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音視訊開發基礎知識-drm簡介

• 前言
• 一。DRM的基礎概念
• • 1. DRM是什麼？
  • 2. DRM的組成
  • • 2.1 libdrm
    • 2.2 GEM
    • 2.3 KMS
• 二。KMS各個元素詳解
• • 1. plane
  • • 1.1 定義：
    • 1.2 注意：
    • 1.3 未完待續
• 參考資料

前言

最近工作上有些需求需要使用到drm中的plane，作為一名小菜鳥，在面對這個需求的時候，一堆問號又不由自主地從我的小腦瓜裡面冒了出來。drm是什麼？plane是什麼？它們有什麼用？它們有什麼關係？它們要怎麼用？所幸，萬能的網際網路存在各種知識，只需要我們花時間去尋找和學習，就能把各種各樣的問題解決。

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本文很大部分資訊來自其他博文，具體的博文網址見文末的參考資料。

一。DRM的基礎概念

1. DRM是什麼？

DRM是Linux目前主流的圖形顯示框架，相比FB架構，DRM更能適應當前日益更新的顯示硬體。比如FB原生不支援多層合成，不支援VSYNC，不支援DMA-BUF，不支援非同步更新，不支援fence機制等等，而這些功能DRM原生都支援。同時DRM可以統一管理GPU和Display驅動，使得軟體架構更為統一，方便管理和維護。

2. DRM的組成

DRM從模組上劃分，可以簡單分為3部分：libdrm、KMS、GEM。

其中KMS還包括：CRTC，ENCODER，CONNECTOR，PLANE，FB，VBLANK，property。
而GEM還包括：DUMB、PRIME、fence。

由於我目前需要了解的是plane屬於KMS模組，我們將著重瞭解的是KMS。

2.1 libdrm

libdrm對底層介面進行封裝，向上層提供通用的API介面，主要是對各種IOCTL介面進行封裝。應用層可以直接使用libdrm中的介面來達到影象顯示和影象處理等功能。

2.2 GEM

Graphic Execution Manager，主要負責顯示buffer的分配和釋放，也是GPU唯一用到DRM的地方。

屬於GEM模組的幾個專有名詞的意義如下：

2.3 KMS

Kernel Mode Setting，所謂Mode setting，其實說白了就兩件事：更新畫面和設定顯示引數。
更新畫面：顯示buffer的切換，多圖層的合成方式，以及每個圖層的顯示位置。
設定顯示引數：包括解析度、重新整理率、電源狀態（休眠喚醒）等。

屬於KMS的幾個專有名詞的意義如下：

它們之間的關係和作用如下圖所示，值得注意的是與顯示屏連線的是connector，而plane可以存在多個也可以同時使用多個plane來進行影象顯示。
（圖片來源：The DRM/KMS subsystem from a newbie’s point of view）

二。KMS各個元素詳解

1. plane

1.1 定義：

Plane指的是Display Controller中用於多層合成的單個硬體圖層模組。
Plane是連線FB與CRTC的紐帶，是記憶體的搬運工。意思就是說，plane的作用是將幀快取搬到CRTC中。

1.2 注意：

（1）要與YUV/YCbCr圖形格式中的plane區分開來：

DRM中的Plane和我們常說的YUV/YCbCr圖形格式中的plane完全是兩個不同的概念。YUV圖形格式中的plane指的是影象資料在記憶體中的排列形式，一般Y通道佔一段連續的記憶體塊，UV通道佔另一段連續的記憶體塊，我們稱之為YUV-2plane
(也叫YUV 2平面)，屬於軟體層面。而DRM中的Plane指的是Display
Controller中用於多層合成的單個硬體圖層模組，屬於硬體層面。二者概念上不要混淆。

（2）並不是所有的Display Controller都支援Plane，即使沒有plane_id，螢幕也能正常顯示。

1.3 未完待續

參考資料

1. 特別推薦：DRM（Direct Rendering Manager）學習簡介