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DRM应用程序进阶 （atomic-crtc）

热度：11   发布时间：2023-12-16 11:56:58.0

！！！声明！！！
本文章转自：何小龙
链接：https://blog.csdn.net/hexiaolong2009/article/details/87392266
转载只是为了学习备份。

前言

在上一篇《DRM应用程序进阶（Property）》中，我们学习了Property的基本概念及作用。在本篇中，我们将一起来学习如何操作这些Property，即libdrm Atomic接口的用法。

Atomic

为什么叫“Atomic Commit”？
初学者第一次接触到DRM时，总会好奇当初开发者为什么要起 Atomic 这个名字。Wiki上关于该名词有较详细的解释，如果大家感兴趣可以通过本篇结尾的参考资料获取链接查看。我这里用白话简单概括就是：本次commit操作，要么成功，要么保持原来的状态不变。 即如果中途操作失败了，那些已经生效的配置需要恢复成之前的状态，就像没发生过commit操作似的，这就是Atomic的含义。

而用Commit 一词，是因为本次操作可能会修改到多个参数，等修改好这些参数后，再一次性发起操作请求，有点类似与填表后“提交”材料的意思。

如何操作property？
在上一篇我们了解了Property的基本组成结构，即name、id 和 value。因此操作property就变得非常简单，通过name 来获取property，通过id 来操作property，通过value 来修改property的值。而完成这些操作的应用接口，就是libdrm提供的Atomic接口。

需要记住一点，在libdrm中，所有的操作都是以Object ID来进行访问的，因此要操作property，首先需要获取该property的Object ID。

伪代码：

int main(void)
{
    ...drmSetClientCap(DRM_CLIENT_CAP_ATOMIC);drmModeObjectGetProperties(...);drmModeGetProperty(property_id)...drmModeAtomicAlloc();drmModeAtomicAddProperty(..., property_id, property_value);drmModeAtomicCommit(...);drmModeAtomicFree();...
}

首先通过drmModeGetProperty()来获取property的相关信息，然后通过drmModeAtomicAddProperty()来修改property的值，最后通过drmModeAtomicCommit()来发起真正的修改请求。

为什么要设置 DRM_CLIENT_CAP_ATOMIC ？
在上一篇《DRM应用程序进阶（Property）》中有介绍过，凡是被DRM_MODE_PROP_ATOMIC修饰过的property，只有在drm应用程序支持Atomic操作时才可见，否则该property对应用程序不可见。因此通过设置DRM_CLIENT_CAP_ATOMIC这个flag，来告知DRM驱动该应用程序支持Atomic操作。

参考代码

基于之前的《最简单的DRM应用程序（plane-test）》的参考代码，我们使用Atomic接口来替代原来的drmModeSetCrtc()接口，从而通过差异对比来学些Atomic接口的操作。

modeset-atomic-crtc.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;/* find property according to the name */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;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);/* get connector properties */props = drmModeObjectGetProperties(fd, conn_id,	DRM_MODE_OBJECT_CONNECTOR);property_crtc_id = get_property_id(fd, props, "CRTC_ID");drmModeFreeObjectProperties(props);/* get crtc properties */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);/* create blob to store current mode, and retun the blob id */drmModeCreatePropertyBlob(fd, &conn->modes[0],sizeof(conn->modes[0]), &blob_id);/* start modeseting */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();drmModeSetPlane(fd, plane_id, crtc_id, buf.fb_id, 0,50, 50, 320, 320,0, 0, 320 << 16, 320 << 16);printf("drmModeSetPlane\n");getchar();modeset_destroy_fb(fd, &buf);drmModeFreeConnector(conn);drmModeFreePlaneResources(plane_res);drmModeFreeResources(res);close(fd);return 0;
}

通过上面的代码我们可以看出，原来的 drmModeSetCrtc(crtc_id, fb_id, conn_id, &mode) 被下面这部分代码取代了：

	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);

虽然代码量增加了，但是应用程序的灵活性和可扩展性也增强了。

由于以上代码没有添加对 fb_id 的操作，因此它的作用只是初始化CRTC/ENCODER/CONNECTOR硬件，以及建立硬件链路的连接关系，并不会显示framebuffer的内容，即保持黑屏状态。framebuffer的显示将由后面的 drmModeSetPlane() 操作来完成。

运行结果

以上代码运行的效果如下（模拟效果）：

在这里插入图片描述

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”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“drmModeSetPlane”信息；
  3. 再次输入回车，显示黑屏，程序退出。

在《最简单的DRM应用程序（plane-test）》文章中曾强调过，drmModeSetPlane() 调用之前，必须先调用drmModeSetCrtc() 初始化底层硬件，否则plane设置将无效。而通过上面的程序运行结果可以证明，drmModeAtomicCommit() 操作同样可以初始化底层硬件。

源码下载

modeset-atomic-crtc

参考资料

Wiki: Atomic Commit
LWN: Atomic mode setting design overview, part 1, part2
Android libdrm: modeset.c

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