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图形驱动框架

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linux图形显示框架

环境配置及依赖​

Kernel​

进入 Linux Kernel 源码目录，在 config 中启用 PowerVR：

CONFIG_POWERVR_ROGUE=y # 启用 PowerVR Rogue

也可通过 make menuconfig 在图形界面中启用。在 Device Drivers -> Graphics support -> PowerVR GPU 路径下，选择 PowerVR GPU 选项：

<*>   Lontium LT9711 DSI to DP
< > null drm disp
<*> PowerVR GPU # 启用 PowerVR GPU
[ ] Enable legacy drivers (DANGEROUS)  ----
    Frame buffer Devices  --->

PVR DDK​

由于版权限制，PVR GPU 的 DDK（Device Development Kit）无法直接提供。用户层闭源代码以 so 动态库形式提供 OpenGLES、Vulkan 和 OpenCL API。

在 bianbu-linux 和 bianbu-desktop 上开启 PVR GPU 驱动的方式如下：

bianbu-linux​

在编译 buildroot 时，将配置文件中启用：

BR2_PACKAGE_IMG_GPU_POWERVR=y

或通过 make menuconfig 手动勾选： External options -> Bianbu config -> img-gpu-powervr

[*] rtk hciattach
    *** spacemit mpp package ***
-*- spacemit mpp
[*] img-gpu-powervr # 启用 img-gpu-powervr
    Output option (Wayland)  --->
[ ]   install examples

bianbu-desktop​

由于涉及版权问题，闭源 GPU 代码以 .so 动态库形式通过 img-gpu-powervr deb 包提供。 用户可通过以下命令安装 PVR GPU 驱动程序：

sudo apt install img-gpu-powervr

注意：GPU 驱动分为 内核层驱动 和 用户层驱动，二者版本必须保持一致，否则可能导致 GPU 功能异常。

查看版本方法：

  # 查看内核层驱动
  ➜  ~ journalctl -b | grep "Initialized pvr"
  11月 21 14:11:37 spacemit-k1-x-MUSE-Pi-board kernel: [drm] Initialized pvr 24.2.6603887 20170530 for cac00000.imggpu on minor 1 # 版本为24.2
  # 查看用户层驱动
  ➜  ~ dpkg -s img-gpu-powervr
  Package: img-gpu-powervr
  Status: install ok installed
  Priority: optional
  Section: graphics
  Installed-Size: 70314
  Maintainer: bianbu <bo.deng@spacemit.com>
  Architecture: all
  Version: 24.2-6603887bb1 # 版本为24.2

Mesa3D​

Mesa3D 提供 OpenGL ES API 接口及软件渲染实现。它向上对接应用程序对 OpenGL ES 渲染 API 的调用，向下对接 PowerVR GPU 驱动。

bianbu-linux​

在配置文件中启用以下选项，以使能 Mesa3D：

  Symbol: BR2_PACKAGE_MESA3D [=y]
  Symbol: BR2_PACKAGE_MESA3D_DRIVER [=y] 
  Symbol: BR2_PACKAGE_MESA3D_GALLIUM_DRIVER [=y]
  Symbol: BR2_PACKAGE_MESA3D_GALLIUM_DRIVER_PVR [=y]
  Symbol: BR2_PACKAGE_MESA3D_GBM [=y]
  Symbol: BR2_PACKAGE_MESA3D_OPENGL_EGL [=y]

或在 make menuconfig 中手动勾选： Target packages -> Graphic libraries and applications -> mesa3d

  -*-   Gallium pvr driver
  *** Gallium VDPAU state tracker needs X.org and gallium drivers r300, r600, radeonsi or nouveau ***
  *** Vulkan drivers ***
  *** Off-screen Rendering ***
  [ ]   OSMesa (Gallium) library
        *** OpenGL API Support ***
  -*-   gbm
  *** OpenGL GLX support needs X11 ***
  -*-   OpenGL EGL
  [ ]   OpenGL ES

bianbu-desktop​

调用 PowerVR GPU 硬件依赖于 bianbu 源上的 Mesa deb 包，并按以下顺序进行安装：

      "libgl1-mesa-dev_*_riscv64.deb"
      "libegl1-mesa_*_riscv64.deb"
      "libegl1-mesa-dev_*_riscv64.deb"
      "libglapi-mesa_*_riscv64.deb"
      "libgbm1_*_riscv64.deb"
      "libgbm-dev_*_riscv64.deb"
      "libegl-mesa0_*_riscv64.deb"
      "libgl1-mesa-dri_*_riscv64.deb"
      "libgles2-mesa_*_riscv64.deb"
      "libgles2-mesa-dev_*_riscv64.deb"
      "libgl1-mesa-glx_*_riscv64.deb"
      "libglx-mesa0_*_riscv64.deb"
      "libosmesa6_*_riscv64.deb"
      "libosmesa6-dev_*_riscv64.deb"
      "libwayland-egl1-mesa_*_riscv64.deb"
      "mesa-common-dev_*_riscv64.deb"

同时需要安装 libglvnd：

  sudo apt install libglvnd

其它​

BlobCache 使用​

GPU 的 BlobCache 是一种用于存储和重用 GPU 编译结果的数据缓存机制。这种缓存机制旨在提高性能，减少重复计算和数据传输的时间，从而加快渲染速度。

配置方法

  1. 打开配置文件：

    vim /etc/powervr.ini

  2. 设置如下, 即可启用 BlobCache 功能

[default]
EnableBlobCache=1 # 启用 BlobCache 功能

[mpv]
EnableWorkaroundMPVScreenTearing=1

[totem]
EnableWorkaroundMPVScreenTearing=1

[gst-launch-1.0]
EnableWorkaroundMPVScreenTearing=1

3.2 GPU 节点调试​

通过对 GPU 节点的监控，可以实时查看 GPU 的运行状态：

~ su
~ cd /sys/kernel/debug/pvr/
~ watch cat status (按 Ctrl + C 退出)

如下所示：

Every 2.0s: cat status                                    spacemit-k1-x-deb1-board: Thu Nov 28 09:00:00 2024

Driver Status:   OK

Device ID: 0:128
Firmware Status: OK
Server Errors:   24
HWR Event Count: 0
CRR Event Count: 0
SLR Event Count: 0
WGP Error Count: 0
TRP Error Count: 0
FWF Event Count: 0
APM Event Count: 0
GPU Utilisation: 0%
DM Utilisation:  VM0
           2D:   0%
         GEOM:   0%
           3D:   0%
          CDM:   0%
          RAY:   0%
        GEOM2:   0%