缘由
什么是 KMS ?
要了解 KMS，首先要了解 DRM 。
DRM 是 Direct Rendering Manager 的缩写，最初只是用来支持 GPU 的，最初它负责：
- Initialize GPU card, load its firmware, etc.
- Share the GPU command queue between multiple Applications
- Manage the memory (allocation, access)
那时候，Mode-Setting (包括更新画面、配置 display pipeline、screen resolution、color depth、refresh rate等) 是在 Userspace 中实现的，这样做的缺点是：
- Rendering 和 Mode-Setting 会发生竞争;
- 不统一，缺少抽象，不同的硬件平台各自为营;
后来就引入了 Kernel Mode-Setting (KMS)，其实就是将 Mode-Setting 的活移回到内核，DRM driver 即负责访问 GPU 也负责访问 Display Engine，且将 KMS 作为 DRM API 的一部分，如下图：
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目前我们关注最左边的路径就好，不用太关注 GEM、PRIME 等概念 。
图形应用是如何进行显示的？
通常，一个普通的图形应用并不会直接通过 KMS 和内核进行交互，而是先和 display server (例如给予 X11 的 Xorg, 或者基于 Wayland 的 Weston，也称 display compositor) 进行交互：将显示的图像提交给 display server， 再由 display server 负责将多个 client 图形应用的图像合成成一张图像，并将这张图像通过 KMS 的接口提交给内核 。
简而言之，就是 2 个步骤：
step1: 合成
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step2: 提交给内核
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何时要用 KMS ?
对于普通的图形应用，一般是不会直接去使用 KMS 的 。
只有一些需要 low level control 的应用需要使用 KMS，例如：
- Display servers;
- Media players，例如 Kodi，它们有自己的 KMS backend，不需要额外的 display server;
- 游戏相关的应用，例如 RetroArch，为了支持更多的平台，它们会做到不依赖 display server;
- VR、XR，它们对性能要求很严格，所以会亲自访问 KMS 以达到最小的延迟;
【对于 Display 框架，我需要了解 KMS api 吗？| Linux 驱动】既然很少直接使用 KMS，为什么还要学习它 ?
- DRM Driver 的驱动开发人员有必要了解 KMS api，这样才能理解 DRM Driver 的设计目的，从而编写出正确的驱动程序;
- 理解原理，可以协助我们定位图形应用不稳定或者性能相关的问题，尤其是嵌入式 linux 领域，显示相关的功能复杂且容易出现异常;
- 如果你想要为开源软件 Wayland 或者 Kodi 做贡献的话，则需要了解 KMS api;
- 如果你的应用对性能和延迟性要求很高的话，也需要了解 KMS api 。
要编写 KMS 程序，首先要了解 KMS 的模型 。
KMS 将硬件模块抽象成下面几个对象类型：
- Planes：图层，例如在 rockchip 平台里对应 SOC 内部 VOP 模块的 win 图层;
- CRTC：显示控制器，例如在 rockchip 平台里对应 SOC 内部的 VOP 模块;
- Encoder：输出转换器，指 RGB、LVDS、DSI、eDP、HDMI、CVBS、VGA 等显示接口;
- Connector：连接器，指 encoder 和 panel 之间交互的接口部分;
- Bridge：桥接设备，一般用于注册 encoder 后面另外再接的转换芯片，如 DSI2HDMI 转换芯片;
- Panel：泛指屏，各种 LCD、HDMI 等显示设备的抽象;
应用通过 KMS api 将这些对象连接成一条 display pipeline，最终将图像显示在屏幕上：
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KMS 有两套 api: legacy api (已过时) 和 atomic api：
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