Jądro Linux – co przyniesie wersja 2.6.32, cz. II: sterowniki dla kart graficznych i zintegrowanych chipsetów

Użytkownicy kart graficznych AMD/ATI będą mogli zrezygnować z własnościowych sterowników

Kolejna wersja kernela będzie w pełni obsługiwać akcelerację grafiki 3D w kartach Radeon z serii 2000, 3000 i 4000. Natomiast sterowniki dla układów graficznych Intela uwzględniają nowe funkcje oszczędzania energii i powinny lepiej działać przede wszystkim ze starszymi modelami chipsetów płyt głównych. Ponadto programiści ulepszyli także obsługę wyjść TV w układach AMD i Intela.

Na początku listopada Linus Torvalds opublikował wersję 2.6.32-rc6 – z uwagi na konferencję Kernel Summit szósta wersja przedwstępna ukazała się nie jak zazwyczaj tydzień, lecz dwa tygodnie po rc5. Na tym etapie rozwoju typowe jest, że integrowane z jądrem patche są raczej niewielkie, co ma zapewnić uniknięcie wprowadzania zmian mogących wywołać nowe błędy w okresie najbliższych trzech do sześciu tygodni, aż do momentu publikacji finalnego wydania kernela 2.6.32.

Po opisaniu w poprzednim artykule z serii Jądro Linux zmian w podsystemie sieci, niniejszy tekst jest poświęcony najważniejszym nowościom wokół obsługi urządzeń graficznych. Na niektóre z pewnością czeka wielu użytkowników, odkąd koncern AMD znów zaczął ściślej współpracować z programistami Open Source.

3D i KMS dla Radeonów

Kernel i Direct Rendering Manager (DRM) będą teraz obsługiwały funkcję 3D i tryb Kernel-based Mode Setting (KMS) dla układów graficznych AMD z serii R600 i R700. Dotyczy to modeli Radeonów z serii 2000, 3000 i 4000 – a więc najczęściej sprzedawanych w ostatnich dwóch, trzech latach kart Radeon, a także różnych chipsetów płyt głównych AMD z serii 700.

Aby jednak wspomniana obsługa funkcji 3D i trybu KMS mogła zadziałać, konieczna jest instalacja specjalnie dostosowanych wersji bibliotek libdrm i Mesa 3D, a także odpowiednich sterowników graficznych dla X.org. Poprawne skonfigurowanie takiego stosu programowego jest zadaniem przeznaczonym raczej dla bardziej zaawansowanych użytkowników – na szczęście projekt Fedora chce przygotować wszystkie potrzebne komponenty w eksperymentalnym pakiecie, który będzie zawarty w oczekiwanej w połowie listopada dystrybucji Fedora 12.

W sterowniku do obsługi trybu KMS w układach Radeon znajdziemy w przyszłości także podstawową obsługę aktywacji wyjść TV. Sterownik KMS dla układów graficznych Intela zapewniał to już wcześniej, ale teraz współpracuje z większą liczbą chipów SDVO, korzystając przy tym z nowych funkcji (1, 2, 3).

Począwszy od wersji 2.6.32, kod obsługi KMS w układach Intela kompresuje ponadto pamięć bufora ramki, co według obietnic programistów ma przynieść oszczędność w poborze mocy na poziomie do 0,5 W; z kolei nowa funkcja dynamicznego dostosowywania częstotliwości taktowania (Dynamic Clock Frequency Control) ma przy nieobciążonym systemie przyczynić się do dalszych oszczędności energii i wydłużenia czasu pracy baterii notebooków przez redukcję częstotliwości taktowania układu i pamięci. Ponadto intelowski sterownik wydajniej korzysta z pamięci graficznej (1, 2) i próbuje na nowo inicjalizować układy graficzne, w których wystąpiły błędy i np. zaprzestały działania.

Koordynacja

Programiści kernela wprowadzili do jądra także łaty mechanizmu VGA Arbitration (1, 2, dokumentacja). W systemach z większą liczbą kart graficznych i X-serwerem w wersji od 1.7 sprawiają one, że polecenia VGA X serwera zostaną zawsze skierowane do właściwej karty graficznej – ma to zagwarantować znacznie większą elastyczność w konfigurowaniu środowisk wielosesyjnych.

Poniżej lista dalszych zmian związanych z obsługą układów graficznych w kernelu:

Za pośrednictwem wykorzystywanego w trybie KMS parametru video= będzie można definiować rozdzielczości ekranowe dla pojedynczych lub wszystkich monitorów.
Powiązany dotychczas ściśle ze sterownikami do obsługi Radeonów kod firmware’u tych układów został wydzielony do osobnych plików i będzie ładowany za pomocą specjalnego tzw. loadera. Podobna zmiana zaszła także w kodzie sterowników dla kart graficznych Matrox.
Nowością jest sterownik bufora ramki dla zintegrowanych (SoC) układów MSM/QSD firmy Qualcomm, które są stosowane np. w smartfonie HTC Dream.
Programiści dokonali modyfikacji w ścieżkach kodu używanych przez sterowniki Radeon podczas inicjalizacji sprzętu. Ma to im ułatwić utrzymanie kodu, a także poprawić zachowanie mechanizmów usypiania (Suspend) i wybudzania (Resume) – wykaz konkretnych zmian w kodzie (commitów) znajduje się na liście na końcu tego artykułu. Utrzymanie sterowników powinno być też prostsze dzięki uwspólnieniu niektórych fragmentów kodu do obsługi trybu KMS dla układów AMD i Intela.
Sterownik bufora ramki dla układów graficznych VIA obsługuje teraz także chipset VX855. Ponadto programiści przepisali na nowo silnik 2D sterownika VIA.
Dzięki wprowadzeniu nowych punktów śledzenia kodu (tracepoints) możliwa będzie lepsza obserwacja zachowania kodu DRM przeznaczonego dla aktualnych układów graficznych Intela.
Usunięte zostały liczne błędy związane z obsługą intelowskich układów z serii 8xx, które pojawiły się, począwszy od wprowadzenia do kernela w wersji 2.6.27 mechanizmu GEM.
Kod KMS dla Radeonów obsługuje teraz tryb Surround View umożliwiający równoległe działanie karty graficznej Radeon wraz z GPU zintegrowanym na płycie głównej.

Inne zmiany

Poniżej znajduje się wykaz dalszych, nieco mniej ważnych, ale wciąż istotnych zmian. Poszczególne angielskojęzyczne odnośniki wskazują na opisy konkretnego wprowadzenia kodu (commita) w umieszczonym na stronie kernel.org interfejsie WWW nadzorowanej przez Linusa Torvaldsa gałęzi repozytorium Git ze źródłami jądra. Komentarze do commitów, a także same łaty dostarczają następnych informacji na temat konkretnych zmian.