DRM(Direct Rendering Manager)学习简介
学习DRM一年多了,由于该架构较为复杂,代码量较多,且国内参考文献较少,初学者学习起来较为困难。因此决定将自己学习的经验总结分享给大家,希望对正在学习DRM的同学有所帮助,同时交流经验。
由于本人工作中只负责Display驱动,因此分享的DRM学习经验都只局限于Display这一块,对于GPU这一块本人无能为力,如果大家有相关经验分享,还请在留言中通知一声,我会常去浏览你的博客,大家相互学习。
DRM
DRM是Linux目前主流的图形显示框架,相比FB架构,DRM更能适应当前日益更新的显示硬件。比如FB原生不支持多层合成,不支持VSYNC,不支持DMA-BUF,不支持异步更新,不支持fence机制等等,而这些功能DRM原生都支持。同时DRM可以统一管理GPU和Display驱动,使得软件架构更为统一,方便管理和维护。
DRM从模块上划分,可以简单分为3部分:libdrm
、KMS
、GEM
(图片来自Wiki)
libdrm
对底层接口进行封装,向上层提供通用的API接口,主要是对各种IOCTL接口进行封装。
KMS
Kernel Mode Setting,所谓Mode setting,其实说白了就两件事:更新画面
和设置显示参数
。
更新画面:显示buffer的切换,多图层的合成方式,以及每个图层的显示位置。
设置显示参数:包括分辨率、刷新率、电源状态(休眠唤醒)等。
GEM
Graphic Execution Manager,主要负责显示buffer的分配和释放,也是GPU唯一用到DRM的地方。
基本元素
DRM框架涉及到的元素很多,大致如下:
KMS:CRTC
,ENCODER
,CONNECTOR
,PLANE
,FB
,VBLANK
,property
GEM:DUMB
、PRIME
、fence
(图片来源:The DRM/KMS subsystem from a newbie’s point of view)
元素 | 说明 |
---|---|
CRTC | 对显示buffer进行扫描,并产生时序信号的硬件模块,通常指Display Controller |
ENCODER | 负责将CRTC输出的timing时序转换成外部设备所需要的信号的模块,如HDMI转换器或DSI Controller |
CONNECTOR | 连接物理显示设备的连接器,如HDMI、DisplayPort、DSI总线,通常和Encoder驱动绑定在一起 |
PLANE | 硬件图层,有的Display硬件支持多层合成显示,但所有的Display Controller至少要有1个plane |
FB | Framebuffer,单个图层的显示内容,唯一一个和硬件无关的基本元素 |
VBLANK | 软件和硬件的同步机制,RGB时序中的垂直消影区,软件通常使用硬件VSYNC来实现 |
property | 任何你想设置的参数,都可以做成property,是DRM驱动中最灵活、最方便的Mode setting机制 |
DUMB | 只支持连续物理内存,基于kernel中通用CMA API实现,多用于小分辨率简单场景 |
PRIME | 连续、非连续物理内存都支持,基于DMA-BUF机制,可以实现buffer共享,多用于大内存复杂场景 |
fence | buffer同步机制,基于内核dma_fence机制实现,用于防止显示内容出现异步问题 |
学习DRM驱动其实就是学习上面各个元素的实现及用法,如果你能掌握这些知识点,那么在编写DRM驱动的时候就能游刃有余。
目录(持续更新中)
本篇博客将作为本人DRM学习教程的目录汇总,后续我会以示例代码的形式和大家分享上述知识点的学习过程,并不断更新目录链接,敬请期待!
- 最简单的DRM应用程序 (single-buffer)
- 最简单的DRM应用程序 (double-buffer)
- 最简单的DRM应用程序 (page-flip)
- 最简单的DRM应用程序 (plane-test)
- DRM应用程序进阶 (Property)
- DRM应用程序进阶 (atomic-crtc)
- DRM应用程序进阶 (atomic-plane)
- DRM (Direct Rendering Manager) 的发展历史
- DRM 驱动程序开发(开篇)
- DRM 驱动程序开发(VKMS)
- 关于 DRM 中 DUMB 和 PRIME 名字的由来
- DRM GEM 驱动程序开发(dumb)
- DRM 驱动 mmap 详解:(一)预备知识
- DRM 驱动 mmap 详解:(二)CMA Helper
- LWN 翻译:Atomic Mode Setting 设计简介(上)
- LWN 翻译:Atomic Mode Setting 设计简介(下)
- 翻译:Mainline Explicit Fencing
dma-buf 系列:
dma-buf 由浅入深(一) —— 最简单的 dma-buf 驱动程序
dma-buf 由浅入深(二) —— kmap / vmap
dma-buf 由浅入深(三) —— map attachment
dma-buf 由浅入深(四) —— mmap
dma-buf 由浅入深(五) —— File
dma-buf 由浅入深(六) —— begin / end cpu_access
dma-buf 由浅入深(七) —— alloc page 版本
dma-buf 由浅入深(八) —— ION 简化版
LWN 翻译:DMA-BUF cache handling: Off the DMA API map (part 1)
LWN 翻译:DMA-BUF cache handling: Off the DMA API map (part 2)
参考资料
- Wiki: Direct Rendering Manager
- wowotech: Linux graphic subsystem(2)_DRI介绍
- Boris Brezillon: The DRM/KMS subsystem from a newbie’s point of view
- 线·飘零 博客园:Linux环境下的图形系统和AMD R600显卡编程(1)
- Younix脏羊 CSDN博客:Linux DRM(二)基本概念和特性
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!!!声明!!! 本文章转自:何小龙 链接:https://blog.csdn.net/hexiaolong2009/article/details/88075520 转载只是为了学习备份. 前言 了 ...
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