RK3588 VOP圖層分配介紹

RK3588圖層介紹

RK3588有8個圖層，分別是Custer 0/1/2/3 和Esmart 0/1/2/3，兩種圖層的能力不一樣，具體如下：

• Custer

1. 分辨率：最大分辨率包括兩種合并集群和單集群，分別為7680x4320和4096x4320。
2. 數據格式：支持多種數據格式，包括RGBA8888/RGB888/RGB565/RGBA1010102/YUV420(8,10bit)/YUV422(8,10bit)。
3. 圖像支持：支持虛擬寬度、活動偏移、顯示偏移、Y鏡像、X鏡像、旋轉90度/270度等。
4. 集群線緩沖模式：支持三種模式，包括1x4096寬度的模式、2x2048寬度的模式和1x2048寬度的AFBCD旋轉層模式。
5. 集群支持的功能包括：支持高斯濾波、縮放、色彩空間轉換等。

• Esmart

1. 分辨率：支持分辨率分別為7680x4320和4096x4320。
2. 數據格式：數據格式包括RGB、YUV、YUYV等，支持多種顏色深度8BPP。
3. 圖像支持： 支持虛擬寬度、活動偏移、顯示偏移、Y鏡像、顏色交換、YUV剪切等圖像功能。
4. 集群線緩沖模式：支持多區域顯示，每個區域最大支持一個像素點，最多支持4個區域。
5. 支持縮放功能，包括縮放率和縮放模式，支持縮小和放大，縮放率范圍為1/8~1，縮放模式包括最近鄰插值、雙線性插值和三線性插值。
6. 支持YUV到RGB和RGB到YUV的轉換，支持多種色彩空間。

圖層分配策略

VOP2 采用統一顯示架構，各個獨立的 Video Port 共享 VOP 內部的所有圖層資源，而且這些圖層需要排他性的使用，即某個圖層在同一時刻只能為其中一個 Video Port 所獨占。

為了充分合理的使用所有圖層資源，我們會根據當前產品 dts 配置的接口類型和數量在 U-Boot 中生成了一種默認的圖層分配策略，如果有些產品沒有開 U-Boot logo 顯示或者對圖層使用有特殊的需求，可以參考下面的寫法在 dts 根據需求自行指定圖層分配策略：

rockchip,plane-mask：指定分配給該 VP 的圖層 ID 掩碼集合，圖層 ID 定義在 dt-bindings/display/rockchip_vop.h 中。

rockchip,primary-plane：指定 primary 圖層，當前 VP 的 primary 圖層一定是 rockchip,plane-mask 中的一個，我們一般選用 Smart 或者 Esmart 圖層。

圖層分配的基本原則是：把所有圖層（rk3568 有 6 個圖層，rk3588 有 8 個圖層）平均分配給各個使用的 VP，不使用的 VP 一般不分配圖層。由于 VOP 內部不同類型（Cluster，Esmart，Smart）的圖層，性能，限制不同，一般推薦各種類型的圖層平均搭配分配。

如下是一個 RK3568 上的典型圖層分配參考， RK3568 VOP 一共有 6 個圖層（2 Cluster + 2 Esmart + 2 Smart），該配置支持三屏異顯。一般，我們盡量給使用場景最多的屏幕(主屏) 對應的 VP 分配三個以上的圖層（在該應用案例下是 VP1），其他接口盡量分配不少于兩個圖層。

#include <dt-bindings/display/rockchip_vop.h>        // 圖層 ID 定義頭文件&vp0 {rockchip,plane-mask = <(1 << ROCKCHIP_VOP2_CLUSTER1 | 1 << ROCKCHIP_VOP2_SMART1)>;rockchip,primary-plane = <ROCKCHIP_VOP2_SMART1>;
};&vp1 {rockchip,plane-mask = <(1 << ROCKCHIP_VOP2_CLUSTER0 | 1 << ROCKCHIP_VOP2_ESMART0 | 1 << ROCKCHIP_VOP2_SMART0)>;rockchip,primary-plane = <ROCKCHIP_VOP2_SMART0>;
};&vp2 {rockchip,plane-mask = <(1 << ROCKCHIP_VOP2_ESMART1)>;rockchip,primary-plane = <ROCKCHIP_VOP2_ESMART1>;
};

配置生效后，系統啟動的時候可以從 U-Boot 和 Linux kernel 的啟動 log 中看到對應的 plane mask 解析信息。

Rockchip UBOOT DRM driver version: v1.0.1
VOP have 3 active VP
vp0 have layer nr:2[1 5 ], primary plane: 5
vp1 have layer nr:3[0 2 4 ], primary plane: 4
vp2 have layer nr:1[3 ], primary plane: 3
Using display timing dts
dsi@fe060000:  detailed mode clock 132000 kHz, flags[8000000a]H: 1080 1095 1097 1127V: 1920 1935 1937 1952
bus_format: 100e
VOP update mode to: 1080x1920p0, type: MIPI0 for VP1
VOP VP1 enable Smart0[654x270->654x270@213x825] fmt[2] addr[0x7df04000]
final DSI-Link bandwidth: 876 Mbps x 4
disp info 0, type:11, id:0
xfer: num: 2, addr: 0x50
xfer: num: 2, addr: 0x50

[2.314574] panel-simple-dsi fe060000.dsi.0: Specify missing connector_type
[2.315764] rockchip-vop2 : [drm:vop2_bind] vp0 assign plane mask: 0x22, primary plane phy id: 5
[2.315807] rockchip-vop2 : [drm:vop2_bind] vp1 assign plane mask: 0x15, primary plane phy id: 4
[2.315828] rockchip-vop2 : [drm:vop2_bind] vp2 assign plane mask: 0x8, primary plane phy id: 3
[2.316713] rockchip-drm display-subsystem: bound fe040000.vop (ops vop2_component_ops)
[2.317966] rockchip-drm display-subsystem: bound fe0c0000.edp (ops rockchip_dp_component_ops)
[2.318378] dwhdmi-rockchip : Detected HDMI TX controller v2.11a with HDCP (DWC HDMI 2.0 TX PHY)
[2.319625] dwhdmi-rockchip : registered DesignWare HDMI I2C bus driver
[2.321857] rockchip-drm display-subsystem: bound fe0a0000.hdmi (ops dw_hdmi_rockchip_ops)
[2.322069] rockchip-drm display-subsystem: bound fe060000.dsi (ops dw_mipi_dsi_rockchip_ops)

RK3566 圖層分配策略

RK3566 IC 實現上有主圖層和鏡像圖層的區別，即鏡像圖層 Cluster1 只能從主圖層 Cluster0 對應的地址取數，同理 Esmart1/Smart1 只能從 Esmart0/Smart0 對應的地址取數，所以我們需要保證主圖層被優先使用。正常產品的 U-Boot 顯示驅動中會根據顯示接口的類型設置好 plane-mask 屬性，如果有些產品沒有開 U-Boot logo 顯示，可以在 dts 中按以下規則配置：

1. 只有一個屏顯示，可以使用如下配置：

#include <dt-bindings/display/rockchip_vop.h>	//圖層 ID 定義頭文件&vpx {	//x 取決于使用的 vp id，如 vp0rockchip,plane-mask = <(1 << ROCKCHIP_VOP2_CLUSTER0 | 1 << ROCKCHIP_VOP2_ESMART0 | 1 << ROCKCHIP_VOP2_SMART0 | 1 << ROCKCHIP_VOP2_CLUSTER1 | 1 << ROCKCHIP_VOP2_ESMART1 | 1 << ROCKCHIP_VOP2_SMART1)>;rockchip,primary-plane = <ROCKCHIP_VOP2_SMART0>;
};

2. 有兩個屏顯示【RK3566 目前只有 android 產品支持雙顯，且要求兩個屏刷新幀率一致】，那我們讓不支持熱插拔設備(即始終連接顯示的通路)使用主圖層，另一個通路使用鏡像圖層：

#include <dt-bindings/display/rockchip_vop.h>	//圖層 ID 定義頭文件&vpx {	//x 取決于使用的 vp id，如 vp0rockchip,plane-mask = <(1 << ROCKCHIP_VOP2_CLUSTER0 | 1 << ROCKCHIP_VOP2_ESMART0 | 1 << ROCKCHIP_VOP2_SMART0)>;rockchip,primary-plane = <ROCKCHIP_VOP2_SMART0>;
};	//單顯或者雙顯時不支持熱插拔的主顯示設備使用主圖層&vpx {	//x 取決于使用的 vp id，如 vp1rockchip,plane-mask = <(1 << ROCKCHIP_VOP2_CLUSTER1 | 1 << ROCKCHIP_VOP2_ESMART1 | 1 << ROCKCHIP_VOP2_SMART1)>;rockchip,primary-plane = <ROCKCHIP_VOP2_SMART1>;
};

把某個圖層設置為鼠標層

應用如果使用 Atomic 顯示接口，可以不區分圖層的類型(primary, overlay, cursor), 只需要根據圖層支持的格式，使用任意可以使用的圖層做各種類型的顯示。

但是在 Linux 系統(非 Android) 下，還有一些應用使用 legacy 的 API，這些 API 對圖層類型比較在意，比如使用 primary 圖層顯示桌面背景，使用 overlay 圖層播放視頻，使用 cursor 圖層顯示鼠標。

Rockchip drm 驅動默認只注冊 primary 圖層和 overlay 圖層，不注冊 cursor 圖層，如果一些特殊的 Linux 系統希望使用 cursor 圖層，可以在 dts 中對應的 vp 節點下設置 cursor-win-id 屬性，為該 VP 對應的 crtc 分配一個 cursor 圖層。

&vp0 {cursor-win-id = <ROCKCHIP_VOP2_CLUSTER0>;
};

圖層和 VP 之間的的連接關系

對于 RK356X/RK3588/RK3562 每一個圖層和任意 VP 都有連接的，配置上沒有特殊要求；對于 RK3528 和 RK3576 并不是每一個圖層都可以連接到任意 VP 上，所以配置 VP 的 cursor 圖層的時候需要選擇能連接到當前 VP 的圖層，以下是不同平臺圖層和 VP 的連接關系：

1. RK3528

VP	圖層
VP0	Cluster0、Esmart0、Esmart1、Esmart2
VP1	Esmart2、Esmart3

2. RK3576

VP	圖層
VP0	Cluster0、Cluster1、Esmart0、Esmart2
VP1	Cluster0、Cluster1、Esmart1、Esmart3
VP2	Esmart0、Esmart1、Esmart2、Esmart3

• 如果是 Linux 系統（buildroot，Debian 等非 Android 系統），指定 Cluster 圖層為鼠標層的話，要配合 Linux SDK 提供的 libdrm-cursor 庫。具體細節可參考 《Rockchip_Developer_Guide_Debian_CN.pdf》。

esmart 圖層分割

RK3528 和 RK3576 幾個 esmart 圖層共享 linebuffer，可以根據產品形態對 linebuffer 進行分割來支持不同的圖層數量和性能：

RK3528 esmart 圖層分割

RK3528 平臺的 esmart0/1/2/3 共享 linebuffer，默認配置為：VOP3_ESMART_4K_2K_2K_MODE，即此時除了固定的 cluster 圖層，還注冊 esmart0[4k]，esmart2[2k]，esmart3[2k]，也可以根據產品需求在 dts 中做修改，如要改成 2 個支持 4k 的圖層，可以按以下配置：

&vop {esmart_lb_mode = /bits/ 8 <1>;
};

配置說明：

esmart_lb_mode	val	圖層數量和性能
VOP3_ESMART_4K_4K_MODE	1	注冊 cluster[4k]，esmart0[4k]，esmart2[4k]
VOP3_ESMART_4K_2K_2K_MODE	2	注冊 cluster[4k]，esmart0[4k]，esmart2[2k]，esmart3[2k]
VOP3_ESMART_2K_2K_2K_2K_MODE	3	注冊 cluster[4k]，esmart0[2k]，esmart1[2k]，esmart2[2k]，esmart3[2k]

RK3576 esmart 圖層分割

RK3576 平臺除了 Cluster0/1[4k] 和 esmart0/1[4k] 是固定的配置之外，esmart2[2k] 和 esmart3[2k] 也是共享 linebuffer 的設計，默認配置是 2 個 2k 的圖層，如要改成 1 個支持 4k 的圖層，可以按以下配置：

&vop {esmart_lb_mode = /bits/ 8 <4>;
};

配置說明：

esmart_lb_mode	val	圖層數量和性能
VOP3_ESMART_4K_4K_4K_MODE	4	注冊 cluster0[4k]，cluster1[4k]，esmart0[4k]，esmart1[4k]，esmart2[4k]
VOP3_ESMART_4K_4K_2K_2K_MODE	5	注冊 cluster0[4k]，cluster1[4k]，esmart0[4k]，esmart1[4k]，esmart2[2k]，esmart3[2k]

禁止圖層遷移

某些 Linux 系統可能希望每個 crtc 上的圖層都是唯一獨占的，不在 crtc 之間做圖層遷移，可以在 vop 節點下設置 disable-win-move 打開該功能。

&vop {disable-win-move;
}