DRM KMS 子系统（3）CRTC

文章目录

[1. 简述](#1. 简述)
2.硬件框图
[3. Display timings](#3. Display timings)
[4. Page flipping](#4. Page flipping)

1. 简述

CRTC代表CRT控制器（Cathode Ray Tube Controller），Linux内核显示架构的核心组件，负责管理显示时序、分辨率和刷新率等关键参数。它作为显示管道的中枢，将帧缓冲区（Framebuffer）的内容与硬件显示设备连接起来，确保图像正确输出。通过struct drm_crtc_funcs and struct和drm_crtc_helper_funcs两个接口实现

c 复制代码

struct drm_crtc_funcs {
	[...]
	int (*set_config)(struct drm_mode_set *set);
	int (*page_flip)(struct drm_crtc *crtc,
	struct drm_framebuffer *fb,
	struct drm_pending_vblank_event *event, uint32_t flags);
	[...]
};

set_config负责配置以下以下几个东西：

更新被扫描的帧缓存
配置显示模式如时序、分辨率等
连接connectors/encoders到CRTC

c 复制代码

struct drm_crtc_helper_funcs {
	[...]
	int (*mode_set)(struct drm_crtc *crtc,
	struct drm_display_mode *mode,
	struct drm_display_mode *adjusted_mode,
	int x, int y,
	struct drm_framebuffer *old_fb);
	[...]
};

2.硬件框图

CRTC从DRM Framebuffer和Planes获取图像数据，经图像/视频时序控制，完成流的转化并输出到编码器。上图AXI Video Direct Memory Access 对应DRM Framebuffer，其余为CRTC控制部分，包括video timing controller（时序部分）。

3. Display timings

自阴极射线管（CRT）显示器诞生以来，显示内容的更新方式变化不大（尽管技术已不断演进）。显示需要至少3个信号：

像素时钟（Pixel Clock）：驱动像素流（每个时钟周期更新一个像素）
垂直同步（VSYNC）：垂直同步信号，在每帧图像的开始有效
水平同步（HSYNC）：水平同步信号，在每行像素的开始有效

4. Page flipping

page_flip 负责给帧更新排队

c 复制代码

struct drm_crtc_funcs {
	[...]
	int (*page_flip)(struct drm_crtc *crtc,
	struct drm_framebuffer *fb,
	struct drm_pending_vblank_event *event,
	uint32_t flags);
	[...]
};

帧将会在下一个VBLANK信号(两帧间隔时间)更新
一次只更新一帧
如果"翻页"已经在排队，将返回EBUSY
"翻页"完成（2帧都实际划过了）将会有事件通过到用户
完整的图像为1
撕裂(Tearing effect)过程为2>3>4：指针指向了2，画了一半的3被更新到显示将是不完整的图，4才画完整
翻页更新帧(page flipping)过程：翻页前指向5，在6时直接指向已经绘画完成的9，将不会出现半成品的撕裂效果