linux平台普遍采用的DRM软件架构中，不仅包含了内核空间驱动层的代码，而且提供应用层的支撑库libdrm。libdrm基于DRI协议通过ioctl与2D图显驱动进行交互，配置图显处理器以及HDMI、MIPI、LVDS等编解码单元。
from rockchip
验证SoC的图显处理器及其他编解码模块时，可以基于libdrm modetest所提供的功能来丰富我们的verify条目。如单帧、多帧、旋转、缩放、裁剪等等。
modetest功能及流程
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解析命令行参数
通过库函数getopt()处理modetest的命令行参数（图片可放大查看）。
支持的命令行参数主要包括三类：
1) 查询类
2) 测试类
3) 通用选项
与解析命令函参数有关的三个API：
代码语言：javascript复制static int parse_connector(struct pipe_arg *pipe, const char *arg)
static int parse_plane(struct plane_arg *plane, const char *p)
static int parse_property(struct property_arg *p, const char *arg)
static void parse_fill_patterns(char *arg)
打开DRM设备
打开DRM设备的流程如下：
modetest只能打开static const char * const modules[]内定义的DRM驱动，默认支持的DRM驱动包括：
代码语言：javascript复制static const char * const modules[] = {
"i915",
"amdgpu",
"radeon",
"nouveau",
"vmwgfx",
"omapdrm",
"exynos",
"tilcdc",
"msm",
"sti",
"tegra",
"imx-drm",
"rockchip",
"atmel-hlcdc",
"fsl-dcu-drm",
"vc4",
"virtio_gpu",
"mediatek",
"meson",
"pl111",
"stm",
"sun4i-drm",
"armada-drm",
};
当我们自己的图显驱动需要使用modetest进行验证的时候，需要在这里增加驱动名字。DRM驱动的名字定义在kernel driver的drm_driver数据结构中。
代码语言：javascript复制struct drm_driver {
...
/** @major: driver major number */
int major;
/** @minor: driver minor number */
int minor;
/** @patchlevel: driver patch level */
int patchlevel;
/** @name: driver name */
char *name;
/** @desc: driver description */
char *desc;
/** @date: driver date */
char *date;
...
};
在打开设备的过程中，若通过-M参数指定了DRM驱动名，那么打开特定驱动；若未指定DRM驱动名，那么遍历modules[]中指定的DRM驱动。
另外，若没有指定-D参数(没有指定设备名)，默认按照DRM驱动名打开DRM设备。这里面的-D参数是/dev/drixxx编号。例如-D 0，指定打开0号DRM设备。若指定了-D参数，那么首先按照-D指定设备编号来打开DRM设备。
获取设备资源
代码语言：javascript复制static struct resources *get_resources(struct device *dev)
{
…
drmModeGetCrtc();
drmModeGetEncoder();
drmModeGetConnector ();
drmModeGetFB();
drmModeGetPlane();
…
drmModeObjectGetProperties(,,CRTC);
drmModeObjectGetProperties(,,CONNECTOR);
…
}
dump_resource(&dev, encoders);
dump_resource(&dev, connectors);
dump_resource(&dev, crtcs);
dump_resource(&dev, planes);
dump_resource(&dev, framebuffers);
配置property
若通过-w参数指定了property设置，那么执行
代码语言：javascript复制for (i = 0; i < prop_count; i)
set_property(&dev, &prop_args[i]);
DRM配置
DRM的配置根据-a参数决定是否采用原子操作，当使用原子操作时原子更新属性，然后利用drmModeAtomicCommit()统一提交配置信息；否则，依次调用各个模块的配置API，如：set_mode()、set_planes()、set_cursors()、test_page_flip()等。
下面的内容是针对原子操作的。
模式配置
代码语言：javascript复制static void atomic_set_mode(
struct device *dev,
struct pipe_arg *pipes,
unsigned int count)
plane配置
这部分的代码应该是最精彩的部分，里面包括了生成待显示图像数据、配置gamma系数、内存数据填充、配置fb等。
支持4种图像格式，分别是：
代码语言：javascript复制enum util_fill_pattern {
UTIL_PATTERN_TILES,
UTIL_PATTERN_PLAIN,
UTIL_PATTERN_SMPTE,
UTIL_PATTERN_GRADIENT,
};
plane配置的命令行参数是:
代码语言：javascript复制-P <plane_id>@<crtc_id>:<w>x<h>[ <x> <y>][*<scale>][@<format>]
进行plane配置之前首先按照上面的命令行参数逐项进行解析，最后一个format若不指定，默认使用XR24。
代码语言：javascript复制static int parse_plane(struct plane_arg *plane, const char *p)
{
...
plane->plane_id = strtoul(p, &end, 10);
...
plane->crtc_id = strtoul(p, &end, 10);
...
plane->w = strtoul(p, &end, 10);
...
plane->h = strtoul(p, &end, 10);
if (*end == ' ' || *end == '-') {
plane->x = strtol(end, &end, 10);
...
plane->y = strtol(end, &end, 10);
...
}
...
if (*end == '@') {
strncpy(plane->format_str, end 1, 4);
plane->format_str[4] = ' ';
} else {
strcpy(plane->format_str, "XR24");
}
plane->fourcc = util_format_fourcc(plane->format_str);
...
}
关于plane显示功能的配置包括三部分：
1) part 1 申请内存空间
user space的程序发起ioctl请求，kernel driver完成内存空间的分配
2) part 2 填充图显数据
根据format格式向申请的内存空间填充rgb或yuv格式的图显数据
3) part 3 framebuffer绑定
创建一个framebuffer-DMA空间，将已准备好的图显数据内存区域与framebuffer进行绑定。
上面的流程涉及到了3个ioctl命令码，如下：
vsync
这个的本意是进行刷新率的测试，但是可以基于这个做简单的2D多帧测试，就不用引入其他视频测试工具如mplayer。
原子操作统一提交commit
配置结束后统一结交给DRM驱动的ioctl API
代码语言：javascript复制/* user space API */
drmModeAtomicCommit(
dev.fd,
dev.req,
DRM_MODE_ATOMIC_ALLOW_MODESET,
NULL);
/* kernel DRM driver
* drivers/gpu/drm/drm_atomic_uapi.c
*/
drm_mode_atomic_ioctl(
struct drm_device *dev,
void *data,
struct drm_file *file_priv)
{
…
}
kernel DRM driver ioctl
提供的ioctl API函数定义在 1) drivers/gpu/drm/drm_atomic_uapi.c 2) drivers/gpu/drm/drm_ioctl.c 3) drivers/gpu/drm/drm_auth.c
IOCTL COMMAND码定义在 1) include/uapi/drm/drm.h 假如依赖原子操作，那么modetest图形显示参数配置调用了 DRM_IOCTL(fd, DRM_IOCTL_MODE_ATOMIC, &atomic);
在kernel驱动中对应drm_ioctl.c中定义： DRM_IOCTL_MODE_ATOMIC, drm_mode_atomic_ioctl 而drm_mode_atomic_ioctl代码实现在drm_atomic_uapi.c中
代码语言：javascript复制int drm_mode_atomic_ioctl(struct drm_device *dev,
void *data, struct drm_file *file_priv)
{
struct drm_mode_atomic *arg = data;
...
unsigned int copied_objs, copied_props;
struct drm_atomic_state *state;
struct drm_modeset_acquire_ctx ctx;
struct drm_out_fence_state *fence_state;
int ret = 0;
unsigned int i, j, num_fences;
…
}原子提交的用户空间代码与内核空间代码的交互流程如下：
modetest验证
2
虚拟机版本：
ubuntu版本：
libdrm代码版本：
ubuntu虚拟机需要切换到命令行模式，否则界面模式下会占用dri设备导致modetest无法正常执行。
进入命令行模式方法:
ctrl alt f1
退出命令行模式方法：
ctrl alt f7
切换到命令行模式下执行modetest
单帧验证：
代码语言：javascript复制./modetest -M vmwgfx -D 0 -a -s 34@36:1280x960 -P 32@36:1280x960 -Ftiles
结果
多帧验证：
借助vsync这个选项修改代码，轮询显示modetest支持的4种图像格式来实现多个图像的输出
修改的代码如下：
命令行：
代码语言：javascript复制./testmode -M vmwgfx -D 0 -a -s 34@36:1280x960 -P 32@36:1280x960 -v -Ftiles
限于篇幅没能把libdrm的功能完全的呈现出来，关于图显系统的验证还有很多的方法，这里只是冰山的一角。欢迎补充交流。
