一.显示系统概述
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我们自己的业务需求。
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。
DRM驱动
DRM驱动具有以下特征：
相比FB（Framebuffer）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、内核模块和用户空间驱动程序进行分离；
支持多个应用程序同时访问显卡，并提供了更丰富的图形功能，例如硬件加速和3D加速；
提供了一些内核接口，可以让用户空间应用程序与驱动程序进行交互；
支持多显示器（Display）和多GPU的配置；
总之，一句话，DRM是Linux目前主流的图形显示框架，相比FB架构，DRM更能适应当前日益更新的显示硬。尽管FB退出历史舞台，但是并未将其遗弃，而是集合到DRM中，供部分嵌入式设备使用。
二.DRM框架
DRM子系统的软件架构
DRM框架从上到下依次为应用程序、libdrm、DRM driver、HW；
(1) 应用程序：上图中并没有画出；应用程序可以直接操纵DRM的ioctl进行显示相关操作，后来封装成了libdrm库，让用户可以更加方便的进行显示控制；
(2) libdrm：lbdrm是DRM框架提供的位于用户空间操作DRM的库，提供了DRM驱动的用户空间接口；对底层接口进行封装，向上层应用程序提供通用的API接口，本质上是对各种ioctl接口进行封装；
(3) DRM core：DRM核心层，由GEM和KMS组成；
KMS：Kernel Mode Setting，所谓内核显示模式设置，其实说白了就两件事：更新画面和设置显示参数；- 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；
- 更新画面：显示
GEM：Graphic Execution Manager（图形执行管理器），它提供了一种抽象的显存管理方式，使用户空间应用程序可以更方便地管理显存，而不需要了解底层硬件的细节；- 实际上，在DRM中包含两个内存管理器，
TTM（Translation Table Manager）和GEM（Graphic Execution Manager），TTM是第一个开发的DRM内存管理器，关于TTM我们就不做过多的介绍了，知道有这么一个东西就好了。
- 实际上，在DRM中包含两个内存管理器，
(4) HW：硬件设备；
KMS
KMS主要负责显示相关功能，在DRM中将其进行抽象，包括：CRTC、ENCODER、CONNECTOR、PLANE、Framebuffer、VBLANK、property；它们之间的关系如下图所示：
以HDMI接口为例说明，Soc内部一般包含一个Display模块，通过总线连接到HDMI接口上；
Display模块对应CRTC；HDMI接口对应Connector；Framebuffer对应的是显存部分；Plane是对Framebuffer进行描述的部分；Encoder是将像素转化为HDMI接口所需要的信号，一般Encoder和Connector放到一块初始化。
GEM
GEM主要负责显示buffer的分配和释放，在DRM中将其进行抽象，包括：DUMP、PRIME、fence；
三.元素介绍
CRTC：
从Framebuffer中读取待显示的图像，并按照响应的格式输出给encoder，其主要承担的作用为
（1）配置适合显示的显示模式、分辨率、刷新率等参数，并输出相应的时序；
（2）扫描Framebuffer发送到一个或多个显示器；
（3）更新Framebuffer；
概括下就是，对显示器进行扫描，产生时序信号的模块、负责帧切换、电源控制、色彩调整等等。
Encoder：
编码器。它的作用就是将内存的pixel像素编码（转换）为显示器所需要的信号。
简单理解就是，如果需要将画面显示到不同的设备（Display Device）上，需要将画面转化为不同的电信号，例如DVID、VGA、YPbPr、CVBS、MIPI、eDP 等。Encoder和CRTC之间的交互就是我们所说的Mode Setting，其中包含了前面提到的色彩模式、还有时序（Timing）等
Connector：
连接器。它常常对应于物理连接器 (例如VGA,DVI, FPD-Link, HDMI, DisplayPort, S-Video等) ，它不是指物理线。
在DRM中，Connector 是一个抽象的数据结构，代表连接的显示设备，从Connector中可以得到当前物理连接的输出设备相关的信息 ；例如连接状态，EDID数据，DPMS状态、支持的视频模式等。
Plane：
图层，实际输出的图像是多个图层叠加而成的，比如主图层、光标图层。其中有些图层由硬件加速模块生成，每个CRTC至少一个plane；plane一共有三种，分别是：DRM_PLANE_TYPE_PRIMARY、DRM_PLANE_TYPE_OVERLAY、DRM_PLANE_TYPE_CURSOR。这是配置plane的三个枚举，标注主图层、覆盖图层、光标图层；
Framebuffer：
Framebuffer，用于存储单个图层（Plane）要实现的内容
它是一块内存区域，可以理解为一块画布，驱动程序和应用都能访问它。绘画前需要将它格式化，设定绘制的色彩模式（例如RGB888，YUV等）和画布的大小（分辨率）。
Vblank：
软件和硬件的同步机制，RGB时序中的垂直消影区，软件通常使用硬件VSYNC来实现。
四.目录结构
linux内核将DRM驱动相关的代码都放在drivers/gpu/drm目录下，这下面的文件还是比较多的，我们大概了解一下即可；
linux-6.3# ls drivers/gpu/drm/ -I "*.o"
amd drm_fbdev_generic.c drm_print.c logicvc
arm drm_fb_dma_helper.c drm_privacy_screen.c Makefile
armada drm_fb_helper.c drm_privacy_screen_x86.c mcde
aspeed drm_file.c drm_probe_helper.c mediatek
ast drm_flip_work.c drm_property.c meson
atmel-hlcdc drm_format_helper.c drm_rect.c mgag200
bridge drm_fourcc.c drm_scatter.c modules.order
built-in.a drm_framebuffer.c drm_self_refresh_helper.c msm
display drm_gem_atomic_helper.c drm_shmem_helper.ko mxsfb
drm_agpsupport.c drm_gem.c drm_shmem_helper.mod nouveau
drm_aperture.c drm_gem_dma_helper.c drm_shmem_helper.mod.c omapdrm
drm_atomic.c drm_gem_framebuffer_helper.c drm_simple_kms_helper.c panel
drm_atomic_helper.c drm_gem_shmem_helper.c drm_syncobj.c panfrost
drm_atomic_state_helper.c drm_gem_ttm_helper.c drm_sysfs.c pl111
drm_atomic_uapi.c drm_gem_vram_helper.c drm_trace.h qxl
drm_auth.c drm_hashtab.c drm_trace_points.c radeon
drm_blend.c drm_internal.h drm_ttm_helper.ko rcar-du
drm_bridge.c drm_ioc32.c drm_ttm_helper.mod rockchip
drm_bridge_connector.c drm_ioctl.c drm_ttm_helper.mod.c scheduler
drm_buddy.c drm_irq.c drm_vblank.c shmobile
drm_bufs.c drm_kms_helper_common.c drm_vblank_work.c solomon
drm_cache.c drm_lease.c drm_vma_manager.c sprd
drm_client.c drm_legacy.h drm_vm.c sti
drm_client_modeset.c drm_legacy_misc.c drm_vram_helper.ko stm
drm_color_mgmt.c drm_lock.c drm_vram_helper.mod sun4i
drm_connector.c drm_managed.c drm_vram_helper.mod.c tegra
drm_context.c drm_memory.c drm_writeback.c tests
drm_crtc.c drm_mipi_dbi.c etnaviv tidss
drm_crtc_helper.c drm_mipi_dsi.c exynos tilcdc
drm_crtc_helper_internal.h drm_mm.c fsl-dcu tiny
drm_crtc_internal.h drm_mode_config.c gma500 ttm
drm_damage_helper.c drm_mode_object.c gud tve200
drm_debugfs.c drm_modes.c hisilicon udl
drm_debugfs_crc.c drm_modeset_helper.c hyperv v3d
drm_displayid.c drm_modeset_lock.c i2c vboxvideo
drm_dma.c drm_of.c i915 vc4
drm_drv.c drm_panel.c imx vgem
drm_dumb_buffers.c drm_panel_orientation_quirks.c ingenic virtio
drm_edid.c drm_pci.c Kconfig vkms
drm_edid_load.c drm_plane.c kmb vmwgfx
drm_encoder.c drm_plane_helper.c lib xen
drm_encoder_slave.c drm_prime.c lima xlnx其中：
-
drm_drv.c：DRM core核心实现； -
drm_gem.c：提供了GEM相关的API；
其中rockchip为Rockchip官方的实现代码：
linux-6.3# ls drivers/gpu/drm/rockchip/ -I "*.o"
analogix_dp-rockchip.c inno_hdmi.c rockchip_drm_drv.h rockchip_drm_vop.h
built-in.a inno_hdmi.h rockchip_drm_fb.c rockchip_lvds.c
cdn-dp-core.c Kconfig rockchip_drm_fb.h rockchip_lvds.h
cdn-dp-core.h Makefile rockchip_drm_gem.c rockchip_rgb.c
cdn-dp-reg.c modules.order rockchip_drm_gem.h rockchip_rgb.h
cdn-dp-reg.h rk3066_hdmi.c rockchip_drm_vop2.c rockchip_vop2_reg.c
dw_hdmi-rockchip.c rk3066_hdmi.h rockchip_drm_vop2.h rockchip_vop_reg.c
dw-mipi-dsi-rockchip.c rockchip_drm_drv.c rockchip_drm_vop.c rockchip_vop_reg.h
