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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 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; /// DRM_MODE_ENCODER_<foo> unsigned index; uint32_t possible_crtcs; uint32_t possible_clones; struct drm_crtc *crtc; struct list_head bridge_chain; const struct drm_encoder_funcs *funcs; const struct drm_encoder_helper_funcs *helper_private; struct dentry *debugfs_entry; }; struct drm_encoder_helper_funcs { void (*dpms)(struct drm_encoder *encoder, int mode); enum drm_mode_status (*mode_valid)(struct drm_encoder *crtc, const struct drm_display_mode *mode); bool (*mode_fixup)(struct drm_encoder *encoder, const struct drm_display_mode *mode, struct drm_display_mode *adjusted_mode); void (*prepare)(struct drm_encoder *encoder); void (*commit)(struct drm_encoder *encoder); void (*mode_set)(struct drm_encoder *encoder, struct drm_display_mode *mode, struct drm_display_mode *adjusted_mode); void (*atomic_mode_set)(struct drm_encoder *encoder, struct drm_crtc_state *crtc_state, struct drm_connector_state *conn_state); enum drm_connector_status (*detect)(struct drm_encoder *encoder, struct drm_connector *connector); void (*atomic_disable)(struct drm_encoder *encoder, struct drm_atomic_state *state); void (*atomic_enable)(struct drm_encoder *encoder, struct drm_atomic_state *state); void (*disable)(struct drm_encoder *encoder); void (*enable)(struct drm_encoder *encoder); int (*atomic_check)(struct drm_encoder *encoder, struct drm_crtc_state *crtc_state, struct drm_connector_state *conn_state); }; dpms: optional, legacy support....

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; /// DRM_MODE_CONNECTOR_<foo> int connector_type_id; /// index into connector type enum 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; struct drm_property *scaling_mode_property; struct drm_property *vrr_capable_property; struct drm_property *colorspace_property; struct drm_property_blob *path_blob_ptr; struct drm_property *max_bpc_property; struct drm_privacy_screen *privacy_screen; struct notifier_block privacy_screen_notifier; struct drm_property *privacy_screen_sw_state_property; struct drm_property *privacy_screen_hw_state_property; uint8_t polled; int dpms; const struct drm_connector_helper_funcs *helper_private; struct drm_cmdline_mode cmdline_mode; enum drm_connector_force force; const struct drm_edid *edid_override; struct mutex edid_override_mutex; u64 epoch_counter; u32 possible_encoders; struct drm_encoder *encoder; #define MAX_ELD_BYTES 128 uint8_t eld[MAX_ELD_BYTES]; bool latency_present[2]; int video_latency[2]; int audio_latency[2]; struct i2c_adapter *ddc; int null_edid_counter; unsigned bad_edid_counter; bool edid_corrupt; u8 real_edid_checksum; struct dentry *debugfs_entry; struct drm_connector_state *state; struct drm_property_blob *tile_blob_ptr; bool has_tile; struct drm_tile_group *tile_group; bool tile_is_single_monitor; uint8_t num_h_tile, num_v_tile; uint8_t tile_h_loc, tile_v_loc; uint16_t tile_h_size, tile_v_size; struct llist_node free_node; struct hdr_sink_metadata hdr_sink_metadata; }; polled: 有三个宏，DRM_CONNECTOR_POLL_HPD: connector 能主动 detect 到 hotplug 并发出 hotplug event。 DRM_CONNECTOR_POLL_CONNECT：需要 polling 是否发生了 connect。DRM_CONNECTOR_POLL_DISCONNECT：需要 polling 是否发生了 disconnect。如果 polled 设置为 0，表示不支持检测 connection status 变化。...

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; struct drm_plane *primary; // for legacy IOCTL struct drm_plane *cursor; // for legacy IOCTL unsigned index; int cursor_x; // legacy int cursor_y; // legacy bool enabled; // legacy struct drm_display_mode mode; // legacy struct drm_display_mode hwmode; // legacy int x; // legacy int y; // legacy const struct drm_crtc_funcs *funcs; uint32_t gamma_size; // legacy uint16_t *gamma_store; // legacy 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: gate all other state。控制 crtc 是否需要 enable，控制 resource assignment...

Property CRTCs, planes, connectors 都有各自的 properties(字符串到值的映射)。Userspace 通过设置这些 properties，即可完成对显示参数的设置。 目前只有 CRTCs, planes, connectors 三者有 properties，因此 Userspace 只能对该三者的 properties 进行设置。 DRM 中定义了一系列 standard properties，这些 properties 在每个平台上都会创建，比如 connector 的 standard properties 会通过 drm_connector_create_standard_properties() 在 connector init 过程中自动创建，其他还有 specific 的 properties 需要底层 driver 调用特定的函数来创建，比如 drm_mode_create_dvi_i_properties() 可以创建 select subconnector property。 standard property 保存在 drm_device->mode_config 中，specific property 需要调用各自的创建函数来创建，保存在 drm_crtc/connector/plane 中。 struct drm_property { struct list_head head; // property链表 struct drm_mode_object base; uint32_t flags; char name[DRM_PROP_NAME_LEN]; // property名称 uint32_t num_values; uint64_t *values; struct drm_device *dev; struct list_head enum_list; }; flags: property flags，需要是以下选项之一:...

数据结构 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); void (*output_poll_changed)(struct drm_device *dev); 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); struct drm_atomic_state *(*atomic_state_alloc)(struct drm_device *dev); void (*atomic_state_clear)(struct drm_atomic_state *state); void (*atomic_state_free)(struct drm_atomic_state *state); }; fb_create: 创建 framebuffer 的回调函数，在 userspace 调用 drmModeAddFB2()之后会调用到。....

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 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。...

数据结构 struct drm_plane{ } struct drm_plane_state { struct drm_plane *plane; // backpointer指向plane struct drm_crtc *crtc; // 通过drm_atomic_set_crtc_for_plane绑定的crtc struct drm_framebuffer *fb; // 通过drm_atomic_set_fb_for_plane绑定的fb struct dma_fence *fence; int32_t crtc_x; int32_t crtc_y; uint32_t crtc_w, crtc_h; uint32_t src_x; uint32_t src_y; uint32_t src_h, src_w; int32_t hotspot_x, hotspot_y; u16 alpha; uint16_t pixel_blend_mode; unsigned int rotation; unsigned int zpos; unsigned int normalized_zpos; enum drm_color_encoding color_encoding; enum drm_color_range color_range; struct drm_property_blob *fb_damage_clips; bool ignore_damage_clips; struct drm_rect src, dst; bool visible; enum drm_scaling_filter scaling_filter; struct drm_crtc_commit *commit; struct drm_atomic_state *state; bool color_mgmt_changed : 1; }; crtc_x/y/w/h: 设置该 plane 可见区域的起始位置和大小。...

Framebuffer 帧缓冲区是抽象的内存对象，提供了扫描到 CRTC 的像素源。应用程序通过 IOCTLDRM_IOCTL_MODE_ADDFB(2)来创建 framebuffer，会返回一个不透明句柄，该句柄可以传递给 KMS CRTC、来控制 plane configuration 和 page flip 功能。 数据结构 struct drm_framebuffer { struct drm_device *dev; struct list_head head; // framebuffer链表，可能有多个fb struct drm_mode_object base; char comm[TASK_COMM_LEN]; // allocate fb的进程名 const struct drm_format_info *format; // fb pixel format const struct drm_framebuffer_funcs *funcs; // 一行多少bytes, 会从用户空间的drm_mode_fb_cmd2拷贝过来 unsigned int pitches[DRM_FORMAT_MAX_PLANES]; // framebuffer和actual pixel data的offset，也从drm_mode_fb_cmd2拷贝过来 unsigned int offsets[DRM_FORMAT_MAX_PLANES]; uint64_t modifier; // 从drm_mode_fb_cmd2的modifier拷贝过来，DRM_FORMAT_MOD_XXX unsigned int width; // framebuffer宽 unsigned int height; // framebuffer高 int flags; // DRM_MODE_FB_INTERLACED, DRM_MODE_FB_MODIFIERS struct list_head filp_head; struct drm_gem_object *obj[DRM_FORMAT_MAX_PLANES]; }; struct drm_format_info { u32 format; // FOURCC格式，DRM_FORMAT_* u8 depth; // color depth, legacy field, 设置为0。 u8 num_planes; // Number of color planes (1 to 3) union { // 每个plane的bytes per pixel, legacy field。 u8 cpp[DRM_FORMAT_MAX_PLANES]; // 每个plane的bytes per block。用于单个pixel不是byte对齐的情况。 // block大小用下面的block_w和block_h来描述。 u8 char_per_block[DRM_FORMAT_MAX_PLANES]; }; u8 block_w[DRM_FORMAT_MAX_PLANES]; // block width占几个bytes u8 block_h[DRM_FORMAT_MAX_PLANES]; // block height占几个bytes u8 hsub; // 行采样因子 u8 vsub; // 列采样因子，比如yuv422那么hsub=2, vsub=1 bool has_alpha; // pixel format中是否含有alpha bool is_yuv; // 是不是yuv格式 bool is_color_indexed; // 是不是color_indexed格式，即伪彩，存index进color LUT查找对应颜色 }; struct drm_framebuffer_funcs { void (*destroy)(struct drm_framebuffer *framebuffer); int (*create_handle)(struct drm_framebuffer *fb, struct drm_file *file_priv, unsigned int *handle); // 有些硬件在fb内容更新后不会主动刷新内容到屏幕上。 // userspace需要通过DRM_IOCTL_MODE_DIRTYFB ioctl调用到dirty函数来刷新屏幕的某块区域。 int (*dirty)(struct drm_framebuffer *framebuffer, struct drm_file *file_priv, unsigned flags, unsigned color, struct drm_clip_rect *clips, unsigned num_clips); }; 注册 framebuffer 用户空间通过drmModeAddFB2()或drmModeAddFB2WithModifiers()函数来注册 framebuffer，需要传入struct drm_mode_fb_cmd2，除了fb_id是返回的参数，其他都是需要传入的参数：...

预备知识 场的概念 在视频传输协议中，“场”（field）是指构成一帧完整图像的两个半幅图像之一。在传统的隔行扫描视频系统中，一帧完整的图像由两个场组成：上场（top field）和下场（bottom field）。这种扫描方式主要用于模拟电视信号中，以减少带宽需求并提高图像质量。 场的基本概念： 隔行扫描：在隔行扫描中，屏幕上的像素不是一次性全部刷新，而是分成两个阶段来完成。首先刷新所有偶数行（上场），然后刷新所有奇数行（下场），这样就完成了一帧图像的显示。 上场与下场：上场包含所有偶数行，下场包含所有奇数行。这两个场结合在一起组成一帧完整的图像。 帧与场： 在隔行扫描中，每两场构成一帧。帧是完整的图像，而场则是帧的一半。因此，在模拟电视系统中，每秒显示的场数通常是帧数的两倍。 隔行扫描与逐行扫描的区别： 隔行扫描：每一帧图像分成两个场显示，每个场包含一半的扫描线。这种方式减少了带宽需求，但也可能导致运动图像出现闪烁或交错现象（interlacing effect）。 逐行扫描：每一帧图像的所有扫描线一次性显示完毕。这种方式可以提供更平滑的图像，但需要更大的带宽。 应用场景： 模拟电视系统：在 PAL 和 NTSC 等模拟电视标准中，使用隔行扫描技术来传输视频信号。例如，NTSC 系统的帧率为每秒 30 帧，但实际上是以每秒 60 场的速度传输。 PAL,NTSC,SECAM 三者都是模拟电视信号标准。 NTSC: 全称为 National Television Standards Committee。视频格式为一张 NTSC 的图片包含 525 个交错行(interlaced lines), 每秒 29.97 帧。 PAL: 全称为 Phase Alternate Line。视频格式为一张 PAL 图片 625 个交错行，每秒 25 帧。 SECAM: 全称为 Sequential Color and Memory。视频格式和 PAL 一样，一张 SECAM 图片 625 个交错行，每秒 25 帧。但是 SECAM 处理颜色信息的方式和 PAL 不同。...

参考 https://github.com/dvdhrm/docs/tree/master/drm-howto 中的 modeset-atomic.c Modeset prepare 首先 open drm 设备节点： fd = open("/dev/dri/card0", O_RDWR | O_CLOEXEC); 设置 client 的 capability： drmSetClientCap(fd, DRM_CLIENT_CAP_UNIVERSAL_PLANES, 1); drmSetClientCap(fd, DRM_CLIENT_CAP_ATOMIC, 1); 第一行设置 drm file_priv->universal_planes=1。 第二行设置 file_priv->atomic=1, file_priv->universal_planes=1, file_priv->aspect_ratio_allowed = 1。 获取 client 的 capability: drmGetCap(fd, DRM_CAP_DUMB_BUFFER, &cap); drmGetCap(fd, DRM_CAP_CRTC_IN_VBLANK_EVENT, &cap); 第一行，如果 drm_driver 提供了 dumb_create 回调，则返回 1，一般都会提供。 第二行，必定返回 1，现在 driver 都会支持 Vblank 事件。 获取 resources: drmModeGetResources(); drmIoctl(fd, DRM_IOCTL_MODE_GETRESOURCES, &res); 得到 fbs/crtcs/connectors/encoders 的数量，以及每个对应的 id，还有显示支持的最大最小长宽，填充结构体： typedef struct _drmModeRes { int count_fbs; uint32_t *fbs; int count_crtcs; uint32_t *crtcs; int count_connectors; uint32_t *connectors; int count_encoders; uint32_t *encoders; uint32_t min_width, max_width; uint32_t min_height, max_height; } drmModeRes, *drmModeResPtr; 获取 connector:...