[RK-Linux] DRM子系统详解

最新推荐文章于 2025-07-04 17:37:56 发布
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分类专栏： 嵌入式Linux开发 文章标签： linux 运维 服务器 drm 显示接口 gpu 嵌入式
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Neutionwei/article/details/137712527
本文深入探讨了Linux Direct Rendering Manager (DRM)子系统，包括其架构、硬件抽象、核心数据结构和设备初始化。DRM是现代图形显示框架，支持多应用程序同时访问显卡并提供硬件加速功能。文章介绍了DRM与显示接口、GPU和嵌入式系统的关系，并详细阐述了DRM的组件如帧缓冲、模式设置和显存管理。

一、DRM介绍

1.1 DRM概述

linux内核中包含两类图形显示设备驱动框架：

  • FB设备：Framebuffer图形显示框架;
  • DRM：直接渲染管理器（Direct Rendering Manager），是linux目前主流的图形显示框架；

在实际场景中，具体选择哪一种图形设备驱动框架取决于自己的业务需求。

1.1.1 Frambebuffer驱动

Frambebuffer驱动具有以下特征：

  • 直接控制显卡的帧缓冲区，提供基本的显卡输出功能；
  • 使用一些内核数据结构和API来管理图形界面，并提供一组接口与用户空间的应用程序进行通信；
  • 相对简单，适合于嵌入式系统或者不需要高性能图形的应用场景。
1.1.2 DRM驱动

相比FB架构，DRM更能适应当前日益更新的显示硬件；

  • 提供一种分离的图形驱动架构，将硬件驱动程序、内核模块和用户
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DRM详解，针对intel平台linux内核中的DRM的详解
08-14
这个文档是准对INTEL平台的linux内核中有关Display相关的文档。INTEL使用DRM的显卡驱动框架来管理视频输出。文档对DRM代码框架作出了详细解释。
drm架构解析
09-10
改文档详细解释了linux显卡驱动drm架构的结构，对各个子模块进行了比较详细的分析，如modesetting，内存管理，drm_helper等。值得参考，内容清晰
从点屏的角度看drm子系统
weixin_44041844的博客
03-17 2688
至此，在drm子系统中，屏幕是怎么亮起来的这个点已经描述完，而我所遇到的dcs发送问题也基本找到了处理位置，虽然后面的操作硬件发送dcs命令依旧是个难点，但至少drm子系统不再是干扰。不过整篇文章虽然写了不少东西，但对于drm子系统来说仍是冰山一角，如果想再进一步了解，还是需要更加详细的阅读drm源码。我这篇文章就到这了，应该足够让人初步认识到drm运作流程了。
linux drm子系统,Linux DRM那些事-内核代码
weixin_39523887的博客
05-23 341
root@ubuntu:/home/run/code/rockchip-bsp/kernel/drivers/gpu/drm# lsamd drm_atomic.c drm_crtc_internal.h drm_fb_cma_helper.c drm_internal.h drm_modes.c drm_rect.c ...
Linux图形显示DRM子系统环境实践
Neil驱动的博客
07-30 3875
学习Linux图形DRM子系统，还是需要有一个运行DRM框架的linux系统，这样无论在学习DRM应用程序还是驱动程序时，可以实际动手修改调试，运行看到效果，学习起来也是比较有动力和成就感的。下面是一个搭建LinuxDRM运行环境的实践。.........
深入理解Linux DRM显示子系统：架构、实战项目与关键问题全解析
Interview_TC的博客
06-10 1760
很多开发者初学Linux显示子系统时，只了解早期的fbdev或者QT/SDL应用开发，却不清楚现代嵌入式平台（比如智能座舱、工业大屏、医疗影像、智慧硬件）背后真正的“显示大脑”——DRM（Direct Rendering Manager）。
linux drm子系统,Linux DRM那些事-基本概念
weixin_32239819的博客
05-23 1135
一、DRM介绍在Linux内核中，可使用fbdev的API管理图形适配器的帧缓冲区，但是它无法处理基于GPU的现代显卡的3D加速功能。DRM是Linux内核的一个子系统，最初是作为X Server DRI的内核空间组件开发的，后续也被用于其它图形栈(如Wayland)。DRM负责与现代显卡的GPU接口交互，用户程序可以使用DRM提供的API，向GPU发送命令和数据，实现类显示模式设置的操作、GPU...
[RK-Linux] RK3399 DRM驱动程序框架详解
Systemcall名屋
04-14 818
[RK-Linux] DRM驱动程序框架详解
Rockchip RK3399 - DRM子系统
Graceful_scenery的博客
09-04 1543
从开始接触音频子系统到如今已经两个多月，说实话花费的时间的确有点长了。从今天起我们开始接触DRM，网上已经有很多优秀的关于DRM的文章了，因此我们学习直接去学习一些优秀的文章即可。后面有关DRM相关的文章我们会大量参考[1] DRM (Direct Rendering Manager)。 一、DRM介绍 1.1 DRM概述 linux内核中包含两类图形显示设备驱动框架： FB设备：Frame ...
【Ubuntu】RK3576 Linux 6.10 Ubuntu 22.04 系统中 HUSB311 Type-C 转 DP 显示输出与 Device/OTG 模式切换配置详解
qq_34478161的博客
07-04 331
本文详细介绍了在Rockchip RK3576开发板（Linux Kernel 6.10+Ubuntu 22.04）上配置HUSB311 Type-C控制器的设备树实现方案。主要内容包括：1）硬件连接与模块组成；2）设备树完整配置，涵盖Type-C供电、USB OTG/Host模式、DP显示输出等关键功能；3）软件配置步骤与常见问题排查方法。该方案实现了Type-C接口的DisplayPort AltMode显示输出、USB Device/Host模式自动切换等功能，为嵌入式系统Type-C接口开发提供参考
RK3568笔记八： Display子系统
01-14 2008
modetest 是由 libdrm 提供的测试程序，可以查询显示设备的特性，进行基本的显示测试，以及设置显示的模式。我们可以借助该工具来学习 Linux DRM 应用编程，另外为了深入分析 Rockchip DRM driver，有必要先了解一下这个工具的使用方法和内部实现。
DRM架构介绍（一）
内核工匠
11-25 6101
1、 DRM简介（Direct Rendering Manager）传统linux显示设备驱动开发时，通常使用FB驱动架构，随着显卡性能升级：显示覆盖（菜单层级）、GPU加速、硬件光标，传统FB架构无法很好支持，此外，对于多应用的访问冲突也无法很好控制。在这样的背景下，DRM应用而生。DRM是linux内核中负责与显卡交互的管理架构，用户空间很方便的利用DRM提供的API，实现3D渲染、视频解码和...
DRM技术详解
weixin_34400525的博客
07-18 999
DRM分为两类，一类是多媒体保护，例如加密电影、音乐、音视频、流媒体文件。另外一类是加密文档，例如Word, Excel, PDF等。 DRM主要通过技术手段来保护文档、电影、音乐不被盗版。 这项技术通过对数字内容进行加密和附加使用规则对数字内容进行保护，其中，使用规则可以断定用户是否符合播放。 系统原理 系统会将密钥标识和许可证颁发机构地址写入打包加密后...
简述DRM
子建莫敌
11-18 3499
linux kernel最早是使用fbdev API来管理图形显示的framebuffer，但是不能满足基于GPU的现代3D硬件加速技术。这些设备通常需要在自己的内存中创建和管理command queue,以便将command分发给GPU进行渲染，并且还需要对内存进行管理如buffer和可用空间。最初，用户程序(如X Server)直接管理这些资源，但通常只有一个程序访问，当2个及以上程序同时访问相同硬件时，并以不同的方式设置每个硬件资源时大多数情况下会发生异常(图1)。图1。
Linux DRM的基本框架和原理
tombaby_come的博客
07-26 3605
Linux内核有一个名为fbdev(一个Linux子系统，用于在计算机显示器上显示图形，通常在系统控制台上)的API，用于管理图形适配器（）的帧缓冲区，但它无法处理现代基于GPU的3D加速视频硬件的需求。如下图所示：这些设备通常需要在自己的内存中设置和管理命令队列（command queue），以将命令分派到GPU，并且还需要管理该内存中的缓冲区和可用空间。最初，用户空间程序（例如X Server）直接管理这些资源，但它们通常表现得好像它们是唯一可以访问这些资源的程序。
DRM概述
weixin_42097108的博客
07-20 1924
概述 DRM全称是Direct Rendering Manager，管理进行显示输出的, buffer分配, 帧缓冲。 libdrm库提供了一系列友好的控制封装, 使用户可以方便的进行显示的控制, 但并不是 只能通过libdrm库来 控制drm, 用户可以直接操作drm的ioctl或者是使用framebuffer的 接口实现显示操作. 后面重点介绍kernel态 drm的机制. 框架 设备节点 DRM 的设备节点为 “/dev/dri/cardX”, X为0-15的数值. 默认使用的是/dev/dri/c
Linux内核4.14版本——drm框架分析(1)——drm简介
yangguoyu8023的博客
03-03 9464
drm框架分析
Linux驱动开发系列：DRM（第十部分）
爱她就要努力
03-13 3035
DRM，全称Direct Rending Manger。是目前Linux主流的图形显示框架。相比较传统的Framebuffer，DRM更能适应现代硬件。支持GPU、3D渲染显示等。DRM可以统一管理GPU、Display驱动，使得软件架构更统一、方便开发和维护。本文只介绍Display相关内容，GPU相关的，博主也不懂，无能为力，等以后学到相关的再来更新。从模块上划分，DRM可以分为三个部分：libdrm、KMS、GEM。l图1 DRM框架。
kernel-5.10/drivers/gpu/drm/panel/Makefile
最新发布
10-19
<think>我们正在讨论的是Linux内核5.10版本中`drivers/gpu/drm/panel`目录下的Makefile文件。Makefile在内核构建中用于指定如何编译驱动程序，特别是控制哪些源文件被编译以及如何编译（例如，编译进内核还是作为模块）。 根据引用[2]中的信息，panel驱动位于`drivers/gpu/drm/panel`下，并且提到了参考openharmony源码中关于panel-simple.c的补丁以及HDF（OpenHarmony Driver Foundation）框架中的panel驱动实现。这暗示了在kernel-5.10中，panel目录下的Makefile可能会包含多个panel驱动的编译选项。 在Linux内核中，每个子目录的Makefile通常用于： 1. 指定要编译的对象文件（.o文件）和对应的源文件（.c文件）。 2. 根据内核配置（.config）决定哪些驱动被编译（通过obj-y或obj-m指定）。 3. 可能包含条件编译选项（例如，根据某个CONFIG_XXX变量决定是否编译某个驱动）。 因此，对于`drivers/gpu/drm/panel/Makefile`，我们可以预期它会列出多个panel驱动，每个驱动对应一个或多个源文件，并且根据配置变量决定是否编译。 由于我们没有具体的Makefile内容，但根据常见的模式，我们可以推断其结构可能如下： ```makefile # 示例：drivers/gpu/drm/panel/Makefile 的可能内容 # 基础配置：panel-simple驱动（通用面板驱动） obj-$(CONFIG_DRM_PANEL_SIMPLE) += panel-simple.o # 特定面板的驱动，例如： obj-$(CONFIG_DRM_PANEL_LG_LG4573) += panel-lg-lg4573.o obj-$(CONFIG_DRM_PANEL_SAMSUNG_LD9040) += panel-samsung-ld9040.o obj-$(CONFIG_DRM_PANEL_SHARP_LQ101R1SX01) += panel-sharp-lq101r1sx01.o # 可能还有其他面板驱动 # ... # 如果引用了[2]中提到的rk3568平台的panel驱动，可能会有： # obj-$(CONFIG_DRM_PANEL_ROCKCHIP) += panel-rockchip.o ``` 注意：每个驱动的配置选项（如CONFIG_DRM_PANEL_SIMPLE）通常在Kconfig文件中定义，而Makefile则根据这些配置选项决定编译哪些文件。 另外，引用[1]提到了在drivers/gpu/drm/bridge目录下添加了一个新的桥接驱动（LT8912B）的Kconfig和Makefile。类似地，panel目录下如果有新增驱动，也需要在Makefile中添加相应的行。 关于引用[3]，它提到的是一个构建脚本的错误（genext2fs命令未找到），与panel的Makefile无关。 引用[4]指向的是LK（Little Kernel）引导加载程序中的LCM（LCD Module）驱动配置，位于bootloader部分，与内核中的panel驱动无关。 因此，针对用户的问题，我们重点解释`drivers/gpu/drm/panel/Makefile`的作用和常见内容。 总结： - Makefile的作用：指定panel驱动的编译规则。 - 典型结构：通过配置变量（CONFIG_XXX）将每个驱动对应的源文件编译成对象文件。 - 编译方式：可以是内置（y）或模块（m）。 如果需要具体到某个版本的Makefile内容，可以查看对应版本的内核源码。但根据问题描述，用户只是询问相关信息，所以我们可以给出一般性说明。 相关问题： 1. 如何为新的LCD面板添加内核驱动支持？ 2. 在内核配置中如何启用或禁用特定的panel驱动？ 3. 如何将panel驱动编译为可加载模块？ </think>### `kernel-5.10/drivers/gpu/drm/panel/Makefile` 详解 #### 一、文件作用与定位 该 Makefile 是 **Linux DRM（Direct Rendering Manager）子系统**的核心构建配置文件，专门管理不同 LCD 面板驱动的编译逻辑。其主要功能包括： 1. **驱动编译控制** 根据 `CONFIG_XXX` 配置宏决定是否编译特定面板驱动（如 `CONFIG_DRM_PANEL_SIMPLE`） 2. **编译模式选择** 通过 `obj-y`（内置内核）或 `obj-m`（编译为模块）控制驱动集成方式 3. **依赖关系声明** 确保面板驱动在 DRM 核心框架初始化后加载（依赖 `drm_kms_helper` 模块）[^2] --- #### 二、关键配置结构示例 ```makefile # 通用面板驱动（支持基础时序配置） obj-$(CONFIG_DRM_PANEL_SIMPLE) += panel-simple.o # MIPI-DSI 接口面板驱动（如 LT8912B） obj-$(CONFIG_DRM_PANEL_LT8912B) += panel-lt8912b.o # 联发科平台专用面板驱动（参考引用[4]） obj-$(CONFIG_DRM_PANEL_MEDIATEK) += panel-mediatek.o # 奇美（Innolux）面板驱动 obj-$(CONFIG_DRM_PANEL_INNOLUX_P079ZCA) += panel-innolux-p079zca.o ``` > 注：实际配置根据硬件平台定制，如 RK3568 平台需包含 `panel-rockchip` 相关项[^2] --- #### 三、配置与硬件适配流程 ##### 1. **添加新面板驱动** 在 Makefile 中添加编译规则： ```makefile # 新增 FocalTech 面板支持 obj-$(CONFIG_DRM_PANEL_FOCALTECH_FT8057P) += panel-focaltech-ft8057p.o ``` 需同步在 `Kconfig` 添加配置选项： ```kconfig config DRM_PANEL_FOCALTECH_FT8057P tristate "FocalTech FT8057P VDO Panel" depends on OF help Support for FocalTech FT8057P VDO mode panels ``` ##### 2. **硬件参数传递** 面板时序参数（分辨率、刷新率等）通过 DTS 传递而非硬编码： ```dts panel: panel@0 { compatible = "focaltech,ft8057p-vdo"; reg = <0>; reset-gpios = <&gpio1 15 GPIO_ACTIVE_LOW>; // 时序参数 display-timings { timing0: 1080x2400@60Hz { clock-frequency = <148500000>; hactive = <1080>; vactive = <2400>; ... }; }; }; ``` > 参考 RK3568 平台实现[^2] --- #### 四、编译验证方法 1. **检查编译结果** ```bash # 查看是否生成驱动模块 ls drivers/gpu/drm/panel/panel-focaltech-ft8057p.ko ``` 2. **确认配置生效** ```bash # 验证配置宏是否启用 grep CONFIG_DRM_PANEL_FOCALTECH_FT8057P .config ``` --- #### 五、技术注意事项 1. **编译模式选择原则** | 模式 | 适用场景 | |------------|----------------------------| | `obj-y` | 核心面板（如 MIPI-DSI 基础驱动） | | `obj-m` | 型号特定驱动（如 FT8057P） | 2. **依赖关系处理** 若驱动依赖 DSI 主机控制器： ```makefile # 在 panel-mediatek.o 中声明 panel-mediatek-objs := mtk_panel.o mtk_dsi_mgr.o ``` 3. **常见编译错误** | 错误类型 | 解决方案 | |--------------------------|----------------------------| | `undefined reference to...` | 检查依赖对象是否在 Makefile 中声明 | | DTS 时序参数不识别 | 确认 `compatible` 属性匹配驱动代码 | --- #### 六、与显示子系统的交互 DRM 显示架构中的数据流： ```mermaid graph LR A[Display Controller] -->|DSI 命令| B(Panel Driver) B -->|配置时序| C[LCD Panel] C -->|反馈状态| B ``` - **面板驱动作用**：封装上电序列/睡眠唤醒逻辑 - **核心交互**：通过 `drm_panel_funcs` 结构体实现回调函数注册[^2] --- #### 七、最佳实践 1. **模块化设计** - 通用功能（如 MIPI-DSI 时序引擎）使用 `panel-simple` - 厂商定制功能（如 FocalTech 触摸集成）独立为子驱动 2. **版本注释规范** ```makefile # v1.3 | 2023-10-01 | Added FT8057P support # Author: Display Team ```
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