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DRM Direct Show 使用指南

本文档基于瑞芯微官方文档 Rockchip_Developer_Guide_DRM_Direct_Show_CN.pdf（V1.0.0, 2022-03-01）整理，介绍基于 Rockchip DRM 显示驱动框架的内核态直接显示接口。

适用范围
  • 芯片平台：RK356X / RK3588
  • 内核版本：Linux kernel 5.10 及以上
  • 读者对象：技术支持工程师、软件开发工程师

一、概述​

DRM Direct Show 是 Rockchip DRM 驱动提供的内核态直接送显示接口，主要用于：

  • 快速影像显示
  • Kernel Logo 显示
  • 自动测试场景
默认关闭

该功能默认关闭，需通过内核配置开启。

二、内核配置​

开启 Direct Show 功能：

 CONFIG_DRM_ROCKCHIP=y
+CONFIG_ROCKCHIP_DRM_DIRECT_SHOW=y

开启自动测试（可选）：

 CONFIG_ROCKCHIP_DRM_DIRECT_SHOW=y
+CONFIG_ROCKCHIP_DRM_SELF_TEST=y

三、API 说明​

3.1 获取 DRM 设备​

struct drm_device *rockchip_drm_get_dev(void);

获取 DRM 设备实例，后续所有操作都需要用到。

3.2 申请内存​

int rockchip_drm_direct_show_alloc_buffer(
    struct drm_device *drm,
    struct rockchip_drm_direct_show_buffer *buffer
);

输入参数：

变量说明
widthbuffer 宽度（Pixel）
heightbuffer 高度（Pixel）
pixel_format像素格式（参考 drm_fourcc.h）
flag内存类型：0=离散非连续，ROCKCHIP_BO_CONTIG=连续内存

输出参数：

变量说明
bpp每像素 bit 数
pitch[3]虚宽（按格式对齐）
vir_addr[3]内核态虚拟地址
phy_addr[3]物理地址
rk_gem_objDRM GEM 对象
fbDRM framebuffer 对象
dmabuf_fdexport 出来的 dmabuf fd
多 plane 说明
  • RGB 格式使用 pitch[0] / vir_addr[0] / phy_addr[0]
  • NV12 格式（2 plane）使用 [0] 和 [1]
  • 3 plane 格式使用 [0]、[1]、[2]

3.3 获取 CRTC​

struct drm_crtc *rockchip_drm_direct_show_get_crtc(struct drm_device *drm);

获取当前正在使用的 CRTC（即 Video Port）。

3.4 获取 Plane​

struct drm_plane *rockchip_drm_direct_show_get_plane(
    struct drm_device *drm,
    char *name
);

根据名称获取指定图层（plane），如：

plane = rockchip_drm_direct_show_get_plane(drm_dev, "Esmart0-win0");

3.5 提交显示​

int rockchip_drm_direct_show_commit(
    struct drm_device *drm,
    struct rockchip_drm_direct_show_commit_info *commit_info
);

commit_info 参数：

变量说明
crtc指定的 CRTC
plane指定的 Plane
buffer显示 buffer
top_zposfalse=默认配置，true=设定最顶层
src_x/src_y/src_w/src_hbuffer 中显示区域的偏移和大小
dst_x/dst_y/dst_w/dst_h屏幕上显示的位置和大小

3.6 关闭图层​

int rockchip_drm_direct_show_disable_plane(
    struct drm_device *drm,
    struct drm_plane *plane
);

关闭指定图层的显示。

3.7 释放内存​

void rockchip_drm_direct_show_free_buffer(
    struct drm_device *drm,
    struct rockchip_drm_direct_show_buffer *buffer
);

释放 buffer 内存资源。

四、使用流程​

1. 获取 DRM 设备
      ↓
2. 申请 buffer（指定格式和大小）
      ↓
3. 向 buffer 中绘制图像
      ↓
4. 获取 CRTC 和 Plane
      ↓
5. 提交显示（commit）
      ↓
6. （可选）关闭图层
      ↓
7. 释放内存

五、自动测试用例​

开启 CONFIG_ROCKCHIP_DRM_SELF_TEST 后，内核会加载 DRM 自动测试程序：

  • 作为开发者使用 Direct Show 的参考示例
  • 作为 DRM 驱动的自动测试程序
  • 可输出各种测试图案验证显示通路

六、Kernel Logo 显示方案​

部分产品没有使用官方 U-Boot 或无法开启 U-Boot logo，但需要 Kernel Logo 显示，可通过修改 Direct Show 自测试程序实现：

6.1 修改步骤​

  1. 准备 Logo 图片 — 使用 bmp2hex 工具将 BMP 文件转为 C 数组，保存为 kernel_logo_img.h

  2. 修改自测试代码 rockchip_drm_self_test.c：

-#define USE_BUFFER_NUM 2
+#define USE_BUFFER_NUM 1
 #define BUFFER_WIDTH  652
 #define BUFFER_HEIGHT 268
 #define BUFFER_FORMAT DRM_FORMAT_RGB565
-#if 1   /* for self test pattern */
+#if 0   /* for self test pattern */
  1. 调整参数 — 根据实际图片修改 BUFFER_WIDTH、BUFFER_HEIGHT、BUFFER_FORMAT

6.2 bmp2hex 工具​

可从 Rockchip Redmine 搜索 bmp2hex 获取： https://redmine.rock-chips.com/documents/97

参考资料​

  • 原始文档：Rockchip_Developer_Guide_DRM_Direct_Show_CN.pdf V1.0.0
  • 瑞芯微官网：www.rock-chips.com