DRM驱动分析01 - 初始化

在编译过程中，drm驱动的公共部分代码被build进入了内核中，而针对每一个显示硬件适配的驱动则可以选择编译成ko的形式。在系统启动过程中，init进程启动后，udevd会依据硬件设备信息，自动调用modprobe加载相应的ko文件。因此显示驱动执行在init进程之后，在执行的过程中会调用编译进内核的公共代码。

初始化过程

与显卡硬件进行匹配
如果显卡是PCI设备，则调用pci_register_driver函数，将pci驱动与设备进行匹配；
在PCI设备层匹配成功之后，调用drm_get_pci_dev函数，为设备注册drm_driver驱动，这个驱动是关键，整个实现的接口均在此写入；
申请drm设备空间，drm_device设备是pci设备的成员，因此在申请成功内存之后，将该设备赋值给pci设备对应的成员变量中；
初始化drm设备，初始化操作包括链表、互斥量、同时将drm驱动写入到drm设备中；还包括初始化一些子设备，涉及的函数为drm_minor_alloc(dev, DRM_MINOR_PRIMARY)；
使能pci设备，将该显卡设备进行使能；
注册drm设备
这一步是最复杂的一步，首先注册之前初始化的子设备，这里指的是DRM_MINOR_PRIMARY，注册的过程中还会初始化debug相关的一些接口，包括sys/kernel/debug/dri/目录，子设备需要用的一些接口，以及drm驱动中debugfs_init函数指针，子设备的注册就是将设备添加到全局的device链表中；然后到了最关键的一步，执行drm驱动的load回调函数，该函数通过由不同的显卡厂家来实现，一般是初始化crtc、connector等，后面会详细展开这部分；最后执行drm_modeset_register_all函数，该函数会执行plane、crtc、encoder、connector功能函数中的late_register回调函数。

关键函数

c 复制代码

int drm_modeset_register_all(struct drm_device *dev)
static int drm_minor_register(struct drm_device *dev, unsigned int type)
int drm_dev_register(struct drm_device *dev, unsigned long flags)
struct drm_device *drm_dev_alloc(struct drm_driver *driver, struct device *parent)
int drm_get_pci_dev(struct pci_dev *pdev, const struct pci_device_id *ent,struct drm_driver *driver)

上层调用过程

有两种方式，一种是libdrm库，另外一种是OpenGL。这两种是连接上层应用与底层驱动的中间件。上层应用一般可以是桌面、游戏等应用程序，通过调用中间件提供的接口操作底层驱动，X11就是一种linux下的桌面应用程序。中间件中通过系统调用的形式访问底层驱动，也就是ioctl。通过drm_ioctl函数去执行对应的底层函数。

例如上层应用要进行鼠标的操作，通常是隐藏或移动，系统调用这块对应的函数就是drm_mode_cursor2_ioctl，该函数会接收处理上层应用传递的信息，包括是移动鼠标还是隐藏鼠标，如果要移动鼠标，鼠标的坐标位置等。在该函数内会调用显卡驱动之前注册成功的cursor_set2或cursor_move回调函数，set函数是设置鼠标大小、隐藏、显示的，move回调函数是在移动鼠标时执行的，这两个回调函数挂到了crtc上。再具体到对应的显卡驱动，set或者move就会操作相关的寄存器，实现鼠标的大小更改、隐藏、移动等操作。上述就是整个鼠标操作的流程，主要是底层驱动这块的分析。

关键函数

c 复制代码

long drm_ioctl(struct file *filp,unsigned int cmd, unsigned long arg)
//drm_ioctls[]数组
DRM_IOCTL_DEF(DRM_IOCTL_MODE_CURSOR2, drm_mode_cursor2_ioctl, DRM_MASTER|DRM_UNLOCKED)
int drm_mode_cursor2_ioctl(struct drm_device *dev,void *data, struct drm_file *file_priv)
static int drm_mode_cursor_common(struct drm_device *dev,
                    struct drm_mode_cursor2 *req,
                    struct drm_file *file_priv)

总结

上述是简要的驱动初始化过程，由PCI驱动发起，在初始化的过程中会去调用具体的drm驱动的load回调函数，完成特定显卡硬件的初始化，这部分针对不同的硬件会有所差异，后面单独说这部分。上面的过程是一个通用的过程，每一个驱动都是这个流程。