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在OpenHarmony的各部件適配中，GPU適配是公認的最難，首先原廠安卓的驅動是沒辦法用的，后來又因為OpenHarmony3.1開始啟用了自研的Rosen合成框架取代了Weston合成框架，原來能直接用的開源圖形驅動現在也不能直接用了，新版的OpenHarmony需要圖形驅動要額外對接OpenHarmony的接口，采用閉源驅動要得到原廠的支持，這個目前走不通，所以第三方設備要啟用GPU加速只能選擇采用開源的Mesa3d驅動，所幸OpenHarmony提供了一份mesa3d的參考實現，也能使OpenHarmony流暢絲滑了，這篇文章我打算分享一下我移植適配GPU的相關經驗，希望能幫到大家。
同時在此說明一下，這些知識基本都是我在網上自學得來，不是圖形專家，沒有深入學習過圖形方面的知識，對某些圖形的專業名詞或者某些概念可能會用詞不準確或者解釋錯誤，請大家諒解。
1、OpenHarmony圖形顯示移植適配思路
首先借用一張OpenHarmony圖形能力的視圖，我們可以了解到目前OpenHarmony當前以及未來支持的能力情況。
之前我們點亮屏幕采用的是CPU合成+CPU渲染的技術路徑，在【2022.3】的時候開始支持的，同時采用OpenGLES接口的GPU合成+GPU渲染也在3.2Beta4【2022.12】的時候實現了，基于這個版本才能實現完整的GPU加速，可以期待一下【2023.9】基于Vulkan接口的GPU加速。
經過上面簡單介紹，可能大家對GPU圖形適配還是毫無頭緒，因為這是在引申圖形適配的一些前置知識，在此我簡單總結一下適配OH圖形需要關注兩個大點：合成和渲染，下面是簡單的解釋。
1.合成：計算處理圖層疊加關系。
2.渲染：生成需要顯示的色彩數據（buffer）。
以上是我的個人總結，可能不準確，大致先這樣分，這樣后面好進行講解移植適配的思路。
下面進入正題，因為移植GPU比較復雜，不可能一部到位，在此我拆開進行逐步實現，以便出現問題時能快速定位問題點出現在哪一部分，拆分思路如下：
1.不啟用GPU功能，在CPU合成+CPU渲染的環境下，確認GPU驅動正常工作
2.啟用部分GPU功能，在CPU合成+GPU渲染的環境下，確認GPU能正確渲染
3.啟用GPU合成+GPU渲染，加速OpenHarmony圖形顯示
2、編譯開源GPU驅動Mesa3d
（1）編譯mesa3d
安裝依賴
首先安裝編譯需要的依賴：
sudo apt-get install -y meson cmake llvm
python3 -m pip install meson==0.62.0
python -m pip install --upgrade pip
pip install mako atomic markupsafe
版本變更失效路徑修正
OpenHarmony源碼中以及帶有適配過的mesa3d庫，但是因為長時間沒有維護，部分配置需要更新：
ohos/pkgconfig_template/gbm.pc。
libdir=${ohos_project_dir}/device/rockchip/hardware/gpu
includedir=${ohos_project_dir}/device/rockchip/hardware/gpu/include
Cflags: -I${ohos_project_dir}/device/rockchip/hardware/gpu/include
替換為：
libdir=${ohos_project_dir}/device/soc/qualcomm/msm8998/hardware/gpu
includedir=${ohos_project_dir}/device/soc/qualcomm/msm8998/hardware/gpu/include
Cflags: -I${ohos_project_dir}/device/soc/qualcomm/msm8998/hardware/gpu/includeohos/pkgconfig_template/libdrm.pc。
libdir=${ohos_project_dir}/out/ohos-arm-release/graphic/graphic_standard/
修正為：
libdir=${ohos_project_dir}/out/ohos-arm-release/thirdparty/libdrm/ohos/pkgconfig_template/libhilog.pc。
includedir=${ohos_project_dir}/foundation/graphic/standard/rosen/include/backstore/nativewindow
修正為：
includedir=${ohos_project_dir}/base/hiviewdfx/hilog/interfaces/native/innerkits/includeohos/pkgconfig_template/libjpeg.pc。
libdir=${ohos_project_dir}/out/ohos-arm-release/obj/third_party/libjpeg/
includedir=${ohos_project_dir}/third_party/libjpeg
Libs: -L${libdir} -ljpeg_static
修正為：
libdir=${ohos_project_dir}/out/ohos-arm-release/obj/third_party/libjpeg-turbo/
includedir=${ohos_project_dir}/third_party/libjpeg-turbo
Libs: -L${libdir} -llibturbojpeg_staticohos/pkgconfig_template/libpng.pc。
libdir=${ohos_project_dir}/out/ohos-arm-release/common/graphic_standard/
修正為：
libdir=${ohos_project_dir}/out/ohos-arm-release/thirdparty/libpng/ohos/meson_cross_process.py。
'-Lproject_stub/prebuilts/clang/ohos/linux-x86_64/llvm/lib/clang/10.0.1/lib/arm-linux-ohos',
'-Lproject_stub/prebuilts/clang/ohos/linux-x87_64/llvm/lib/arm-linux-ohos/c++',
修正為：
'-Lproject_stub/prebuilts/clang/ohos/linux-x86_64/llvm/lib/clang/current/lib/arm-linux-ohos',
'-Lproject_stub/prebuilts/clang/ohos/linux-x86_64/llvm/lib/arm-linux-ohos/c++',
以上是因為版本變遷需要進行的修改，下面講解適配新的GPU需要做的修改。
驅動編譯腳本64位適配
因為我適配小米6采用的是64位系統，官方的mesa庫里面的腳本是32位的，這里我采用的方法是復制原版32位的兩個相關腳本，修改為64位編譯腳本。
復制ohos/build_ohos.py為ohos/build_ohos64.py。
復制ohos/meson_cross_process.py為ohos/meson_cross_process64.py。
修改gpu驅動名以及驅動搜索路徑。
ohos/build_ohos64.py。
run_cross_pross_cmd = 'python3 ' + script_dir + '/meson_cross_process.py ' + sys.argv[1] + ' ' + sys.argv[2]
...
run_build_cmd += '-Dplatforms=ohos -Degl-native-platform=ohos -Ddri-drivers= -Dgallium-drivers=panfrost \
-Dvulkan-drivers= -Dgbm=enabled -Degl=enabled -Dcpp_rtti=false -Dglx=disabled -Dtools=panfrost -Ddri-search-path=/system/lib '
修改為：
run_cross_pross_cmd = 'python3 ' + script_dir + '/meson_cross_process64.py ' + sys.argv[1] + ' ' + sys.argv[2]
...
run_build_cmd += '-Dplatforms=ohos -Degl-native-platform=ohos -Ddri-drivers= -Dgallium-drivers=freedreno \
-Dvulkan-drivers= -Dgbm=enabled -Degl=enabled -Dcpp_rtti=false -Dglx=disabled -Dtools= -Ddri-search-path=/vendor/lib/chipsetsdk '
這里簡單解釋編譯參數需要修改的三個地方
-Dgallium-drivers=panfrost -> freedreno
這里修改的是開源GPU驅動的名字，panfrost是arm mali gpu對應的開源驅動的名字，freedreno是高通gpu對應的開源驅動的名字。
-Dtools=
這個是加入編譯某些可以查看gpu負載的工具，我不需要，而且加入之后編譯報錯，解決比較麻煩，暫時去掉了。
-Ddri-search-path=/system/lib -> /vendor/lib/chipsetsdk
這個是驅動so庫放置的路徑，原配置是3.1版本還沒有soc分離思想，所以統一放置到system/lib下了，3.2采用了soc分離思想，soc驅動統一放置到vendor下了。
如果需要編譯32位GPU驅動，只需要參考修改gpu驅動名以及驅動搜索路徑即可。
meson_cross_process64.py
模板部分
修改【arm-linux-ohosmusl】為【aarch64-linux-ohosmusl】
去掉-march，-mtune等優化參數，最后修改為：
corss_file_content='''
[properties]
needs_exe_wrapper = true
c_args = [
'--target=aarch64-linux-ohosmusl',
'--sysroot=sysroot_stub',
'-fPIC']
cpp_args = [
'--target=aarch64-linux-ohosmusl',
'--sysroot=sysroot_stub',
'-fPIC']
c_link_args = [
'--target=aarch64-linux-ohosmusl',
'-fPIC',
'--sysroot=sysroot_stub',
'-Lsysroot_stub/usr/lib/aarch64-linux-ohos',
'-Lproject_stub/prebuilts/clang/ohos/linux-x86_64/llvm/lib/clang/current/lib/aarch64-linux-ohos',
'-Lproject_stub/prebuilts/clang/ohos/linux-x86_64/llvm/lib/aarch64-linux-ohos/c++',
'--rtlib=compiler-rt',
]
cpp_link_args = [
'--target=aarch64-linux-ohosmusl',
'--sysroot=sysroot_stub',
'-Lsysroot_stub/usr/lib/aarch64-linux-ohos',
'-Lproject_stub/prebuilts/clang/ohos/linux-x86_64/llvm/lib/clang/current/lib/aarch64-linux-ohos',
'-Lproject_stub/prebuilts/clang/ohos/linux-x86_64/llvm/lib/aarch64-linux-ohos/c++',
'-fPIC',
'-Wl,--exclude-libs=libunwind_llvm.a',
'-Wl,--exclude-libs=libc++_static.a',
'-Wl,--exclude-libs=libvpx_assembly_arm.a',
'-Wl,--warn-shared-textrel',
'--rtlib=compiler-rt',
]
[binaries]
ar = 'project_stub/prebuilts/clang/ohos/linux-x86_64/llvm/bin/llvm-ar'
c = ['ccache', 'project_stub/prebuilts/clang/ohos/linux-x86_64/llvm/bin/clang']
cpp = ['ccache', 'project_stub/prebuilts/clang/ohos/linux-x86_64/llvm/bin/clang++']
c_ld= 'lld'
cpp_ld = 'lld'
strip = 'project_stub/prebuilts/clang/ohos/linux-x86_64/llvm/bin/llvm-strip'
pkgconfig = '/usr/bin/pkg-config'
[host_machine]
system = 'linux'
cpu_family = 'aarch64'
cpu = 'armv8'
endian = 'little'
'''
另外generate_pc_file函數中需要添加多一行，把pkgconfig_template中的【ohos-arm】替換為【ohos-arm64】
raw_content = raw_content.replace("ohos_project_directory_stub", project_dir)
raw_content = raw_content.replace("ohos-arm-release", product_name)
添加：
raw_content = raw_content.replace("ohos-arm", "ohos-arm64")修改build_id獲取函數
因為OpenHarmony在elf文件里面的note信息添加了一個ohos特有的標識符，導致mesa3d獲取build_id的函數進行地址偏移計算的時候計算失誤，需要修正build_id獲取函數。
src/util/build_id.c。
mesa編譯
soc目錄下參照rockchip新建對應的qualcomm/msm8998/hardware/gpu目錄，include內的頭文件可復制rockchip下的文件。
修改完畢之后參照README_zh.md，在mesa3d目錄下執行py腳本進行編譯
python ohos/build_ohos64.py /home/diemit/ohos_beta5 sagit /home/diemit/ohos_beta5/third_party/mesa3d/
正常完成如下顯示。
3、OpenHarmony編譯框架適配
復制編譯出的lib到對應的soc/gpu目錄下
cp build-ohos/src/gallium/targets/dri/libgallium_dri.so ../../device/soc/qualcomm/msm8998/hardware/gpu/lib64
cp build-ohos/src/egl/libEGL.so.1.0.0 ../../device/soc/qualcomm/msm8998/hardware/gpu/lib64
cp build-ohos/install/lib/libGLESv1_CM.so.1.1.0 ../../device/soc/qualcomm/msm8998/hardware/gpu/lib64
cp build-ohos/install/lib/libGLESv2.so.2.0.0 ../../device/soc/qualcomm/msm8998/hardware/gpu/lib64
cp build-ohos/install/lib/libgbm.so.1.0.0 ../../device/soc/qualcomm/msm8998/hardware/gpu/lib64
cp build-ohos/install/lib/libglapi.so.0.0.0 ../../device/soc/qualcomm/msm8998/hardware/gpu/lib64
添加對應的BUILD.gn，復制對應的so文件到vendor下，并創建軟連接
import("http://build/ohos.gni")
import("http://build/ohos/ndk/ndk.gni")
ohos_prebuilt_shared_library("mesa_egl") {
source = "lib64/libEGL.so.1.0.0"
install_enable = true
part_name = "qualcomm_products"
install_images = [ chipset_base_dir ]
relative_install_dir = "chipsetsdk"
symlink_target_name = [
"libEGL.so",
"libEGL_impl.so",
]
}
ohos_prebuilt_shared_library("mesa_gbm") {
source = "lib64/libgbm.so.1.0.0"
install_enable = true
part_name = "qualcomm_products"
install_images = [ chipset_base_dir ]
relative_install_dir = "chipsetsdk"
symlink_target_name = [
"libgbm.so.1",
"libgbm.so",
]
}
ohos_prebuilt_shared_library("mesa_glapi") {
source = "lib64/libglapi.so.0.0.0"
install_enable = true
part_name = "qualcomm_products"
install_images = [ chipset_base_dir ]
relative_install_dir = "chipsetsdk"
symlink_target_name = [
"libglapi.so.0",
"libglapi.so",
]
}
ohos_prebuilt_shared_library("mesa_glesv1") {
source = "lib64/libGLESv1_CM.so.1.1.0"
install_enable = true
part_name = "qualcomm_products"
install_images = [ chipset_base_dir ]
relative_install_dir = "chipsetsdk"
symlink_target_name = [
"libGLESv1.so",
"libGLESv1_impl.so",
]
}
ohos_prebuilt_shared_library("mesa_glesv2") {
source = "lib64/libGLESv2.so.2.0.0"
install_enable = true
part_name = "qualcomm_products"
install_images = [ chipset_base_dir ]
relative_install_dir = "chipsetsdk"
symlink_target_name = [
"libGLESv2.so",
"libGLESv2_impl.so",
"libGLESv3.so",
"libGLESv3_impl.so",
]
}
ohos_prebuilt_shared_library("libgallium_dri") {
source = "lib64/libgallium_dri.so"
install_enable = true
part_name = "qualcomm_products"
install_images = [ chipset_base_dir ]
relative_install_dir = "chipsetsdk"
symlink_target_name = [
"msm_dri.so",
]
}
group("mesa3d-lib") {
deps = [
":mesa_egl",
":mesa_gbm",
":mesa_glapi",
":mesa_glesv1",
":mesa_glesv2",
":libgallium_dri",
]
}上層BUILD.gn中添加gpu對應的lib信息。
import("http://build/ohos.gni")
group("hardware_group") {
deps = [
"gpu:mesa3d-lib",
]
}這里可能會有的小伙伴會疑惑，為啥要復制build-ohos/src/gallium/targets/dri/libgallium_dri.so而不是build-ohos/install/lib/dri/msm_dri.so，這也是我之前遇到的問題，后來我發現dri下面那一大堆都是同一個文件，都是通過腳本從libgallium_dri.so復制過來重命名的而已，所以直接復制libgallium_dri.so即可，libgallium_dri.so可以軟連接成所有x_dri.so
另外為什么要軟連接成x_impl.so，是因為OH的代碼里面是用這個文件名進行lib的加載。
GPU適配這塊我是在樹莓派上首次驗證成功，細節印象還比較深刻，所以打算詳細講解，篇幅會比較長，第一篇先講解mesa編譯的坑與解決辦法，下篇講解編譯gpu測試程序，與gpu驅動程序的驗證，敬請期待。
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