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1. drm intro

接触linux桌面比较多的人一定会对DRM这个名字比较熟悉。网上也有大把资料在解释DRM到底是什么。DRM主要分为KMS与Render两大部分，本文实质上是在分析DRM中KMS相关的框架实现。而Render相关的API是特定于驱动的，内核并不为用户态提供一个通用的IOCTL接口。如果后续时间充足，我将会分析一下VC4的Render API，以及相应的用户态实现。从功能上讲，KMS负责搭建显示控制器的pipeline，并控制显示硬件将图像缓冲区scanout到屏幕上，而如何加速生成framebuffer中的内容则是3D引擎（即Render API）负责的事情。

对于KMS，有如下要素：

  • 显存管理器
  • modesetting API
  • 显示API

在研究初期，研究案例最好硬件无关，且比较容易懂原理，且能够正常运行，可以参考virtio-gpu和QXL虚拟显卡。等到对内核DRM子系统有一定的理解后，可以分析简单的显卡硬件，如VC4（树莓派3B的显卡）。

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需要看的东西有点多，甚至说比较乱。先列举一下：

内核中的内容：

  • DRM驱动通用代码：包括GEM，KMS
  • AMD显卡相关的代码：AMDGPU，RADEON，AMDKFD（通用计算ROCM框架内核驱动）

用户态代码：

  • MESA： OpenGL state tracker， gallium 3D， vulkan， egl（重点），gbm
  • libdrm：基本为内核提供的IOCTL的wrapper

我想要重点理解的部分：

  • context到底是什么？如OpenGL和egl创建的context
  • mesa的架构
  • wayland渲染的基本原理
  • DRI到底由什么构成

这里我觉得还是先从MESA这里着手，毕竟内核驱动缺少文档，且我对接口层到底怎么用还是不是很熟悉。看一下简单的DUMB驱动如何实现也是一个理解KMS比较好的方法。

按照feature来整理 drm_driver.driver_feature = DRIVER_ATOMIC | DRIVER_GEM | DRIVER_MODESET | DRIVER_PRIME | DRIVER_RENDER | DRIVER_SYNCOBJ

[[Overview]] 有很多文章都是从应用层至上而下的解析DRM，所以首先跳不过的就是DRIVER_MODESET功能，KMS设置，相应的还有一些github test code来解释frame buffer的显示过程。 [[1. drm-kms]] [[2. drm-Atomic-KMS]] [[3. drm-howto]] [[Mutter窗口管理器实现分析]]

其次应该就是显存管理GEM [[4. drm-gem]] [[5. drm-gem-prime]] [[6. dma-buf]]

最后是渲染和调度 [[7. drm-sched]] [[8. drm-fence]]