O sinal VSYNC sincroniza o pipeline de exibição. O pipeline de exibição consiste na renderização do aplicativo, composição do SurfaceFlinger e o Hardware Composer (HWC) apresentando imagens na exibição. O VSYNC sincroniza a hora em que os aplicativos são ativados para iniciar a renderização, a hora em que o SurfaceFlinger é ativado para compor a tela e o ciclo de atualização da tela. Essa sincronização elimina a gagueira e melhora o desempenho visual dos gráficos.
O HWC gera eventos VSYNC e envia os eventos para SurfaceFlinger por meio do retorno de chamada:
typedef void (*HWC2_PFN_VSYNC)(hwc2_callback_data_t callbackData,
hwc2_display_t display, int64_t timestamp);
SurfaceFlinger controla se o HWC gera ou não eventos VSYNC chamando para setVsyncEnabled . O SurfaceFlinger permite que setVsyncEnabled gere eventos VSYNC para que possa sincronizar com o ciclo de atualização da exibição. Quando o SurfaceFlinger é sincronizado com o ciclo de atualização da tela, o SurfaceFlinger desabilita setVsyncEnabled para impedir que o HWC gere eventos VSYNC. Se o SurfaceFlinger detectar uma diferença entre o VSYNC real e o VSYNC, o SurfaceFlinger estabelecido anteriormente reativa a geração de eventos do VSYNC.
Deslocamento VSYNC
O aplicativo de sincronização e o SurfaceFlinger renderizam loops para o hardware VSYNC. Em um evento VSYNC, a tela começa a mostrar o quadro N enquanto o SurfaceFlinger começa a compor janelas para o quadro N+1 . O aplicativo lida com a entrada pendente e gera o quadro N+2 .
A sincronização com o VSYNC oferece latência consistente. Ele reduz os erros em aplicativos e SurfaceFlinger e minimiza exibições entrando e saindo de fase entre si. Isso pressupõe que os tempos por quadro do aplicativo e do SurfaceFlinger não variam muito. A latência é de pelo menos dois quadros.
Para remediar isso, você pode empregar deslocamentos VSYNC para reduzir a latência de entrada para exibição, tornando o sinal de aplicativo e composição relativo ao VSYNC de hardware. Isso é possível porque app plus composição geralmente leva menos de 33 ms.
O resultado do deslocamento VSYNC são três sinais com o mesmo período e fase de deslocamento:
-
HW_VSYNC_0— O display começa a mostrar o próximo quadro. -
VSYNC— App lê a entrada e gera o próximo quadro. -
SF_VSYNC— SurfaceFlinger começa a compor para o próximo quadro.
Com o deslocamento VSYNC, o SurfaceFlinger recebe o buffer e compõe o quadro enquanto o aplicativo processa simultaneamente a entrada e renderiza o quadro.
DispSync
O DispSync mantém um modelo dos eventos VSYNC periódicos baseados em hardware de um monitor e usa esse modelo para executar retornos de chamada em deslocamentos de fase específicos dos eventos VSYNC de hardware.
DispSync é um loop de bloqueio de fase de software (PLL) que gera os sinais VSYNC e SF_VSYNC usados pelo Choreographer e SurfaceFlinger, mesmo que não sejam deslocados do hardware VSYNC.
Figura 1. Fluxo DispSync
DispSync tem as seguintes qualidades:
- Referência — HW_VSYNC_0.
- Saída — VSYNC e SF_VSYNC.
- Feedback — Retire os carimbos de data/hora do sinal fence do Hardware Composer.
Deslocamento VSYNC/Retirar
O carimbo de data/hora do sinal das cercas aposentadas deve corresponder ao HW VSYNC, mesmo em dispositivos que não usam a fase de deslocamento. Caso contrário, os erros parecem ser mais graves do que são. Painéis inteligentes geralmente têm um delta em que a cerca de aposentadoria é o fim do acesso direto à memória (DMA) para exibir a memória, mas a troca de exibição real e o HW VSYNC é algum tempo depois.
PRESENT_TIME_OFFSET_FROM_VSYNC_NS é definido no makefile BoardConfig.mk do dispositivo. É baseado no controlador de exibição e nas características do painel. O tempo desde o carimbo de data/hora da cerca de aposentadoria até o sinal HW VSYNC é medido em nanossegundos.
Deslocamentos VSYNC e SF_VSYNC
VSYNC_EVENT_PHASE_OFFSET_NS e SF_VSYNC_EVENT_PHASE_OFFSET_NS são definidos de forma conservadora com base em casos de uso de alta carga, como composição parcial da GPU durante a transição da janela ou rolagem do Chrome em uma página da Web contendo animações. Esses deslocamentos permitem um longo tempo de renderização do aplicativo e um longo tempo de composição da GPU.
Mais de um milissegundo ou dois de latência é perceptível. Para minimizar a latência sem aumentar significativamente a contagem de erros, integre testes de erros automatizados completos.