O sinal VSYNC sincroniza o pipeline de exibição. O pipeline de exibição consiste na renderização do app, na composição do SurfaceFlinger e no compositor de hardware (HWC, na sigla em inglês) apresentando imagens na tela. O VSYNC sincroniza o momento em que os apps são ativados para iniciar a renderização, o momento em que o SurfaceFlinger é ativado para compor a tela e o ciclo de atualização da tela. Essa sincronização elimina a intermitência e melhora o desempenho visual dos gráficos.
O HWC gera eventos VSYNC e os envia para o SurfaceFlinger pelo callback:
typedef void (*HWC2_PFN_VSYNC)(hwc2_callback_data_t callbackData, hwc2_display_t display, int64_t timestamp);
O SurfaceFlinger controla se o HWC gera ou não eventos VSYNC chamando
setVsyncEnabled. O SurfaceFlinger permite
que setVsyncEnabled gere eventos VSYNC para que ele possa se sincronizar com
o ciclo de atualização da tela. Quando o SurfaceFlinger é sincronizado com o
ciclo de atualização da tela, ele desativa setVsyncEnabled para
impedir que o HWC gere eventos VSYNC. Se o SurfaceFlinger detectar uma
diferença entre a VSYNC real e a VSYNC estabelecida anteriormente,
ele reativará a geração de eventos da VSYNC.
Deslocamento VSYNC
O app de sincronização e o SurfaceFlinger renderizam loops para o VSYNC de hardware. Em um evento VSYNC, a tela começa a mostrar o frame N enquanto o SurfaceFlinger começa a compor janelas para o frame N+1. O app processa a entrada pendente e gera o frame N+2.
A sincronização com o VSYNC oferece latência consistente. Ele reduz erros em apps e SurfaceFlinger e minimiza as telas que estão fora de fase umas com as outras. Isso pressupõe que os tempos por frame do app e do SurfaceFlinger não variem muito. A latência é de pelo menos dois frames.
Para corrigir isso, use os deslocamentos VSYNC para reduzir a latência de entrada para exibição fazendo com que o sinal do app e da composição seja relativo ao VSYNC de hardware. Isso é possível porque a composição do app mais o app geralmente leva menos de 33 ms.
O resultado do deslocamento VSYNC é três sinais com o mesmo período e fase de deslocamento:
HW_VSYNC_0: a tela começa a mostrar o próximo frame.VSYNC: o app lê a entrada e gera o próximo frame.SF_VSYNC: o SurfaceFlinger começa a composição para o próximo frame.
Com o deslocamento de VSYNC, o SurfaceFlinger recebe o buffer e compõe o frame enquanto o app processa simultaneamente a entrada e renderiza o frame.
DispSync
O DispSync mantém um modelo dos eventos VSYNC periódicos baseados em hardware de uma tela e usa esse modelo para executar callbacks em deslocamentos de fase específicos dos eventos VSYNC de hardware.
O DispSync é um loop de bloqueio de fase de software (PLL) que gera os sinais VSYNC e SF_VSYNC usados pelo Choreographer e pelo SurfaceFlinger, mesmo que não sejam deslocados do VSYNC de hardware.
Figura 1. Fluxo de DispSync
A DispSync tem as seguintes qualidades:
- Referência: HW_VSYNC_0.
- Saída: VSYNC e SF_VSYNC.
- Feedback: retire os carimbos de tempo do sinal de cerca do Hardware Composer.
VSYNC/retire offset
O carimbo de data/hora do sinal das cercas de aposentadoria precisa corresponder à VSYNC de hardware, mesmo em dispositivos que não usam a fase de deslocamento. Caso contrário, os erros parecem ser mais graves do que são. Os painéis inteligentes geralmente têm um delta em que a cerca de desativação é o fim do acesso direto à memória (DMA) para exibir a memória, mas a troca de tela real e a VSYNC de hardware são um pouco mais tarde.
PRESENT_TIME_OFFSET_FROM_VSYNC_NS está definido no makefile
BoardConfig.mk do dispositivo. Ele é baseado nas características do controlador de exibição e do painel. O tempo do carimbo de data/hora de exclusão para o sinal de VSYNC
de hardware é medido em nanossegundos.
VSYNC e SF_VSYNC offsets
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 de GPU durante a transição de janela
ou rolagem do Chrome em uma página da Web com animações. Esses deslocamentos
permitem um tempo de renderização de app longo e um tempo de composição de GPU longo.
Mais de um ou dois milissegundos de latência são perceptíveis. Para minimizar a latência sem aumentar significativamente a contagem de erros, integre testes de erros automatizados completos.