Mesa 和 Linux graphic stack 簡介

前陣子提到 PRIME 技術，今天把更多相關知識補齊。

以下大多是從[1]這篇文章所做的摘要。

graphic stack 的「演化」

• 2D: 透過 X server 來控制硬體（螢幕上畫圖等，rendering）。參考下面的「X window 架構」
• 3D: 使用 OpenGL 實作的應用程式透過 X server 來控制硬體、rendering。這叫 indirect rendering (相對於 direct rendering 的一個詞彙)。參考下面的 「GLX 架構」
• 3D + DRI (Direct Rendering Infrastructure): 使用 OpenGL 實作的應用程式不透過 X server 來控制硬體、rendering。

X window 架構

• X client 控制資料運算、X server 控制硬體。（注意一台 ssh server 是透過 X client 和某處的 X server 溝通，不要混淆了一般的 server 詞彙涵義和 X server 的「server」）
• X client 透過 X11 protocol 和 X server 溝通，實作是 Xlib。
• X server 透過 DDX (device-dependent X) driver 和硬體溝通。

GLX 架構 / Indirecting Rendering

• Hardware --> OpenGL --> OpenGL API --> libGL.so--> OpenGL application，但這條路在中間還有 X server 的時候會不通，因此用 GLX 來串連。
• OpenGL application --> GLX --> X server --> GLX driver --> kernel
• 效率會因為多一層要通過 X server 就會比較差，因此有 DRI 架構

DRI 架構

• 上面的 in-directing rendering 效率較差，因此試試 directing rendering
• Hardware --> kernel (DRM) --> OpenGL DRI driver --> OpenGL / libGL.so --> OpenGL application
• DRM 可以說是 DRI 在 kernel 面向的實作，包括有給 userspace 呼叫的 API

MESA

有了上面的概念之後，就可以理解 Mesa 在 graphic stack 中扮演的角色了。Mesa 包括：

• 包/利用 libGL
• 基於 DRI/DRM 架構
• Mesa 面向的 GLX；原則上還是讓 X 去控制原本 X server 已經在控制的東西，例如圖形內容；Mesa 本身只是想要同步好 X server 已經在控制的內容和透過 DRI 進出的資料與運算。

[1] https://blogs.igalia.com/itoral/2014/07/