2. Linux DRM/KMS 框架基础

DRM (Direct Rendering Manager) 与 KMS (Kernel Mode Setting) 是 Linux 图形显示子系统的核心框架。在 RK3588 平台上，所有显示输出（HDMI、DP、MIPI DSI、eDP）均通过 DRM/KMS 统一管理。理解其核心对象及关系，是进行显示驱动故障排查的前提。

2.1 DRM 核心概念

DRM 框架将显示流水线抽象为五个核心对象：CRTC、Encoder、Connector、Plane 和 Framebuffer。此外，Bridge 作为可选的中间节点，常用于外接转换芯片（如 LT6911C、IT66121）。

2.2 对象关系图

下图展示了 DRM/KMS 核心对象之间的数据流与控制流关系。数据从 Framebuffer 出发，经 Plane 合成，由 CRTC 控制时序，通过 Encoder 编码，最终经 Connector 输出到显示器。Bridge 作为可选节点插入在 Encoder 与 Connector 之间。

2.3 对象绑定与拓扑

在 RK3588 上，DRM 对象通过 atomic commit 建立绑定关系。一个典型的显示拓扑如下：

1. Framebuffer 绑定到 Plane：通过 drmModeSetPlane() 或 atomic 接口设置。
2. Plane 绑定到 CRTC：每个 CRTC 可关联多个 Plane（主层、覆盖层、光标层）。
3. CRTC 绑定到 Encoder：通过 drmModeSetCrtc() 建立连接。
4. Encoder 绑定到 Connector：Encoder 与 Connector 通过 possible_clones 和 possible_crtcs 掩码匹配。
5. Bridge 插入在 Encoder 与 Connector 之间：通过 drm_bridge_add() 注册，自动参与链路。

2.4 Plane 与 Framebuffer 详解

Plane 是 DRM 中负责图层合成的硬件单元。RK3588 的 VOP (Video Output Processor) 支持多个硬件层，每个层对应一个 Plane。Framebuffer 则代表内存中的具体帧数据。

Framebuffer 的创建流程：

// 分配 dma-buf 内存
int fd = open("/dev/dri/card0", O_RDWR);
struct drm_mode_create_dumb create = {0};
create.width = 1920;
create.height = 1080;
create.bpp = 32;
ioctl(fd, DRM_IOCTL_MODE_CREATE_DUMB, &create);

// 添加 Framebuffer
uint32_t fb_id;
drmModeAddFB(fd, create.width, create.height, 24, 32,
              create.pitch, create.handle, &fb_id);

2.5 Bridge 在 RK3588 中的角色

Bridge 是 DRM 框架中用于连接 Encoder 与 Connector 的抽象层，特别适用于外接转换芯片场景。RK3588 的显示链路中，Bridge 的典型应用包括：

• HDMI 转 MIPI DSI：如 LT6911C，将 HDMI 信号转换为 MIPI DSI 驱动液晶屏。
• eDP 转 LVDS：如 SN65DSI84，将 eDP 信号转换为 LVDS 驱动老式屏。
• DP 转 HDMI 2.0：如 IT66121，用于扩展 HDMI 输出。

Bridge 的注册与链路建立：

// 在设备树中定义 bridge 节点
<span class="hljs-attr">hdmi_to_mipi_bridge: lt6911c@2b {</span>
    compatible = "lontium,lt6911c";
    reg = <0x2b>;
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&lt6911c_int>;
    interrupt-parent = <&gpio1>;
    interrupts = <RK_PA5 IRQ_TYPE_LEVEL_LOW>;
    ports {
        #address-cells = <1>;
        #size-cells = <0>;
        port@0 {
            reg = <0>;
            lt6911c_in: endpoint {
                remote-endpoint = <&hdmi_out>;
            };
        };
        port@1 {
            reg = <1>;
            lt6911c_out: endpoint {
                remote-endpoint = <&dsi_in>;
            };
        };
    };
};

2.6 对象关系总结

DRM/KMS 框架通过清晰的层次化对象管理显示流水线。在 RK3588 平台上，理解以下关系是故障排查的基础：

• 数据流：Framebuffer → Plane → CRTC → Encoder → [Bridge] → Connector → 显示器
• 控制流：用户空间通过 DRM ioctl 设置每个对象的属性，atomic commit 一次性提交所有变更。
• 调试入口：/sys/kernel/debug/dri/0/state 显示完整对象拓扑，modetest 提供用户空间验证手段。