
280     ctx->hwc->hotplug(disp, connected);
281 }
282
283 void HWComposer::invalidate() {
284     mFlinger->repaintEverything();
285 }
286
287 void HWComposer::vsync(int disp, int64_t timestamp) {
288     ATRACE_INT("VSYNC", ++mVSyncCount&1);
289     mEventHandler.onVSyncReceived(disp, timestamp);
290     Mutex::Autolock _l(mLock);
291     mLastHwVSync = timestamp;
292 }
293
294 void HWComposer::hotplug(int disp, int connected) {
295     if (disp == HWC_DISPLAY_PRIMARY || disp >= VIRTUAL_DISPLAY_ID_BASE) {
296         ALOGE("hotplug event received for invalid display: disp=%d connected=%d",
297                 disp, connected);
298         return;
299     }
300     queryDisplayProperties(disp);
301     mEventHandler.onHotplugReceived(disp, bool(connected));
302 }
303
304 static float getDefaultDensity(uint32_t height) {
305     if (height >= 1080) return ACONFIGURATION_DENSITY_XHIGH;
306     else                return ACONFIGURATION_DENSITY_TV;
307 }
308
309 static const uint32_t DISPLAY_ATTRIBUTES[] = {
310     HWC_DISPLAY_VSYNC_PERIOD,
311     HWC_DISPLAY_WIDTH,
312     HWC_DISPLAY_HEIGHT,
313     HWC_DISPLAY_DPI_X,
314     HWC_DISPLAY_DPI_Y,
315     HWC_DISPLAY_NO_ATTRIBUTE,
316 };
317 #define NUM_DISPLAY_ATTRIBUTES (sizeof(DISPLAY_ATTRIBUTES) / sizeof(DISPLAY_ATTRIBUTES)[0])
318
319 status_t HWComposer::queryDisplayProperties(int disp) {
320
321     LOG_ALWAYS_FATAL_IF(!mHwc || !hwcHasApiVersion(mHwc, HWC_DEVICE_API_VERSION_1_1));
322
323     // use zero as default value for unspecified attributes
324     int32_t values[NUM_DISPLAY_ATTRIBUTES - 1];
325     memset(values, 0, sizeof(values));
326
327     uint32_t config;
328     size_t numConfigs = 1;
329     status_t err = mHwc->getDisplayConfigs(mHwc, disp, &config, &numConfigs);
330     if (err != NO_ERROR) {
331         // this can happen if an unpluggable display is not connected
332         mDisplayData[disp].connected = false;
333         return err;
334     }
335
336     err = mHwc->getDisplayAttributes(mHwc, disp, config, DISPLAY_ATTRIBUTES, values);
337     if (err != NO_ERROR) {
338         // we can't get this display's info. turn it off.
339         mDisplayData[disp].connected = false;
340         return err;
341     }
342
343     int32_t w = 0, h = 0;
344     for (size_t i = 0; i < NUM_DISPLAY_ATTRIBUTES - 1; i++) {
345         switch (DISPLAY_ATTRIBUTES[i]) {
346         case HWC_DISPLAY_VSYNC_PERIOD:
347             mDisplayData[disp].refresh = nsecs_t(values[i]);
348             break;
349         case HWC_DISPLAY_WIDTH:
350             mDisplayData[disp].width = values[i];
351             break;
352         case HWC_DISPLAY_HEIGHT:
353             mDisplayData[disp].height = values[i];
354             break;
355         case HWC_DISPLAY_DPI_X:
356             mDisplayData[disp].xdpi = values[i] / 1000.0f;
357             break;
358         case HWC_DISPLAY_DPI_Y:
359             mDisplayData[disp].ydpi = values[i] / 1000.0f;
360             break;
361         default:
362             ALOG_ASSERT(false, "unknown display attribute[%d] %#x",
363                     i, DISPLAY_ATTRIBUTES[i]);
364             break;
365         }
366     }
367
368     // FIXME: what should we set the format to?
369     mDisplayData[disp].format = HAL_PIXEL_FORMAT_RGBA_8888;
370     mDisplayData[disp].connected = true;
371     if (mDisplayData[disp].xdpi == 0.0f || mDisplayData[disp].ydpi == 0.0f) {
372         float dpi = getDefaultDensity(h);
373         mDisplayData[disp].xdpi = dpi;
374         mDisplayData[disp].ydpi = dpi;
375     }
376     return NO_ERROR;
377 }
378
379 status_t HWComposer::setVirtualDisplayProperties(int32_t id,
380         uint32_t w, uint32_t h, uint32_t format) {
381     if (id < VIRTUAL_DISPLAY_ID_BASE || id >= int32_t(mNumDisplays) ||
382             !mAllocatedDisplayIDs.hasBit(id)) {
383         return BAD_INDEX;
384     }
385     mDisplayData[id].width = w;
386     mDisplayData[id].height = h;
387     mDisplayData[id].format = format;
388     mDisplayData[id].xdpi = mDisplayData[id].ydpi = getDefaultDensity(h);
389     return NO_ERROR;
390 }
391
392 int32_t HWComposer::allocateDisplayId() {
393     if (mAllocatedDisplayIDs.count() >= mNumDisplays) {
394         return NO_MEMORY;
395     }
396     int32_t id = mAllocatedDisplayIDs.firstUnmarkedBit();
397     mAllocatedDisplayIDs.markBit(id);
398     mDisplayData[id].connected = true;
399     return id;
400 }
401
402 status_t HWComposer::freeDisplayId(int32_t id) {
403     if (id < NUM_PHYSICAL_DISPLAYS) {
404         // cannot free the reserved IDs
405         return BAD_VALUE;
406     }
407     if (uint32_t(id)>31 || !mAllocatedDisplayIDs.hasBit(id)) {
408         return BAD_INDEX;
409     }
410     mAllocatedDisplayIDs.clearBit(id);
411     mDisplayData[id].connected = false;
412     return NO_ERROR;
413 }
414
415 nsecs_t HWComposer::getRefreshPeriod(int disp) const {
416     return mDisplayData[disp].refresh;
417 }
418
419 nsecs_t HWComposer::getRefreshTimestamp(int disp) const {
420     // this returns the last refresh timestamp.
421     // if the last one is not available, we estimate it based on
422     // the refresh period and whatever closest timestamp we have.
423     Mutex::Autolock _l(mLock);
424     nsecs_t now = systemTime(CLOCK_MONOTONIC);
425     return now - ((now - mLastHwVSync) %  mDisplayData[disp].refresh);
426 }
427
428 sp<Fence> HWComposer::getDisplayFence(int disp) const {
429     return mDisplayData[disp].lastDisplayFence;
430 }
431
432 uint32_t HWComposer::getWidth(int disp) const {
433     return mDisplayData[disp].width;
434 }
435
436 uint32_t HWComposer::getHeight(int disp) const {
437     return mDisplayData[disp].height;
438 }
439
440 uint32_t HWComposer::getFormat(int disp) const {
441     return mDisplayData[disp].format;
442 }
443
444 float HWComposer::getDpiX(int disp) const {
445     return mDisplayData[disp].xdpi;
446 }
447
448 float HWComposer::getDpiY(int disp) const {
449     return mDisplayData[disp].ydpi;
450 }
451
452 bool HWComposer::isConnected(int disp) const {
453     return mDisplayData[disp].connected;
454 }
455
456 void HWComposer::eventControl(int disp, int event, int enabled) {
457     if (uint32_t(disp)>31 || !mAllocatedDisplayIDs.hasBit(disp)) {
458         ALOGD("eventControl ignoring event %d on unallocated disp %d (en=%d)",
459               event, disp, enabled);
460         return;
461     }
462     if (event != EVENT_VSYNC) {
463         ALOGW("eventControl got unexpected event %d (disp=%d en=%d)",
464               event, disp, enabled);
465         return;
466     }
467     status_t err = NO_ERROR;
468     if (mHwc && !mDebugForceFakeVSync) {
469         // NOTE: we use our own internal lock here because we have to call
470         // into the HWC with the lock held, and we want to make sure
471         // that even if HWC blocks (which it shouldn't), it won't
472         // affect other threads.
473         Mutex::Autolock _l(mEventControlLock);
474         const int32_t eventBit = 1UL << event;
475         const int32_t newValue = enabled ? eventBit : 0;
476         const int32_t oldValue = mDisplayData[disp].events & eventBit;
477         if (newValue != oldValue) {
478             ATRACE_CALL();
479             err = mHwc->eventControl(mHwc, disp, event, enabled);
480             if (!err) {
481                 int32_t& events(mDisplayData[disp].events);
482                 events = (events & ~eventBit) | newValue;
483             }
484         }
485         // error here should not happen -- not sure what we should
486         // do if it does.
487         ALOGE_IF(err, "eventControl(%d, %d) failed %s",
488                 event, enabled, strerror(-err));
489     }
490
491     if (err == NO_ERROR && mVSyncThread != NULL) {
492         mVSyncThread->setEnabled(enabled);
493     }
494 }
495
496 status_t HWComposer::createWorkList(int32_t id, size_t numLayers) {
497     if (uint32_t(id)>31 || !mAllocatedDisplayIDs.hasBit(id)) {
498         return BAD_INDEX;
499     }
500
501     if (mHwc) {
502         DisplayData& disp(mDisplayData[id]);
503         if (hwcHasApiVersion(mHwc, HWC_DEVICE_API_VERSION_1_1)) {
504             // we need space for the HWC_FRAMEBUFFER_TARGET
505             numLayers++;
506         }
507         if (disp.capacity < numLayers || disp.list == NULL) {
508             size_t size = sizeof(hwc_display_contents_1_t)
509                     + numLayers * sizeof(hwc_layer_1_t);
510             free(disp.list);
511             disp.list = (hwc_display_contents_1_t*)malloc(size);
512             disp.capacity = numLayers;
513         }
514         if (hwcHasApiVersion(mHwc, HWC_DEVICE_API_VERSION_1_1)) {
515             disp.framebufferTarget = &disp.list->hwLayers[numLayers - 1];
516             memset(disp.framebufferTarget, 0, sizeof(hwc_layer_1_t));
517             const hwc_rect_t r = { 0, 0, (int) disp.width, (int) disp.height };
518             disp.framebufferTarget->compositionType = HWC_FRAMEBUFFER_TARGET;
519             disp.framebufferTarget->hints = 0;
520             disp.framebufferTarget->flags = 0;
521             disp.framebufferTarget->handle = disp.fbTargetHandle;
522             disp.framebufferTarget->transform = 0;
523             disp.framebufferTarget->blending = HWC_BLENDING_PREMULT;
524             disp.framebufferTarget->sourceCrop = r;
525             disp.framebufferTarget->displayFrame = r;
526             disp.framebufferTarget->visibleRegionScreen.numRects = 1;
527             disp.framebufferTarget->visibleRegionScreen.rects =
528                 &disp.framebufferTarget->displayFrame;
529             disp.framebufferTarget->acquireFenceFd = -1;
530             disp.framebufferTarget->releaseFenceFd = -1;
531             disp.framebufferTarget->planeAlpha = 0xFF;
532         }
533         disp.list->retireFenceFd = -1;
534         disp.list->flags = HWC_GEOMETRY_CHANGED;
535         disp.list->numHwLayers = numLayers;
536     }
537     return NO_ERROR;
538 }
539
540 status_t HWComposer::setFramebufferTarget(int32_t id,
541         const sp<Fence>& acquireFence, const sp<GraphicBuffer>& buf) {
542     if (uint32_t(id)>31 || !mAllocatedDisplayIDs.hasBit(id)) {
543         return BAD_INDEX;
544     }
545     DisplayData& disp(mDisplayData[id]);
546     if (!disp.framebufferTarget) {
547         // this should never happen, but apparently eglCreateWindowSurface()
548         // triggers a Surface::queueBuffer()  on some
549         // devices (!?) -- log and ignore.
550         ALOGE("HWComposer: framebufferTarget is null");
551         return NO_ERROR;
552     }
553
554     int acquireFenceFd = -1;
555     if (acquireFence->isValid()) {
556         acquireFenceFd = acquireFence->dup();
557     }
558
559     // ALOGD("fbPost: handle=%p, fence=%d", buf->handle, acquireFenceFd);
560     disp.fbTargetHandle = buf->handle;
561     disp.framebufferTarget->handle = disp.fbTargetHandle;
562     disp.framebufferTarget->acquireFenceFd = acquireFenceFd;
563     return NO_ERROR;
564 }
565
566 status_t HWComposer::prepare() {
567     for (size_t i=0 ; i<mNumDisplays ; i++) {
568         DisplayData& disp(mDisplayData[i]);
569         if (disp.framebufferTarget) {
570             // make sure to reset the type to HWC_FRAMEBUFFER_TARGET
571             // DO NOT reset the handle field to NULL, because it's possible
572             // that we have nothing to redraw (eg: eglSwapBuffers() not called)
573             // in which case, we should continue to use the same buffer.
574             LOG_FATAL_IF(disp.list == NULL);
575             disp.framebufferTarget->compositionType = HWC_FRAMEBUFFER_TARGET;
576         }
577         if (!disp.connected && disp.list != NULL) {
578             ALOGW("WARNING: disp %d: connected, non-null list, layers=%d",
579                   i, disp.list->numHwLayers);
580         }
581         mLists[i] = disp.list;
582         if (mLists[i]) {
583             if (hwcHasApiVersion(mHwc, HWC_DEVICE_API_VERSION_1_3)) {
584                 mLists[i]->outbuf = NULL;
585                 mLists[i]->outbufAcquireFenceFd = -1;
586             } else if (hwcHasApiVersion(mHwc, HWC_DEVICE_API_VERSION_1_1)) {
587                 // garbage data to catch improper use
588                 mLists[i]->dpy = (hwc_display_t)0xDEADBEEF;
589                 mLists[i]->sur = (hwc_surface_t)0xDEADBEEF;
590             } else {
591                 mLists[i]->dpy = EGL_NO_DISPLAY;
592                 mLists[i]->sur = EGL_NO_SURFACE;
593             }
594         }
595     }
596
597     int err = mHwc->prepare(mHwc, mNumDisplays, mLists);
598     ALOGE_IF(err, "HWComposer: prepare failed (%s)", strerror(-err));
599
600     if (err == NO_ERROR) {
601         // here we're just making sure that "skip" layers are set
602         // to HWC_FRAMEBUFFER and we're also counting how many layers
603         // we have of each type.
604         for (size_t i=0 ; i<mNumDisplays ; i++) {
605             DisplayData& disp(mDisplayData[i]);
606             disp.hasFbComp = false;
607             disp.hasOvComp = false;
608             if (disp.list) {
609                 for (size_t i=0 ; i<disp.list->numHwLayers ; i++) {
610                     hwc_layer_1_t& l = disp.list->hwLayers[i];
611
612                     //ALOGD("prepare: %d, type=%d, handle=%p",
613                     //        i, l.compositionType, l.handle);
614
615                     if (l.flags & HWC_SKIP_LAYER) {
616                         l.compositionType = HWC_FRAMEBUFFER;
617                     }
618                     if (l.compositionType == HWC_FRAMEBUFFER) {
619                         disp.hasFbComp = true;
620                     }
621                     if (l.compositionType == HWC_OVERLAY) {
622                         disp.hasOvComp = true;
623                     }
624                 }
625             }
626         }
627     }
628     return (status_t)err;
629 }
630
631 bool HWComposer::hasHwcComposition(int32_t id) const {
632     if (!mHwc || uint32_t(id)>31 || !mAllocatedDisplayIDs.hasBit(id))
633         return false;
634     return mDisplayData[id].hasOvComp;
635 }
636
637 bool HWComposer::hasGlesComposition(int32_t id) const {
638     if (!mHwc || uint32_t(id)>31 || !mAllocatedDisplayIDs.hasBit(id))
639         return true;
640     return mDisplayData[id].hasFbComp;
641 }
642
643 sp<Fence> HWComposer::getAndResetReleaseFence(int32_t id) {
644     if (uint32_t(id)>31 || !mAllocatedDisplayIDs.hasBit(id))
645         return Fence::NO_FENCE;
646
647     int fd = INVALID_OPERATION;
648     if (mHwc && hwcHasApiVersion(mHwc, HWC_DEVICE_API_VERSION_1_1)) {
649         const DisplayData& disp(mDisplayData[id]);
650         if (disp.framebufferTarget) {
651             fd = disp.framebufferTarget->releaseFenceFd;
652             disp.framebufferTarget->acquireFenceFd = -1;
653             disp.framebufferTarget->releaseFenceFd = -1;
654         }
655     }
656     return fd >= 0 ? new Fence(fd) : Fence::NO_FENCE;
657 }
658
659 status_t HWComposer::commit() {
660     int err = NO_ERROR;
661     if (mHwc) {
662         if (!hwcHasApiVersion(mHwc, HWC_DEVICE_API_VERSION_1_1)) {
663             // On version 1.0, the OpenGL ES target surface is communicated
664             // by the (dpy, sur) fields and we are guaranteed to have only
665             // a single display.
666             mLists[0]->dpy = eglGetCurrentDisplay();
667             mLists[0]->sur = eglGetCurrentSurface(EGL_DRAW);
668         }
669
670         for (size_t i=VIRTUAL_DISPLAY_ID_BASE; i<mNumDisplays; i++) {
671             DisplayData& disp(mDisplayData[i]);
672             if (disp.outbufHandle) {
673                 mLists[i]->outbuf = disp.outbufHandle;
674                 mLists[i]->outbufAcquireFenceFd =
675                         disp.outbufAcquireFence->dup();
676             }
677         }
678
679         err = mHwc->set(mHwc, mNumDisplays, mLists);
680
681         for (size_t i=0 ; i<mNumDisplays ; i++) {
682             DisplayData& disp(mDisplayData[i]);
683             disp.lastDisplayFence = disp.lastRetireFence;
684             disp.lastRetireFence = Fence::NO_FENCE;
685             if (disp.list) {
686                 if (disp.list->retireFenceFd != -1) {
687                     disp.lastRetireFence = new Fence(disp.list->retireFenceFd);
688                     disp.list->retireFenceFd = -1;
689                 }
690                 disp.list->flags &= ~HWC_GEOMETRY_CHANGED;
691             }
692         }
693     }
694     return (status_t)err;
695 }
696
697 status_t HWComposer::release(int disp) {
698     LOG_FATAL_IF(disp >= VIRTUAL_DISPLAY_ID_BASE);
699     if (mHwc) {
700         eventControl(disp, HWC_EVENT_VSYNC, 0);
701         return (status_t)mHwc->blank(mHwc, disp, 1);
702     }
703     return NO_ERROR;
704 }
705
706 status_t HWComposer::acquire(int disp) {
707     LOG_FATAL_IF(disp >= VIRTUAL_DISPLAY_ID_BASE);
708     if (mHwc) {
709         return (status_t)mHwc->blank(mHwc, disp, 0);
710     }
711     return NO_ERROR;
712 }
713
714 void HWComposer::disconnectDisplay(int disp) {
715     LOG_ALWAYS_FATAL_IF(disp < 0 || disp == HWC_DISPLAY_PRIMARY);
716     DisplayData& dd(mDisplayData[disp]);
717     free(dd.list);
718     dd.list = NULL;
719     dd.framebufferTarget = NULL;    // points into dd.list
720     dd.fbTargetHandle = NULL;
721     dd.outbufHandle = NULL;
722     dd.lastRetireFence = Fence::NO_FENCE;
723     dd.lastDisplayFence = Fence::NO_FENCE;
724     dd.outbufAcquireFence = Fence::NO_FENCE;
725 }
726
727 int HWComposer::getVisualID() const {
728     if (mHwc && hwcHasApiVersion(mHwc, HWC_DEVICE_API_VERSION_1_1)) {
729         // FIXME: temporary hack until HAL_PIXEL_FORMAT_IMPLEMENTATION_DEFINED
730         // is supported by the implementation. we can only be in this case
731         // if we have HWC 1.1
732         return HAL_PIXEL_FORMAT_RGBA_8888;
733         //return HAL_PIXEL_FORMAT_IMPLEMENTATION_DEFINED;
734     } else {
735         return mFbDev->format;
736     }
737 }
738
739 bool HWComposer::supportsFramebufferTarget() const {
740     return (mHwc && hwcHasApiVersion(mHwc, HWC_DEVICE_API_VERSION_1_1));
741 }
742
743 int HWComposer::fbPost(int32_t id,
744         const sp<Fence>& acquireFence, const sp<GraphicBuffer>& buffer) {
745     if (mHwc && hwcHasApiVersion(mHwc, HWC_DEVICE_API_VERSION_1_1)) {
746         return setFramebufferTarget(id, acquireFence, buffer);
747     } else {
748         acquireFence->waitForever("HWComposer::fbPost");
749         return mFbDev->post(mFbDev, buffer->handle);
750     }
751 }
752
753 int HWComposer::fbCompositionComplete() {
754     if (mHwc && hwcHasApiVersion(mHwc, HWC_DEVICE_API_VERSION_1_1))
755         return NO_ERROR;
756
757     if (mFbDev->compositionComplete) {
758         return mFbDev->compositionComplete(mFbDev);
759     } else {
760         return INVALID_OPERATION;
761     }
762 }
763
764 void HWComposer::fbDump(String8& result) {
765     if (mFbDev && mFbDev->common.version >= 1 && mFbDev->dump) {
766         const size_t SIZE = 4096;
767         char buffer[SIZE];
768         mFbDev->dump(mFbDev, buffer, SIZE);
769         result.append(buffer);
770     }
771 }
772
773 status_t HWComposer::setOutputBuffer(int32_t id, const sp<Fence>& acquireFence,
774         const sp<GraphicBuffer>& buf) {
775     if (uint32_t(id)>31 || !mAllocatedDisplayIDs.hasBit(id))
776         return BAD_INDEX;
777     if (id < VIRTUAL_DISPLAY_ID_BASE)
778         return INVALID_OPERATION;
779
780     DisplayData& disp(mDisplayData[id]);
781     disp.outbufHandle = buf->handle;
782     disp.outbufAcquireFence = acquireFence;
783     return NO_ERROR;
784 }
785
786 sp<Fence> HWComposer::getLastRetireFence(int32_t id) {
787     if (uint32_t(id)>31 || !mAllocatedDisplayIDs.hasBit(id))
788         return Fence::NO_FENCE;
789     return mDisplayData[id].lastRetireFence;
790 }
791
792 /*
793  * Helper template to implement a concrete HWCLayer
794  * This holds the pointer to the concrete hwc layer type
795  * and implements the "iterable" side of HWCLayer.
796  */
797 template<typename CONCRETE, typename HWCTYPE>
798 class Iterable : public HWComposer::HWCLayer {
799 protected:
800     HWCTYPE* const mLayerList;
801     HWCTYPE* mCurrentLayer;
802     Iterable(HWCTYPE* layer) : mLayerList(layer), mCurrentLayer(layer) { }
803     inline HWCTYPE const * getLayer() const { return mCurrentLayer; }
804     inline HWCTYPE* getLayer() { return mCurrentLayer; }
805     virtual ~Iterable() { }
806 private:
807     // returns a copy of ourselves
808     virtual HWComposer::HWCLayer* dup() {
809         return new CONCRETE( static_cast<const CONCRETE&>(*this) );
810     }
811     virtual status_t setLayer(size_t index) {
812         mCurrentLayer = &mLayerList[index];
813         return NO_ERROR;
814     }
815 };
816
817 /*
818  * Concrete implementation of HWCLayer for HWC_DEVICE_API_VERSION_1_0.
819  * This implements the HWCLayer side of HWCIterableLayer.
820  */
821 class HWCLayerVersion1 : public Iterable<HWCLayerVersion1, hwc_layer_1_t> {
822     struct hwc_composer_device_1* mHwc;
823 public:
824     HWCLayerVersion1(struct hwc_composer_device_1* hwc, hwc_layer_1_t* layer)
825         : Iterable<HWCLayerVersion1, hwc_layer_1_t>(layer), mHwc(hwc) { }
826
827     virtual int32_t getCompositionType() const {
828         return getLayer()->compositionType;
829     }
830     virtual uint32_t getHints() const {
831         return getLayer()->hints;
832     }
833     virtual sp<Fence> getAndResetReleaseFence() {
834         int fd = getLayer()->releaseFenceFd;
835         getLayer()->releaseFenceFd = -1;
836         return fd >= 0 ? new Fence(fd) : Fence::NO_FENCE;
837     }
838     virtual void setAcquireFenceFd(int fenceFd) {
839         getLayer()->acquireFenceFd = fenceFd;
840     }
841     virtual void setPerFrameDefaultState() {
842         //getLayer()->compositionType = HWC_FRAMEBUFFER;
843     }
844     virtual void setPlaneAlpha(uint8_t alpha) {
845         if (hwcHasApiVersion(mHwc, HWC_DEVICE_API_VERSION_1_2)) {
846             getLayer()->planeAlpha = alpha;
847         } else {
848             if (alpha < 0xFF) {
849                 getLayer()->flags |= HWC_SKIP_LAYER;
850             }
851         }
852     }
853     virtual void setDefaultState() {
854         hwc_layer_1_t* const l = getLayer();
855         l->compositionType = HWC_FRAMEBUFFER;
856         l->hints = 0;
857         l->flags = HWC_SKIP_LAYER;
858         l->handle = 0;
859         l->transform = 0;
860         l->blending = HWC_BLENDING_NONE;
861         l->visibleRegionScreen.numRects = 0;
862         l->visibleRegionScreen.rects = NULL;
863         l->acquireFenceFd = -1;
864         l->releaseFenceFd = -1;
865         l->planeAlpha = 0xFF;
866     }
867     virtual void setSkip(bool skip) {
868         if (skip) {
869             getLayer()->flags |= HWC_SKIP_LAYER;
870         } else {
871             getLayer()->flags &= ~HWC_SKIP_LAYER;
872         }
873     }
874     virtual void setBlending(uint32_t blending) {
875         getLayer()->blending = blending;
876     }
877     virtual void setTransform(uint32_t transform) {
878         getLayer()->transform = transform;
879     }
880     virtual void setFrame(const Rect& frame) {
881         getLayer()->displayFrame = reinterpret_cast<hwc_rect_t const&>(frame);
882     }
883     virtual void setCrop(const FloatRect& crop) {
884         if (hwcHasApiVersion(mHwc, HWC_DEVICE_API_VERSION_1_3)) {
885             getLayer()->sourceCropf = reinterpret_cast<hwc_frect_t const&>(crop);
886         } else {
887             /*
888              * Since h/w composer didn't support a flot crop rect before version 1.3,
889              * using integer coordinates instead produces a different output from the GL code in
890              * Layer::drawWithOpenGL(). The difference can be large if the buffer crop to
891              * window size ratio is large and a window crop is defined
892              * (i.e.: if we scale the buffer a lot and we also crop it with a window crop).
893              */
894             hwc_rect_t& r = getLayer()->sourceCrop;
895             r.left  = int(ceilf(crop.left));
896             r.top   = int(ceilf(crop.top));
897             r.right = int(floorf(crop.right));
898             r.bottom= int(floorf(crop.bottom));
899         }
900     }
901     virtual void setVisibleRegionScreen(const Region& reg) {
902         // Region::getSharedBuffer creates a reference to the underlying
903         // SharedBuffer of this Region, this reference is freed
904         // in onDisplayed()
905         hwc_region_t& visibleRegion = getLayer()->visibleRegionScreen;
906         SharedBuffer const* sb = reg.getSharedBuffer(&visibleRegion.numRects);
907         visibleRegion.rects = reinterpret_cast<hwc_rect_t const *>(sb->data());
908     }
909     virtual void setBuffer(const sp<GraphicBuffer>& buffer) {
910         if (buffer == 0 || buffer->handle == 0) {
911             getLayer()->compositionType = HWC_FRAMEBUFFER;
912             getLayer()->flags |= HWC_SKIP_LAYER;
913             getLayer()->handle = 0;
914         } else {
915             getLayer()->handle = buffer->handle;
916         }
917     }
918     virtual void onDisplayed() {
919         hwc_region_t& visibleRegion = getLayer()->visibleRegionScreen;
920         SharedBuffer const* sb = SharedBuffer::bufferFromData(visibleRegion.rects);
921         if (sb) {
922             sb->release();
923             // not technically needed but safer
924             visibleRegion.numRects = 0;
925             visibleRegion.rects = NULL;
926         }
927
928         getLayer()->acquireFenceFd = -1;
929     }
930 };
931
932 /*
933  * returns an iterator initialized at a given index in the layer list
934  */
935 HWComposer::LayerListIterator HWComposer::getLayerIterator(int32_t id, size_t index) {
936     if (uint32_t(id)>31 || !mAllocatedDisplayIDs.hasBit(id)) {
937         return LayerListIterator();
938     }
939     const DisplayData& disp(mDisplayData[id]);
940     if (!mHwc || !disp.list || index > disp.list->numHwLayers) {
941         return LayerListIterator();
942     }
943     return LayerListIterator(new HWCLayerVersion1(mHwc, disp.list->hwLayers), index);
944 }
945
946 /*
947  * returns an iterator on the beginning of the layer list
948  */
949 HWComposer::LayerListIterator HWComposer::begin(int32_t id) {
950     return getLayerIterator(id, 0);
951 }
952
953 /*
954  * returns an iterator on the end of the layer list
955  */
956 HWComposer::LayerListIterator HWComposer::end(int32_t id) {
957     size_t numLayers = 0;
958     if (uint32_t(id) <= 31 && mAllocatedDisplayIDs.hasBit(id)) {
959         const DisplayData& disp(mDisplayData[id]);
960         if (mHwc && disp.list) {
961             numLayers = disp.list->numHwLayers;
962             if (hwcHasApiVersion(mHwc, HWC_DEVICE_API_VERSION_1_1)) {
963                 // with HWC 1.1, the last layer is always the HWC_FRAMEBUFFER_TARGET,
964                 // which we ignore when iterating through the layer list.
965                 ALOGE_IF(!numLayers, "mDisplayData[%d].list->numHwLayers is 0", id);
966                 if (numLayers) {
967                     numLayers--;
968                 }
969             }
970         }
971     }
972     return getLayerIterator(id, numLayers);
973 }
974
975 void HWComposer::dump(String8& result) const {
976     if (mHwc) {
977         result.appendFormat("Hardware Composer state (version %8x):\n", hwcApiVersion(mHwc));
978         result.appendFormat("  mDebugForceFakeVSync=%d\n", mDebugForceFakeVSync);
979         for (size_t i=0 ; i<mNumDisplays ; i++) {
980             const DisplayData& disp(mDisplayData[i]);
981             if (!disp.connected)
982                 continue;
983
984             const Vector< sp<Layer> >& visibleLayersSortedByZ =
985                     mFlinger->getLayerSortedByZForHwcDisplay(i);
986
987             result.appendFormat(
988                     "  Display[%d] : %ux%u, xdpi=%f, ydpi=%f, refresh=%lld\n",
989                     i, disp.width, disp.height, disp.xdpi, disp.ydpi, disp.refresh);
990
991             if (disp.list) {
992                 result.appendFormat(
993                         "  numHwLayers=%u, flags=%08x\n",
994                         disp.list->numHwLayers, disp.list->flags);
995
996                 result.append(
997                         "    type    |  handle  |   hints  |   flags  | tr | blend |  format  |       source crop         |           frame           name \n"
998                         "------------+----------+----------+----------+----+-------+----------+---------------------------+--------------------------------\n");
999                 //      " __________ | ________ | ________ | ________ | __ | _____ | ________ | [_____,_____,_____,_____] | [_____,_____,_____,_____]
1000                 for (size_t i=0 ; i<disp.list->numHwLayers ; i++) {
1001                     const hwc_layer_1_t&l = disp.list->hwLayers[i];
1002                     int32_t format = -1;
1003                     String8 name("unknown");
1004
1005                     if (i < visibleLayersSortedByZ.size()) {
1006                         const sp<Layer>& layer(visibleLayersSortedByZ[i]);
1007                         const sp<GraphicBuffer>& buffer(
1008                                 layer->getActiveBuffer());
1009                         if (buffer != NULL) {
1010                             format = buffer->getPixelFormat();
1011                         }
1012                         name = layer->getName();
1013                     }
1014
1015                     int type = l.compositionType;
1016                     if (type == HWC_FRAMEBUFFER_TARGET) {
1017                         name = "HWC_FRAMEBUFFER_TARGET";
1018                         format = disp.format;
1019                     }
1020
1021                     static char const* compositionTypeName[] = {
1022                             "GLES",
1023                             "HWC",
1024                             "BACKGROUND",
1025                             "FB TARGET",
1026                             "UNKNOWN"};
1027                     if (type >= NELEM(compositionTypeName))
1028                         type = NELEM(compositionTypeName) - 1;
1029
1030                     result.appendFormat(
1031                             " %10s | %08x | %08x | %08x | %02x | %05x | %08x | [%5d,%5d,%5d,%5d] | [%5d,%5d,%5d,%5d] %s\n",
1032                                     compositionTypeName[type],
1033                                     intptr_t(l.handle), l.hints, l.flags, l.transform, l.blending, format,
1034                                     l.sourceCrop.left, l.sourceCrop.top, l.sourceCrop.right, l.sourceCrop.bottom,
1035                                     l.displayFrame.left, l.displayFrame.top, l.displayFrame.right, l.displayFrame.bottom,
1036                                     name.string());
1037                 }
1038             }
1039         }
1040     }
1041
1042     if (mHwc && mHwc->dump) {
1043         const size_t SIZE = 4096;
1044         char buffer[SIZE];
1045         mHwc->dump(mHwc, buffer, SIZE);
1046         result.append(buffer);
1047     }
1048 }
1049
1050 // ---------------------------------------------------------------------------
1051
1052 HWComposer::VSyncThread::VSyncThread(HWComposer& hwc)
1053     : mHwc(hwc), mEnabled(false),
1054       mNextFakeVSync(0),
1055       mRefreshPeriod(hwc.getRefreshPeriod(HWC_DISPLAY_PRIMARY))
1056 {
1057 }
1058
1059 void HWComposer::VSyncThread::setEnabled(bool enabled) {
1060     Mutex::Autolock _l(mLock);
1061     if (mEnabled != enabled) {
1062         mEnabled = enabled;
1063         mCondition.signal();
1064     }
1065 }
1066
1067 void HWComposer::VSyncThread::onFirstRef() {
1068     run("VSyncThread", PRIORITY_URGENT_DISPLAY + PRIORITY_MORE_FAVORABLE);
1069 }
1070
1071 bool HWComposer::VSyncThread::threadLoop() {
1072     { // scope for lock
1073         Mutex::Autolock _l(mLock);
1074         while (!mEnabled) {
1075             mCondition.wait(mLock);
1076         }
1077     }
1078
1079     const nsecs_t period = mRefreshPeriod;
1080     const nsecs_t now = systemTime(CLOCK_MONOTONIC);
1081     nsecs_t next_vsync = mNextFakeVSync;
1082     nsecs_t sleep = next_vsync - now;
1083     if (sleep < 0) {
1084         // we missed, find where the next vsync should be
1085         sleep = (period - ((now - next_vsync) % period));
1086         next_vsync = now + sleep;
1087     }
1088     mNextFakeVSync = next_vsync + period;
1089
1090     struct timespec spec;
1091     spec.tv_sec  = next_vsync / 1000000000;
1092     spec.tv_nsec = next_vsync % 1000000000;
1093
1094     int err;
1095     do {
1096         err = clock_nanosleep(CLOCK_MONOTONIC, TIMER_ABSTIME, &spec, NULL);
1097     } while (err<0 && errno == EINTR);
1098
1099     if (err == 0) {
1100         mHwc.mEventHandler.onVSyncReceived(0, next_vsync);
1101     }
1102
1103     return true;
1104 }
1105
1106 HWComposer::DisplayData::DisplayData()
1107 :   width(0), height(0), format(0),
1108     xdpi(0.0f), ydpi(0.0f),
1109     refresh(0),
1110     connected(false),
1111     hasFbComp(false), hasOvComp(false),
1112     capacity(0), list(NULL),
1113     framebufferTarget(NULL), fbTargetHandle(0),
1114     lastRetireFence(Fence::NO_FENCE), lastDisplayFence(Fence::NO_FENCE),
1115     outbufHandle(NULL), outbufAcquireFence(Fence::NO_FENCE),
1116     events(0)
1117 {}
1118
1119 HWComposer::DisplayData::~DisplayData() {
1120     free(list);
1121 }
1122
1123 // ---------------------------------------------------------------------------
1124 }; // namespace android