drm_demo.c

// 文件名: drm_demo.c
// 编译: gcc drm_demo.c -o drm_demo -ldrm -lxf86drm
// 运行: 需要在纯控制台(tty)下，并以root权限执行 (sudo ./drm_demo)

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/mman.h>

#include <xf86drm.h>
#include <xf86drmMode.h>

#define WIDTH 640
#define HEIGHT 480

int main() {
    int drm_fd;
    drmModeRes *res;
    drmModeConnector *conn = NULL;
    drmModeEncoder *enc = NULL;
    uint32_t crtc_id;
    uint32_t connector_id;
    drmModeModeInfo mode;
    struct drm_mode_create_dumb creq;
    struct drm_mode_map_dumb mreq;
    uint32_t fb_id, handle;
    uint32_t *map;
    int ret;

    // 1. 打开DRM设备
    drm_fd = open("/dev/dri/card0", O_RDWR | O_CLOEXEC);
    if (drm_fd < 0) {
        perror("无法打开 /dev/dri/card0");
        return -1;
    }
    printf("成功打开DRM设备\n");

    // 2. 获取Master权限 (需要root)
    ret = drmSetMaster(drm_fd);
    if (ret) {
        perror("无法成为DRM Master，请确保以root运行且在纯控制台");
        close(drm_fd);
        return -1;
    }

    // 3. 获取资源并找到第一个可用的连接器和CRTC
    res = drmModeGetResources(drm_fd);
    if (!res) {
        perror("无法获取DRM资源");
        close(drm_fd);
        return -1;
    }

    // 找到第一个状态为"已连接"的连接器
    for (int i = 0; i < res->count_connectors; i++) {
        conn = drmModeGetConnector(drm_fd, res->connectors[i]);
        if (conn->connection == DRM_MODE_CONNECTED) {
            printf("找到已连接的连接器 ID: %d\n", conn->connector_id);
            break;
        }
        drmModeFreeConnector(conn);
        conn = NULL;
    }

    if (!conn) {
        fprintf(stderr, "未找到已连接的连接器\n");
        goto out_free_res;
    }

    // 使用连接器的第一个显示模式
    mode = conn->modes[0];
    printf("选定显示模式: %s (%dx%d)\n", mode.name, mode.hdisplay, mode.vdisplay);

    // 找到可用的编码器和CRTC
    for (int i = 0; i < res->count_encoders; i++) {
        enc = drmModeGetEncoder(drm_fd, res->encoders[i]);
        for (int j = 0; j < res->count_crtcs; j++) {
            // 检查编码器是否可能连接到这个CRTC
            if (enc->possible_crtcs & (1 << j)) {
                crtc_id = res->crtcs[j];
                printf("选定CRTC ID: %d\n", crtc_id);
                break;
            }
        }
        if (crtc_id) break; // 找到了就跳出外层循环
        drmModeFreeEncoder(enc);
        enc = NULL;
    }

    if (!crtc_id) {
        fprintf(stderr, "未找到可用的CRTC\n");
        goto out_free_conn;
    }
    connector_id = conn->connector_id;

    // 4. 创建 dumb buffer
    memset(&creq, 0, sizeof(creq));
    creq.width = WIDTH;
    creq.height = HEIGHT;
    creq.bpp = 32; // 32位色，每像素4字节
    ret = drmIoctl(drm_fd, DRM_IOCTL_MODE_CREATE_DUMB, &creq);
    if (ret) {
        perror("无法创建 dumb buffer");
        goto out_free_enc;
    }
    handle = creq.handle;
    printf("创建 dumb buffer, handle: %d, size: %ld, pitch: %d\n", handle, creq.size, creq.pitch);

    // 5. 添加帧缓冲 (framebuffer)，关联这个 buffer
    ret = drmModeAddFB(drm_fd, WIDTH, HEIGHT, 24, creq.bpp,
                       creq.pitch, handle, &fb_id);
    if (ret) {
        perror("无法添加帧缓冲 (drmModeAddFB)");
        goto out_destroy_dumb;
    }
    printf("创建帧缓冲, fb_id: %d\n", fb_id);

    // 6. 准备内存映射
    memset(&mreq, 0, sizeof(mreq));
    mreq.handle = handle;
    ret = drmIoctl(drm_fd, DRM_IOCTL_MODE_MAP_DUMB, &mreq);
    if (ret) {
        perror("无法获取 map offset");
        goto out_rm_fb;
    }

    // 7. 将 buffer 映射到用户空间
    map = mmap(0, creq.size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED,
               drm_fd, mreq.offset);
    if (map == MAP_FAILED) {
        perror("mmap 失败");
        goto out_rm_fb;
    }

    // 8. 绘制：将整个屏幕填充为红色 (ARGB格式，A为0)
    // 注意：以 uint32_t 指针操作，循环赋值
    for (int j = 0; j < (creq.size / 4); j++) {
        map[j] = 0x00FF0000; // 在ARGB中，这是红色 (A=0, R=255, G=0, B=0)
    }
    printf("已绘制红色到缓冲区\n");

    // 9. 关键一步：使用 drmModeSetCrtc 激活显示
    ret = drmModeSetCrtc(drm_fd, crtc_id, fb_id,
                         0, 0, &connector_id, 1, &mode);
    if (ret) {
        perror("drmModeSetCrtc 失败，无法开启显示");
        goto out_munmap;
    }
    printf("CRTC设置成功，画面应该已经显示。程序将暂停10秒...\n");

    // 保持画面10秒，以便观察
    sleep(10);

    // 10. 清理工作
out_munmap:
    munmap(map, creq.size);
out_rm_fb:
    drmModeRmFB(drm_fd, fb_id);
out_destroy_dumb:
    // 销毁 dumb buffer
    struct drm_mode_destroy_dumb dreq = {.handle = handle};
    drmIoctl(drm_fd, DRM_IOCTL_MODE_DESTROY_DUMB, &dreq);
out_free_enc:
    if (enc) drmModeFreeEncoder(enc);
out_free_conn:
    drmModeFreeConnector(conn);
out_free_res:
    drmModeFreeResources(res);
    close(drm_fd);

    printf("程序退出。\n");
    return 0;
}