全部博文（133）
分类： LINUX
2011-06-21 10:40:47
Android display架构分析（一）
http://hi.baidu.com/leowenj/blog/item/429c2dd6ac1480c851da4b95.html
高通7系列硬件架构分析
如上图，高通7系列 Display的硬件部分主要由下面几个部分组成：
A、MDP
高通MSM7200A内部模块，主要负责显示数据的转换和部分图像处理功能理，如YUV转RGB，放大缩小、旋转等。MDP内部的MDP DMA负责数据从DDR到MDDI Host的传输（可以完成RGB之间的转换，如RGB565转成RGB666，这个转换工能载目前的code 中没有使用）。
B、MDDI
一种采用差分信号的高速的串行数据传输总线，只负责数据传输，无其它功能；其中的MDDI Hosat提供并行数据和串行数据之间的转换和缓冲功能。由于外面是VGA的屏幕，数据量较大，为了减少对EBI2总线的影响，传输总线使用MDDI，而非之前的EBI2。
C、MDDI Bridge
由于现在采用的外接LCD并不支持MDDI接口，故需要外加MDDI转换器，即MDDI bridge，来把MDDI数据转换成RGB接口数据。这里采用的EPSON MDDIBridge还有LCD Controller功能，可以完成其它一些数据处理的功能，如数据格式转换、支持TV-OUT、PIP等；并且还可以提供一定数量的GPIO。目前我们 主要用它把HOST端MDDI传递过来的显示数据和控制数据（初始化配置等）转换成并行的数据传递给LCD。
D、LCD module
主要是LCD Driver IC 和TFT Panel，负责把MDDI Bridge传来的显存中的图像示在自己的 Panel上。
Android display架构分析（二）
http://hi.baidu.com/leowenj/blog/item/3fe59f740a6fee17b051b991.html
Android display SW架构分析
下面简单介绍一下上图中的各个Layer：
*蓝色部分－用户空间应用程序
应用程序层，其中包括Android应用程序以及框架和系统运行库，和底层相关的是系统运行库，而其中和显示相关的就是Android的Surface Manager, 它负责对显示子系统的管理，并且为多个应用程序提 供了2D和3D图层的无缝融合。
*黑色部分－HAL层，在2.2.1部分会有介绍
*红色部分－Linux kernel层
Linux kernel，其中和显示部分相关的就是Linux的FrameBuffer，它是Linux系统中的显示部分驱动程序接口。Linux工作在保护模式 下，User空间的应用程序无法直接调用显卡的驱动程序来直接画屏，FrameBuffer机制模仿显卡的功能，将显卡硬件结构抽象掉，可以通过 Framebuffer的读写直接对显存进行操作。用户可以将Framebuffer看成是显示内存的一个映像，将其映射到进程地址空间之后，就可以直接 进行读写操作，而写操作可以立即反应在屏幕上。这种操作是抽象的，统一的。用户不必关心物理显存的位置、换页机制等等具体细节。这些都是由 Framebuffer设备驱动来完成的。
*绿色部分－HW驱动层
该部分可以看作高通显卡的驱动程序，和高通显示部分硬件相关以及外围LCD相关的驱动都被定义在这边，比如上述的显卡的一些特性都是在这边被初始化的，同样MDP和MDDI相关的驱动也都定义在这里
User Space Display功能介绍
这里的User Space就是与应用程序相关的上层部分（参考上图中的蓝色部分），其中与Kernel空间交互的部分称之为HAL－HW Abstraction Layer。
HAL其实就是用户空间的驱动程序。如果想要将 Android 在某硬件平台上执行，基本上完成这些驱动程序就行了。其内定义了 Android 对各硬件装置例如显示芯片、声音、数字相机、GPS、GSM 等等的需求。
HAL存在的几个原因：
1、 并不是所有的硬件设备都有标准的linux kernel的接口。
2、 Kernel driver涉及到GPL的版权。某些设备制造商并不原因公开硬件驱动，所以才去HAL方式绕过GPL。
3、 针对某些硬件，Android有一些特殊的需求。
在display部分，HAL的实现code在copybit.c中，应用程序直接操作这些接口即可，具体的接口如下：
struct copybit_context_t *ctx = malloc(sizeof(struct copybit_context_t)); memset(ctx, 0, sizeof(*ctx)); ctx->device.common.tag = HARDWARE_DEVICE_TAG; ctx->device.common.version = 0; ctx->device.common.module = module; ctx->device.common.close = close_copybit; ctx->device.set_parameter = set_parameter_copybit;//设置参数 ctx->device.get = get; ctx->device.blit = blit_copybit;//传送显示数据 ctx->device.stretch = stretch_copybit; ctx->mAlpha = MDP_ALPHA_NOP; ctx->mFlags = 0; ctx->mFD = open("/dev/graphics/fb0", O_RDWR, 0);//打开设备Kernel Space Display功能介绍
这里的Kernel空间（与Display相关）是Linux平台下的FB设备（参考上图中的红色部分）。下面介绍一下FB设备。
Fb即FrameBuffer的简称。framebuffer 是一种能够提取图形的硬件设备，是用户进入图形界面很好的接口。有了framebuffer，用户的应用程序不需要对底层驱动有深入了解就能够做出很好的 图形。对于用户而言，它和/dev 下面的其他设备没有什么区别，用户可以把
framebuffer 看成一块内存，既可以向这块内存中写入数据，也可以从这块内存中读取数据。它允许上层应用程序在图形模式下直接对显示缓冲区进行读写操作。这种操作是抽象 的，统一的。用户不必关心物理显存的位置、换页机制等等具体细节。这些都是由Framebuffer设备驱动来完成的。
从用户的角度看，帧缓冲设备和其他位于/dev下面的设备类似，它是一个字符设备，通常主设备号是29，次设备号定义帧缓冲的个数。
在LINUX系统中，设备被当作文件来处理，所有的文件包括设备文件，Linux都提供了统一的操作函数接口。上面的结构体就是Linux为FB设备提供的操作函数接口。
1）、读写（read/write）接口，即读写屏幕缓冲区（应用程序不一定会调用该接口）
2）、映射（map）操作（用户空间不能直接访问显存物理空间，需map成虚拟地址后才可以）
由于Linux工作在保护模式，每个应用程序都有自己的虚拟地址空间，在应用程序中是不能直接访问物理缓冲区地址的。为此，Linux在文件操作 file_operations结构中提供了mmap函数，可将文件的内容映射到用户空间。对于帧缓冲设备，则可通过映射操作，可将屏幕缓冲区的物理地址 映射到用户空间的一段虚拟地址中，之后用户就可以通过读写这段虚拟地址访问屏幕缓冲区，在屏幕上绘图了。实际上，使用帧缓冲设备的应用程序都是通过映射操 作来显示图形的。由于映射操作都是由内核来完成，下面我们将看到，帧缓冲驱动留给开发人员的工作并不多
3）、I/O控制：对于帧缓冲设备，对设备文件的ioctl操作可读取/设置显示设备及屏幕的参数，如分辨率，显示颜色数，屏幕大小等等。ioctl的操作是由底层的驱动程序来完成
Note：上述部分请参考文件fbmem.c。
Android display架构分析（三）
http://hi.baidu.com/leowenj/blog/item/76411bf6237dc429bc31099f.html
Kernel Space Display架构介绍如上图所示，除了上层的图形应用程序外，和Kernel空间有关的包括Linux FB设备层以及和具体HW相关的驱动层，对应的源文件分别是fb_mem.c、msm_fb.c、mddi_toshiba.c。下面会一一介绍。
函数和数据结构介绍这个文件包含了Linux Fb设备的所有接口，主要函数接口和数据结构如下：
A、Fb设备的文件操作接口
B、3个重要的数据结构
FrameBuffer中有3个重要的结构体，fb.h中定义，如下：
1） 、frame_var_screeninfo
该结构体定义了显卡的一些可变的特性，这些特性在程序运行期间可以由应用程序动态改变，比较典型的如xrex和yres表示在显示屏上显示的真实分辨率、显示的bit数等，该结构体user space可以访问。
2） 、frame_fix_screeninfo
该结构体定义了显卡的一些固定的特性，这些特性在硬件初始化时就被定义了以后不可以更改。其中最重要的成员就是smem_len和smem_start，前者指示显存的大小（目前程序中定义的显存大小为整屏数据RGB565大小的2倍）,后者给出了显存的物理地址。该结构体user space可以访问。
Note：smem_start是显存的物理地址，应用程序是不可以直接访问的，必须通过fb_ops中的mmp函数映射成虚拟地址后，应用程序方可访问。
3） 、fb_info
FrameBuffer中最重要的结构体，它只能在内核空间内访问。内部定义了fb_ops结构体（包含一系列FrameBuffer的操作函数，Open/read/write、地址映射等）.
C、其他
1）、一个重要的全局变量
struct fb_info *registered_fb[FB_MAX];
这变量记录了所有fb_info 结构的实例，fb_info 结构描述显卡的当前状态，所有设备对应的fb_info 结构都保存在这个数组中，当一个FrameBuffer设备驱动向系统注册自己时，其对应的fb_info 结构就会添加到这个结构中，同时num_registered_fb 为自动加1。
2）、注册framebuffer函数
register_framebuffer(struct fb_info *fb_info);
unregister_framebuffer(struct fb_info *fb_info);
这两个是提供给下层FrameBuffer设备驱动的接口，设备驱动通过这两函数向系统注册或注销自己。几乎底层设备驱动所要做的所有事情就是填充fb_info结构然后向系统注册或注销它
Android display架构分析（四）
http://hi.baidu.com/leowenj/blog/item/37e1a8521e35522842a75b99.html
函数和数据结构介绍该文件为高通显卡的驱动文件，比较重要的函数接口和数据结构如下：
A、高通msm fb设备的文件操作函数接口
static struct fb_ops msm_fb_ops = {
.owner = THIS_MODULE,
.fb_open = msm_fb_open,
.fb_release = msm_fb_release,
.fb_read = NULL,
.fb_write = NULL,
.fb_cursor = NULL,
.fb_check_var = msm_fb_check_var, /* 参数检查 */
.fb_set_par = msm_fb_set_par, /* 设置显示相关参数 */
.fb_setcolreg = NULL, /* set color register */
.fb_blank = NULL, /* blank display */
.fb_pan_display = msm_fb_pan_display, /* 显示 */
.fb_fillrect = msm_fb_fillrect, /* Draws a rectangle */
.fb_copyarea = msm_fb_copyarea, /* Copy data from area to another */
.fb_imageblit = msm_fb_imageblit, /* Draws a image to the display */
.fb_cursor = NULL,
.fb_rotate = NULL,
.fb_sync = NULL, /* wait for blit idle, optional */
.fb_ioctl = msm_fb_ioctl, /* perform fb specific ioctl (optional) */
.fb_mmap = NULL,
};
B、高通msm fb的driver接口
static struct platform_driver msm_fb_driver = {
.probe = msm_fb_probe,//驱动探测函数
.remove = msm_fb_remove,
#ifndef CONFIG_ANDROID_POWER
.suspend = msm_fb_suspend,
.suspend_late = NULL,
.resume_early = NULL,
.resume = msm_fb_resume,
#endif
.shutdown = NULL,
.driver = {
/* Driver name must match the device name added in platform.c. */
.name = "msm_fb",
},
};
C、msm_fb_init（）
向系统注册msm fb的driver，初始化时会调用
D、msm_fb_add_device
向系统中添加新的lcd设备，在mddi_toshiba.c中会被调用
函数和数据结构介绍该文件包含了所有和具体LCD（Toshiba）相关的信息和驱动，重点的数据结构和函数结构如下：
A、LCD设备相关信息
static struct platform_device this_device_0 = { p>
.name = "mddi_toshiba_vga",
.id = TOSHIBA_VGA_PRIM,
.dev = {
.platform_data = &toshiba_panel_data0,
}
};
其中toshiba_panel_data0包含了硬件LCD的控制函数，如开关、初始化等等
B、LCD driver接口
static struct platform_driver this_driver = {
.probe = mddi_toshiba_lcd_probe,
.driver = {
.name = "mddi_toshiba_vga",
},
};
其中mddi_toshiba_lcd_probe中会调用msm_fb_add_device接口把具体LCD添加到系统中去。
C、mddi_toshiba_lcd_init
注册LCD设备及driver到系统中去，同时也把LCD的固有信息（大小、格式、位率等）一并注册到系统中去。
D、LCD相关控制函数
toshiba_common_initial_setup（）：初始化MDDI bridge
toshiba_prim_start（）：初始化LCD
数据流分析本部分来看一下应用层以下，显示数据的流程是怎样的。
先来分析一下传统的Linux平台下FB设备是如果调用的，如下图所示：
上层调用FB API（主要是fb_ioctl()），fb_ioctl()会调用具体显卡的驱动，这里是高通的显卡驱动，其实就是MDP DMA的驱动，通过MDP DMA把显示数据经MDDI接口送到外围LCD组件。
Note：这里的MDP DMA并不对数据进行任何处理（可以完成简单的格式转换，如RGB565->RGB666）。
接下来再分析一下Android平台下显示数据是如何处理的，如下图所示：
同样上层也是调用FB API，不过这里其实把FB bypass了，相当于直接调用的是高通MDP PPP的驱动，然后数据经PPP处理后再经MDDI接口送出到外围LCD组件。
Note：这里的MDP PPP可以完成很多显示数据处理功能，如YUV->RGB、Scale、Rotate、Blending等。
初始化过程分析Kernel部分display的初始化包含下面几个步骤：
1）、在linux fb设备初始化时会向系统中注册msm_fb_driver。Name为msm_fb。
msm_fb_init－> msm_fb_register_driver-> platform_driver_register(&msm_fb_driver)
其中的probe函数会对msm fb进行初始化，分配显存等（见msm_fb_probe函数）。
2）、在LCD模块初始化时会先向系统中注册驱动（在mddi_toshiba_lcd_init函数中）
platform_driver_register(&this_driver);名字为mddi_toshiba_vga；
this_driver的probe函数为mddi_toshiba_lcd_probe，其内部会调用msm_fb_add_device向系统中添加MSM fb设备。
3）、调用platform_device_register(&this_device_0)向系统中注册设备，名字为mddi_toshiba_vga，其中this_device_0包含了一些操作LCD的接口，如on/off。
Note:设备和driver的name需要一致才可以绑定；另外，如果某些设备不需要让platform的总线来管理，那么只需要注册驱动即可，而无须向系统中注册device，如msm_touch。
Android display架构分析（五）
http://hi.baidu.com/leowenj/blog/item/7a12ecb77067737f8ad4b266.html
Display接口介绍
、User Space display接口在Android平台下，应用程序面对的显示部分的接口就是HAL，参考copybit.c，具体接口如下介绍：
open_copybit
初始化相关变量，并调用open("/dev/graphics/fb0", O_RDWR, 0);打开fb设备。
set_parameter_copybit
设置各种操作参数，如rotate、alpha、dither等。
stretch_copybit
Copy一块数据（Rectangle）到显存，然后并命令msm_fb进行显示。
close_copybit
调用close(ctx->mFD);关闭fb设备。
Note：另外，应用程序在使用上面接口之前，需要调用mapFrameBuffer接口（EGLDisplaySurface.cpp），其功能如下：
1、 初始化显示相关参数，并设置到底层。
2、 映射出显存的虚拟地址。
、Kernel display接口Kernel部分显示的接口全部都在fbmem.c中，这里详细介绍一下：
fb_open
打开Linux下fb设备。
fb_read/fb_write
读写显存中的数据
fb_ioctl
对显示设备的命令操作。如get或set一些显示参数、通知底层进行刷屏等。
在典型应用中，画屏的一般步骤如下：
1． 打开/dev/fb设备文件。
2． 用ioctrl操作取得当前显示屏幕的参数，如屏幕分辨率，每个像素点的比特数。根据屏幕参数可计算屏幕缓冲区的大小。
3． 将屏幕缓冲区映射到用户空间。
4． 映射后就可以直接读写屏幕缓冲区，进行绘图和图片显示了。
典型程序段如下：
#include
int main()
{
int fbfd = 0;
struct fb_var_screeninfo vinfo;
struct fb_fix_screeninfo finfo;
long int screensize = 0;
/*打开设备文件*/
fbfd = open("/dev/fb0", O_RDWR);
/*取得屏幕相关参数*/
ioctl(fbfd, FBIOGET_FSCREENINFO, &finfo); ioctl(fbfd, FBIOGET_VSCREENINFO, &vinfo);
/*计算屏幕缓冲区大小*/
screensize = vinfo.xres * vinfo.yres * vinfo.bits_per_pixel / 8;
/*映射屏幕缓冲区到用户地址空间*/
fbp=(char*)mmap(0,screensize,PROT_READ|PROT_WRITE,MAP_SHARED, fbfd, 0);
/*下面可通过fbp指针读写缓冲区*/
...
}
典型应用flow分析在不同应用程序中，上层的调用会有所不同，比如Andriod下会选择应用程序跳过Linux fb操作层，直接操作显卡驱动层，称之为BLT accelerator。
下面看一下Android平台下画屏的操作流程。
1、 通过mapFrameBuffer直接把用户空间的数据映射到显存中。
2、 调用HAL中的stretch函数直接命令MSM设备提取显存数据然后送入MDP PPP进行处理并经MDDI接口送到外围LCD组件。
具体的函数调用流程如下：
copybit_open（）；//打开BlitEngine，同时也打开fb设备
mapFrameBuffer();//设置显示参数，同时得到显存虚拟地址
copybit->stretch(copybit, &dst, &src, &sdrect, &sdrect, &it);//通知底层去刷屏
接下的流程是：
stretch_copybit-> msm_copybit-> fb_ioctl()->msm_fb_ioctl(MSMFB_BLIT)-> msmfb_blit-> mdp_blit-> mdp_ppp_blit->mdp_start_ppp->MDP&MDDI HW operation
Android display架构分析（六）
http://hi.baidu.com/leowenj/blog/item/78c068dc443c961f48540361.html
介绍Note：
本部分介绍的完全是用户空间显示部分的架构，与kernel并没有直接的联系，主要是JNI以下到HAL以上的部分。
、Surface manager（surface flinger）简介Surface manager是用户空间中framework下libraries中负责显示相关的一个模块。如下：
当系统同时执行多个应用程序时，Surface Manager会负责管理显示与存取操作间的互动，另外也负责将2D绘图与3D绘图进行显示上的合成。
surface manager 可以准备一块 surface（可以看作一个layer），把 surface 的 fd (一块内存) 传给一个 app，让 app 可以在上面作画。典型应用如下：
Android中的图形系统采用Client/Server架构，如下：
Client端：应用程序相关部分。代码分为两部分，一部分是由Java提供的供应用使用的api,另一部分则是由c++写成的底层实现。
Server端：即SurfaceFlinger，负责合成并送入buffer显示。其主要由c++代码编写而成。
Client和Server之前通过Binder的IPC方式进行通信，总体结构图如下：
如上图所示，Surface的client部分其实是提供给各应用程序进行画图操作的一个桥梁，该桥梁通过binder通向server端的 Surfaceflinger，Surfaceflinger负责合成各个surface，然后把buffer传送到framebuffer端进行底层显 示。其中每个surface对应2个buffer，一个front buffer, 一个back buffer，更新时，数据更新在back buffer上，需要显示时，则将back buffer和front buffer互换。
下一部分我们重点研究一下Surfaceflinger。
Android display架构分析（七-1）
http://hi.baidu.com/leowenj/blog/item/7abbe33a309367ff3b87ce6f.html
流程分析 根据前面的介绍，surfaceflinger作为一个server process，上层的应用程序（作为client）通过Binder方式与其进行通信。Surfaceflinger作为一个thread，这里把它分为3个部分，如下：1、 Thread本身处理部分，包括初始化以及thread loop。
2、 Binder部分，负责接收上层应用的各个设置和命令，并反馈状态标志给上层。
3、 与底层的交互，负责调用底层接口（HAL）。
结构图如下：
注释：
a、 Binder接收到应用程序的命令（如创建surface、设置参数等），传递给flinger。
b、 Flinger完成对应命令后将相关结果状态反馈给上层。
c、 在处理上层命令过程中，根据需要设置event（主要和显示有关），通知Thread Loop进行处理。
d、 Flinger根据上层命令通知底层进行处理（主要是设置一些参数，Layer、position等）
e、 Thread Loop中进行surface的合成并通知底层进行显示（Post buffer）。
f、 DisplayHardware层根据flinger命令调用HAL进行HW的操作。
下面来具体分析一些SurfaceFlinger中重要的处理函数以及surface、Layer的属性
1）、readToRun
SurfaceFlinger thread的初始化函数，主要任务是分配内存和设置底层接口(EGL&HAL)。
status_t SurfaceFlinger::readyToRun()
｛
…
…
mServerHeap = new MemoryDealer(4096, MemoryDealer::READ_ONLY);//为IPC分配共享内存
…
mSurfaceHeapManager = new SurfaceHeapManager(this, 8 << 20);//为flinger分配heap，大小为8M，存放具体的显示数据
{
// initialize the main display
GraphicPlane& plane(graphicPlane(dpy));
DisplayHardware* const hw = new DisplayHardware(this, dpy);
plane.setDisplayHardware(hw);//保存显示接口
}
//获取显示相关参数
const GraphicPlane& plane(graphicPlane(dpy));
const DisplayHardware& hw = plane.displayHardware();
const uint32_t w = hw.getWidth();
const uint32_t h = hw.getHeight();
const uint32_t f = hw.getFormat();
…
…
// Initialize OpenGL|ES
glActiveTexture(GL_TEXTURE0);
glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, 0);
glTexParameterx(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_S, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameterx(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_WRAP_T, GL_CLAMP_TO_EDGE);
glTexParameterx(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_NEAREST);
…
…
｝
2）、ThreadLoop
Surfaceflinger的loop函数，主要是等待其他接口发送的event，进行显示数据的合成以及显示。
bool SurfaceFlinger::threadLoop()
{
waitForEvent();//等待其他接口的signal event
…
…
// post surfaces (if needed)
handlePageFlip();//处理翻页机制
const DisplayHardware& hw(graphicPlane(0).displayHardware());
if (LIKELY(hw.canDraw()))
{
// repaint the framebuffer (if needed)
handleRepaint();//合并所有layer并填充到buffer中去
…
…
postFramebuffer();//互换front buffer和back buffer，调用EGL接口进行显示
}
…
…
}
3）、createSurface
提供给应用程序的主要接口，该接口可以创建一个surface，底层会根据参数创建layer以及分配内存，surface相关参数会反馈给上层
sp SurfaceFlinger::createSurface(ClientID clientId, int pid,
ISurfaceFlingerClient::surface_data_t* params,
DisplayID d, uint32_t w, uint32_t h, PixelFormat format,
uint32_t flags)
｛
…
…
int32_t id = c->generateId(pid);
if (uint32_t(id) >= NUM_LAYERS_MAX) //NUM_LAYERS_MAX=31
{
LOGE("createSurface() failed, generateId = %d", id);
return
}
…
layer = createNormalSurfaceLocked(c, d, id, w, h, format, flags);//创建layer，根据参数（宽高格式）分配内存（共2个buffer：front/back buffer）
if (layer)
{
setTransactionFlags(eTransactionNeeded);
surfaceHandle = layer->getSurface();//创建surface
if (surfaceHandle != 0)
surfaceHandle->getSurfaceData(params);//创建的surface参数反馈给应用层
}
｝
待续。。。
Android display架构分析（七－2）
http://hi.baidu.com/leowenj/blog/item/ba4c5d6378a5da48eaf8f86a.html
４）、setClientState
处理上层的各个命令，并根据flag设置event通知Threadloop进行处理
status_t SurfaceFlinger::setClientState(
ClientID cid,
int32_t count,
const layer_state_t* states)
{
Mutex::Autolock _l(mStateLock);
uint32_t flags = 0;
cid <<= 16;
for (int i=0 ; i
{
const layer_state_t& s = states[i];
LayerBaseClient* layer = getLayerUser_l(s.surface | cid);
if (layer)
{
const uint32_t what = s.what;
// 检测应用层是否设置各个标志，如果有则通知底层完成对应操作，并通知ThreadLoop做对应的处理
if (what & eDestroyed) //删除该层Layer
{
if (removeLayer_l(layer) == NO_ERROR)
{
flags |= eTransactionNeeded;
continue;
}
}
if (what & ePositionChanged) //显示位置变化
{
if (layer->setPosition(s.x, s.y))
flags |= eTraversalNeeded;
}
if (what & eLayerChanged) //Layer改变
{
if (layer->setLayer(s.z))
{
mCurrentState.layersSortedByZ.reorder(
layer, &Layer::compareCurrentStateZ);
flags |= eTransactionNeeded|eTraversalNeeded;
}
}
if (what & eSizeChanged)
{
if (layer->setSize(s.w, s.h))//设置宽高变化
flags |= eTraversalNeeded;
}
if (what & eAlphaChanged) {//设置Alpha效果
if (layer->setAlpha(uint8_t(255.0f*s.alpha+0.5f)))
flags |= eTraversalNeeded;
}
if (what & eMatrixChanged) {//矩阵参数变化
if (layer->setMatrix(s.matrix))
flags |= eTraversalNeeded;
}
if (what & eTransparentRegionChanged) {//显示区域变化
if (layer->setTransparentRegionHint(s.transparentRegion))
flags |= eTraversalNeeded;
}
if (what & eVisibilityChanged) {//是否显示
if (layer->setFlags(s.flags, s.mask))
flags |= eTraversalNeeded;
}
}
}
if (flags)
{
setTransactionFlags(flags);//通过signal通知ThreadLoop
}
return NO_ERROR;
}
5）、composeSurfaces
该接口在Threadloop中被调用，负责将所有存在的surface进行合并，OpenGl模块负责这个部分。
6）、postFramebuffer
该接口在Threadloop中被调用，负责将合成好的数据（存于back buffer中）推入在front buffer中，然后调用HAL接口命令底层显示。
7）、从3中可知，上层每创建一个surface的时候，底层都会同时创建一个layer，下面看一下surface及layer的相关属性。
Note：code中相关结构体太大，就不全部罗列出来了
A、Surface相关属性（详细参考文件surface.h）
a1：SurfaceID：根据此ID把相关surface和layer对应起来
a2：SurfaceInfo
包括宽高格式等信息
a3：2个buffer指针、buffer索引等信息
B、Layer相关属性（详细参考文件layer.h/layerbase.h/layerbitmap.h）
包括Layer的ID、宽高、位置、layer、alpha指、前后buffer地址及索引、layer的状态信息（如eFlipRequested、eBusy、eLocked等）
Android display架构分析（八）
http://hi.baidu.com/leowenj/blog/item/03aae36137acb8d1e6113a75.html
开发的经验分享 1Display Driver的工作内容参考上面linux下fb设备的软件架构，可以知道，要加入一个新的MDDI 接口的LCM，Driver的工作就是要提供自己的mddi_xxxx.c（在这次porting的过程中，为了节省时间，我们直接修改了 mddi_toshiba.c），并且完成和这个lcd相关的HWr的初始化。主要的工作包括：
A、初始化和LCD / LCD背光相关的IO以及电源；
B、编写初始化函数 。主要是初始化LCD控制器，这个一般LCD厂商会提供；然后分配显存，这个高通release过来的code已经包含这个动作了，最后是初始化一个fb_info的结构体，在这里主要是把LCD的一些信息登记进来。
C、把LCD的设备以及驱动注册到系统中去。（这里因为是替换现有的驱动，所以相关修改的部分不多。）
上述B、C部分代码请参考kernel\drivers\video\msm\mddi_toshiba.c。
开发过程 1.2.1配置Power和IO更改一些GPIO的配置以及一些电源的电平配置；然后通过实际测量，确保一下信号正常：
A、供给LCD以及MDDI Bridge的电源；
B、MDDI Bridge以及LCD reset信号；
C、控制背光IC的GPIO工作正常（背光不打开，无法调试LCD）。
1.2.2Porting LCD初始化序列LCD init的code以及外围MDDI Bridge的初始化code，都可以之前Boston Windows Mobile系统的code base中获得；把这部分code移植到mddi_Toshiba.c中，并更改相应的图像格式、分辨率等配置，编译通过。LCD初始化部分就算基本完 成。
1.2.3LCD初始化过程的调试由于硬件在之前Boston load是可以工作的，可以认为硬件连接等没有问题，所以只需关注软件部分就行。
Display部分软件调试过程如下：
A、 开机后，量一下GPIO是否为code中配置预期的状态（可确保code中的
GPIO接口工作正常）；
B、 量一下各个电源是否都处于Code中定义的电平值。这些都OK后，背光
是会亮的（背光的控制比较简单，一个GPIO即可）；
C、 这个时候如果LCD以及MDDI Bridge有被正常初始化的话，屏幕上是会
看出来的。反之，如果屏幕没有显示，需要用JTAG跟一下mddi_Toshiba.c中的初始化函数是否在开机的时候有被调用过。
目前版本中，是根据外围MDDI Bridge中读到的的厂商号来决定加载哪个驱动模块的。在本次调试中，bootloader中可以正确读到厂商号，所以bootloader中对于 LCD的初始化是有做的，所以屏幕看到的状态就是LCD初始化后的样子（花屏）。 但Kernel起来后，并没有其他显示，用JTAG跟了后发现，Kernel中MODULE INIT中读不到正确的厂商号，所以说后面的driver没有被加载。接着发现如果在bootloader中如果不做MDDI Bridge的初始化，的话后面的MODULE INIT就可正常运行，该问题目前还没有澄清（现在暂时先把bootloader中的init disable掉）。
1.2.4LCD的调整初始化正常后，屏幕会显示UI的相关画面，但明显颜色、位置都不对。
这个可能是数据类型配置不对导致的，即MDP输出的类型、MDDI配置的类型以、LCD接收的类型不匹配导致，也有可能是RGB的顺序不对导致（可 配置成BGR）。经过调试后，把MDP端输出的格式配置成RGB565,同时外围MDDI Bridge以及LCD的input格式也配置成RGB565，这时显示色彩正常了。
如果位置或者方向不对，比如说上下或是左右颠倒，可以更改LCD的配置中的扫描方向即可。
1.2.5其他后续发现一个问题，播放video的时候颜色都是黑白的。
这个问题很容易让人误解，按照正常的理解，video decode出来的数据为YCbCr，Y为亮度信号，CbCr为色差信号，如果只有Y信号的话颜色应该就是黑白的。所以有2个怀疑点，一个是decode 出来的数据有误，另一个是MDDI Bridge误把输入的YcbCr信号当作RGB信号进行出来，这个也是有可能的。但很快第二个怀疑点被排除了（因为单更改MDDI input格式后还是不能解决问题）。
后来又详细的看了显示部分的代码，并用JTAG追踪video播放的时候用的显示接口，发现目前所有的显示接口输出的格式都是RGB格式，也就是说 在通过MDP之前YcbCr已经被转化过；而MDP里的转换功能并没有使用，MDP只是被当作一个DMA完成数据的直接传输，文档中叫做Bypasse。
YcbCr到RGB的转换是由Android的lib来完成。发了个SR给高通，高通的回复也确认了，在6.3.50中，Android上层缺少这个lib（copybit.default.so），6.3.60之后的版本经解决了这个问题。
高通Android平台下关于display部分的几个关键问题
http://hi.baidu.com/leowenj/blog/item/06f8c0000763b37a3812bb03.html
显示部分的几个问题这几天通过实际测试澄清了一下，主要是下图中各个模块的使用状况以及HAL层几个模块的调用流程。以问题的方式描述如下：
1、 Ap是怎么进行显示的？
Surfaceflinger负责所有上层的显示处理，对于AP（2D或是3D的应用程序）而言，只要到surfaceflinger中创建surface，设置好参数，接下来都是统一交给surfaceflinger进行处理
2、 Surface是怎么管理多个surface的？
不管有多少个surface，最终送到显示部分的只能是屏幕大小数据，surfaceflinger中利用MDP或是GPU进行多个surface 的合成处理，普通的合成MDP就可完成，但如果是复杂的比如3D的应用等就必须使用GPU，最终合成的好数据会被送到framebuffer中。
3、 Framebuffer是什么？
Framebuffer是Linux中为显示数据分配的一块显存（fb设备中），通常大小是一整个屏幕数据的两倍，对于上层AP而言，只需要将要显 示的数据丢到framebuffer中就OK了，但此时显示数据并未真正的被送到LCD上，而是暂存在framebuffer中而已。
4、 上层是通过什么方式将显示内容送到framebuffer的？
有2个方式（二选一，不会同时在运行）：
A、 普通的显示，使用copybit（MDP）（未使用GPU）
Surfaceflinger通过copybit将要显示的数据送到framebuffer。
Note：copybit可以看做是MDP PPP的接口，它提供了MDP的功能，如多个layer合成，scale、rotate等。
其接口在：android\hardware\msm7k\libcopybit\copybit.cpp
B、 使用GPU（即使用图中的Graphics driver）
当进行复杂的显示处理时，比如3D的应用，GPU把处理好的数据直接丢到framebuffer中，和MDP没有任何关系
5、 Framebuffer中的数据是如何被送到LCD显示的？
图中的Gralloc完成的。
Gralloc有2个功能：
一个是和copybit相同的，里面有MDP PPP的接口（目前没有使用）
另一个则是刷屏（整屏刷）的接口，即将framebuffer中的数据送到lcd上，调用的是MDP DMA的接口
这部分的code在android\hardware\msm7k\libgralloc-qsd8k目录下，之前没有留意，以为没有使用。现在可以看出开机初始化后就创建了disp_loop thread，里面的操作就是调用系统接口
ioctl(m->framebuffer->fd, FBIOPUT_VSCREENINFO, &m->info)
将数据送到lcd
Note：送数据的时候是2个buffer切换的
另外，上层surfaceflinger也是通过Gralloc中的接口获知屏幕的大小，调用接口为
ioctl(fd, FBIOGET_VSCREENINFO, &info)，info中的屏幕宽高对应的就是底层driver设置的宽高值
6、 OpenGL是什么？
它是一个图像处理引擎，当需要一些复杂的显示（2D/3D）操作时会用到它。它分为SW方案和HW方案，软件方案就是图中的libagl.so,对 应到目前项目中是libGLES_android.so，它可以完成简单的2D（文字，icon等）处理，通过trace看目前大部分显示操作都是它来完 成的。
Note：它是软件方案，处理好的数据是通过copybit送到framebuffer的，而不是GPU。
其接口部分参考：android\frameworks\base\opengl\libagl
HW方案就是图中的Graphics driver，它通过使用GPU硬件来完成图像处理，处理后的数据直接送到framebuffer中。其接口部分参考：android\frameworks\base\opengl\libs（有几个版本）
7、 OpenGL在项目中是如何配置的？
在android\vendor\qcom\msm7627_ffa目录下有一个egl.cfg文件，里面指定了当前版本中的OpenGL信息，目前如下：
0 0 android
0 1 adreno200
第一行代表该codebase支持SW 方案的OpenGL，是android default的
第二行代表该codebase也支持HW方案的OpenGL，是高通的adreno引擎
如果该cfg文件为空，则只支持default的SW方案。
如果2个方案都在，上层将根据实际应用自行选择使用其一。
该部分请参考：android\frameworks\base\opengl\libs\EGL\loader.cpp
