在上一篇DRM (Direct Rendering Manager) 学习简介 中,我们学习了DRM的基本概念以及基本组成元素。从本篇开始,我将以示例代码的形式,给大家分享学习DRM驱动开发的整个学习过程。
在学习DRM驱动之前,应该首先了解如何使用DRM驱动。以下使用伪代码的方式,简单介绍如何编写一个最简单的DRM应用程序。
伪代码:
int main(int argc, char **argv)
{
/* open the drm device */
open("/dev/dri/card0");
/* get crtc/encoder/connector id */
drmModeGetResources(...);
/* get connector for display mode */
drmModeGetConnector(...);
/* create a dumb-buffer */
drmIoctl(DRM_IOCTL_MODE_CREATE_DUMB);
/* bind the dumb-buffer to an FB object */
drmModeAddFB(...);
/* map the dumb buffer for userspace drawing */
drmIoctl(DRM_IOCTL_MODE_MAP_DUMB);
mmap(...);
/* start display */
drmModeSetCrtc(crtc_id, fb_id, connector_id, mode);
}
当执行完mmap
之后,我们就可以直接在应用层对framebuffer进行绘图操作了。
详细参考代码如下:
modeset-single-buffer.c
#define _GNU_SOURCE
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
struct buffer_object {
uint32_t width;
uint32_t height;
uint32_t pitch;
uint32_t handle;
uint32_t size;
uint8_t *vaddr;
uint32_t fb_id;
};
struct buffer_object buf;
static int modeset_create_fb(int fd, struct buffer_object *bo)
{
struct drm_mode_create_dumb create = {};
struct drm_mode_map_dumb map = {};
/* create a dumb-buffer, the pixel format is XRGB888 */
create.width = bo->width;
create.height = bo->height;
create.bpp = 32;
drmIoctl(fd, DRM_IOCTL_MODE_CREATE_DUMB, &create);
/* bind the dumb-buffer to an FB object */
bo->pitch = create.pitch;
bo->size = create.size;
bo->handle = create.handle;
drmModeAddFB(fd, bo->width, bo->height, 24, 32, bo->pitch,
bo->handle, &bo->fb_id);
/* map the dumb-buffer to userspace */
map.handle = create.handle;
drmIoctl(fd, DRM_IOCTL_MODE_MAP_DUMB, &map);
bo->vaddr = mmap(0, create.size, PROT_READ | PROT_WRITE,
MAP_SHARED, fd, map.offset);
/* initialize the dumb-buffer with white-color */
memset(bo->vaddr, 0xff, bo->size);
return 0;
}
static void modeset_destroy_fb(int fd, struct buffer_object *bo)
{
struct drm_mode_destroy_dumb destroy = {};
drmModeRmFB(fd, bo->fb_id);
munmap(bo->vaddr, bo->size);
destroy.handle = bo->handle;
drmIoctl(fd, DRM_IOCTL_MODE_DESTROY_DUMB, &destroy);
}
int main(int argc, char **argv)
{
int fd;
drmModeConnector *conn;
drmModeRes *res;
uint32_t conn_id;
uint32_t crtc_id;
fd = open("/dev/dri/card0", O_RDWR | O_CLOEXEC);
res = drmModeGetResources(fd);
crtc_id = res->crtcs[0];
conn_id = res->connectors[0];
conn = drmModeGetConnector(fd, conn_id);
buf.width = conn->modes[0].hdisplay;
buf.height = conn->modes[0].vdisplay;
modeset_create_fb(fd, &buf);
drmModeSetCrtc(fd, crtc_id, buf.fb_id,
0, 0, &conn_id, 1, &conn->modes[0]);
getchar();
modeset_destroy_fb(fd, &buf);
drmModeFreeConnector(conn);
drmModeFreeResources(res);
close(fd);
return 0;
}
上面代码有一个关键的函数,它就是drmModeSetCrtc()
,该函数需要crtc_id、connector_id、fb_id、drm_mode 这几个参数。可以看到,几乎所有的代码都是为了该函数能够顺利传参而编写的:
为了获取 crtc_id 和 connector_id,需要调用
drmModeGetResources()
为了获取 fb_id,需要调用drmModeAddFB()
为了获取 drm_mode,需要调用drmModeGetConnector
通过调用drmModeSetCrtc()
,整个底层显示pipeline硬件就都初始化好了,并且还在屏幕上显示出了FB的内容,非常简单。
以上代码其实是基于kernel DRM maintainer David Herrmann 所写的drm-howto/modeset.c 文件修改的,需要注意的是,以上参考代码删除了许多异常错误处理,且只有在以下条件都满足时,才能正常运行:
- DRM驱动支持MODESET;
- DRM驱动支持dumb-buffer(即连续物理内存);
- DRM驱动至少支持1个CRTC,1个Encoder,1个Connector;
- DRM驱动的Connector至少包含1个有效的drm_display_mode。
运行结果:(模拟效果)
描述:程序运行后,显示全屏白色,等待用户输入按键;当用户按下任意按键后,程序退出,显示黑屏。
注意:程序运行之前,请确保没有其它应用或服务占用/dev/dri/card0节点,否则将出现 Permission Denied 错误。
源码下载:modeset-single-buffer
参考资料:
David Herrmann’s Blog: Linux DRM Mode-Setting API
David Herrmann’s Github: drm-howto/modeset.c
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