VSync-offset/duration

虛擬化后的VSync還有一個(gè)好處，就是可以對(duì)VSync進(jìn)行一些定制操作，offset就是其中之一。

接下來(lái)就是offset的定義，offset 分為兩大類，即phase-app和phase-sf：

phase-app：VSync-app與hw_vsync的相位差；

phase-sf：VSync-sf與hw_vsync的相位差；

還是以trace為例，可以看到，每一個(gè)vsync-app都比對(duì)應(yīng)的TE信號(hào)晚了1.2ms，因此這份trace中的app-offset為+1200000（ns為單位）

同樣的，每一個(gè)vsync-sf都比對(duì)應(yīng)的TE早了3.6ms，因此sf-offset即為-3600000.

綜上，offset表示著vsync-app及vsync-sf與hw_vsync的相位差，這個(gè)值通過(guò)dump sf就可以獲取。

Offset 的一個(gè)比較難以確定的點(diǎn)就在于 Offset 的時(shí)間該如何設(shè)置，其優(yōu)缺點(diǎn)是動(dòng)態(tài)的，與機(jī)型的性能和使用場(chǎng)景有很大的關(guān)系。

如果 Offset 配置過(guò)短，那么可能 App 收到 Vsync-App 后還沒(méi)有渲染完成，SurfaceFlinger 就收到 Vsync-SF開(kāi)始合成，那么此時(shí)如果 App 的 BufferQueue 中沒(méi)有之前累積的 Buffer，那么 SurfaceFlinger 這次合成就不會(huì)有 App的東西在里面，需要等到下一個(gè) Vsync-SF 才能合成這次 App 的內(nèi)容，時(shí)間相當(dāng)于變成了 Vsync 周期+Offset，而不是我們期待的Offset。

如果 Offset 配置過(guò)長(zhǎng)，就沒(méi)有辦法起到其原有的作用了。

另外，稍微錯(cuò)開(kāi)app和sf的VSync是有好處的，因?yàn)殄e(cuò)開(kāi)后整個(gè)系統(tǒng)同一時(shí)間搶占CPU的task會(huì)減少，理論上會(huì)有點(diǎn)優(yōu)化。一般安卓對(duì)不同幀率有不同的offset默認(rèn)配置。

在Android S及之后的版本，Google引入了duration的概念，部分程度上代替了offset。

duration的定義相對(duì)明確

app duration：app繪制一塊buffer到sf消費(fèi)這塊buffer的時(shí)長(zhǎng)（vsync-app與對(duì)應(yīng)vsync-sf的間隔）；

sf duration：sf消費(fèi)一塊buffer到這塊buffer上屏的時(shí)長(zhǎng)（vsync-sf到TE的間隔）；

也就是說(shuō)，app duration和sf duration之和，即為某一幀從開(kāi)始繪制到刷新在屏幕上的總時(shí)長(zhǎng)。

這種表示相對(duì)直觀，因此在S版本及之后，google默認(rèn)采用配置duration的方式來(lái)決定vsync相位差，但這并不代表offset被棄用，這兩個(gè)值是相互影響的，修改其中一個(gè)值，另外一個(gè)值也會(huì)出現(xiàn)變化。具體的換算關(guān)系為

app phase=n * vsync period - （app duration + sf duration）

sf phase = m * vsync period - sf duration

從duration的概念可以看出，duration越短，給到app繪制和sf合成的時(shí)間就越有限，那么繪制線程和sf線程所需的CPU，GPU頻率就越高，功耗就越高。

duration的長(zhǎng)短會(huì)影響一個(gè)buffer從繪制到上屏的生命周期，進(jìn)而影響到跟手性，duration越短，跟手性越強(qiáng)。其次，duration的配置會(huì)影響bufferqueue里預(yù)先加載的buffer塊數(shù)量，進(jìn)而影響sf占用的內(nèi)存大小，duration越長(zhǎng)，buffer塊數(shù)量越多，sf占用內(nèi)存越大。另外，廠商對(duì)CPU和GPU的調(diào)頻策略也會(huì)受到duration的影響，貿(mào)然改短duration可能會(huì)導(dǎo)致特定場(chǎng)景的頻率異常升高。

講了這么多，總結(jié)起來(lái)Andriod中VSync模塊的架構(gòu)就是下圖這樣：

HW_VSync是由屏幕產(chǎn)生的脈沖信號(hào)，用來(lái)控制屏幕的刷新。

VSync-app與VSync-sf統(tǒng)稱為軟件VSync，它們是由SurfaceFlinger通過(guò)模擬硬件VSync而產(chǎn)生的VSync信號(hào)量，再分發(fā)給app和sf用來(lái)控制它們的合成節(jié)奏。