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 void hwc_dump(struct hwc_composer_device_1* dev, char *buff,
  76                      int buff_len) {
  77   struct hwc_context_t *ctx = (struct hwc_context_t *)&dev->common;
  78   std::ostringstream out;
  79
  80   ctx->drm.compositor()->Dump(&out);
  81   std::string out_str = out.str();
  82   strncpy(buff, out_str.c_str(), std::min((size_t)buff_len, out_str.length()));
  83 }
  84
  85 static int hwc_prepare(hwc_composer_device_1_t *dev, size_t num_displays,
  86                        hwc_display_contents_1_t **display_contents) {
  87   // XXX: Once we have a GL compositor, just make everything HWC_OVERLAY
  88   struct hwc_context_t *ctx = (struct hwc_context_t *)&dev->common;
  89   Composition *composition =
  90       ctx->drm.compositor()->CreateComposition(ctx->importer);
  91   if (!composition) {
  92     ALOGE("Drm composition init failed");
  93     return -EINVAL;
  94   }
  95
  96   for (int i = 0; i < (int)num_displays; ++i) {
  97     if (!display_contents[i])
  98       continue;
  99
 100     int num_layers = display_contents[i]->numHwLayers;
 101     int num_planes = composition->GetRemainingLayers(i, num_layers);
 102
 103     // XXX: Should go away with atomic modeset
 104     DrmCrtc *crtc = ctx->drm.GetCrtcForDisplay(i);
 105     if (!crtc) {
 106       ALOGE("No crtc for display %d", i);
 107       delete composition;
 108       return -ENODEV;
 109     }
 110     if (crtc->requires_modeset())
 111       num_planes = 0;
 112
 113     for (int j = std::max(0, num_layers - num_planes); j < num_layers; j++) {
 114       if (j >= num_planes)
 115         break;
 116
 117       hwc_layer_1_t *layer = &display_contents[i]->hwLayers[j];
 118       if (layer->compositionType == HWC_FRAMEBUFFER)
 119         layer->compositionType = HWC_OVERLAY;
 120     }
 121   }
 122
 123   delete composition;
 124   return 0;
 125 }
 126
 127 static void hwc_set_cleanup(size_t num_displays,
 128                             hwc_display_contents_1_t **display_contents,
 129                             Composition *composition) {
 130   for (int i = 0; i < (int)num_displays; ++i) {
 131     if (!display_contents[i])
 132       continue;
 133
 134     hwc_display_contents_1_t *dc = display_contents[i];
 135     for (size_t j = 0; j < dc->numHwLayers; ++j) {
 136       hwc_layer_1_t *layer = &dc->hwLayers[j];
 137       if (layer->acquireFenceFd >= 0) {
 138         close(layer->acquireFenceFd);
 139         layer->acquireFenceFd = -1;
 140       }
 141     }
 142     if (dc->outbufAcquireFenceFd >= 0) {
 143       close(dc->outbufAcquireFenceFd);
 144       dc->outbufAcquireFenceFd = -1;
 145     }
 146   }
 147
 148   delete composition;
 149 }
 150
 151 static int hwc_add_layer(int display, hwc_context_t *ctx, hwc_layer_1_t *layer,
 152                          Composition *composition) {
 153   hwc_drm_bo_t bo;
 154   int ret = ctx->importer->ImportBuffer(layer->handle, &bo);
 155   if (ret) {
 156     ALOGE("Failed to import handle to bo %d", ret);
 157     return ret;
 158   }
 159
 160   ret = composition->AddLayer(display, layer, &bo);
 161   if (!ret)
 162     return 0;
 163
 164   int destroy_ret = ctx->importer->ReleaseBuffer(&bo);
 165   if (destroy_ret)
 166     ALOGE("Failed to destroy buffer %d", destroy_ret);
 167
 168   return ret;
 169 }
 170
 171 static int hwc_set(hwc_composer_device_1_t *dev, size_t num_displays,
 172                    hwc_display_contents_1_t **display_contents) {
 173   struct hwc_context_t *ctx = (struct hwc_context_t *)&dev->common;
 174   Composition *composition =
 175       ctx->drm.compositor()->CreateComposition(ctx->importer);
 176   if (!composition) {
 177     ALOGE("Drm composition init failed");
 178     hwc_set_cleanup(num_displays, display_contents, NULL);
 179     return -EINVAL;
 180   }
 181
 182   int ret;
 183   for (int i = 0; i < (int)num_displays; ++i) {
 184     if (!display_contents[i])
 185       continue;
 186
 187     DrmCrtc *crtc = ctx->drm.GetCrtcForDisplay(i);
 188     if (!crtc) {
 189       ALOGE("No crtc for display %d", i);
 190       hwc_set_cleanup(num_displays, display_contents, composition);
 191       return -ENODEV;
 192     }
 193
 194     hwc_display_contents_1_t *dc = display_contents[i];
 195     unsigned num_layers = dc->numHwLayers;
 196     unsigned num_planes = composition->GetRemainingLayers(i, num_layers);
 197     bool use_target = false;
 198     // XXX: We don't need to check for modeset required with atomic modeset
 199     if (crtc->requires_modeset() || num_layers > num_planes)
 200       use_target = true;
 201
 202     // XXX: Won't need to worry about FB_TARGET with GL Compositor
 203     for (int j = 0; use_target && j < (int)num_layers; ++j) {
 204       hwc_layer_1_t *layer = &dc->hwLayers[j];
 205       if (layer->compositionType != HWC_FRAMEBUFFER_TARGET)
 206         continue;
 207
 208       ret = hwc_add_layer(i, ctx, layer, composition);
 209       if (ret) {
 210         ALOGE("Add layer failed %d", ret);
 211         hwc_set_cleanup(num_displays, display_contents, composition);
 212         return ret;
 213       }
 214       --num_planes;
 215       break;
 216     }
 217
 218     for (int j = 0; num_planes && j < (int)num_layers; ++j) {
 219       hwc_layer_1_t *layer = &dc->hwLayers[j];
 220       if (layer->compositionType != HWC_OVERLAY)
 221         continue;
 222
 223       ret = hwc_add_layer(i, ctx, layer, composition);
 224       if (ret) {
 225         ALOGE("Add layer failed %d", ret);
 226         hwc_set_cleanup(num_displays, display_contents, composition);
 227         return ret;
 228       }
 229       --num_planes;
 230     }
 231   }
 232
 233   ret = ctx->drm.compositor()->QueueComposition(composition);
 234   if (ret) {
 235     ALOGE("Failed to queue the composition");
 236     hwc_set_cleanup(num_displays, display_contents, composition);
 237     return ret;
 238   }
 239   hwc_set_cleanup(num_displays, display_contents, NULL);
 240   return ret;
 241 }
 242
 243 static int hwc_event_control(struct hwc_composer_device_1 *dev, int display,
 244                              int event, int enabled) {
 245   if (event != HWC_EVENT_VSYNC || (enabled != 0 && enabled != 1))
 246     return -EINVAL;
 247
 248   struct hwc_context_t *ctx = (struct hwc_context_t *)&dev->common;
 249   hwc_drm_display_t *hd = &ctx->displays[display];
 250   return hd->vsync_worker.VSyncControl(enabled);
 251 }
 252
 253 static int hwc_set_power_mode(struct hwc_composer_device_1 *dev, int display,
 254                               int mode) {
 255   struct hwc_context_t *ctx = (struct hwc_context_t *)&dev->common;
 256
 257   uint64_t dpmsValue = 0;
 258   switch (mode) {
 259     case HWC_POWER_MODE_OFF:
 260       dpmsValue = DRM_MODE_DPMS_OFF;
 261       break;
 262
 263     /* We can't support dozing right now, so go full on */
 264     case HWC_POWER_MODE_DOZE:
 265     case HWC_POWER_MODE_DOZE_SUSPEND:
 266     case HWC_POWER_MODE_NORMAL:
 267       dpmsValue = DRM_MODE_DPMS_ON;
 268       break;
 269   };
 270   return ctx->drm.SetDpmsMode(display, dpmsValue);
 271 }
 272
 273 static int hwc_query(struct hwc_composer_device_1 * /* dev */, int what,
 274                      int *value) {
 275   switch (what) {
 276     case HWC_BACKGROUND_LAYER_SUPPORTED:
 277       *value = 0; /* TODO: We should do this */
 278       break;
 279     case HWC_VSYNC_PERIOD:
 280       ALOGW("Query for deprecated vsync value, returning 60Hz");
 281       *value = 1000 * 1000 * 1000 / 60;
 282       break;
 283     case HWC_DISPLAY_TYPES_SUPPORTED:
 284       *value = HWC_DISPLAY_PRIMARY | HWC_DISPLAY_EXTERNAL;
 285       break;
 286   }
 287   return 0;
 288 }
 289
 290 static void hwc_register_procs(struct hwc_composer_device_1 *dev,
 291                                hwc_procs_t const *procs) {
 292   struct hwc_context_t *ctx = (struct hwc_context_t *)&dev->common;
 293
 294   ctx->procs = procs;
 295
 296   for (hwc_context_t::DisplayMapIter iter = ctx->displays.begin();
 297        iter != ctx->displays.end(); ++iter) {
 298     iter->second.vsync_worker.SetProcs(procs);
 299   }
 300 }
 301
 302 static int hwc_get_display_configs(struct hwc_composer_device_1 *dev,
 303                                    int display, uint32_t *configs,
 304                                    size_t *num_configs) {
 305   if (!*num_configs)
 306     return 0;
 307
 308   struct hwc_context_t *ctx = (struct hwc_context_t *)&dev->common;
 309   hwc_drm_display_t *hd = &ctx->displays[display];
 310   hd->config_ids.clear();
 311
 312   DrmConnector *connector = ctx->drm.GetConnectorForDisplay(display);
 313   if (!connector) {
 314     ALOGE("Failed to get connector for display %d", display);
 315     return -ENODEV;
 316   }
 317
 318   int ret = connector->UpdateModes();
 319   if (ret) {
 320     ALOGE("Failed to update display modes %d", ret);
 321     return ret;
 322   }
 323
 324   for (DrmConnector::ModeIter iter = connector->begin_modes();
 325        iter != connector->end_modes(); ++iter) {
 326     size_t idx = hd->config_ids.size();
 327     if (idx == *num_configs)
 328       break;
 329     hd->config_ids.push_back(iter->id());
 330     configs[idx] = iter->id();
 331   }
 332   *num_configs = hd->config_ids.size();
 333   return *num_configs == 0 ? -1 : 0;
 334 }
 335
 336 static int hwc_get_display_attributes(struct hwc_composer_device_1 *dev,
 337                                       int display, uint32_t config,
 338                                       const uint32_t *attributes,
 339                                       int32_t *values) {
 340   struct hwc_context_t *ctx = (struct hwc_context_t *)&dev->common;
 341   DrmConnector *c = ctx->drm.GetConnectorForDisplay(display);
 342   if (!c) {
 343     ALOGE("Failed to get DrmConnector for display %d", display);
 344     return -ENODEV;
 345   }
 346   DrmMode mode;
 347   for (DrmConnector::ModeIter iter = c->begin_modes(); iter != c->end_modes();
 348        ++iter) {
 349     if (iter->id() == config) {
 350       mode = *iter;
 351       break;
 352     }
 353   }
 354   if (mode.id() == 0) {
 355     ALOGE("Failed to find active mode for display %d", display);
 356     return -ENOENT;
 357   }
 358
 359   uint32_t mm_width = c->mm_width();
 360   uint32_t mm_height = c->mm_height();
 361   for (int i = 0; attributes[i] != HWC_DISPLAY_NO_ATTRIBUTE; ++i) {
 362     switch (attributes[i]) {
 363       case HWC_DISPLAY_VSYNC_PERIOD:
 364         values[i] = 1000 * 1000 * 1000 / mode.v_refresh();
 365         break;
 366       case HWC_DISPLAY_WIDTH:
 367         values[i] = mode.h_display();
 368         break;
 369       case HWC_DISPLAY_HEIGHT:
 370         values[i] = mode.v_display();
 371         break;
 372       case HWC_DISPLAY_DPI_X:
 373         /* Dots per 1000 inches */
 374         values[i] = mm_width ? (mode.h_display() * UM_PER_INCH) / mm_width : 0;
 375         break;
 376       case HWC_DISPLAY_DPI_Y:
 377         /* Dots per 1000 inches */
 378         values[i] =
 379             mm_height ? (mode.v_display() * UM_PER_INCH) / mm_height : 0;
 380         break;
 381     }
 382   }
 383   return 0;
 384 }
 385
 386 static int hwc_get_active_config(struct hwc_composer_device_1 *dev,
 387                                  int display) {
 388   struct hwc_context_t *ctx = (struct hwc_context_t *)&dev->common;
 389   DrmConnector *c = ctx->drm.GetConnectorForDisplay(display);
 390   if (!c) {
 391     ALOGE("Failed to get DrmConnector for display %d", display);
 392     return -ENODEV;
 393   }
 394
 395   DrmMode mode = c->active_mode();
 396   hwc_drm_display_t *hd = &ctx->displays[display];
 397   for (size_t i = 0; i < hd->config_ids.size(); ++i) {
 398     if (hd->config_ids[i] == mode.id())
 399       return i;
 400   }
 401   return -1;
 402 }
 403
 404 static int hwc_set_active_config(struct hwc_composer_device_1 *dev, int display,
 405                                  int index) {
 406   struct hwc_context_t *ctx = (struct hwc_context_t *)&dev->common;
 407   hwc_drm_display_t *hd = &ctx->displays[display];
 408   if (index >= (int)hd->config_ids.size()) {
 409     ALOGE("Invalid config index %d passed in", index);
 410     return -EINVAL;
 411   }
 412
 413   int ret =
 414       ctx->drm.SetDisplayActiveMode(display, hd->config_ids[index]);
 415   if (ret) {
 416     ALOGE("Failed to set config for display %d", display);
 417     return ret;
 418   }
 419
 420   return ret;
 421 }
 422
 423 static int hwc_device_close(struct hw_device_t *dev) {
 424   struct hwc_context_t *ctx = (struct hwc_context_t *)dev;
 425   delete ctx;
 426   return 0;
 427 }
 428
 429 /*
 430  * TODO: This function sets the active config to the first one in the list. This
 431  * should be fixed such that it selects the preferred mode for the display, or
 432  * some other, saner, method of choosing the config.
 433  */
 434 static int hwc_set_initial_config(hwc_drm_display_t *hd) {
 435   uint32_t config;
 436   size_t num_configs = 1;
 437   int ret = hwc_get_display_configs(&hd->ctx->device, hd->display, &config,
 438                                     &num_configs);
 439   if (ret || !num_configs)
 440     return 0;
 441
 442   ret = hwc_set_active_config(&hd->ctx->device, hd->display, 0);
 443   if (ret) {
 444     ALOGE("Failed to set active config d=%d ret=%d", hd->display, ret);
 445     return ret;
 446   }
 447
 448   return ret;
 449 }
 450
 451 static int hwc_initialize_display(struct hwc_context_t *ctx, int display) {
 452   hwc_drm_display_t *hd = &ctx->displays[display];
 453   hd->ctx = ctx;
 454   hd->display = display;
 455
 456   int ret = hwc_set_initial_config(hd);
 457   if (ret) {
 458     ALOGE("Failed to set initial config for d=%d ret=%d", display, ret);
 459     return ret;
 460   }
 461
 462   ret = hd->vsync_worker.Init(&ctx->drm, display);
 463   if (ret) {
 464     ALOGE("Failed to create event worker for display %d %d\n", display, ret);
 465     return ret;
 466   }
 467
 468   return 0;
 469 }
 470
 471 static int hwc_enumerate_displays(struct hwc_context_t *ctx) {
 472   int ret;
 473   for (DrmResources::ConnectorIter c = ctx->drm.begin_connectors();
 474        c != ctx->drm.end_connectors(); ++c) {
 475     ret = hwc_initialize_display(ctx, (*c)->display());
 476     if (ret) {
 477       ALOGE("Failed to initialize display %d", (*c)->display());
 478       return ret;
 479     }
 480   }
 481
 482   return 0;
 483 }
 484
 485 static int hwc_device_open(const struct hw_module_t *module, const char *name,
 486                            struct hw_device_t **dev) {
 487   if (strcmp(name, HWC_HARDWARE_COMPOSER)) {
 488     ALOGE("Invalid module name- %s", name);
 489     return -EINVAL;
 490   }
 491
 492   struct hwc_context_t *ctx = new hwc_context_t();
 493   if (!ctx) {
 494     ALOGE("Failed to allocate hwc context");
 495     return -ENOMEM;
 496   }
 497
 498   int ret = ctx->drm.Init();
 499   if (ret) {
 500     ALOGE("Can't initialize Drm object %d", ret);
 501     delete ctx;
 502     return ret;
 503   }
 504
 505   ctx->importer = Importer::CreateInstance(&ctx->drm);
 506   if (!ctx->importer) {
 507     ALOGE("Failed to create importer instance");
 508     delete ctx;
 509     return ret;
 510   }
 511
 512   ret = hwc_enumerate_displays(ctx);
 513   if (ret) {
 514     ALOGE("Failed to enumerate displays: %s", strerror(ret));
 515     delete ctx;
 516     return ret;
 517   }
 518
 519   ctx->device.common.tag = HARDWARE_DEVICE_TAG;
 520   ctx->device.common.version = HWC_DEVICE_API_VERSION_1_4;
 521   ctx->device.common.module = const_cast<hw_module_t *>(module);
 522   ctx->device.common.close = hwc_device_close;
 523
 524   ctx->device.dump = hwc_dump;
 525   ctx->device.prepare = hwc_prepare;
 526   ctx->device.set = hwc_set;
 527   ctx->device.eventControl = hwc_event_control;
 528   ctx->device.setPowerMode = hwc_set_power_mode;
 529   ctx->device.query = hwc_query;
 530   ctx->device.registerProcs = hwc_register_procs;
 531   ctx->device.getDisplayConfigs = hwc_get_display_configs;
 532   ctx->device.getDisplayAttributes = hwc_get_display_attributes;
 533   ctx->device.getActiveConfig = hwc_get_active_config;
 534   ctx->device.setActiveConfig = hwc_set_active_config;
 535   ctx->device.setCursorPositionAsync = NULL; /* TODO: Add cursor */
 536
 537   *dev = &ctx->device.common;
 538
 539   return 0;
 540 }
 541 }
 542
 543 static struct hw_module_methods_t hwc_module_methods = {
 544   open : android::hwc_device_open
 545 };
 546
 547 hwc_module_t HAL_MODULE_INFO_SYM = {
 548   common : {
 549     tag : HARDWARE_MODULE_TAG,
 550     version_major : 1,
 551     version_minor : 0,
 552     id : HWC_HARDWARE_MODULE_ID,
 553     name : "DRM hwcomposer module",
 554     author : "The Android Open Source Project",
 555     methods : &hwc_module_methods,
 556     dso : NULL,
 557     reserved : {0},
 558   }
 559 };