DRM应用程序进阶 （atomic-plane）

！！！声明！！！
本文章转自：何小龙
链接：https://blog.csdn.net/hexiaolong2009/article/details/87824581
转载只是为了学习备份。

drmModeAtomicAddProperty(req, plane_id, property_crtc_id, crtc_id);
drmModeAtomicAddProperty(req, plane_id, property_fb_id, fb_id);
drmModeAtomicAddProperty(req, plane_id, property_crtc_x, crtc_x);
drmModeAtomicAddProperty(req, plane_id, property_crtc_y, crtc_y);
drmModeAtomicAddProperty(req, plane_id, property_crtc_w, crtc_w);
drmModeAtomicAddProperty(req, plane_id, property_crtc_h, crtc_h);
drmModeAtomicAddProperty(req, plane_id, property_src_x, src_x);
drmModeAtomicAddProperty(req, plane_id, property_src_y, src_y);
drmModeAtomicAddProperty(req, plane_id, property_src_w, src_w << 16);
drmModeAtomicAddProperty(req, plane_id, property_src_h, src_h << 16);
drmModeAtomicCommit(fd, req, flags, NULL);

以上各项参数与drmModeSetPlane() 的参数一一对应：

drmModeSetPlane(fd, plane_id, crtc_id, fb_id, flags,crtc_x, crtc_y, crtc_w, crtc_h,src_x << 16, src_y << 16, src_w << 16, src_h << 16)

其中，参数 flags 可以是如下值的组合：

• DRM_MODE_PAGE_FLIP_EVENT: 请求底层驱动发送PAGE_FLIP事件，上层应用需要调用 drmHandleEvent() 来接收并处理相应事件，详见《最简单的DRM应用程序 （page-flip）》。
• DRM_MODE_ATOMIC_TEST_ONLY: 仅用于试探本次commit操作是否能成功，不会操作真正的硬件寄存器。不能和 DRM_MODE_PAGE_FLIP_EVENT 同时使用。
• DRM_MODE_ATOMIC_NONBLOCK: 允许本次commit操作异步执行，即无需等待上一次commit操作彻底执行完成，就可以发起本次操作。drmModeAtomicCommit() 默认以BLOCK（同步）方式执行。
• DRM_MODE_ATOMIC_ALLOW_MODESET: 告诉底层驱动，本次commit操作修改到了modeseting相关的参数，需要执行一次full modeset动作。

当然，flags 参数为0也是可以的。

drmModeAtomicCommit() 与 drmModeSetPlane() 对比，具有如下优势：

Property Commit

如果你从事过Android底层开发，你会发现在Android external/libdrm 的某些release分支上，会多出 drmModePropertySetAdd()、drmModePropertySetCommit() 等这类函数接口，而在libdrm的社区主线仓库mesa/drm中，其实是找不到这样的接口的。该接口最初由Ville Syrj?l? 和 Sean Paul于2012年提交到libdrm的一个临时分支上，后来又被cherry-pick到Android的libdrm仓库中，点此链接查看提交记录。

伪代码

pset = drmModePropertySetAlloc();
drmModePropertySetAdd(pset, object_id, property_id, property_value);
drmModePropertySetCommit(fd, flags, data, pset);
drmModePropertySetFree(pset);

由于这些接口的用法同主线中的Atomic接口大同小异，因此不做详细描述。

参考代码

基于上一篇 modeset-atomic-crtc 程序，我们使用atomic接口替换 drmModeSetPlane() 函数，具体如下：

modeset-atomic-plane.c

#define _GNU_SOURCE
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdbool.h>
#include <stdint.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/mman.h>
#include <time.h>
#include <unistd.h>
#include <xf86drm.h>
#include <xf86drmMode.h>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.width = bo->width;create.height = bo->height;create.bpp = 32;drmIoctl(fd, DRM_IOCTL_MODE_CREATE_DUMB, &create);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.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);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);
}static uint32_t get_property_id(int fd, drmModeObjectProperties *props,const char *name)
{
    drmModePropertyPtr property;uint32_t i, id = 0;for (i = 0; i < props->count_props; i++) {
    property = drmModeGetProperty(fd, props->props[i]);if (!strcmp(property->name, name))id = property->prop_id;drmModeFreeProperty(property);if (id)break;}return id;
}int main(int argc, char **argv)
{
    int fd;drmModeConnector *conn;drmModeRes *res;drmModePlaneRes *plane_res;drmModeObjectProperties *props;drmModeAtomicReq *req;uint32_t conn_id;uint32_t crtc_id;uint32_t plane_id;uint32_t blob_id;uint32_t property_crtc_id;uint32_t property_mode_id;uint32_t property_active;uint32_t property_fb_id;uint32_t property_crtc_x;uint32_t property_crtc_y;uint32_t property_crtc_w;uint32_t property_crtc_h;uint32_t property_src_x;uint32_t property_src_y;uint32_t property_src_w;uint32_t property_src_h;fd = open("/dev/dri/card0", O_RDWR | O_CLOEXEC);res = drmModeGetResources(fd);crtc_id = res->crtcs[0];conn_id = res->connectors[0];drmSetClientCap(fd, DRM_CLIENT_CAP_UNIVERSAL_PLANES, 1);plane_res = drmModeGetPlaneResources(fd);plane_id = plane_res->planes[0];conn = drmModeGetConnector(fd, conn_id);buf.width = conn->modes[0].hdisplay;buf.height = conn->modes[0].vdisplay;modeset_create_fb(fd, &buf);drmSetClientCap(fd, DRM_CLIENT_CAP_ATOMIC, 1);props = drmModeObjectGetProperties(fd, conn_id,	DRM_MODE_OBJECT_CONNECTOR);property_crtc_id = get_property_id(fd, props, "CRTC_ID");drmModeFreeObjectProperties(props);props = drmModeObjectGetProperties(fd, crtc_id, DRM_MODE_OBJECT_CRTC);property_active = get_property_id(fd, props, "ACTIVE");property_mode_id = get_property_id(fd, props, "MODE_ID");drmModeFreeObjectProperties(props);drmModeCreatePropertyBlob(fd, &conn->modes[0],sizeof(conn->modes[0]), &blob_id);req = drmModeAtomicAlloc();drmModeAtomicAddProperty(req, crtc_id, property_active, 1);drmModeAtomicAddProperty(req, crtc_id, property_mode_id, blob_id);drmModeAtomicAddProperty(req, conn_id, property_crtc_id, crtc_id);drmModeAtomicCommit(fd, req, DRM_MODE_ATOMIC_ALLOW_MODESET, NULL);drmModeAtomicFree(req);printf("drmModeAtomicCommit SetCrtc\n");getchar();/* get plane properties */props = drmModeObjectGetProperties(fd, plane_id, DRM_MODE_OBJECT_PLANE);property_crtc_id = get_property_id(fd, props, "CRTC_ID");property_fb_id = get_property_id(fd, props, "FB_ID");property_crtc_x = get_property_id(fd, props, "CRTC_X");property_crtc_y = get_property_id(fd, props, "CRTC_Y");property_crtc_w = get_property_id(fd, props, "CRTC_W");property_crtc_h = get_property_id(fd, props, "CRTC_H");property_src_x = get_property_id(fd, props, "SRC_X");property_src_y = get_property_id(fd, props, "SRC_Y");property_src_w = get_property_id(fd, props, "SRC_W");property_src_h = get_property_id(fd, props, "SRC_H");drmModeFreeObjectProperties(props);/* atomic plane update */req = drmModeAtomicAlloc();drmModeAtomicAddProperty(req, plane_id, property_crtc_id, crtc_id);drmModeAtomicAddProperty(req, plane_id, property_fb_id, buf.fb_id);drmModeAtomicAddProperty(req, plane_id, property_crtc_x, 50);drmModeAtomicAddProperty(req, plane_id, property_crtc_y, 50);drmModeAtomicAddProperty(req, plane_id, property_crtc_w, 320);drmModeAtomicAddProperty(req, plane_id, property_crtc_h, 320);drmModeAtomicAddProperty(req, plane_id, property_src_x, 0);drmModeAtomicAddProperty(req, plane_id, property_src_y, 0);drmModeAtomicAddProperty(req, plane_id, property_src_w, 320 << 16);drmModeAtomicAddProperty(req, plane_id, property_src_h, 320 << 16);drmModeAtomicCommit(fd, req, 0, NULL);drmModeAtomicFree(req);printf("drmModeAtomicCommit SetPlane\n");getchar();modeset_destroy_fb(fd, &buf);drmModeFreeConnector(conn);drmModeFreePlaneResources(plane_res);drmModeFreeResources(res);close(fd);return 0;
}

提示：

1. 上面的两次 drmModeAtomicCommit() 操作可以合并成一次；
2. 无需频繁调用 drmModeAtomicAlloc() 、drmModeAtomicFree() ，可以在第一次commit之前Alloc，在最后一次commit之后free，也没问题；
3. plane update操作时，可以只add发生变化的property，其它未发生变化的properties即使没有被add，在commit时底层驱动仍然会取上一次的值来配置硬件寄存器。

运行结果

以上代码运行的效果如下（模拟效果）：

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。

描述：

1. 程序运行后，屏幕显示黑色，终端打印“drmModeAtomicCommit SetCrtc”信息，表明当前已经初始化好CRTC/ENCODER/CONNECTOR硬件；
2. 输入回车后，屏幕显示framebuffer的crop区域，同时终端打印“drmModeAtomicCommit SetPlane”；
3. 再次输入回车，显示黑屏，程序退出

源码下载

modeset-atomic-plane

参考资料

Android libdrm: atomictest.c
Google Chrome: drm-tests/atomictest.c
libdrm mainline: mesa/drm

文章汇总： DRM (Direct Rendering Manager) 学习简介