一：概述
前面在介绍了显示模式设置（分辨率，刷新率）之后，本文继续分析下，显示区域的绘制，详细看看虚拟机的画面是如何由QXL显卡绘制出来的。
二：相关数据结构介绍
cpp
struct qxl_monitors_config {
uint16_t count; // 当前启用的显示器数量（head 数量）
uint16_t max_allowed; // 驱动允许的最大显示器数量，如果为 0，表示没有固定限制，由驱动动态决定
struct qxl_head heads[]; // 每个显示器的配置数组（实际大小为 count）
};
cpp
struct qxl_head {
uint32_t id; // 显示头（显示器）ID
uint32_t surface_id; // 绑定的 QXLSurface ID
uint32_t width; // 显示区域的宽度（像素）
uint32_t height; // 显示区域的高度（像素）
uint32_t x; // 在绑定 surface 上的 X 偏移（起始坐标）
uint32_t y; // 在绑定 surface 上的 Y 偏移
uint32_t flags; // 标志位，用于额外配置（比如是否启用、旋转等）
};
cpp
struct qxl_surface_id {
uint32_t surface_id; // 表示 QXL 表面（Surface）的唯一标识符。每个表面都会有一个唯一的 ID，用于区分和识别不同的表面。
};
cpp
struct qxl_image {
struct qxl_image_descriptor descriptor; // 图像的描述符，包含图像的基本信息（例如图像类型、大小等）
union { /* 可变长度的数据，根据图像类型选择使用 */
struct qxl_bitmap bitmap; // 图像数据，作为位图（bitmap）表示
struct qxl_encoder_data quic; // 图像数据，作为 QUIC 编码数据表示（用于高效传输）
struct qxl_surface_id surface_image; // 图像数据，作为表面图像的 ID 表示（指向一个渲染表面）
} u;
};
cpp
struct qxl_image_descriptor {
uint64_t id; // 图像的唯一标识符，用于标识该图像在系统中的位置
uint8_t type; // 图像类型，用于指示该图像的具体格式或用途（例如位图、编码图像等）
uint8_t flags; // 图像的标志位，通常用于表示图像的特定属性（例如是否是透明图像等）
uint32_t width; // 图像的宽度，以像素为单位
uint32_t height; // 图像的高度，以像素为单位
};
cpp
struct qxl_encoder_data {
uint32_t data_size; // 编码数据的大小，单位是字节。
uint8_t data[]; // 可变长度的编码数据，存储编码后的图像或图形数据。
};
cpp
struct qxl_palette {
uint64_t unique; // 唯一标识符，用于区分不同的调色板。每个调色板都会有一个唯一的 ID。
uint16_t num_ents; // 调色板条目的数量，即调色板中包含的颜色数。
uint32_t ents[]; // 可变长度数组，存储调色板中的颜色值。每个条目代表一个颜色，通常是32位颜色值（例如 RGBA）。
};
cpp
struct qxl_bitmap {
uint8_t format; // 位图的格式，表示图像数据的颜色深度或编码方式。
uint8_t flags; // 位图的标志字段，指示位图的附加属性或状态。
uint32_t x; // 位图的 X 坐标，表示位图左上角的位置。
uint32_t y; // 位图的 Y 坐标，表示位图左上角的位置。
uint32_t stride; // 位图每行的字节数，即图像数据的跨度。用于访问像素数据时的步长。
QXLPHYSICAL palette; // 调色板的物理地址，用于与调色板相关的数据。通常这是指向 `qxl_palette` 结构体的指针。
QXLPHYSICAL data; // 图像数据的物理地址。指向存储位图像素数据的内存区域。
};
cpp
struct qxl_surface {
uint32_t format; // 图形表面的格式（例如 RGBA，BGRA 等）
uint32_t width; // 表面的宽度
uint32_t height; // 表面的高度
int32_t stride; // 行跨度，表示表面每行数据占用的字节数
QXLPHYSICAL data; // 指向表面数据的物理地址
};
cpp
struct qxl_surface_cmd {
union qxl_release_info release_info; // 用于释放的额外信息
uint32_t surface_id; // 表面ID，标识一个具体的图形表面
uint8_t type; // 命令类型，指示是创建表面还是销毁表面
uint32_t flags; // 命令标志，可能用于控制命令的行为
union {
struct qxl_surface surface_create; // 创建表面时的相关信息
} u;
};
cpp
struct qxl_clip_rects {
uint32_t num_rects; // 包含的矩形数量
struct qxl_data_chunk chunk; // 包含矩形数据的内容
};
cpp
struct qxl_drawable {
// 释放信息，用于释放渲染资源时的管理
union qxl_release_info release_info;
// 该可绘制对象使用的表面ID
uint32_t surface_id;
// 绘制效果类型，用于标识渲染操作的效果类型（例如：透明、混合等）
uint8_t effect;
// 绘制对象类型，定义该对象的类型（例如：填充、文本、复制等）
uint8_t type;
// 标记是否是自带位图数据，如果是，则会直接使用该位图
uint8_t self_bitmap;
// 如果是自带位图，定义位图的有效区域
struct qxl_rect self_bitmap_area;
// 可绘制对象的边界框，定义了渲染的边界范围
struct qxl_rect bbox;
// 裁剪区域，定义了在渲染时应考虑的区域，超出该区域的部分将被裁剪掉
struct qxl_clip clip;
// 内存管理时间戳，用于标识该对象的渲染时间
uint32_t mm_time;
// 目标表面数组，最多支持三个目标表面
int32_t surfaces_dest[3];
// 每个目标表面的渲染区域矩形
struct qxl_rect surfaces_rects[3];
// 根据绘制类型选择不同的绘制操作，这里使用联合体来支持多种操作
union {
// 填充操作，例如使用颜色填充区域
struct qxl_fill fill;
// 不透明操作，可能表示不透明的填充区域
struct qxl_opaque opaque;
// 复制操作，将源区域复制到目标区域
struct qxl_copy copy;
// 透明操作，可能表示透明背景或区域
struct qxl_transparent transparent;
// alpha混合操作，支持透明度的混合效果
struct qxl_alpha_blend alpha_blend;
// 复制位图操作，支持特定的位图复制
struct qxl_copy_bits copy_bits;
// 复制操作的另一种形式
struct qxl_copy blend;
// 3元逻辑操作，用于图像处理中基于位的像素操作
struct qxl_rop_3 rop3;
// 描边操作，用于绘制路径的边框
struct qxl_stroke stroke;
// 文本渲染操作，用于绘制文本
struct qxl_text text;
// 黑色掩码操作，支持黑色掩码效果
struct qxl_mask blackness;
// 反转掩码操作，用于像素的反色效果
struct qxl_mask invers;
// 白色掩码操作，支持白色掩码效果
struct qxl_mask whiteness;
// 合成操作，用于合成多个图像层
struct qxl_composite composite;
} u;
};
cpp
struct qxl_cursor_header {
uint64_t unique; // 唯一标识符，标识一个光标
uint16_t type; // 光标类型（例如：标准光标、自定义光标）
uint16_t width; // 光标的宽度（以像素为单位）
uint16_t height; // 光标的高度（以像素为单位）
uint16_t hot_spot_x; // 热点位置的 X 坐标（相对于光标左上角）
uint16_t hot_spot_y; // 热点位置的 Y 坐标（相对于光标左上角）
};
cpp
struct qxl_cursor {
struct qxl_cursor_header header; // 光标的基本信息
uint32_t data_size; // 光标数据的大小
struct qxl_data_chunk chunk; // 包含光标数据的内容（例如：像素数据）
};
cpp
struct qxl_cursor_cmd {
union qxl_release_info release_info; // 释放信息，用于同步或更新
uint8_t type; // 光标操作类型（例如：设置、移动、隐藏）
union {
struct {
struct qxl_point_1_6 position; // 光标的新位置
uint8_t visible; // 光标是否可见
QXLPHYSICAL shape; // 光标形状数据
} set; // 设置光标操作
struct {
uint16_t length; // 光标轨迹的长度
uint16_t frequency; // 光标轨迹的频率
} trail; // 设置光标轨迹操作
struct qxl_point_1_6 position; // 光标的新位置（在移动或其他命令中使用）
} u;
uint8_t device_data[QXL_CURSOR_DEVICE_DATA_SIZE]; // 设备特定数据，大小为 128 字节
};
cpp
struct qxl_ram_header {
uint32_t magic; // 魔术数字，用于验证数据结构是否正确
uint32_t int_pending; // 当前挂起的中断
uint32_t int_mask; // 中断屏蔽
uint8_t log_buf[QXL_LOG_BUF_SIZE]; // 日志缓冲区，用于记录日志
struct qxl_ring_header cmd_ring_hdr; // 命令环头，用于管理命令队列
struct qxl_command cmd_ring[QXL_COMMAND_RING_SIZE]; // 命令环，用于存储具体的命令
struct qxl_ring_header cursor_ring_hdr; // 光标环头，用于管理光标队列
struct qxl_command cursor_ring[QXL_CURSOR_RING_SIZE]; // 光标环，用于存储光标命令
struct qxl_ring_header release_ring_hdr; // 释放环头，用于管理释放命令
uint64_t release_ring[QXL_RELEASE_RING_SIZE]; // 释放环，用于存储释放命令
struct qxl_rect update_area; // 更新区域，表示图形更新的区域
/* appended for qxl-2 */
uint32_t update_surface; // 更新的表面 ID，用于指定目标表面
struct qxl_mem_slot mem_slot; // 内存槽，用于分配图形内存
struct qxl_surface_create create_surface; // 表面创建结构，表示新创建的图形表面
uint64_t flags; // 标志位，用于存储相关的配置信息
/* appended for qxl-4 */
/* used by QXL_IO_MONITORS_CONFIG_ASYNC */
QXLPHYSICAL monitors_config; // 显示器配置，用于存储显示器相关的配置信息
uint8_t guest_capabilities[64]; // 客户端能力，存储与虚拟机环境相关的信息
};
cpp
/* qxl-1 compat: append only */
struct qxl_rom {
uint32_t magic; // 魔术数，用于验证这是一个有效的 QXL ROM
uint32_t id; // ROM 的唯一标识符
uint32_t update_id; // 更新标识符，用于标记 ROM 版本或更新次数
uint32_t compression_level; // 压缩级别，可能指示 ROM 数据的压缩程度
uint32_t log_level; // 日志级别，控制 QXL 驱动的日志输出详细程度
uint32_t mode; // 驱动的工作模式（qxl-1 特定）
uint32_t modes_offset; // 显示模式的偏移量，指向模式数据的位置
uint32_t num_io_pages; // I/O 页的数量，表示 ROM 中的 I/O 页数量
uint32_t pages_offset; // 页面的偏移量，指向页面数据的位置（qxl-1 特定）
uint32_t draw_area_offset; // 绘制区域的偏移量，表示绘制区域在 ROM 中的位置（qxl-1 特定）
uint32_t surface0_area_size; // 表面0区域的大小，用于描述第一个图形表面的内存大小（qxl-1 特定，名为 draw_area_size）
uint32_t ram_header_offset; // RAM 头部的偏移量，指向 RAM 头部数据的位置
uint32_t mm_clock; // 内存时钟频率，控制 RAM 访问的时序，影响性能
/* qxl-2 特有字段 */
uint32_t n_surfaces; // 表面数量，表示支持的图形表面数量
uint64_t flags; // 标志位，存储驱动的配置特性
uint8_t slots_start; // 起始槽位，内存槽位的起始位置
uint8_t slots_end; // 结束槽位，内存槽位的结束位置
uint8_t slot_gen_bits; // 槽生成位数，用于标识槽位的生成位
uint8_t slot_id_bits; // 槽 ID 位数，表示槽位的唯一标识符的位数
uint8_t slot_generation; // 槽代号，用于表示槽位的代次（内存管理、版本控制）
/* qxl-4 特有字段 */
uint8_t client_present; // 客户端存在标志，指示客户端是否存在
uint8_t client_capabilities[58]; // 客户端的能力位图，描述客户端支持的功能或特性
uint32_t client_monitors_config_crc; // 客户端显示配置的 CRC 校验和，用于验证配置的有效性
struct {
uint16_t count; // 显示器配置的数量
uint16_t padding; // 填充，保持对齐
struct qxl_urect heads[64]; // 显示器配置，最多支持 64 个显示器
} client_monitors_config; // 客户端监视器配置，描述显示器的位置和尺寸
};