2024年Linux 中基于 DRM 的图形显示系统概述_atomic_enable，2024年最新2024年C C++开发陷入饱和,
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Linux系统中图形显示方案
1
FBDEV
Framebuffer device
社区参与度不高，基本转移到了DRM。
DRM/KMS
Direct Rendering Manager / KernelMode Setting
主流的图形显示方法，社区参与度高，支持图形系统精细化操作，基本形成了一套图显系统开发的生态标准。
V4L2
Video For Linux 2
主要用于视频捕获的应用场景，并且需要特定输出设备，对复杂图显控制器的支持不佳
DRM系统组成
2 kernel层面的DRM系统包含两大部分，一部分是图显设备的DRM抽象，另外一部分是图显设备的显存控制。
图片来源于网络
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图片来源于网络
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上图涵盖了linux系统中DRM系统组成，kernel为用户层提供标准的DRM接口，在用户层依据DRM库构建各种图显协议，图显应用层基于这些中间件完成应用程序的开发。
##显存Framebuffer
申请的一块用于存储显示数据的内存区域，主要包括：
1）内存区域大小范围
2）内存中待显示数据的帧格式
3）内存中有效的区域，该部分是待显示数据
其实现方法主要有3种：
1）基于CMA的
drivers/gpu/drm/drm_fb_cma_helper.c
2）基于Scatter Gather
drivers/gpu/drm/tegra/
3）基于IOMMU
drivers/gpu/drm/exynos/exynos_drm_iommu.c
显存区域定义
帧格式定义
支持的帧格式以FOURCC格式来呈现，其定义形式如下：
1/* 24 bpp RGB */
2#define DRM_FORMAT_RGB888 fourcc_code('R', 'G', '2', '4')
3#define DRM_FORMAT_BGR888 fourcc_code('B', 'G', '2', '4')
4
5/* 32 bpp RGB */
6#define DRM_FORMAT_XRGB8888 fourcc_code('X', 'R', '2', '4')
7#define DRM_FORMAT_XBGR8888 fourcc_code('X', 'B', '2', '4')
8#define DRM_FORMAT_RGBX8888 fourcc_code('R', 'X', '2', '4')
9#define DRM_FORMAT_BGRX8888 fourcc_code('B', 'X', '2', '4')
创建FRAME BUFFER
创建成功可在dev下看见fb设备
##CRTC
CRT Controller, 阴极射线管控制，对显示buffer进行扫描，并产生时序信号。
CRTC funcs
1static const struct drm_crtc_funcs ade_crtc_funcs = {
2 .destroy = drm_crtc_cleanup,
3 .set_config = drm_atomic_helper_set_config,
4 .page_flip = drm_atomic_helper_page_flip,
5 .reset = drm_atomic_helper_crtc_reset,
6 .atomic_duplicate_state = drm_atomic_helper_crtc_duplicate_state,
7 .atomic_destroy_state = drm_atomic_helper_crtc_destroy_state,
8 .enable_vblank = ade_crtc_enable_vblank,
9 .disable_vblank = ade_crtc_disable_vblank,
10};
CRTC helper funcs
1static const struct drm_crtc_helper_funcs ade_crtc_helper_funcs = {
2 .mode_fixup = ade_crtc_mode_fixup,
3 .mode_set_nofb = ade_crtc_mode_set_nofb,
4 .atomic_begin = ade_crtc_atomic_begin,
5 .atomic_flush = ade_crtc_atomic_flush,
6 .atomic_enable = ade_crtc_atomic_enable,
7 .atomic_disable = ade_crtc_atomic_disable,
8};
##PLANE
图片来源于网络
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PLANE funcs
1static struct drm_plane_funcs ade_plane_funcs = {
2 .update_plane = drm_atomic_helper_update_plane,
3 .disable_plane = drm_atomic_helper_disable_plane,
4 .destroy = drm_plane_cleanup,
5 .reset = drm_atomic_helper_plane_reset,
6 .atomic_duplicate_state = drm_atomic_helper_plane_duplicate_state,
7 .atomic_destroy_state = drm_atomic_helper_plane_destroy_state,
8};
PLANE helper funcs
1static const struct drm_plane_helper_funcs ade_plane_helper_funcs = {
2 .atomic_check = ade_plane_atomic_check,
3 .atomic_update = ade_plane_atomic_update,
4 .atomic_disable = ade_plane_atomic_disable,
5};
##ENCODER/CONNECTOR
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。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。
图片来源于网络
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ENCODER/helper funcs
1static const struct drm_encoder_helper_funcs dw_encoder_helper_funcs = {
2 .atomic_check = dsi_encoder_atomic_check,
3 .mode_valid = dsi_encoder_mode_valid,
4 .mode_set = dsi_encoder_mode_set,
5 .enable = dsi_encoder_enable,
6 .disable = dsi_encoder_disable
7};
8
9static const struct drm_encoder_funcs dw_encoder_funcs = {
10 .destroy = drm_encoder_cleanup,
11};
CONNECTOR/helper funcs
1static const struct drm_connector_helper_funcs
2panel_bridge_connector_helper_funcs = {
3 .get_modes = panel_bridge_connector_get_modes,
4};
5
6static const struct drm_connector_funcs panel_bridge_connector_funcs = {
7 .reset = drm_atomic_helper_connector_reset,
8 .fill_modes = drm_helper_probe_single_connector_modes,
9 .destroy = drm_connector_cleanup,
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