什么是KMS —— 内核模式设置

DRM 管得宽，内部是分工的。KMS 全称是 Kernel Mode Setting（内核模式设置），它就是 DRM 里面专门负责“把画面送上屏幕”的那个大总管。

在 KMS 出现之前，设置屏幕分辨率、色彩深度这些活儿，都是在用户态运行的程序（比如早期的 X Server）在干。这就导致开机的时候，从内核启动的企鹅 Logo 切换到图形桌面时，屏幕经常会闪烁、花屏或者黑一下；而且如果用户态的显示程序崩了，显卡硬件就卡死在那里，连个错误终端都切不出来。后来大家觉得这太坑了，就把这部分“硬件模式设置”的权力直接收编进了内核里，这就是 KMS。

要理解 KMS 怎么干活，看这张经典的内核层流水线图最直接：

KMS 把复杂的显示硬件抽象成了几个核心组件，你在屏幕上看到的每一帧画面，都是顺着这条管线流出来的：

• Plane（图层） 这玩意儿相当于硬件级别的图层。比如你在跑系统 UI 的同时，底下还放着个视频。KMS 可以分配两个不同的 Plane，一个放 UI 界面的显存（Framebuffer），一个直接接视频解码出来的数据。这两个图层在底层硬件直接叠加混合，完全不需要消耗 CPU 去算透明度。
• CRTC（CRT 控制器） 虽然名字里带着古老的 CRT（大头显示器），但现在它代表的是显示控制器（像在咱们平时搞的 Rockchip 芯片里，它对应的物理硬件叫 VOP，Video Output Processor）。CRTC 是这条流水线的大脑，负责把 Plane 里的像素数据读出来，按照设定的分辨率和刷新率（时序）往后发。
• Encoder（编码器） CRTC 吐出来的是芯片内部原始的数字像素数据，外面的屏幕接口可不认识。Encoder 的任务就是做翻译。比如你要接 HDMI 屏幕，Encoder 就把数据转成 TMDS 信号；要是接板子上的 MIPI 屏幕，就转成 DSI 信号。
• Connector（连接器） 这就是最后那道物理关卡，代表了板子上的接口（比如 HDMI 母座、eDP 排线座）。它不仅负责往外传画面，还负责通过 I2C 针脚去读外接显示器的 EDID 数据，这样 KMS 就能知道你插上的屏幕到底支持 1080P 还是 4K。