1.视频和视频帧：Intel GPU（核显）的源码编解码故事
2.Gentoo linux 配置nvidia显卡，安装timeshift，源码安装steam方法总结
3.RK3399 探索之旅 / Display 子系统 / 基础概念
4.1.Wayland介绍

视频和视频帧：Intel GPU（核显）的源码编解码故事

       一般提及基于“显卡或多媒体处理芯片对视频进行解码”为硬解码，本文将探讨如何利用Intel的源码核显，即集成GPU实现硬解码。源码提及QSV，源码游戏管家源码全称为Quick Sync Video，源码Intel在年发布Sandy Bridge CPU时，源码一同推出了这项基于核显进行多媒体处理，源码包括视频编解码的源码技术。集成核显，源码官方称HD Graphics，源码最早在Sandy Bridge前一代制程已推出，源码但性能提升及充分发挥在Sandy Bridge时期。源码Haswell及后续制程发布更高级的源码Iris架构。最近Intel宣布将开发独立显卡，核显发展具体走向未知。

       接手QSV项目时，预期会有很多相关资料，实则相反。因此，将记录自己学习过程。

       本文将介绍：

       I. Intel的核显（集成GPU）：

       了解核显很有必要，几个月前，作者对CPU的认识还停留在“南北桥”架构。以下内容若有不准确之处，欢迎指正。

       查看Gen CPU结构图，首先看CPU核心部分。在整块CPU芯片中，核显占比不小，算力不容小觑。在没有独立显卡的java源码回收笔记本上，可以运行大量大型游戏，虽偶有卡顿、掉帧情况，整体表现已相对不错。

       接下来，看官方给出的GPU内部结构图。GPU内部远比图上所示复杂，图中介绍的仅为部分Subslice芯片结构。GPU分为Slice部分和Un-Slice部分，Slice部分已介绍，接下来介绍Un-Slice部分。

       作者找到了一张图，展示了在MFF上进行视频处理的流程：1) 首先在MFX/VDBOX模块上进行编解码；2) 接着送到VQE/VEBOX上做图像增强和矫正处理；3) 然后送到SFC上做scale和transcode；4) 最后送出到显示屏上展示。是否完全正确，作者这里做个记录。

       推荐知乎文章《转》Intel Gen8/Gen9核芯显卡微架构详细剖析，深入浅出，关于thread dispatch的说明即出自该文。

       最后，总结Intel集成GPU/核显结构图。

       注意，这是skylake架构下的GT2/GT3/GT4 GPU结构图，X数字越大，集成的Slice和Unslice芯片更多，能力越强，价格也更高。

       II. Quick Sync Video（QSV）技术：

       QSV是Intel推出的将视频处理任务直接送到GPU上进行专门负责视频处理的硬件模块处理的软件技术。与CPU或通用GPU上的视频编码不同，QSV是处理器芯片上的专用硬件核心，这使得视频处理更为高效。

       要了解QSV如何驱动GPU的MFF，首先看官方Intel® Video and Audio for Linux上的源码生成界面图。在介绍QSV之前，提及Intel在FFmpeg上提供的插件，包括ffmpeg-qsv、ffmpeg-vaapi和ffmpeg-ocl。详细描述如下：

       · FFmpeg-vaapi提供基于低级VAAPI接口的硬件加速，在VA API标准下在Intel GPU上执行高性能视频编解码器、视频处理和转码功能。

       · FFmpeg-qsv提供基于Intel GPU的硬件加速，基于Intel Media SDK提供高性能视频编解码器、视频处理和转码功能。

       · FFmpeg-ocl提供基于工业标准OpenCL在CPU/GPU上的硬件加速，主要用于加速视频处理过滤器。

       接下来，介绍QSV在ffmpeg2.8及以上版本的支持，经过MSDK、LibVA、UMD和LibDRM。分层进行分析：

       · MSDK：Intel的媒体开发库，支持多种图形平台，实现通用功能，可用于数字视频的预处理、编解码和不同编码格式的转换。源码地址为Intel® Media SDK，在Linux平台上编译使用。

       · VA-API：Video Acceleration API，提供类unix平台的视频硬件加速开源库和标准。Intel源码地址在Intel-vaapi-driver Project，在Linux平台上使用。

       · UMD：User Mode Driver的缩写，指VA-API Driver。Intel提供了两个工具：intel-vaapi-driver 和 intel-media-driver，推荐使用后者。加盟运营源码

       · LibDRM：Direct Rendering Manager，解决多个程序协同使用Video Card资源问题，提供一组API访问GPU。与VA-API，LibDRM是一套通用的Linux/Unix解决方案。

       · Linux Kernel：Intel的Kernel是i driver，描述了libDRM和Kernel Driver之间的关系。

       至此，整个关系图较为清晰。

       III. FFMPEG+QSV解码：

       QSV硬解的任务主要包括：

       关于3-4步操作的详细实现，底层库会帮助完成。但作为一个优秀的工程师，研究FFMPEG源码依然十分重要。接下来，介绍如何使用FFmpeg API中的h_qsv解码器插件。

       提及FFmpeg命令行使用方法，推荐阅读官方资料《QuickSync》或《Intel_FFmpeg_plugins》。

       关于示例代码，作者曾遇到许多坑，总结为：多数中文博客不可靠，官方demo最可信。官方代码提供了两份可用：qsvdec.c和hw_decode.c。作者最早使用的是第一段代码，核心部分如下：

       然而，这段代码存在问题。测试发现，对于赛扬系列一款CPU，在p视频上MSDK达到fps，理论上h_qsv平台上限也应为fps，但实际测试不到fps。排查后发现是av_hwframe_transfer_data()性能较弱。

       最终，广告源码图片与Intel一起解决了性能问题。那么，性能提升方案为何是GPU-COPY技术做Memory-Mapping？

       解释GPU和CPU渲染图像的过程，包括坐标系转化、纹理叠加等，仅需了解两点：

       后者的数据组织方式能充分利用GPU的并行特性，加速图像处理、渲染。尽管存在一些纹理叠加的技术难题，但性能提升足以补偿。

       接下来，解释Memory-Mapping：从Intel CPU架构图中可见，GPU和CPU位于同一芯片上，各自寄存器/缓存区有限，视频数据主要存储在内存上。GPU和CPU的数据组织方式不同，同一帧数据存于内存同一位置，数据格式不同，因此需要做Memory-Mapping。Memory-Mapping相较于Memory-Copy，减少了数据从内存区域A移动到区域B的操作，已经是优化。进一步优化：GPU完成Memory-Mapping以及数据从GPU到内存和CPU的操作。

       在av_hwframe_transfer_data()内部，Memory-Mapping由CPU完成，性能受限于CPU，只能并行。修改后，整体性能从不到fps提升至fps，虽然与理想fps仍有差距，但满足性能需求。

       据悉，Intel将在FFmpeg 4.3开源出这个解决方案。

       写在后面：

       了解GPU底层对应用开发人员帮助不大，毕竟了解芯片布线的重新设计、制程工艺提升、GPU-COPY技术的数据I/O提升等，也不能做什么。最终，芯片架构是芯片工程师的事，底层逻辑实现是嵌入式工程师的事。应用开发人员无法做出实质贡献，但作为知识库扩充或休闲阅读，了解也无妨。

       希望有机会接触CUDA的编解码，深入学习N卡设计。

       感谢因《视频和帧》系列文章结识的朋友，热心指出文章描述不准确的地方。文中如有不严谨之处，欢迎指正。

Gentoo linux 配置nvidia显卡，安装timeshift，安装steam方法总结

       在Gentoo Linux中配置Nvidia显卡并安装timeshift和Steam的详细步骤如下：

       Nvidia显卡配置

       以root或sudo权限操作，前提是你已经安装了Gentoo的桌面环境。

       首先，从官网获取内核源码并安装：`emerge --ask sys-kernel/gentoo-sources`

       选择内核：`eselect kernel list eselect kernel set 1`

       可选地，使用genkernel自定义内核配置：`emerge --ask sys-kernel/genkernel`

       禁用nouveau显卡：创建配置文件`/etc/modprobe.d/blacklist.conf`并添加相关blacklist语句。

       配置显卡驱动：修改`/etc/portage/make.conf`以指定支持的显卡类型（如Intel和Nvidia）。

       安装相关驱动：分别执行`emerge`命令安装Nvidia和AMD驱动。

       timeshift安装

       安装必要的软件包：`emerge app-eselect/eselect-repository dev-vcs/git`

       启用timeshift：`eselect repository enable guru`，同步包列表：`emaint sync -r guru` 或 `emerge --sync`

       将timeshift添加至keywords：`nano /etc/portage/package.keywords`，然后安装`emerge app-backup/timeshift --autounmask-write`。

       Steam安装

       为Steam安装做准备：修改`/etc/portage/make.conf`，临时添加`USE=" -gpm "`。

       安装必要的依赖，如ncurses：`emerge sys-libs/ncurses`

       移除临时的`-gpm`：`use="-gpm"`

       添加Steam存储库：`eselect repository enable steam-overlay` 或 `layman -a steam-overlay`，同步存储库：`emaint sync -r steam-overlay` 或 `emerge --sync`

       添加Steam相关的use和keywords：`nano /etc/portage/package.accept_keywords/steam` 和 `/etc/portage/package.keywords`。

       AMD显卡用户还需额外设置：`echo "x-libs/libdrm video_cards_radeon" >> /etc/portage/package.use/list`

       最后，安装Steam相关应用：`emerge games-util/steam-launcher games-util/steam-meta`，重启系统后，Steam即可正常运行。

RK 探索之旅 / Display 子系统 / 基础概念

       深入探索RK显示子系统基础概念，了解驱动开发的关键点。

       驱动框架构建者们在多年经验中累积的代码，让Linux驱动开发变得复杂而有深度。定位学习驱动开发时，建议先从整体把握，再适当地填充细节。从使用者的角度出发，思考如何更好地应用驱动框架，可能会带来更好的学习效果。

       作为一位新手，我记录下自己的一些想法和学习心得，欢迎各位指正。

       一、基础概念

       1. Linux的两种显示方案

       2. DRM/KMS基础概念

       DRM subsystem包含DRM driver、KMS等部分，DRM driver负责使能Display engine，类似于FBDEV的加强版。KMS中组件包括GPU、display、display connector等，共同构成显示pipeline。

       二、了解硬件信息

       查阅芯片手册，如RK，了解其VOP数量及支持的显示接口。确定单板的显示接口，如NanoPC T4，以便驱动工程师根据上层业务需求，使能连接在接口上的Panel。

       三、查看单板的设备树

       NanoPC-T4设备树显示display相关节点，如vopl、vopb、edp、panel、hdmi、dsi等，每个节点都具备特定功能，如显示、接口等。

       四、查看Rockchip的DRM Driver

       掌握驱动路径，理解DRM driver的probe流程。通过官方提供的图示，了解DRM框架组件的关联方式，进行更细致的源码分析。

       五、辅助调试的工具

       利用sysfs查看显示状态，调整DRM log等级以优化调试。libdrm/modetest提供测试程序，用于查询设备支持状况和进行基本显示测试。

       六、思考技术与人生

       学习技术的同时，思考如何更好地生活，与他人分享想法，共同成长。对嵌入式系统感兴趣，关注公众号：嵌入式Hacker。文章价值所在，不妨点个在看和赞。

1.Wayland介绍

       Wayland简介

       Wayland是Unix系统中的下一代显示服务器，由Xorg-Server的开发者设计和构建。它提供了一种将应用程序窗口呈现在用户屏幕上的方式，为使用过X的读者带来了惊喜，为新手提供了灵活强大的图形构建系统。本书将帮助读者深入了解Wayland的概念、设计和实现，提供构建Wayland客户端和服务端应用的工具。理解Wayland的直观设计选择将带来许多“啊哈！”的时刻。欢迎加入开源图形的未来！

       注意：当前版本包含第1-章的内容，后续部分仍在开发中。

       待办事项：

       关于本书

       本作品采用知识共享署名-相同方式共享4.0国际许可协议。源代码可在此获取。

       关于作者

       Drew DeVault通过构建sway，成功进入Wayland世界，这是i3窗口管理器的流行克隆。如今，sway是最受欢迎的平铺Wayland合成器，拥有大量用户、提交次数和影响力。Drew通过启动wlroots回报了Wayland社区，这是一个构建Wayland合成器的开放、可组合的模块，成为数十个独立合成器的基础。

       1.1 高层设计

       计算机由输入设备和输出设备组成，分别用于接收和显示信息。输入设备包括键盘、鼠标等；输出设备通常以显示器的形式呈现，适用于桌面、笔记本或移动设备。Wayland合成器负责将输入事件分派给适当的应用程序窗口，并在输出设备上显示它们。

       1.2 目标与目标受众

       本书旨在使读者全面了解Wayland协议及高级应用，掌握核心协议和协议扩展知识。本书主要面向客户端开发者，同时也为合成器开发者提供实用性信息。本书聚焦于协议和libwayland，不包含所有Linux桌面组件的详细信息，如libdrm、libinput等。

       1.3 Wayland软件包中有什么

       安装Linux发行版中的"wayland"时，通常会安装libwayland-client、libwayland-server、wayland-scanner和wayland.xml等组件。这些组件代表了流行的Wayland协议实现，本书适用于任何Wayland实现。

       方式协议由XML文件定义，包含了核心Wayland协议的高级规范。wayland-scanner工具用于处理XML文件生成代码，libwayland客户端和服务端库实现了线路协议，提供了处理Wayland数据结构的工具。