建筑Mesa是OpenGL規(guī)范的開源實現讓顯卡的3D加速特性透過此得到

1、Gallium3D架構文檔Mesa 是OpenGL規(guī)范的開源實現，讓顯卡的3D加速特性透過此得到施展。從Mesa7.5開始Mesa引入了Gallium3D架構。開發(fā)Mesa7.5之前的版本的驅動比較復雜，每個顯卡廠商的3D驅動都有各自不同的應用后端，通過此調用Mesa的API來實現3D加速。Intel、AMD和NVIDIA這三大廠商的顯卡都具備各自不同的應用后端，造成了開發(fā)和維護困難。而Mesa 7.5最新引入的Gallium3D則是相當先進的一項技術，即使目前為止還未完全成熟。Callium3D提供一套統一的API，這套API將標準的硬件特性（而非軟件特性）暴露出來（如shader unit

2、s），也就是說，Callium3D直接與統一的硬件級特性打交道，而非充當一個純軟件層。因此，這些API使得OpenGL 1.x/2.x，OpenGL 3.x，OpenVG，GPGPU架構甚至 Direct3D 的實現，都只需要通過一個單獨的后端即可。而無須各個廠商自行開發(fā)各自不同的后端。1、 從DRI演進到Gallium3D DRI在Gallium3D之前，Mesa為了實現硬件加速，其DRI體系結構如下：圖 Mesa DRI(非Gallium3D)作者認為，這個模型有下面的缺點：1. Mesa和驅動之間的Leaky interface；2. 驅動體系龐大而且越來越復雜；3. API OS相關的

3、東西也寫在驅動里面了；Mesa DRI的模型導致DRI 驅動層過于龐大。而DRI驅動通常是硬件相關的，這就導致為了適用新的設備，開發(fā)工作較大。所以有人覺得有必要在DRI驅動這一層，提煉一些硬件無關的東西出來。于是DRI Driver初步被劃分為三層：圖 DRI 驅動分層(非Gallium3D)這個模型的特點是：1. 將API,OS,HW分開；2. 創(chuàng)建了新的接口；3. 分割驅動；（和第一條差不多了）現在將DRI驅動分層的想法付諸實施，就得到了下面的模型：圖 DRI 驅動分層(Gallium3D)這個模型帶來了下述特點：1. 增加了State tracker, HW Driver, Winsys

4、三個模塊；2. TG-Gallium驅動棧2、 Gallium3D的特點驅動模型：1. 由GL3(OpenGL 3.0?)，NV_GPU4, i965等軟硬件抽象出來的接口；2. 常態(tài)狀態(tài)對象；3. 簡單繪圖接口；如DrawArrays, DrawElements；4. 字節(jié)碼形式的統一Shade語言；5. Render目標作為私有緩沖；6. 可以將硬件驅動運行在新的接口，如GL3,GLES等；7. 可以將硬件驅動運行在新的窗口系統；硬件驅動：1. 比DRI驅動簡單很多；2. 接口：a) -Create/Bind/Delete狀態(tài)對象；b) -Draw，1-2個入口；c) -緩沖管理；d) -

5、Flush3. 每個Gallium驅動定義它自己的OS層(Winsys)接口;4. 通過重新實現WInsys層可以Re-target驅動；如miniglx,EGL；Mesa State Tracker1. 實現了當前的Mesa驅動模型；2. 使用了新的硬件驅動接口3. 硬件無關，可重用；4. 將GL狀態(tài)轉化為常類型對象；5. 處理了所有費解的GL概念：a) -所有不同的GL繪制路徑；b) -像素路徑操作，DrawPixels, Bitmap, CopyT exSubImagec) -GL紋理語義；d) -紋理環(huán)境，GL1.5 shader, GLSLO/S Dependencies1. 每一個

6、Gallium驅動會定義其OS層Winsys接口；2. 通過切換Winsys層可以retarget驅動；Winsys Layer1. 實現了兩個接口：a) DRI驅動接口：CreateDevice, CreateContext，SwapBuffers (*)b) 硬件驅動的Winsys接口：緩沖管理，命令提交；2. 封裝了下述內容：a) DRI lock和cliprectsb) Swapbuffers, page flipping.c) 通用的操作系統相關內容；3、 Gallium3D的參考實現Mesa提供了Gallium3D驅動的軟件參考實現Softpipe：圖 Gallium3D驅動的參考

7、實現SoftpipeMesa同時還提供了Gallium3D驅動的i915參考實現Softpipe：圖 Gallium3D驅動的參考實現i9154、 Gallium3D的使用1.各模塊簡介及功能在目前最新的gallium版本中（Mesa-7.8.2），gallium目錄下主要有以下子目錄：auxiliary，drivers，include，state_trackers。a) include是gallium提供給前端的接口，定義了一些gallium中重要的概念比如context，screen等以及各種state，所有的頭文件都遵循類似以下的形式：struct pipe_context struct

8、 pipe_winsys *winsys;struct pipe_winsys *screen;.void (*destroy)( struct pipe_context*);void (*draw_arrays)( struct pipe_context *pipe,Unsigned mode, unsigned start, unsigned count);.整個gallium對外的接口都是這種含有大量函數指針的結構，通過這種方式可以把前端調用和后端實現分開，使得運行時決定應該調用哪個具體的實現函數。此外，gallium中提供的接口都是針對于硬件概念而非軟件概念，這樣降低了后端的實現難度。

9、b) auxiliary是gallium中的工具模塊，包括了處理shader程序的tgsi模塊，用來實現存儲和對象復用的cso_cache模塊等等c) drivers是目前已經實現了的gallium的后端，針對不同的硬件，有不同的實現，其中softpipe是軟件模擬的顯示設備的實現，具有方便調試易于修改的特點。d) state_trackers是目前已經實現了的前端，其中包括mesa即OpenGL的實現以及vegaOpenVG的實現，其中OpenVG是使用gallium的最好的例子。2. 接口使用方法gallium的使用方法是通過一系列的函數協作來完成，它具有一個顯示設備具有的上下文概念，整個庫的使用圍繞著這個上下文而來：a) 建立上下文b) 設置各渲染階段的處理狀態(tài)函數i. 創(chuàng)建狀態(tài)ii. 綁定狀態(tài)c)設置上下文處理對象bufferd）調用運行函數入口點一系列draw函數f)銷毀創(chuàng)建的buffer對象、狀態(tài)對象g)銷毀上下文3. tgsi的使用Tgsi是tg Shader Infrastructure的縮寫，簡單來說這是一個shader的編程語言，語言的方式類似于匯編，操縱一系列shader