VSync offset定义的方法

VSync-offset/duration

虚拟化后的VSync还有一个好处，就是可以对VSync进行一些定制操作，offset就是其中之一。

接下来就是offset的定义，offset 分为两大类，即phase-app和phase-sf：

phase-app：VSync-app与hw_vsync的相位差；

phase-sf：VSync-sf与hw_vsync的相位差；

还是以trace为例，可以看到，每一个vsync-app都比对应的TE信号晚了1.2ms，因此这份trace中的app-offset为+1200000（ns为单位）

同样的，每一个vsync-sf都比对应的TE早了3.6ms，因此sf-offset即为-3600000.

综上，offset表示着vsync-app及vsync-sf与hw_vsync的相位差，这个值通过dump sf就可以获取。

Offset 的一个比较难以确定的点就在于 Offset 的时间该如何设置，其优缺点是动态的，与机型的性能和使用场景有很大的关系。

如果 Offset 配置过短，那么可能 App 收到 Vsync-App 后还没有渲染完成，SurfaceFlinger 就收到 Vsync-SF开始合成，那么此时如果 App 的 BufferQueue 中没有之前累积的 Buffer，那么 SurfaceFlinger 这次合成就不会有 App的东西在里面，需要等到下一个 Vsync-SF 才能合成这次 App 的内容，时间相当于变成了 Vsync 周期+Offset，而不是我们期待的Offset。

如果 Offset 配置过长，就没有办法起到其原有的作用了。

另外，稍微错开app和sf的VSync是有好处的，因为错开后整个系统同一时间抢占CPU的task会减少，理论上会有点优化。一般安卓对不同帧率有不同的offset默认配置。

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的定义相对明确

app duration：app绘制一块buffer到sf消费这块buffer的时长（vsync-app与对应vsync-sf的间隔）；

sf duration：sf消费一块buffer到这块buffer上屏的时长（vsync-sf到TE的间隔）；

也就是说，app duration和sf duration之和，即为某一帧从开始绘制到刷新在屏幕上的总时长。

这种表示相对直观，因此在S版本及之后，google默认采用配置duration的方式来决定vsync相位差，但这并不代表offset被弃用，这两个值是相互影响的，修改其中一个值，另外一个值也会出现变化。具体的换算关系为

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

sf phase = m * vsync period - sf duration

从duration的概念可以看出，duration越短，给到app绘制和sf合成的时间就越有限，那么绘制线程和sf线程所需的CPU，GPU频率就越高，功耗就越高。

duration的长短会影响一个buffer从绘制到上屏的生命周期，进而影响到跟手性，duration越短，跟手性越强。其次，duration的配置会影响bufferqueue里预先加载的buffer块数量，进而影响sf占用的内存大小，duration越长，buffer块数量越多，sf占用内存越大。另外，厂商对CPU和GPU的调频策略也会受到duration的影响，贸然改短duration可能会导致特定场景的频率异常升高。

讲了这么多，总结起来Andriod中VSync模块的架构就是下图这样：

HW_VSync是由屏幕产生的脉冲信号，用来控制屏幕的刷新。

VSync-app与VSync-sf统称为软件VSync，它们是由SurfaceFlinger通过模拟硬件VSync而产生的VSync信号量，再分发给app和sf用来控制它们的合成节奏。