【linux内核详解】DRM架构介绍（一）

鸣涧

【linux内核详解】DRM架构介绍（一）

1、 DRM简介（Direct Rendering Manager）

DRM是linux内核中负责与显卡交互的管理架构，用户空间很方便的利用DRM提供的API，实现3D渲染、视频解码和GPU计算等工作。

1.1 DRM发展历史

• 1999年，Precision Insight公司首次为 XFree86 4.0 Server 开发 DRI 显示框架，用于更好的适配 3DFX 公司显卡，初版DRM代码产出后，接下来的几年时间里，DRM 所支持的显卡列表不断被扩充。
• 2008年10月，Linux kernel 2.6.27 进行了一次重大的源码重组：DRM 的整套源码被放到了/drivers/gpu/drm/目录下，不同的GPU厂商代码也被放到了各自子目录下。
• 2014年6月，Atomic API 被添加到Linux 3.16，许多驱动也都转而使用这些新的 API。
• 2018年，又有10个基于 atomic 框架的 DRM 新增驱动被添加到Linux kernel。
  
  

1.2 DRM架构对比FB架构优势

1.3]图1.1 DRM图形显示框架总览

图片来源：[url=https://en.wikipedia.org/wiki/Direct_Rendering_Manager#/media/FileRM_architecture.svg]https://en.wikipedia.org/wiki/Di ... RM_architecture.svg[/url]

1.4 DRM图形显示框架涉及元素

本章节介绍DRM框架中的一些重点模块的功能与在显示链路中的作用，下图为APP调用DRM到屏幕显示的流程框图。

下表对DRM中KMS和GEM两个模型的不同组件进行概述性说明，辅以高通平台代码层级的对应关系说明，以加深架构与流程之间的对应联系。

2 、DRM驱动框架

2.1 DRM驱动对象介绍

PS：drm_panel不属于object范畴，只是为了降低LCD驱动与encoder驱动间的耦合，是一堆回调函数集合。

2.2]DRM的objects并不难理解，重要的是如何将实际的硬件与这些object进行关联，下面会以MIPI DSI接口为例进行介绍软件架构与DRM object的对应关系。

图2.3 硬件与DRM Objects对应图

其中组件说明：

3 、DRM简单示例

下面会以模式设置案例，对DRM架构的流程进行解析。modeset主要流程如下：

3.1]DRM框架成功加载后，会创建一个设备文件/dev/dri/card0，上层用户应用可以通过该文件节点，获取显卡的各种操作。

3.2 获取显卡资源句柄

3.3]显示完成后，GUI会一直运行，一般不必实施资源清理工作。

本章小结

此外，DRM架构符合功能日益强大的现代显示设备，但仍有很多老的设备以及软件需要FB支持，在目前DRM框架中，会存在模拟FB设备的代码，参见drivers/gpu/drm/xxx/drv.c文件，会在设备目录下出现：/dev/fb0 。

Reference

1.https://www.kernel.org/doc/html/latest/gpu/index.html

Linux GPU Driver Developer’s Guide

2. https://www.kernel.org/doc/html/ ... html#kms-properties     

Kernel Mode Setting (KMS)