MTK display(一)

显示模块流程介绍名词解析

一、显示逻辑

• Surface Manager(Surfaceflinger)
  ** Surfaceflinger 是用户空间中ramework下libraries 中负责显示相关的一个模块
  ** 当系统同时执行多个应用程序时，Surfaceflinger 负责管理显示，主要包括显示的叠加和显示的渲染
  ** 其中显示的叠加，MTK 架构按照一定的原则和算法，主要用到GPU 和 OVL 模块的overlay 功能来做2D/3D 绘图的显示合成

• HWC
  ** 基于DDP OVL 硬件做HW Overlay 功能

• GPU (Graphic Processing Unit )
  ** aspecialized electronic circuit designed to accelerate the image processing, frame buffer rendering for output to a display.
  ** 一种专用电子电路，旨在加速图像处理、帧缓冲区渲染以输出到显示器

• FrameBuffer
  ** 基于Linux Frame buffer 模型的MTK Framebuffer 实作，主要来管理frame buffer。

• DDP(Display Data Path)
  ** MTK Display Hardware Controller，包括OVL, DMA, Color Processor，BLS, DSI/DBI/DPI Controller

二、显示数据流

• Display 大致的流程说明

** APP(包括WMS)会把数据透过Surface送到SF(surfaceflinger)
** SF 按照一定规则，通过GPU/HWC把多个Surface合成，并设定到DDP OVL 的对应layer
*** MTK OVL 一般有4 layer(可能不同平台会有差异，目前基本都是4 layer)，每个layer 都可以设定一个对应的图层，然后OVL 把这写图层合成后送给DDP 的下一级Module
*** 某些情况下(比如总的图层超过4个，OVL 无法处理等各种case) ，会使用GPU 去做2D/3D 的图层合成到frame buffer

** SF/HWC 最后把GPU合成图层以及需要OVL 合成的图层，设定到OVL 的HW Register，并trigger HW Engine
** MTK DDP 就会把合成的数据像管道一样流向LCM module，最后Panel 显示相关的画面

三、显示数据路径 DDP

1.rotator
　　图像旋转，支持多个方向旋转，也支持局部旋转

2.scaler
　　图像缩放，水平垂直方向缩放

3.color engine
　　图像颜色处理，PQ处理，改变亮度色坐标等
4. OVL：Overlay
从内存中或者前级模块的输出通过透明度、区域设置、等叠加，输出为一个显存
数据输入：direct link scaler format,YUV or RGB；memory source format.可以直接从上级模块SCL or PQ，也可以直接从memory输入

5.WDMA（write DMA）
　　模块负责数据写入DRAM中

6.RDMA（read DMA）
　　模块负责从DRAM中将数据写入显示模块，如DSI、DPI、DBI

CMDQ：即command queue，由于Display的driver中涉及大量的寄存器读写操作，如果全部用CPU读写，会占用大量的CPU资源。所以 MTK使用一个硬件来负责此项工作，cmdq就是辅佐这个硬件工作的软件架构。Display把需要读、写、和轮询硬件寄存器的一连串命令，打包成命令队列交给cmdq，cmdq会单独去启一个线程做这些事情。cmdq的实现依赖gce和IPI中断。

VBLANK：场消隐；对于cmd屏来说，te信号就是vblank的标志；对于vdo屏来说，FRAME_DONE中断标志就是vblank。

FENCE：内存同步机制，也就是我们经常说的in-fence（使能状态），out-fence（完成状态）；

DRM/KMS: Direct Rendering Manager / Kernel Mode Setting，内核显示框架。mtk最新的代码都是基于此架构来实现；