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。
本文目录：
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一、准备工作
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二、modetest 使用示例
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1. 查看帮助信息
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2. 查看组件的信息
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3. 在 HDMI 上显示
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4. 在 eDP 上显示
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三、编写最简单的 DRM 应用
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四、DRM 应用如何呼叫到 Rockchip DRM driver？
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五、相关参考
一、准备工作
在 NanoPC T4 + Linux-4.4 上：
接好 eDP 屏以及 HDMI 显示器;
退出所有占用 /dev/dri/card0 的程序;
编译 modetest
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$ git clone https:
//gitlab.freedesktop.org/mesa/drm
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$ apt-get install meson
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$ meson builddir/
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$ ninja -C builddir/ install
二、modetest 使用示例
1. 查看帮助信息
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$ modetest -h
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usage: modetest [-acDdefMPpsCvrw]
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Query options:
-
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-c list connectors
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-e list encoders
-
-f list framebuffers
-
-p list CRTCs and planes (pipes)
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-
Test options:
-
...
-
Generic options:
-
-
-d drop master after mode set
-
-M module use the given driver
-
-D device use the given device
-
-
Default is to dump all info.
2. 查看组件的信息
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$ modetest -M rockchip
-
Encoders:
-
id crtc
type possible crtcs possible clones
-
76
54 TMDS
0x00000001
0x00000000
-
78
0 TMDS
0x00000003
0x00000000
-
80
65 TMDS
0x00000002
0x00000000
-
-
Connectors:
-
...
参数说明:
-M：用于指定访问 rockchip DRM driver
关键内容：
Encoders / Connectors / CRTCs / Planes 的 id，modetest 通过 id 来用于引用这些组件。
Connectors 的 modes/props:
-
prop: 任何你想设置的参数，都可以做成 property，是 DRM 驱动中最灵活、最方便的 Mode setting 机制;
modes: 显示模式，mode 里包含分辨率/刷新率等显示相关的信息;
CRTCs 的 props;
Planes 的 formats/props;
各组件的 id：
-
$ modetest -M rockchip | cut -f1 | grep -E ^[
0
-9A-Z]\|id
-
-
Encoders:
-
id
-
90, edp encoder
-
92, hdmi encoder
-
100, dp encoder
-
Connectors:
-
id
-
91, edp connector
-
93, hdmi connector
-
101, dp connector
-
CRTCs:
-
id
-
64, vop crtc
-
83, vop crtc
-
Planes:
-
id
-
58
-
61
-
65
-
68
-
80
-
84
-
Frame buffers:
-
id
3. 在 HDMI 上显示
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$ modetest -M rockchip -s
93@
64:
1920x1080
-
$ modetest -M rockchip -s
93@
64:#
1
// 相同的效果
参数说明：
-s <connector_id>[,<connector_id>][@<crtc_id>]:[#<mode index>]<mode>[-<vrefresh>][@<format>]：用于在指定的 pipeline 上以某个 mode 显示某个 pattern 的画面。93：HDMI connector id64：某个 VOP 的 crtc id1920x1080：显示 mode;
HDMI connector 下其他可选的 mode：
-
#
0
1920x1080
60.00
-
#
1
1920x1080
59.94
-
#
2
1920x1080i
30.00
-
#
3
1920x1080i
29.97
-
...
-
#
24
640x480
60.00
-
#
25
640x480
59.94
-
#
26
720x400
70.08
显示效果：
4. 在 eDP 上显示
$ modetest -M rockchip -s 91@83:1920x1080
参数说明：
91：eDP connector id83：另外一个 VOP 的 crtc id1920x1080：显示 mode;
显示效果：
三、编写最简单的 DRM 应用
主程序：
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int main(
int argc, char **argv)
-
{
-
int fd;
-
drmModeConnector *conn;
-
drmModeRes *res;
-
uint32_t conn_id;
-
uint32_t crtc_id;
-
-
// 1. 打开设备
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fd = open(
"/dev/dri/card0", O_RDWR | O_CLOEXEC);
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-
// 2. 获得 crtc 和 connector 的 id
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res = drmModeGetResources(fd);
-
crtc_id = res->crtcs[
0];
-
conn_id = res->connectors[
0];
-
-
// 3. 获得 connector
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conn = drmModeGetConnector(fd, conn_id);
-
buf.width = conn->modes[
0].hdisplay;
-
buf.height = conn->modes[
0].vdisplay;
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-
// 4. 创建 framebuffer
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modeset_create_fb(fd, &buf);
-
-
// 5. Sets a CRTC configuration，这之后就会开始在 crtc0 + connector0 pipeline 上进行以 mode0 输出显示
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drmModeSetCrtc(fd, crtc_id, buf.fb_id,
0,
0, &conn_id,
1, &conn->modes[
0]);
-
-
getchar();
-
-
// 6. cleanup
-
...
-
-
return
0;
-
}
modeset_create_fb()：
该函数用于分配 framebuffer，目前不需要太关心，大致就是 3 个步骤：
Allocating memory;
Preparing a mapping;
Mapping memory;
运行效果：
程序运行后，eDP 屏显示全屏白色，等待用户输入按键；当用户按下任意按键后，程序退出，显示黑屏。
四、DRM 应用如何呼叫到 Rockchip DRM driver？
drmModeSetCrtc() 到 CRTC driver：
每一个 DRM CRTC Driver(例如 Rockchip VOP driver) 里都会定义一个 struct drm_crtc_funcs 结构体，其中的 .set_config 都指向 drm_atomic_helper_set_config()，接下来就是 DRM core 开始工作了。
五、相关参考
小龙兄的博客：https://blog.csdn.net/hexiaolong2009/article/details/83721242
nvidia 的文档：https://docs.nvidia.com/drive/nvvib_docs
Linux man 手册：man 7 drm
思考技术，也思考人生
要学习技术，更要学习如何生活。
你和我各有一个苹果，如果我们交换苹果的话，我们还是只有一个苹果。但当你和我各有一个想法，我们交换想法的话，我们就都有两个想法了。
对 嵌入式系统 (Linux、RTOS、OpenWrt、Android) 和 开源软件 感兴趣，关注公众号：嵌入式Hacker。
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