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Overview 使用如下命令对每个 question 检查正确性： python3 ok -q [question number] -i 使用 ok 系统允许的 debug 打印： print("DEBUG:", x) 运行 cats GUI 系统： python3 cats_gui.py Problem 1 实现 pick 函数，其中函数接受的参数： paragraphs: 表示 paragraphs 的字符串 list select: 一个对字符串的判断函数，return True or False k: 第 k 个满足 select 的 paragraphs 返回 paragraphs 中第 k 个满足 select 的字符串，没有满足的返回空字符串。 def pick(paragraphs, select, k): """Return the Kth paragraph from PARAGRAPHS for which the SELECT returns True. If there are fewer than K such paragraphs, return an empty string....

Buildroot 编译 kernel 和 rootfs 我们想在 QEMU 中进行 debug，那么首先需要准备好 kernel image 和 rootfs。这边我们采用的是 buildroot 的方式来创建我们需要的 kernel 和 rootfs。 下载 buildroot 2024: wget https://buildroot.org/downloads/buildroot-2024.02.6.tar.gz 接着进入 buildroot 目录，执行 make qemu_x86_64_defconfig，使用 qemu 的配置： cd buildroot-2024.02.6/ make qemu_x86_64_defconfig 对该 config 文件作如下改动： # support custom linux source code BR2_PACKAGE_OVERRIDE_FILE="board/qemu/x86_64/custom_override.mk" BR2_LINUX_KERNEL_CUSTOM_VERSION=y BR2_LINUX_KERNEL_CUSTOM_VERSION_VALUE="linux-6.10" BR2_LINUX_KERNEL_CUSTOM_CONFIG_FILE="board/qemu/x86_64/custom_linux.config" # GDB support BR2_PACKAGE_HOST_GDB=y # cross gdb for host machine BR2_PACKAGE_GDB=y BR2_PACKAGE_GDB_SERVER=y BR2_TOOLCHAIN_BUILDROOT_CXX=y BR2_DEBUG_3=y BR2_ENABLE_DEBUG=y # enable debug symbol in packages BR2_OPTIMIZE_0=y BR2_PACKAGE_LIBDRM=y BR2_PACKAGE_DRMTEST=y # custom drm test package 改动目的主要是：...

encoder 从 CRTC 拿到 pixel data，并将其转化为 connector 需要的 format。 encoder 通过 drm_encoder_init() 初始化，drm_encoder_cleanup() 清除。 struct drm_encoder_funcs { void (*reset)(struct drm_encoder *encoder); void (*destroy)(struct drm_encoder *encoder); int (*late_register)(struct drm_encoder *encoder); void (*early_unregister)(struct drm_encoder *encoder); void (*debugfs_init)(struct drm_encoder *encoder, struct dentry *root); }; reset: reset encoder。 destroy: drm_encoder_cleanup。如果用 drmm_encoder_init() 初始化的则不需要实现.destroy. late_register: 和 crtc 相关接口类似。 early_unregister: 同上。 debugfs_init: 注册 debugfs_init。 struct drm_encoder { struct drm_device *dev; struct list_head head; struct drm_mode_object base; char *name; int encoder_type; unsigned index; uint32_t possible_crtcs; uint32_t possible_clones; struct list_head bridge_chain; const struct drm_encoder_funcs *funcs; const struct drm_encoder_helper_funcs *helper_private; struct dentry *debugfs_entry; }; encoder_type: DRM_MODE_ENCODER_<foo>...

DRM connector 是对显示接收器 (display sink) 的抽象，包括固定的 panels, 或者其他任何可以显示像素的东西。 通过 drm_connector_init() 和 drm_connector_register() 初始化和注册。 connector 使用前必须 attach 到 encoder 上，对于 encoder 和 connector 1:1 的情况，在初始化流程中调用 drm_connector_attach_encoder(). Data Structure struct drm_connector { struct drm_device *dev; struct device *kdev; struct device_attribute *attr; struct fwnode_handle *fwnode; struct list_head head; struct list_head global_connector_list_entry; struct drm_mode_object base; char *name; struct mutex mutex; unsigned index; int connector_type; int connector_type_id; bool interlace_allowed; bool doublescan_allowed; bool stereo_allowed; bool ycbcr_420_allowed; enum drm_connector_registration_state registration_state; struct list_head modes; enum drm_connector_status status; struct list_head probed_modes; struct drm_display_info display_info; const struct drm_connector_funcs *funcs; struct drm_property_blob *edid_blob_ptr; struct drm_object_properties properties; uint8_t polled; const struct drm_connector_helper_funcs *helper_private; struct drm_cmdline_mode cmdline_mode; enum drm_connector_force force; u64 epoch_counter; u32 possible_encoders; struct drm_encoder *encoder; struct i2c_adapter *ddc; struct dentry *debugfs_entry; struct drm_connector_state *state; }; connector_type: DRM_MODE_CONNECTOR_XXX。...

Overview CRTC 代表整个 display pipeline。它接收来自 drm_plane 的像素数据并将它们混合在一起。drm_display_mode 也附加在 CRTC 上，用于指定显示时序。在输出端，数据被送入一个或多个 drm_encoder，然后每个 encoder 都连接到一个 drm_connector 上。 crtc 使用drm_crtc_init_with_planes() 来初始化。 数据结构 drm_crtc struct drm_crtc { struct drm_device *dev; struct device_node *port; struct list_head head; char *name; struct drm_modeset_lock mutex; struct drm_mode_object base; unsigned index; const struct drm_crtc_funcs *funcs; const struct drm_crtc_helper_funcs *helper_private; struct drm_object_properties properties; struct drm_property *scaling_filter_property; struct drm_crtc_state *state; struct list_head commit_list; spinlock_t commit_lock; struct dentry *debugfs_entry; struct drm_crtc_crc crc; unsigned int fence_context; spinlock_t fence_lock; unsigned long fence_seqno; char timeline_name[32]; struct drm_self_refresh_data *self_refresh_data; }; drm_crtc_state struct drm_crtc_state { struct drm_crtc *crtc; bool enable; bool active; bool planes_changed : 1; bool mode_changed : 1; bool active_changed : 1; bool connectors_changed : 1; bool zpos_changed : 1; bool color_mgmt_changed : 1; bool no_vblank : 1; u32 plane_mask; u32 connector_mask; u32 encoder_mask; struct drm_display_mode adjusted_mode; struct drm_display_mode mode; struct drm_property_blob *mode_blob; struct drm_property_blob *degamma_lut; struct drm_property_blob *ctm; struct drm_property_blob *gamma_lut; u32 target_vblank; bool async_flip; bool vrr_enabled; bool self_refresh_active; enum drm_scaling_filter scaling_filter; struct drm_pending_vblank_event *event; struct drm_crtc_commit *commit; struct drm_atomic_state *state; }; enable: userspace set CRTC MODE_ID property, 进入 drm_atomic_set_mode_prop_for_crtc() 函数中设置 crtc 的 enable 状态。...

Modeset Base Object Abstraction 所有 KMS objects 的 base structure 是 struct drm_mode_object, 用来追踪 property. property 可以通过 drm_object_attach_property() attach 到不同的 object 上。 Object 每个 drm mode 包括 drm_crtc, drm_connector, drm_framebuffer 等结构体中都会有一个 drm_mode_object 数据结构，其中保存了该 crtc/connector/fb/plane 的 id, 用于 id tracking. 还有对应的 property 属性等。 drm_mode_object 结构体： struct drm_mode_object { uint32_t id; uint32_t type; struct drm_object_properties *properties; struct kref refcount; void (*free_cb)(struct kref *kref); } id: 用户空间操作的 id. type: DRM_MODE_OBJECT_XXX, 包括 DRM_MODE_OBJECT_CRTC/CONNECTOR/ENCODER/MODE/PROPERTY/FB/BLOB/PLANE/ANY Userspace 只能对 CONNECTOR, CRTC, PLANE 三种 type 的 object property 进行设置 properties: drm object 用来追踪 property 的结构体。...

Atomic Mode Setting 在 DRM 子系统中，atomic mode setting 是指一种用于显示配置更新的机制，它允许将多个显示参数的变更作为一个原子性的操作一次性提交和应用。 整个更新作为一个单元被处理，不会出现部分应用的情况，所有显示参数的变更在同一个垂直消隐期间同步生效。 drm_atomic_state - 包含整个显示状态的快照 drm_crtc_state, drm_plane_state, drm_connector_state - 各组件的状态对象 crtc, plane, connector object 都包含一个 state，drm_plane_state, drm_crtc_state, drm_connector_state，这些 state 是在 atomic 过程中用户可见并且设置的。 在 driver 内部，如果需要保存一些内部状态，可以 subclass 这些 state，或者一个整体的 drm_private_state. Handling Driver Private State 通常 DRM objects (connector, crtc, plane) 不能与硬件完全的匹配映射。 比如在 planes, crtc 等之间一些共享的资源，shared clock, scaler units, bandwidth, fifo limits. 这时候我们需要创建一个仅内部可见的 private state. struct drm_private_state { struct drm_atomic_state *state; struct drm_private_obj *obj; }; state: backpointer，指向 atomic state...

Overview 一篇关于垂直同步 V-Sync 解释的文章：https://daily.elepover.com/2021/03/27/vsync/index.html 当 GPU 渲染的速度 > 显示器刷新的速度时，GPU 在显示器还来不及完成渲染完一帧时，就切换了 framebuffer，会导致出现撕裂现象。 帧率大于显示器刷新率时，启用垂直同步。 帧率小于显示器刷新率时，禁用垂直同步。 为了支持 vblank，底层 drvier 需要调用 drm_vblank_init() 初始化，另外需要实现 drm_crtc_funcs.enable_vblank 和 drm_crtc_funcs.disable_vblank 两个回调函数，并且在 vblank 中断中调用 drm_crtc_handle_vblank()。 数据结构 每个 crtc 对应一个 struct drm_vblank_crtc 结构体。 struct drm_vblank_crtc { struct drm_device *dev; wait_queue_head_t queue; struct timer_list disable_timer; seqlock_t seqlock; atomic64_t count; ktime_t time; atomic_t refcount; u32 last; u32 max_vblank_count; unsigned int inmodeset; unsigned int pipe; int framedur_ns; int linedur_ns; struct drm_display_mode hwmode; bool enabled; struct kthread_worker *worker; struct list_head pending_work; wait_queue_head_t work_wait_queue; }; pipe: 表示第几个 crtc，在 drm_vblank_init 中初始化。...

Kernel Mode Setting (KMS) driver 通过 drmm_mode_config_init() 来初始化 mode setting. Overview KMS pipeline: 一个 crtc 可以有多个 encoder, 一个 encoder 对应一个 connector, 并且中间可以接任意个 bridge. 通常对于有 bridge 的 driver, encoder 层不需要任何代码。 Data Structure and api struct drm_mode_config_funcs mode setting functions, 该结构体需要在底层 driver 中初始化。 struct drm_mode_config_funcs { struct drm_framebuffer *(*fb_create)(struct drm_device *dev, struct drm_file *file_priv, const struct drm_mode_fb_cmd2 *mode_cmd); const struct drm_format_info *(*get_format_info)(const struct drm_mode_fb_cmd2 *mode_cmd); enum drm_mode_status (*mode_valid)(struct drm_device *dev, const struct drm_display_mode *mode); int (*atomic_check)(struct drm_device *dev, struct drm_atomic_state *state); int (*atomic_commit)(struct drm_device *dev,struct drm_atomic_state *state, bool nonblock); }; fb_create: 创建 framebuffer 的回调函数，在 userspace 调用 drmModeAddFB2() 之后会调用到。....

在扫描输出过程中，一个平面（plane）代表一个图像源，CRTC 可以对平面进行混合（blend）或叠加（overlaid）显示。plane 从 drm_framebuffer 获取输入数据。平面本身定义了图像的裁剪（cropping）和缩放（scaling）方式，以及它在 display pipeline 可见区域中的位置。平面还可以具有额外的属性来指定平面像素的定位和混合方式，比如旋转（rotation）或 Z 轴位置（Z-position）。所有这些属性都存储在 drm_plane_state 中。 plane 由 struct drm_plane 表示，使用drm_universal_plane_init() 初始化。 每个 plane 都有一个类型，参考 enum drm_plane_type。 每个 CRTC 都必须要有一个 primary plane。 Data structure and api struct drm_plane { struct drm_device *dev; struct list_head head; char *name; struct drm_modeset_lock mutex; struct drm_mode_object base; uint32_t possible_crtcs; uint32_t *format_types; unsigned int format_count; uint64_t *modifiers; unsigned int modifier_count; const struct drm_plane_funcs *funcs; struct drm_object_properties properties; enum drm_plane_type type; unsigned index; const struct drm_plane_helper_funcs *helper_private; struct drm_plane_state *state; struct drm_property *alpha_property; struct drm_property *zpos_property; struct drm_property *rotation_property; struct drm_property *blend_mode_property; struct drm_property *color_encoding_property; struct drm_property *color_range_property; struct drm_property *scaling_filter_property; struct drm_property *hotspot_x_property; struct drm_property *hotspot_y_property; }; possible_crtcs: 该 plane 支持的 crtc 类型，在 plane 初始化时传入。...