参考： https://blog.csdn.net/hexiaolong2009/article/details/83720940
https://blog.csdn.net/weixin_40026797/article/details/111058814

1.前言

最近在公司的项目代码中看到有关DRM的操作，对里面的DRM内容比较感兴趣，于是上网查找资料，本文对drm的学习进行一个记录

2.DRM是什么

DRM,英文为Direct Rending Manger,表示直接渲染管理器,是目前Linux下主流的显示框架，支持FB原生不支持的多图层合成，VSYNC,DMA-BUF,异步更新，支持fence机制，它是为了解决多个程序对video card资源的协同使用问题而产生的，它想用户空间提供一组统一的API,用以访问GPU,同时DRM可以统一管理

3.DRM的组成

DRM从模块上划分可简单分为三部分：libdrm,KMS,GEM

3.1 libdrm

对底层的接口进行封装，并且向上层提供通用的API接口，主要是对各种ioctl接口进行封装。应用层可以直接使用libdrm的接口来进行图像显示与图像处理的功能

3.2 KMS

英文名为Kernel Mode setting，直译为模式设置,主要做两件事情：更新画面与设置显示参数
更新画面：：显示buffer的切换，多图层的合成方式，以及每一个图层的显示位置
设置显示参数：：包括分辨率，刷新率，电源状态（休眠唤醒）等。

3.3 GEM

Graphic Execution Manager,主要负责显示buffer的分配与释放

4.基本元素

DRM框架涉及到的元素大致如下：
KMS：CRTC，ENCODER，CONNECTOR，PLANE，FB，VBLANK，property
GEM：DUMB、PRIME、fence

4.1 DRM Framebuffer

Framebuffer，单个图层的显示内容，唯一一个和硬件无关的基本元素，它是一块内存区域，可以理解为一块画布，驱动和应用层都可以访问这块内存，绘制前需要设置它的色彩格式（如YUV,RGB等）和画布的大小

4.2 CRTC

阴极管的上下文，简单来说是显示输出的上下文，对显示buffer进行扫描，并产生时序信号的硬件模块，通常指Display Controller，CRTC对内连接Framebuffer的地址，对外连接Encoder,扫描了Framebuffer的内容之后，再叠加Planes的内容，最后传递给Encoder

4.3 Planes

硬件图层，有的Display硬件支持多层合成显示，但所有的Display Controller至少要有1个plane,与Framebuffer一样是内存地址，比如，在手机上可以一边玩电影一边与别人聊天，此时微信聊天界面叠加在游戏界面上，这是因为两个界面使用了不同的图层，这个时候planes就起了很大的作用，相当于图层叠加，所以CRTC扫描的图像实际上是Framebuffer与Planes的结合。

4.3.1 类型

• cursor:光标图层,一般用于pc系统，用于显示鼠标
• overlay:叠加图层，通常用于YUV格式的视频图层
• primary:主要图层，通常用于仅支持RGB格式的简单图层

4.4 Encoder

编码器,将内存中的pixel像素编码（转换为）显示器所需要的信号，将CRTC输出的t画面转换成不同外部设备所需要的信号的模块，如HDMI转换器，DSI Controller，VGA等，Encoder与CRTC之间的交互就是ModeSetting,包含了色彩模式，以及timing时序等

4.5 Connector

连接物理显示设备的连接器，如HDMI、FPD-Link,DisplayPort、DSI总线，通常和Encoder驱动绑定在一起，它不是指物理线，connector是一个抽象的数据结构，从Connector中可以得到当前物理连接的输出设备的相关的信息，例如：连接状态，EDID数据，支持的视频模式