Linux ADF(Atomic Display Framework)淺析---概述

• 概述

　　由於工做關係，最近有涉及到ADF(Atomic Display Framework)相關的內容，部份內容來自互聯網

ADF(Atomic Display Framework)是Google新增的Display框架，用來替換Framebuffer。 ADF在Android hwcomposer HAL和內核驅動程序之間提供了以dma-buf爲基礎的顯示框架原型

ADF的結構圖引用自：http://blog.csdn.net/Lost_qwe/article/details/43113301

接下來就簡單說一下這些文件的做用。

Driver：即便用ADF框架的custom編寫的程序

adf_fops.c：負責與user space交互的一個文件，實現了一些方法(open \ release \ read \ poll等)

adf_fobs32.c：用於兼容32位的一個文件，具體實現會在掉用到adf_fops.c這個文件。

adf_fbdev.c：fb設備對外的接口類，負責與fb設備兼容。

adf.c：這是整個ADF模塊的核心文件，會提供模塊內部的各類服務，主要提供了消息機制、同步機制(fence)以及總體ADF的初始化工做。

adf_client.c：主要用於調用custom編寫的驅動代碼以及喚醒(wake up)等。至關於整個fromwork的消息最終出口。

adf_format.c：用於描述本啓動支持哪些圖像格式(RBG \ YUV以及具體的格式定義)。

adf_sysfs.c：與sysfs交互的一個文件。

adf_memblock.c：與內存管理的一個文件，實現了一些DMA的ops而後註冊到DMA模塊中，實現對內存的操做。

•  主要數據結構

struct adf_obj;
struct adf_obj_ops;
struct adf_device;
struct adf_device_ops;
struct adf_interface;
struct adf_interface_ops;
struct adf_overlay_engine;
struct adf_overlay_engine_ops;

 如上圖所示， adf子系統主要由通用數據接口和ops，顯示設備，顯示接口以及overlay的數據結構和ops

」adf_obj「是用於建立sysfs文件系統的關鍵，因此在介紹其餘類型以前，咱們首先看看它的數據結構

adf內核文件系統基礎數據結構
struct adf_file {
    struct list_head head;//adf內核文件系統雙向鏈表
    struct adf_obj *obj;//sys文件節點數據結構，用於建立adf設備節點

    DECLARE_BITMAP(event_subscriptions, ADF_EVENT_TYPE_MAX);
    u8 event_buf[4096];//adf同步信號環形緩衝隊列
    int event_head;
    int event_tail;
    wait_queue_head_t event_wait;//adf同步信號鎖
};

adf支持的event類型，咱們用的可能是就是vsync信號了
enum adf_event_type {
    ADF_EVENT_VSYNC = 0,
    ADF_EVENT_HOTPLUG = 1,
    ADF_EVENT_DEVICE_CUSTOM = 128,
    ADF_EVENT_TYPE_MAX = 255,
};

adf設備節點基礎數據結構
struct adf_obj {
    enum adf_obj_type type;//adf同步信號類型，主要有vsync,hotplug,custom
    char name[ADF_NAME_LEN];//adf設備名稱
    struct adf_device *parent;//上一級adf設備

    const struct adf_obj_ops *ops;//adf ops集合

    struct device dev;

    struct spinlock file_lock;//adf信號同步，內核與用戶空間文件拷貝鎖
    struct list_head file_list;//adf文件系統數據結構雙向鏈表集合

    struct mutex event_lock;
    struct rb_root event_refcount;

    int id;
    int minor;
};

 

•  這裏是整個adf和userspace交互的主要通道，主要有ADF_OBJ_DEVICE， ADF_OBJ_INTERFACE以及ADF_OBJ_OVERLAY_ENGINE三個接口

ADF_OBJ_DEVICE---主要負責dma-buf, fence，post的配置和管理

ADF_OBJ_INTERFACE---主要負責與dispc相關的blank，dpm等接口配置和管理

ADF_OBJ_OVERLAY_ENGINE---overlay相關

long adf_file_ioctl(struct file *file, unsigned int cmd, unsigned long arg)
{
    struct adf_file *fpriv = file->private_data;
    struct adf_obj *obj = fpriv->obj;
    long ret = -EINVAL;

    dev_dbg(&obj->dev, "%s ioctl %u\n", dev_name(&obj->dev), _IOC_NR(cmd));

    switch (obj->type) {
    case ADF_OBJ_OVERLAY_ENGINE:
        ret = adf_overlay_engine_ioctl(adf_obj_to_overlay_engine(obj),
                fpriv, cmd, arg);
        break;

    case ADF_OBJ_INTERFACE:
        ret = adf_interface_ioctl(adf_obj_to_interface(obj), fpriv, cmd,
                arg);
        break;

    case ADF_OBJ_DEVICE:
        ret = adf_device_ioctl(adf_obj_to_device(obj), fpriv, cmd, arg);
        break;
    }

    return ret;
}

 

咱們首先看下read ioctl，adf event（包括vsync）將會在這裏從內核空間拷貝到用戶空間

在adf.c中提供了三個不一樣的信號接口供咱們將DISPC或者Display Driver中接受到同步信號發出去，而後會在adf_file_queue_event函數中喚醒」event_wait「等待隊列

 」event_wait「等待隊列被adf同步信號喚醒後，應用層就能夠經過ioctl讀取了

 

"adf_device_ioctl"是控制着整個adf的dma-buf，fence的配置和使用，這是整個adf的核心內容。要理解這一塊內容須要先了解dma-buf相關的API接口和fence的原型

如下引用自」http://blog.csdn.net/YKDSea/article/details/39995075「的描述：

android fence sync是android中引入的一個同步的機制，主要用在display的graphic buffer的同步管理上，可讓對buffer的操做能夠並行執行以減小時間。
在BufferQueue中每一個buffer都有一個對應的fence fd，他對應了一個fence object，它代表有角色在操做這塊buffer，當fence object變爲siganled狀態的時候，代表這塊buffer已經沒有再被操做了。
能夠簡單的把fence理解爲一把鎖，當它active的時候代表了對buffer的控制，當它爲signaled狀態時候，代表再也不控制buffer，每一個須要使用buffer的角色，在使用前都要檢查這把鎖是否signaled了才能進行安全的操做，不然就要等待。

下圖是"adf_device_ioctl"相關的流程圖

 

 

下面是」adf_interface_ioctl「相關的流程圖

這兩個ioctl裏面的內容不少（圖能夠放大看），弄明白這兩個ioctl基本上整個adf框架也就理解差很少了，在後面我會挑出來單獨試着分析下（可能會誤人子弟）