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驱动开发系列57 - Linux Graphics QXL显卡驱动代码分析（四）显示区域绘制

news 来源：原创 2025/8/22 3:24:32

一：概述

前面在介绍了显示模式设置（分辨率，刷新率）之后，本文继续分析下，显示区域的绘制，详细看看虚拟机的画面是如何由QXL显卡绘制出来的。

二：相关数据结构介绍

struct qxl_monitors_config {uint16_t count;         // 当前启用的显示器数量（head 数量）uint16_t max_allowed;   // 驱动允许的最大显示器数量，如果为 0，表示没有固定限制，由驱动动态决定struct qxl_head heads[]; // 每个显示器的配置数组（实际大小为 count）
};

struct qxl_head {uint32_t id;           // 显示头（显示器）IDuint32_t surface_id;   // 绑定的 QXLSurface IDuint32_t width;        // 显示区域的宽度（像素）uint32_t height;       // 显示区域的高度（像素）uint32_t x;            // 在绑定 surface 上的 X 偏移（起始坐标）uint32_t y;            // 在绑定 surface 上的 Y 偏移uint32_t flags;        // 标志位，用于额外配置（比如是否启用、旋转等）
};

struct qxl_surface_id {uint32_t surface_id; // 表示 QXL 表面（Surface）的唯一标识符。每个表面都会有一个唯一的 ID，用于区分和识别不同的表面。
};

struct qxl_image {struct qxl_image_descriptor descriptor;  // 图像的描述符，包含图像的基本信息（例如图像类型、大小等）union {  /* 可变长度的数据，根据图像类型选择使用 */struct qxl_bitmap bitmap;        // 图像数据，作为位图（bitmap）表示struct qxl_encoder_data quic;    // 图像数据，作为 QUIC 编码数据表示（用于高效传输）struct qxl_surface_id surface_image; // 图像数据，作为表面图像的 ID 表示（指向一个渲染表面）} u;
};

struct qxl_image_descriptor {uint64_t id;           // 图像的唯一标识符，用于标识该图像在系统中的位置uint8_t type;          // 图像类型，用于指示该图像的具体格式或用途（例如位图、编码图像等）uint8_t flags;         // 图像的标志位，通常用于表示图像的特定属性（例如是否是透明图像等）uint32_t width;        // 图像的宽度，以像素为单位uint32_t height;       // 图像的高度，以像素为单位
};

struct qxl_encoder_data {uint32_t data_size;   // 编码数据的大小，单位是字节。uint8_t data[];       // 可变长度的编码数据，存储编码后的图像或图形数据。
};

struct qxl_palette {uint64_t unique;      // 唯一标识符，用于区分不同的调色板。每个调色板都会有一个唯一的 ID。uint16_t num_ents;    // 调色板条目的数量，即调色板中包含的颜色数。uint32_t ents[];      // 可变长度数组，存储调色板中的颜色值。每个条目代表一个颜色，通常是32位颜色值（例如 RGBA）。
};

struct qxl_bitmap {uint8_t format;        // 位图的格式，表示图像数据的颜色深度或编码方式。uint8_t flags;         // 位图的标志字段，指示位图的附加属性或状态。uint32_t x;            // 位图的 X 坐标，表示位图左上角的位置。uint32_t y;            // 位图的 Y 坐标，表示位图左上角的位置。uint32_t stride;       // 位图每行的字节数，即图像数据的跨度。用于访问像素数据时的步长。QXLPHYSICAL palette;   // 调色板的物理地址，用于与调色板相关的数据。通常这是指向 `qxl_palette` 结构体的指针。QXLPHYSICAL data;      // 图像数据的物理地址。指向存储位图像素数据的内存区域。
};

struct qxl_surface {uint32_t format;      // 图形表面的格式（例如 RGBA，BGRA 等）uint32_t width;       // 表面的宽度uint32_t height;      // 表面的高度int32_t stride;       // 行跨度，表示表面每行数据占用的字节数QXLPHYSICAL data;     // 指向表面数据的物理地址
};

struct qxl_surface_cmd {union qxl_release_info release_info;  // 用于释放的额外信息uint32_t surface_id;                  // 表面ID，标识一个具体的图形表面uint8_t type;                         // 命令类型，指示是创建表面还是销毁表面uint32_t flags;                       // 命令标志，可能用于控制命令的行为union {struct qxl_surface surface_create;  // 创建表面时的相关信息} u;
};

struct qxl_clip_rects {uint32_t num_rects;       // 包含的矩形数量struct qxl_data_chunk chunk;  // 包含矩形数据的内容
};

struct qxl_drawable {// 释放信息，用于释放渲染资源时的管理union qxl_release_info release_info;// 该可绘制对象使用的表面IDuint32_t surface_id;// 绘制效果类型，用于标识渲染操作的效果类型（例如：透明、混合等）uint8_t effect;// 绘制对象类型，定义该对象的类型（例如：填充、文本、复制等）uint8_t type;// 标记是否是自带位图数据，如果是，则会直接使用该位图uint8_t self_bitmap;// 如果是自带位图，定义位图的有效区域struct qxl_rect self_bitmap_area;// 可绘制对象的边界框，定义了渲染的边界范围struct qxl_rect bbox;// 裁剪区域，定义了在渲染时应考虑的区域，超出该区域的部分将被裁剪掉struct qxl_clip clip;// 内存管理时间戳，用于标识该对象的渲染时间uint32_t mm_time;// 目标表面数组，最多支持三个目标表面int32_t surfaces_dest[3];// 每个目标表面的渲染区域矩形struct qxl_rect surfaces_rects[3];// 根据绘制类型选择不同的绘制操作，这里使用联合体来支持多种操作union {// 填充操作，例如使用颜色填充区域struct qxl_fill fill;// 不透明操作，可能表示不透明的填充区域struct qxl_opaque opaque;// 复制操作，将源区域复制到目标区域struct qxl_copy copy;// 透明操作，可能表示透明背景或区域struct qxl_transparent transparent;// alpha混合操作，支持透明度的混合效果struct qxl_alpha_blend alpha_blend;// 复制位图操作，支持特定的位图复制struct qxl_copy_bits copy_bits;// 复制操作的另一种形式struct qxl_copy blend;// 3元逻辑操作，用于图像处理中基于位的像素操作struct qxl_rop_3 rop3;// 描边操作，用于绘制路径的边框struct qxl_stroke stroke;// 文本渲染操作，用于绘制文本struct qxl_text text;// 黑色掩码操作，支持黑色掩码效果struct qxl_mask blackness;// 反转掩码操作，用于像素的反色效果struct qxl_mask invers;// 白色掩码操作，支持白色掩码效果struct qxl_mask whiteness;// 合成操作，用于合成多个图像层struct qxl_composite composite;} u;
};

struct qxl_cursor_header {uint64_t unique;          // 唯一标识符，标识一个光标uint16_t type;            // 光标类型（例如：标准光标、自定义光标）uint16_t width;           // 光标的宽度（以像素为单位）uint16_t height;          // 光标的高度（以像素为单位）uint16_t hot_spot_x;      // 热点位置的 X 坐标（相对于光标左上角）uint16_t hot_spot_y;      // 热点位置的 Y 坐标（相对于光标左上角）
};

struct qxl_cursor {struct qxl_cursor_header header;  // 光标的基本信息uint32_t data_size;              // 光标数据的大小struct qxl_data_chunk chunk;     // 包含光标数据的内容（例如：像素数据）
};

struct qxl_cursor_cmd {union qxl_release_info release_info;  // 释放信息，用于同步或更新uint8_t type;                         // 光标操作类型（例如：设置、移动、隐藏）union {struct {  struct qxl_point_1_6 position;   // 光标的新位置uint8_t visible;                 // 光标是否可见QXLPHYSICAL shape;               // 光标形状数据} set;                              // 设置光标操作struct {  uint16_t length;                 // 光标轨迹的长度uint16_t frequency;              // 光标轨迹的频率} trail;                            // 设置光标轨迹操作struct qxl_point_1_6 position;      // 光标的新位置（在移动或其他命令中使用）} u;uint8_t device_data[QXL_CURSOR_DEVICE_DATA_SIZE];  // 设备特定数据，大小为 128 字节
};

struct qxl_ram_header {uint32_t magic;                            // 魔术数字，用于验证数据结构是否正确uint32_t int_pending;                      // 当前挂起的中断uint32_t int_mask;                         // 中断屏蔽uint8_t log_buf[QXL_LOG_BUF_SIZE];         // 日志缓冲区，用于记录日志struct qxl_ring_header cmd_ring_hdr;       // 命令环头，用于管理命令队列struct qxl_command cmd_ring[QXL_COMMAND_RING_SIZE]; // 命令环，用于存储具体的命令struct qxl_ring_header cursor_ring_hdr;    // 光标环头，用于管理光标队列struct qxl_command cursor_ring[QXL_CURSOR_RING_SIZE]; // 光标环，用于存储光标命令struct qxl_ring_header release_ring_hdr;   // 释放环头，用于管理释放命令uint64_t release_ring[QXL_RELEASE_RING_SIZE]; // 释放环，用于存储释放命令struct qxl_rect update_area;               // 更新区域，表示图形更新的区域/* appended for qxl-2 */uint32_t update_surface;                   // 更新的表面 ID，用于指定目标表面struct qxl_mem_slot mem_slot;              // 内存槽，用于分配图形内存struct qxl_surface_create create_surface;  // 表面创建结构，表示新创建的图形表面uint64_t flags;                            // 标志位，用于存储相关的配置信息/* appended for qxl-4 *//* used by QXL_IO_MONITORS_CONFIG_ASYNC */QXLPHYSICAL monitors_config;               // 显示器配置，用于存储显示器相关的配置信息uint8_t guest_capabilities[64];            // 客户端能力，存储与虚拟机环境相关的信息
};

/* qxl-1 compat: append only */
struct qxl_rom {uint32_t magic;                         // 魔术数，用于验证这是一个有效的 QXL ROMuint32_t id;                            // ROM 的唯一标识符uint32_t update_id;                     // 更新标识符，用于标记 ROM 版本或更新次数uint32_t compression_level;             // 压缩级别，可能指示 ROM 数据的压缩程度uint32_t log_level;                     // 日志级别，控制 QXL 驱动的日志输出详细程度uint32_t mode;                          // 驱动的工作模式（qxl-1 特定）uint32_t modes_offset;                  // 显示模式的偏移量，指向模式数据的位置uint32_t num_io_pages;                  // I/O 页的数量，表示 ROM 中的 I/O 页数量uint32_t pages_offset;                  // 页面的偏移量，指向页面数据的位置（qxl-1 特定）uint32_t draw_area_offset;              // 绘制区域的偏移量，表示绘制区域在 ROM 中的位置（qxl-1 特定）uint32_t surface0_area_size;            // 表面0区域的大小，用于描述第一个图形表面的内存大小（qxl-1 特定，名为 draw_area_size）uint32_t ram_header_offset;             // RAM 头部的偏移量，指向 RAM 头部数据的位置uint32_t mm_clock;                      // 内存时钟频率，控制 RAM 访问的时序，影响性能/* qxl-2 特有字段 */uint32_t n_surfaces;                   // 表面数量，表示支持的图形表面数量uint64_t flags;                         // 标志位，存储驱动的配置特性uint8_t slots_start;                    // 起始槽位，内存槽位的起始位置uint8_t slots_end;                      // 结束槽位，内存槽位的结束位置uint8_t slot_gen_bits;                  // 槽生成位数，用于标识槽位的生成位uint8_t slot_id_bits;                   // 槽 ID 位数，表示槽位的唯一标识符的位数uint8_t slot_generation;                // 槽代号，用于表示槽位的代次（内存管理、版本控制）/* qxl-4 特有字段 */uint8_t client_present;                 // 客户端存在标志，指示客户端是否存在uint8_t client_capabilities[58];        // 客户端的能力位图，描述客户端支持的功能或特性uint32_t client_monitors_config_crc;    // 客户端显示配置的 CRC 校验和，用于验证配置的有效性struct {uint16_t count;                     // 显示器配置的数量uint16_t padding;                   // 填充，保持对齐struct qxl_urect heads[64];         // 显示器配置，最多支持 64 个显示器} client_monitors_config;               // 客户端监视器配置，描述显示器的位置和尺寸
};

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编程日记 2025/8/19 17:11:41

C语言结构体内存对齐使用场景

#pragma pack(push, 1) 和 #pragma pack(pop) 的使用场景（C语言） 这两个预处理指令用于控制结构体成员的内存对齐方式，主要在以下场景中使用： 主要使用场景网络通信协议处理当需要精确控制结构体布局以匹配网络协议格式时确…...

编程日记 2025/8/21 21:49:27

极速轻量，Rust 网络开发新选择：Hyperlane 框架深度解析

极速轻量，Rust 网络开发新选择：Hyperlane 框架深度解析在高性能网络服务开发领域，Rust 凭借其内存安全与高效并发的特性备受青睐。今天，我们迎来一款专为现代 Web 服务打造的明星框架——Hyperlane，它以“轻量高效、…...

编程日记 2025/8/19 17:11:35

从零开始学习人工智能（Python高级教程）Day6-Python3 正则表达式

一、Python3 正则表达式正则表达式是一个特殊的字符序列，它能帮助你方便的检查一个字符串是否与某种模式匹配。在 Python 中，使用 re 模块来处理正则表达式。 re 模块提供了一组函数，允许你在字符串中进行模式匹配、搜索和替换操作。 r…...

编程日记 2025/8/19 17:11:32

UKCC(原OUCC)真题讲解（一）

题目链接：PRACTICE - 2025 Coding Challenge - UK Bebras 1.GreenStar 方法：使用模块参考答案： 【知识点】这里的长度100，是指中心到角的距离。 2.Draw a Square 参考答案： 【知识点】在正多边形的图案中&#…...

编程日记 2025/8/19 17:11:30

Linux——特殊权限管理

Linux中的特殊权限（setuid、setgid、sticky bit）扩展了基本的文件权限机制，提供了更精细的控制。以下是详细说明： 1. SetUID（SUID） 作用：允许用户以文件所有者的权限执行文件。例如&#xff1a…...

编程日记 2025/8/19 17:11:27

Ubuntu18.04搭建samda服务器

一.什么是Samba服务器？ Samba服务器是一种基于开源协议实现的网络共享服务软件，主要用于在不同操作系统（如Windows、Linux、Unix）之间实现文件和打印机共享功能。其核心目标是解决跨平台资源共享的兼容性问题，尤其是在…...

编程日记 2025/8/19 3:33:05

vue3搭建后台管理系统

找menu菜单上部用height设置高度和背景颜色需要自己改左侧栏的边线将el-menu的border设置为0,然后上方设置border-right设置边框设置右边创建data.vue input组件导入icon图标引入import 一个template 设置个card el-card 定义card 加el-button查询 el-table表单 …...

编程日记 2025/8/19 17:11:18

[学习]RTKLib详解：pntpos.c与postpos.c

文章目录 RTKLib详解：pntpos.c与postpos.cPart A: pntpos.c一、概述二、整体工作流程三、主要函数说明1. pntpos()2. satposs()3. estpos()4. rescode()5. prange()6. ionocorr()7. tropcorr()8. valsol()9. raim_fde()10. estvel() 四、函数调用关系图（…...

编程日记 2025/8/19 17:11:13

64.微服务保姆教程 (七) RocketMQ--分布式消息中间件

RocketMQ–分布式消息中间件一、MQ 1、什么是MQ MQ（Message Queue）消息队列，是基础数据结构中“先进先出”的一种数据结构。指把要传输的数据（消息）放在队列中，用队列机制来实现消息传递——生产者产生消息并把消息放入队列，然后由消费者去处理。消费者可以到指定队…...

编程日记 2025/8/20 17:33:28

邀约媒体，邀请到场多少钱？

传媒如春雨，润物细无声，大家好，我是51媒体胡老师。在策划线下活动时，媒体邀约是提升品牌曝光度和影响力的重要环节。不同类型和规模的媒体邀约，其预算需求也各不相同。以下为各类媒体邀约的费用概览及影响因素&#…...

编程日记 2025/8/19 17:11:06

Android数据库全栈开发实战：Room+SQLCipher+Hilt企业级应用构建

简介在移动应用开发中，数据库作为数据存储的核心组件，其安全性和性能对企业级应用至关重要。本文将从零开始，全面讲解Android数据库开发的最新技术，包括Room框架的深度使用、SQLCipher加密数据库的实现、Hilt依赖注入的集成以及前后端数据同步的完整方案。通过一个加密任…...

编程日记 2025/8/19 17:11:04

Kafka与RocketMQ在事务消息实现上的区别是什么？

一、Kafka事务消息核心实现（基于2.8版本） // KafkaProducer.java public synchronized Future<RecordMetadata> send(ProducerRecord<K, V> record) {// 事务消息校验（第256行）if (transactionManager ! null &&…...

编程日记 2025/8/19 17:11:01

Maven 依赖发布与仓库治理

🧑 博主简介：CSDN博客专家，历代文学网（PC端可以访问：https://literature.sinhy.com/#/?__c1000，移动端可微信小程序搜索“历代文学”）总架构师，15年工作经验，精通Java编…...

编程日记 2025/8/19 17:10:59

hybird接口配置

【sw1】 [sw1]vlan batch 10 20 [sw1]int g 0/0/3 [sw1-GigabitEthernet0/0/1]port hybrid tagged vlan 10 20 [sw1-GigabitEthernet0/0/1]int g 0/0/1 [sw1-GigabitEthernet0/0/2]port hybrid pvid vlan 10 [sw1-GigabitEthernet0/0/2]port hybrid untagged vlan 10 20 …...

编程日记 2025/8/19 17:10:56

一：概述

二：相关数据结构介绍

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