6.3.7. 竖屏横用、横屏竖用
ZX 平台支持屏幕旋转，支持竖屏横用和横屏竖用，兼容单 buffer 和双 buffer 的应用程序。
display engine 并不提供旋转功能，旋转是由显示驱动调用 graphics engine 实现的。支持顺时针 0°/90°/180°/270° 旋转。
6.3.7.1. LCD 适配
无论是竖屏横用，还是横屏竖用，在适配 LCD 屏幕时，按照屏幕的真实宽高配置 display-timings 节点即可，不需要在屏端进行旋转。
LCD 屏幕适配可参考屏适配指南章节。
6.3.7.2. device tree
屏幕旋转的 device tree 配置集中在 fb0 节点。以下是一块 720x1280 的屏幕竖屏横用的配置例程。
&fb0 {
zx,uboot-logo-on=<1>;
rotation-degress = <270>;
height-virtual = <1440>; // 720 * 2
port {
fb0_out: endpoint {
remote-endpoint = <&de0_in>;
};
};
};
Required properties:
rotation-degress
framebuffer 旋转角度，支持 0°/90°/180°/270° 旋转。
Optional properties:
height-virtual
framebuffer 的内存高度。在竖屏横用或横屏竖用时，也表示绘制 buf 的内存高度。
disp-buf-num
显示 buffer 个数，可通过使用双 buffer 来避免撕裂。
小技巧
如果不设置 disp-buf-num 属性，显示 buffer 个数跟 height-virtual 绑定。
height-virtual 不设置，height-virtual 缺省等于 height，此时显示 buffer 个数为 1
height-virtual 设置为 height 的两倍，启用双 buffer 时，显示 buffer 个数为 2
6.3.7.3. 实现原理
在进行屏幕旋转时，显示驱动底层管理着两种 buffer
上层 GUI 应用使用的绘制 buffer
display engine 使用的显示 buffer
以 竖屏横用 为例，底层的内存使用情况如下所示：
+--------------------+
| |
| 绘制 buf |
| |
+---------+----------+
| |
| |
| |
|显示 buf |
| |
| |
+---------+
这两块 buf 在底层是一大块物理连续内存，对应 /dev/fb0。只是横屏和竖屏的 stride 不同，才会有不同的内存布局。
GUI 以横屏的方式在绘制 buf 中绘制好界面，然后调用 pan_display ioctl。
如果配置了屏幕旋转，底层显示驱动在接收到 pan_display ioctl 后会调用 graphics engine，将横屏的界面旋转为竖屏，并把数据 bitblt 到显示 buf 中。
然后 display engine 将显示 buf 中的数据传送给 LCD 屏幕。
小技巧
对于 GUI 应用来说，它通过标准接口获取到的是横屏的参数。它以为此时外接了一块横屏，就会以横屏的方式绘制好界面。 在编写应用程序时要注意，通过标准接口获得的参数与屏幕的实际宽高是相反的。
此外，GUI 只能操作到绘制 buf ，显示 buf 对 GUI 来说是透明的。
横屏竖用的原理类似。
6.3.7.4. 场景选择
ZX 平台在进行屏幕旋转时，兼容单 buffer 和双 buffer 的应用程序，也可指定使用单显示 buffer 还是双显示 buffer。
以下以一块 720x1280 的屏幕竖屏横用为例。
6.3.7.4.1. 双绘制 buffer 和双显示 buffer
&fb0 {
zx,uboot-logo-on=<1>;
rotation-degress = <270>;
height-virtual = <1440>; // 720 * 2
port {
fb0_out: endpoint {
remote-endpoint = <&de0_in>;
};
};
};
备注
该场景设置需要旋转角度和内存高度。
height-virtual 是横屏的高度 * 2，GUI 可以用双 buffer 的方式绘制界面，显示 buf 会自动适配为 2 个。
其底层的内存使用情况如下所示：
+-------------------------+
| 绘制 buf 0 |
+-------------------------+
| 绘制 buf 1 |
+-----+-------------------+
| |
| 显 |
| 示 |
| buf |
| 0 |
| |
+-----+
| |
| 显 |
| 示 |
| buf |
| 1 |
| |
+-----+
GUI 在绘制 buf0 绘制完界面后，显示驱动会把数据旋转到显示 buf0 进行显示，绘制 buf1 同理。
这种使用方式的优缺点如下：
优势
对应用非常友好，不需要修改上层应用，只修改 dts 配置即可达成竖屏横用。
劣势
占用的内存资源多，需要 4 块 buf，有一块绘制 buf 是可以节省下来的。720x1280 的屏幕显示 32 位 RGB 数据时，需要约 14M 的物理连续内存。
备注
占用的内存资源来源于 CMA 内存，需要确保 CMA 设定满足内存需求，不然无法生成 /dev/fb0，详细配置可参看参数配置章节。
6.3.7.4.2. 单绘制 buffer 和双显示 buffer
&fb0 {
zx,uboot-logo-on=<1>;
rotation-degress = <270>;
disp-buf-num = <2>;
port {
fb0_out: endpoint {
remote-endpoint = <&de0_in>;
};
};
};
备注
该场景只有1块 buf, 不需要设置 height-virtual ，但需要指定 disp-buf-num。
其底层的内存使用情况如下所示：
+-------------------------+
| 绘制 buf 0 |
+-----+-------------------+
| |
| 显 |
| 示 |
| buf |
| 0 |
| |
+-----+
| |
| 显 |
| 示 |
| buf |
| 1 |
| |
+-----+
GUI 在绘制 buf0 绘制完界面后，在调用 ioctl pan_display 时，底层驱动会自动切换显示 buf，避免撕裂现象的发生，GUI 应用程序不需要关注显示 buf 的切换。
struct fb_var_screeninfo var = {0};
int zero = 0;
if (ioctl(fbfd, FBIOPAN_DISPLAY, &var) == 0) {
if (ioctl(fbfd, FBIO_WAITFORVSYNC, &zero) < 0) {
printf("ioctl FBIO_WAITFORVSYNC fail\n");
return;
}
} else {
printf("pan display err\n");
}
这种使用方式能避免显示撕裂现象，能节省下一块绘制 buf，但需要修改应用程序。
6.3.7.4.3. 单绘制 buffer 和单显示 buffer
&fb0 {
zx,uboot-logo-on=<1>;
rotation-degress = <270>;
port {
fb0_out: endpoint {
remote-endpoint = <&de0_in>;
};
};
};
备注
该场景只需要指定旋转角度。
其底层的内存使用情况如下所示：
+-------------------------+
| 绘制 buf 0 |
+-----+-------------------+
| |
| 显 |
| 示 |
| buf |
| 0 |
| |
+-----+
GUI 在绘制 buf0 绘制完界面后，需要手工调用 ioctl pan_display 才可以触发显示驱动把数据旋转到显示 buf0。
备注
因为 display engine 无法确定 CPU 绘制完成的时机，所以需要应用使用 ioctl pan_display 去手动触发更新。
这种方式优劣如下所示：
优势
占用的内存资源最小
劣势
需要手动触发更新，必须修改应用；
只有一块显示 buf，撕裂现象不可避免，只能在一些特定的场景中使用。
struct fb_var_screeninfo var = {0};
int zero = 0;
if (ioctl(fbfd, FBIOPAN_DISPLAY, &var) == 0) {
if (ioctl(fbfd, FBIO_WAITFORVSYNC, &zero) < 0) {
printf("ioctl FBIO_WAITFORVSYNC fail\n");
return;
}
} else {
printf("pan display err\n");
}