我所理解的DRM显示框架

什么是DRM：

DRM全称是DirectRenderingManager，是linux主流的一种显示框架，支持多图层合成，为用户图层提供统一的API（libdrm），来访问GPU，实现统一管理。它是为了解决多个程序对video card访问协同资源使用而产生的。DRM可以简单的分成三个模块：

• libdrm：它是一个库，向上层提供通用的 API，是对底层各种 ioctl 的接口进行封装，用来进行图像显示和图像处理。 当然用 drm 的 ioctl 或者是用 framebuffer 来操作显示图像也可以。
• GEM：内存管理，主要负责显示buffer的分配和释放、显存的共享和处理CPU、GPU内存同步
• KMS：Kernel Mode Setting，用于更新画面和参数的设置，完成显卡的配置，和对硬件gpu操作进行了一层接口的封装。可以抽象为：Framebuffer、CRTC、Plane、Encoder、Connector等模块。

DRM框架图：

KMS框架组成：

• Framebuffer：一块内存区域，用于存储显示的图像数据，驱动和应用层都可以访问，并且保存分辨率、色彩模式（yuv、rgb）等信息。
• Crtc：显示控制，如用于display timings,resolution等配置，扫描读取Framebuffer的数据，在叠加Plane的内容传输给 Encoder。在vop（Video Output Processor）里，也就是lcdc控制器。
• Plane：和Framebuffer一样是一块内存，是一块硬件图像层，一个图像层由一个或者多个plane组成。手机不同界面的叠加就是这个原理。有三种类型的plane：
  • DRM_PLANE_TYPE_PRIMARY: 主要图层，显示背景或者图像内容
  • DRM_PLANE_TYPE_OVERLAY： 用于显示叠加、缩放
  • DRM_PLANE_TYPE_CURSOR： 用于显示鼠标
• Encoder：编码器，将接收到的数据转化成不同的信号：mipi、edp、vga等。
• Connector：具体外部接口，如edp, hdmi, mipi等，连接到物理显示输出设备，存储着输出设备的相关信息，如：EDID、视频模式等。

        一般的流程是用户将显示的数据填充在Framebuffer，然后通过libdrm接口通知VOP设备，（crtc）vop驱动将 Framebuffer 和 plane 的数据叠加然后转换成标准的LCDC timing时序，然后通过 Encoder 转化成具体mipi、edp、vga等信号，到Connector显示输出。

KMS框架图：