LVGL - RV1109 LVGL UI刷新效率优化-02

说明

前面好早写过一个文章,说明如何把LVGL移到RV1109上的操作,使用DRM方式!但出现刷新效率不高的问题!

因为一直没有真正的应用在产品中,所以也就放下了!

最近开发上需要考虑低成本,低内存的方案,所以后续考虑使用LVGL上来做UI,所以这里捡回来再炒一次!

性能分析

这里还是使用的LV_DEMO中的lv_demo_benchmark来测试的!

代码见前一相关的文:LVGL - RV1109 LVGL UI开发-01

先找到了为什么刷新FPS如此低的原因,主要耗时花在了:

C 复制代码
	lvgl_drm_flush->display_commit_ex->drm_commit_ex->drmCommit

上面!

这样导致UI的线程绘图也很慢!

解决方式

最开始想使用双缓存的方式来提交,但看代码drmCommit是整屏修改提交的!不过对drm里的这个commit底层操作还是不太了解!

还是把耗时的这个操作分开操作!使用另一个线程来commit,这样只要在另一个线程中,如是UI线程有调用lvgl_drm_flush 这个后,发送一个消息通知刷新线程drm commit操即可!

代码修改很简单,在 drm_commit_ex 中使用一个mutex和cond来通知另一个线程:

C 复制代码
#ifdef DRM_COMMIT_THREAD
    printf("commit request!!!!!!!!!!!\n");
    pthread_mutex_lock(&g_commit_mutex);
    pthread_cond_broadcast(&g_commit_cond);
    pthread_mutex_unlock(&g_commit_mutex);
#else
	ret = drmCommit(&disp->buf[num], disp->width, disp->height, 0, 0, &disp->dev, disp->plane_type);
	if (ret) {
		fprintf(stderr, "display commit error, ret = %d\n", ret);
	}
#endif

这里用了一个宏 DRM_COMMIT_THREAD 来控制!

在另一个线程中主要处理如下,即把drmCommit动作放在这里来操作:

C 复制代码
#ifdef DRM_COMMIT_THREAD
void* dsiplay_commit_thread_process(void* data)
{
    int ret = 0;
    while(g_commit_thread_start_flag)
    {
        pthread_mutex_lock(&g_commit_mutex);
        pthread_cond_wait(&g_commit_cond, &g_commit_mutex);
        pthread_mutex_unlock(&g_commit_mutex);
        //printf("dsiplay_commit_thread_process!!!!!!............\n");
        ret = drmCommit(&g_disp.buf[g_num], g_disp.width, g_disp.height, 0, 0, &g_disp.dev, g_disp.plane_type);
        if (ret) {
            fprintf(stderr, "display commit error, ret = %d\n", ret);
        }

        usleep(1000 * 40);
    }
}

int display_commit_thread_start()
{
    int ret = 0;

	pthread_t pid = 0;
	pthread_attr_t attr;

	ret = pthread_attr_init(&attr);
	if(ret != 0)
	{
		printf("start pthread_attr_init failure!!!\n");
		return -1;
	}

	ret = pthread_attr_setdetachstate(&attr, PTHREAD_CREATE_DETACHED);
	if(ret != 0)
	{
		pthread_attr_destroy(&attr);
		printf( "pthread_attr_setdetachstate PTHREAD_CREATE_DETACHED failure!!!\n");
		return -1;
	}

	ret = pthread_create(&pid, &attr, dsiplay_commit_thread_process, NULL);
	if(ret == 0)
	{
		printf(" pthread_create OK! \n");
	}else{
		printf(" pthread_create failure!! \n");
        pthread_attr_destroy(&attr);
        return -1;
	}

	pthread_attr_destroy(&attr);

	return 0;
}
#endif

性能表现

下面是 lv_demo_widgets 的统计数据:

lv_demo_widgets示例数据

FPS统计方式:

FPS统计方式,这里统计drmCommit花费的时间,看一定时长里能提交多少次:

C 复制代码
  ts = _clockTime_getCurrentMscTime();
        ret = drmCommit(&g_disp.buf[g_num], g_disp.width, g_disp.height, 0, 0, &g_disp.dev, g_disp.plane_type);
        if (ret) {
            fprintf(stderr, "display commit error, ret = %d\n", ret);
        }

        commit_count++;
        //usleep(1000 * 40);

        commit_count_cost_time += _clockTime_checkLostMscTime(ts);

        if(commit_count >= 64 || commit_count_cost_time > 1000 * 30)
        {
            int fps = commit_count / (commit_count_cost_time / 1000.0);
            printf("FPS:%d\n", fps);

            commit_count = 0;
            commit_count_cost_time = 0;    
        }

    }	
FPS打印统计:
shell 复制代码
FPS:81
FPS:86
FPS:77
FPS:80
FPS:79
FPS:83
FPS:76
FPS:77
FPS:93
FPS:82
FPS:83
FPS:72
FPS:82
FPS:80
FPS:80
CPU占用
shell 复制代码
top - 15:57:46 up  6:57,  2 users,  load average: 1.40, 0.84, 0.85
Tasks: 106 total,   3 running,  46 sleeping,   1 stopped,   0 zombie
%Cpu0  :   3.0/21.8   25[|||||||||||||||||||||||||                                                                           ]
%Cpu1  :  25.7/23.8   50[||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||                                                  ]
GiB Mem :  7.9/0.876    [                                                                                                    ]
GiB Swap:  0.0/0.000    [                                                                                                    ]

  PID USER      PR  NI    VIRT    RES  %CPU %MEM     TIME+ S COMMAND                                                                                                                               
    1 root      20   0    2.0m   0.2m   0.0  0.0   0:00.51 S init                                                                                                                                  
  102 root      20   0    2.0m   0.2m   0.0  0.0   0:00.05 S  `- syslogd                                                                                                                           
  105 root      20   0    2.0m   0.2m   0.0  0.0   0:00.04 S  `- klogd                                                                                                                             
              

lv_demo_benchmark统计数据:

FPS打印统计
shell 复制代码
Result of FPS:47
FPS:80
Result of FPS:40
FPS:78
Result of FPS:46
FPS:74
Result of FPS:40
FPS:74
Result of FPS:42
FPS:83
Result of FPS:28
FPS:79
Result of FPS:50
Result of FPS:51
FPS:77
Result of FPS:48
FPS:77
Result of FPS:47
FPS:73
Result of FPS:42
FPS:75
Result of FPS:41
FPS:79
Result of FPS:49
FPS:75
Result of FPS:51
FPS:77
Result of FPS:50
FPS:78
Result of FPS:50
Result of FPS:50
FPS:80
Result of FPS:48
FPS:76
CPU占用
shell 复制代码
top - 16:03:47 up  7:03,  2 users,  load average: 2.10, 1.93, 1.38
Tasks: 107 total,   2 running,  45 sleeping,   1 stopped,   0 zombie
%Cpu0  :   1.0/11.8   13[|||||||||||||                                                                                       ]
%Cpu1  :  68.6/16.7   85[||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||              ]
GiB Mem :  7.8/0.876    [                                                                                                    ]
GiB Swap:  0.0/0.000    [                                                                                                    ]

  PID USER      PR  NI    VIRT    RES  %CPU %MEM     TIME+ S COMMAND                                                                                                                               
    1 root      20   0    2.0m   0.2m   0.0  0.0   0:00.51 S init                                                                                                                                  
  102 root      20   0    2.0m   0.2m   0.0  0.0   0:00.05 S  `- syslogd                                                                                                                           
  105 root      20   0    2.0m   0.2m   0.0  0.0   0:00.04 S  `- klogd                                                                                                                             
  120 root      20   0    2.7m   1.9m   0.0  0.2   0:00.22 S  `- udevd                                                                                                                             
  573 root      20   0    1.9m   0.1m   0.0  0.0   0:00.00 S  `- dropbear                                                                                                                          
 1113 root      20   0    2.3m   1.6m   0.0  0.2   0:12.49 S      `- dropbear                                                                                                                      
 1114 root      20   0    2.0m   1.5m   0.0  0.2   0:00.01 S          `- sh                                                                                                                        
 1189 root      20   0    2.8m   1.6m   0.0  0.2   0:28.82 T              `- top                                                                                                                   
 1220 root      20   0    2.8m   1.6m   1.9  0.2   0:07.22 R              `- top                                                                                                                   
  628 root      20   0    1.4m   0.1m   0.0  0.0   0:00.00 S  `- input-event-dae                                                                                                                   
  851 root      20   0    2.0m   0.3m   0.0  0.0   0:00.02 S  `- login                                                                                                                             
  852 root      20   0    2.0m   1.6m   0.0  0.2   0:00.62 S      `- sh                                                                                                                            
  893 root      20   0    1.4m   0.2m   0.0  0.0   0:00.32 S          `- wdt_deamon                                                                                                                
 1225 root      20   0   39.4m  14.7m  84.5  1.6   0:25.70 R          `- pupa_face                                                                                                                 
    2 root      20   0    0.0m   0.0m   0.0  0.0   0:00.03 S kthreadd                                                                                                                              
    3 root       0 -20    0.0m   0.0m   0.0  0.0   0:00.00 I  `- rcu_gp                                                                                                                            
    4 root       0 -20    0.0m   0.0m   0.0  0.0   0:00.00 I  `- rcu_par_gp                                                                                                                        
    8 root       0 -20    0.0m   0.0m   0.0  0.0   0:00.00 I  `- mm_percpu_wq                                                                                                                      
    9 root      20   0    0.0m   0.0m   0.0  0.0   0:01.78 S  `- ksoftirqd/0                                                                                                                       
   10 root      20   0    0.0m   0.0m   0.0  0.0   1:17.11 I  `- rcu_preempt                                                                                                                       
   11 root      20   0    0.0m   0.0m   0.0  0.0   0:00.00 I  `- rcu_sched                                                                                                                         
   12 root      20   0    0.0m   0.0m   0.0  0.0   0:00.00 I  `- rcu_bh                                                                                                                            
   13 root      rt   0    0.0m   0.0m   0.0  0.0   0:00.11 S  `- migration/0                                                                                                                       
   14 root      20   0    0.0m   0.0m   0.0  0.0   0:00.00 S  `- cpuhp/0                                                                                                                           
   15 root      20   0    0.0m   0.0m   0.0  0.0   0:00.00 S  `- cpuhp/1                                                                                                                           
   16 root      rt   0    0.0m   0.0m   0.0  0.0   0:00.02 S  `- migration/1       

分开线程处理后,刷新率立即就上来了,UI线程的FPS在跑 lv_demo_benchmark时,平均commit可以跑到70FPS.

CPU占用率上,不过明显的上升了,使用单线程方式时,CPU占用率在只在5%上下,使用多线程方式时,CPU平均在15%左右,连续操作甚至50%以上!

所以还是还是需要控制一下FPS,这里在dsiplay_commit_thread_process加一个usleep操作.

在跑lv_demo_widgets这个示例时,第二个tab页的 Analytics 界面,能看到仪表盘的每一秒的跳动了,之前的代码是直接跳秒的。

加usleep控制一下刷新

FPS打印统计
shell 复制代码
FPS:24
Result of FPS:40
Result of FPS:37
Result of FPS:38
FPS:24
Result of FPS:33
Result of FPS:25
Result of FPS:25
FPS:24
Result of FPS:25
Result of FPS:23
Result of FPS:35
FPS:24
Result of FPS:26
Result of FPS:29
Result of FPS:25
Result of FPS:29
FPS:24
Result of FPS:24
Result of FPS:21
Result of FPS:16
FPS:24
CPU占用
shell 复制代码
top - 16:17:17 up  7:16,  2 users,  load average: 1.08, 0.66, 0.86
Tasks: 106 total,   1 running,  46 sleeping,   1 stopped,   0 zombie
%Cpu(s):  21.3/19.3   41[||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||                                                            ]
GiB Mem :  7.8/0.876    [                                                                                                    ]
GiB Swap:  0.0/0.000    [                                                                                                    ]

  PID USER      PR  NI    VIRT    RES  %CPU %MEM     TIME+ S COMMAND                                                                                                                               
    1 root      20   0    2.0m   0.2m   0.0  0.0   0:00.51 S init                                                                                                                                  
  102 root      20   0    2.0m   0.2m   0.0  0.0   0:00.05 S  `- syslogd                                                                                                                           
  105 root      20   0    2.0m   0.2m   0.0  0.0   0:00.04 S  `- klogd                                                                                                                             
  120 root      20   0    2.7m   1.9m   0.0  0.2   0:00.22 S  `- udevd                                                                                                                             
  573 root      20   0    1.9m   0.1m   0.0  0.0   0:00.00 S  `- dropbear                                                                                                                          
 1113 root      20   0    2.3m   1.6m   1.0  0.2   0:13.36 S      `- dropbear                                                                                                                      
 1114 root      20   0    2.0m   1.5m   0.0  0.2   0:00.01 S          `- sh                                                                                                                        
 1189 root      20   0    2.8m   1.6m   0.0  0.2   0:28.82 T              `- top                                                                                                                   
 1220 root      20   0    2.8m   1.6m   1.9  0.2   0:24.25 R              `- top                                                                                                                   
  628 root      20   0    1.4m   0.1m   0.0  0.0   0:00.00 S  `- input-event-dae                                                                                                                   
  851 root      20   0    2.0m   0.3m   0.0  0.0   0:00.02 S  `- login                                                                                                                             
  852 root      20   0    2.0m   1.6m   0.0  0.2   0:00.63 S      `- sh                                                                                                                            
  893 root      20   0    1.4m   0.2m   0.0  0.0   0:00.33 S          `- wdt_deamon                                                                                                                
 1234 root      20   0   39.4m  14.5m  62.1  1.6   1:05.77 S          `- pupa_face                                                                                                                 
    2 root      20   0    0.0m   0.0m   0.0  0.0   0:00.04 S kthreadd                                                                                                                              
    3 root       0 -20    0.0m   0.0m   0.0  0.0   0:00.00 I  `- rcu_gp                                                                                                                            
    4 root       0 -20    0.0m   0.0m   0.0  0.0   0:00.00 I  `- rcu_par_gp                                                                                                                        
    8 root       0 -20    0.0m   0.0m   0.0  0.0   0:00.00 I  `- mm_percpu_wq                                                                                                                      
    9 root      20   0    0.0m   0.0m   0.0  0.0   0:01.84 S  `- ksoftirqd/0                                                                                                                       
   10 root      20   0    0.0m   0.0m   1.0  0.0   1:19.85 I  `- rcu_preempt                                                                                                                       
   11 root      20   0    0.0m   0.0m   0.0  0.0   0:00.00 I  `- rcu_sched     	

在使用单线程时,lv_demo_widgets在操作,如果是在刷新界面时,很明显有时是无法反应你的触摸操作的,改用多线程后,响应基本是很实时.

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