高通android display subsystem

MDSS：Multimedia Display Sub-system

Display driver包括：

• SurfaceFlinger，Hardware Composer（HWC），以及overlay
• Framebuffer
• MIPI DSI驱动

系统架构

MDSS 1.0显示子系统

• Soure Surface Processor（ViG， RGB，DMA-SSPA）---格式转换和质量提升（video， graphics 等）
• Layer Mixer（LM）--混合外表面
• Destination Surface Processor（DSPP）---根据面板特性进行转换，校正和调整
• Write-Back/Rotation（WB）---回写到内存，如果需要还可以旋转
• Display interface--时序生成器，和外部显示设备对接

图：显示外设

图：MIPI DSI

图：DSI接口

• DSI控制器支持MIPI联盟DSI规范
• DSI控制器包括一个高速时钟lane，一或者多个数据lane，每lane使用低压差分信号线实现。
• 两种模式控制DSI外设：command和video模式

软件架构

android显示子系统

• android framework--表面纹理和SurfaceFlinger
• HALs--overlay，graphic alloction，以及hardware composer
• Primary panel interface--MIPI DSI
• External display--WFD
• MDP core--MDP drivers，overlay pipe management，clocks/power/performance
• Post processing和color management--CABL， color conversion等

图：3D和2D显示引擎

MDSS软件驱动

• mdss_fb.c 顶层IOCTL/native framebuffer接口
• mdss_mdp.c --MDP（Mobile Development Platforms）资源，包括时钟/中断/bus-bw/power
• mdss_mdp_overlay.c--Overlay/DMA 顶层API
• mdss_mdp_ctl.c--将（LM，DSPP，Ping-pong，interface）硬件集群
• mdss_mdp_pipe.c--SRC pipe相关处理
  
• mdss_mdp_intf_cmd.c/mdss_mdp_intf_video.c/mdss_mdp_intf_writeback.c--MDP面板接口处理
• mdss_mdp_pp.c--后处理相关实现
• mdss_mdp_rotator.c--旋转API（overlay_set, overlay_playinterface）

图：MDSS驱动架构

源码布局

软件目录架构--用户空间

• SurfaceTexture--frameworks/native/libs/gui
• SurfaceFlinger--frameworks/native/services/surfaceflinger
• Overlay HAL--hardware/qcom/display/liboverlay
• Graphics alloc--hardware/qcom/display/libgralloc
• Hardware composer--hardware/qcom/display/libwcomposer

软件目录架构--驱动

• MDSS驱动--kernel/drivers/video/msm/mdss

源表面处理，mdss_mdp_overlay.c，mdss_mdp_pipe.c。

• Layer Mixer--mdss_mdp_ctl.c
• Destination 表面处理（DSP）

mdss_mdp_intf_cmd.c，mdss_mdp_intf_video.c，mdss_mdp_intf_writeback.c，mdss_mdp_rotator.c

• 显示外设接口

mdss_dsi.c，mdss_dsi_host.c，

软件接口架构-驱动和用户空间

标准安卓架构

• FBIOGET_VSCREENINFO-获取framebuffer设备信息
• FBIOPUT_VSCREENINFO-写入framebuffer设备信息
• FBIOBLANK-打开关闭framebuffer（对应显示on/of）
• FBIOPAN_DISPLAY--用新图片跟新framebuffer

高通增加的命令

• MSMFB_OVERLAY_GET--获得overlay pipe/rotator信息
• MSMFB_OVERLAY_SET--设置overlay pipe/rotator参数
• MSMFB_OVERLAY_UNSET--关闭pipe/rotator
• MSMFB_OVERLAY_PLAY_ENABLE--使能overlay跟新
• MSMFB_OVERLAY_PLAY--将buffer排队到pipe上
• MSMFB_OVERLAY_PLAY_WAIT--等待vsync信号
• MSMFB_CURSOR--硬件cursor支持
• MSMFB_SET_LUT--CABL的伽马表设置
• MSMFB_HISTOGRAM--获取直方图
• MSMFB_HISTOGRAM_START--开始直方图
• MSMFB_HISTOGRAM_STOP--停止直方图
  

一个bug

 kgsl workqueue of WQ_UNBOUND，surface flinger等待超时，进入dump

+++ b/drivers/gpu/msm/kgsl.c
@@ -4394,7 +4394,9 @@ int kgsl_device_platform_probe(struct kgsl_device *device)
                                PM_QOS_DEFAULT_VALUE);
 
 
-       device->events_wq = create_workqueue("kgsl-events");
+       device->events_wq = alloc_workqueue("kgsl-events",
+                       WQ_UNBOUND | WQ_MEM_RECLAIM, 1);
+       //device->events_wq = create_workqueue("kgsl-events");