OpenGL & EGL & others

什么是 EGL？

EGL 是 OpenGL ES 渲染 API 和本地窗口系统(native platform window system)之间的一个中间接口层，它主要由系统制造商实现。EGL提供如下机制：

• 与设备的原生窗口系统通信
• 查询绘图表面的可用类型和配置
• 创建绘图表面
• 在OpenGL ES 和其他图形渲染API之间同步渲染
• 管理纹理贴图等渲染资源

为了让OpenGL ES能够绘制在当前设备上，我们需要EGL作为OpenGL ES与设备的桥梁。

1.2版本以前的规范名称为OpenGL ES Native Platform Graphics Interface，有些开发组织认定是Embedded-System Graphics Library，定义是类似库，而非语言

OpenGL ES：EGL接口解析与理解_egl native_window 参数详解-CSDN博客

一.EGL 介绍

通俗上讲，OpenGL是一个操作GPU的API，它通过驱动向GPU发送相关指令，控制图形渲染管线状态机的运行状态。但OpenGL需要本地视窗系统进行交互，这就需要一个中间控制层，最好与平台无关。

EGL——因此被独立的设计出来，它作为OpenGL ES和本地窗口的桥梁。

EGL 是 OpenGL ES（嵌入式）和底层 Native 平台视窗系统之间的接口。EGL API 是独立于OpenGL ES各版本标准的独立API ，其主要作用是为OpenGL指令创建 Context 、绘制目标Surface 、配置Framebuffer属性、Swap提交绘制结果等。此外，EGL为GPU厂商和OS窗口系统之间提供了一个标准配置接口。

一般来说，OpenGL ES 图形管线的状态被存储于 EGL 管理的一个Context中。而Frame Buffers 和其他绘制 Surfaces 通过 EGL API进行创建、管理和销毁。 EGL 同时也控制和提供了对设备显示和可能的设备渲染配置的访问。

EGL标准是C的，在Android系统Java层封装了相关API。

https://www.khronos.org/registry/EGL/sdk/docs/man/html/indexflat.php?

https://www.cnblogs.com/lenomirei/p/11379535.html

EGL

EGL是由Khronos Group提供的一组平台无关的API，它的主要功能如下：

1. 和本地窗口系统（native windowing system）通讯；
2. 查询可用的配置；
3. 创建OpenGL ES可用的“绘图表面”（drawing surface）；
4. 同步不同类别的API之间的渲染，比如在OpenGL ES和OpenVG之间同步，或者在OpenGL和本地窗口的绘图命令之间；
5. 管理“渲染资源”，比如纹理映射（rendering map）。

可以看出EGL和OpenGL是有关联的，EGL能给OpenGL的使用提供一些帮助。EGL是位于OpenGL和本地平台窗口系统（例如X11或者wayland）之间的一层接口。用于帮助OpenGL绘制的图形显示在窗口系统中。

GBM(Generic Buffer Management)

了解到GBM还是在Chromium的开源项目中，它和EGL功能类似，但是比EGL功能多一些。

gbm（通用缓冲区管理），它提供了一种为Mesa绑定的图形渲染分配缓冲区的机制。GBM旨在被当做一个本地平台为了工作在DRM上的EGL或者openwfd。它创建的句柄可用于初始化EGL和创建渲染目标缓冲区。
Mesa GBM是图形驱动程序特定缓冲区管理API（例如各种libdrm_ *库）的抽象，通过调用Mesa GPU驱动程序在内部实现。
例如，Wayland合成器 Weston使用OpenGL ES 2进行渲染，它通过调用EGL进行初始化。由于服务器在“裸KMS驱动程序 ”上运行，因此它使用EGL DRM平台，它可以真正称为GBM平台，因为它依赖于Mesa GBM接口。
在XDC2014，Nvidia员工Andy Ritger提议增强EGL以取代GBM。

这么理解会比较好，EGL对于OpenGL就相当于Mesa GBM对于Mesa。

GBM

SeVirt ?: Make it secure - Mesa Generic Buffer Management (GBM)

Mesa Generic Buffer Management (GBM)

Sep162016

Introduction

GBM?is an minimalist API which provides a mechanism for allocating buffers for graphics rendering tied to Mesa. GBM is intended to be used as a native platform for EGL on drm. The handle it creates can be used to initialize EGL and to create render target buffers.

Traits

EGL/GBM does not support Pbuffers and Pixmaps.

Off-screen surface should be created by invocation of?eglCreateWindowSurface and it would be always off-screen?since GBM does not provide window management.

If you want to move it to the display?you would need to use kernel KMS API.

Basic code

There is a simple example of application using DRM, GBM and EGL for initialization and cleanup of graphics state.

#include <stdlib.h>
#include <assert.h>

#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>

#include <EGL/egl.h>
#include <EGL/eglext.h>

#include <gbm.h>

int main()
{
    assert( eglBindAPI( EGL_OPENGL_API ) == EGL_TRUE );

    int fd = open("/dev/dri/card0", O_RDWR);
    struct gbm_device * gbm = gbm_create_device( fd );
    struct gbm_surface * gbm_surf = gbm_surface_create( gbm, 256, 256, GBM_FORMAT_XRGB8888, GBM_BO_USE_RENDERING);

    EGLDisplay dpy = eglGetPlatformDisplayEXT( EGL_PLATFORM_GBM_MESA, gbm, NULL );
    eglInitialize( dpy , NULL , NULL );

    EGLConfig config;
    EGLint n_of_configs;
    assert( eglGetConfigs( dpy , &config , 1 , &n_of_configs ) == EGL_TRUE );

    EGLSurface srf = eglCreatePlatformWindowSurfaceEXT( dpy, config, gbm_surf, NULL );
    assert( srf != EGL_NO_SURFACE );

    EGLContext ctx = eglCreateContext( dpy , config , EGL_NO_CONTEXT , NULL );
    assert( ctx != EGL_NO_CONTEXT );

    assert( eglMakeCurrent( dpy , srf , srf , ctx ) == EGL_TRUE );

    eglDestroySurface( dpy , srf );
    eglDestroyContext( dpy , ctx );
    eglTerminate( dpy );

    gbm_device_destroy( gbm );
    close( fd );

    return EXIT_SUCCESS;
}

https://blog.csdn.net/weixin_45730790/article/details/130830789

GBM概念
Mesa GBM ( Generic Buffer Manager) 基本上提供了 EGL native window类型（就像 Wayland 和 X11），因此可以获得真实的 EGL 表面并创建渲染目标缓冲区。然后，GL 可用于渲染这些缓冲区，这些缓冲区将通过 KMS/DRM API 排队翻页显示在显示器上。

用户应用程序直接对内存进行管理，通过 EGL 可以获取真实的 EGL 表面并创建渲染目标缓冲区

gbm（通用缓冲区管理），它提供了一种为 Mesa 绑定的图形渲染分配缓冲区的机制。GBM 旨在被当做一个本地平台为了工作在 DRM 上的 EGL 或者 openwfd。它创建的句柄可用于初始化 EGL 和创建渲染目标缓冲区。

Mesa GBM（Generic Buffer Management）是一个开源图形缓冲区管理库，用于管理图形内存缓冲区。它是Mesa 3D图形库的一部分。GBM主要用于Linux平台，为Direct Rendering Manager (DRM)内核子系统提供了一个用户空间API。它提供了一种统一的接口，用于在Linux系统中管理图形缓冲区和设备之间的交互。

GBM的主要功能包括：

分配图形内存缓冲区：GBM提供了一种简单的方法来分配图形内存缓冲区，这些缓冲区可以用于存储图像数据、纹理等。它支持多种像素格式和布局，以满足不同的图形需求。GBM提供了一套函数和数据结构，用于创建、管理和销毁图形缓冲区。它支持不同的图像格式和属性，并且可以与不同的图形设备（如显卡）进行交互。
管理缓冲区对象：GBM提供了缓冲区对象（buffer objects）的概念，用于表示分配的图形内存缓冲区。缓冲区对象可以与DRM内核子系统进行交互，以便进行模式设置、页面翻转等操作。
设备抽象：GBM提供了一种抽象接口，用于与底层图形设备（如DRM设备）进行交互。它隐藏了底层设备的细节，并提供了一致的接口，使上层组件（如EGL和显卡驱动程序）能够以统一的方式使用不同的设备。
内存映射：GBM允许对图形缓冲区进行内存映射，以便在需要时可以直接访问缓冲区的内容。这对于一些图形处理任务（如渲染、纹理操作）非常有用，可以提高性能和效率。
上下文管理：GBM提供了上下文管理的功能，可以创建和管理与图形缓冲区相关的上下文。这些上下文用于进行渲染和图形操作，并可以在不同的线程或进程之间共享。
提供与EGL的集成：EGL是一个用于管理OpenGL和OpenGL ES上下文的平台无关API。GBM提供了与EGL的集成，使得开发者可以在使用GBM管理图形内存的同时，使用EGL来创建和管理OpenGL上下文。
提供与Wayland和X11的集成：GBM可以与Wayland和X11这样的显示服务器进行集成，以便在这些平台上进行图形渲染。这使得GBM成为了Linux平台上的一个通用图形内存管理解决方案。
Mesa GBM在Linux图形堆栈中扮演着重要的角色，它作为一个中间层，连接了底层的图形设备和上层的图形组件。它为应用程序、窗口系统和驱动程序提供了一种统一的接口，使它们能够协同工作，实现图形渲染、显示和交互等功能。

GBM相关函数解析
? 我们先从原理上对GBM进行推导。GBM的本质：硬件无关的显存申请与管理。为什么需要这么一个库：DRM自带的DUMB缓冲区不能申请GPU显存，不能使用3D加速。因此，GBM的基本操作就是显存的申请与释放。但是这个管理必有一个上下文，很明显不可能是全局的，因为哪怕是作为用户的我们，也肯定希望申请出的GPU显存是与某个GPU绑定的。这个上下文由struct gbm_device进行抽象，且必定是与DRM设备绑定的。
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原文链接：https://blog.csdn.net/weixin_45730790/article/details/130830789

wayland浅析之EGL、Opengles、GBM_gbm和egl分别是什么-CSDN博客

?EGL
EGL是Khronos渲染API（如OpenGL、OpenGL ES或OpenVG）与底层本地平台(窗口)系统之间的接口。
简单理解：OpenGL是图形渲染的API，提供了一套统一的接口来达到跨平台的目的，但是光有OpenGL渲染的API还是不行，还需要有渲染环境的支持，而每个不同的操作系统(如windows、 linux、 android等)都有自己的一套窗口管理系统;
假如对不同操作系统都适配一套接口，那就和OpenGL的跨平台初衷相违背了。
所以EGL就是定义了一套标准，来构建不同平台的窗口系统的渲染环境。
EGL主要功能：处理图形上下文管理、Buffer管理和渲染同步

简介：

Display (EGLDisplay): 对实际显示设备/窗口系统的抽象；
Surface (EGLSurface): 存储图像的内存区域；
Context (EGLContext): 存储渲染API的状态信息；
一套标准的EGL绘制流程简介：

这里只考虑标准绘制情况，还不考虑扩展等特殊情况，特殊情况后面会详解；

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