CN102662708B - 一种Linux操作系统及其显卡驱动装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种Linux操作系统的显卡驱动装置，该装置包括：驱动存储单元，其存储各种显卡驱动；检测单元，其不断检测安装操作系统的计算机中设置的显卡信息；确定单元，其根据所检测到的变化后的显卡的信息来确定计算机中设置的显卡类型；匹配单元，其判断驱动存储单元中存储的各种显卡驱动至少之一是否与所确定的显卡的类型匹配，并从存储的各种显卡驱动中、选取与所确定的显卡类型相匹配的显卡驱动；配置单元，其基于所选取的显卡驱动对与变化后的显卡信息对应的显卡进行配置和加载。本发明通过将内置INTEL显卡、外挂NVIDIA显卡和ATI显卡的显卡驱动相结合的方法，提高了显卡驱动对库函数的支持度。

Description

一种Linux操作系统及其显卡驱动装置

技术领域

本发明涉及一种操作系统，尤其涉及一种用于显卡硬件适配的Linux操作系统及其显卡驱动装置。

背景技术

随着Linux系统已经得到了广泛的应用，在民用和办公以及开发领域拥有了越来越多的用户。

现有Linux图形用户界面启动显卡驱动主要由xorg提供显卡驱动和外挂显卡驱动两种模式，其中xorg为依据架构X窗口系统所开发的实现体。显卡介于显示器和主板之间，起到人机交互的作用。显卡与主板的接口是周边元件扩展接口(PeripheralComponentInterconnection，以下简称PCI)插槽。显卡负责将接收到的信号转换为电器信号，通过扫描方式显示在显示器上并依靠显示芯片进行信号的处理工作。显卡的工作还需要程序的支持，这组程序称为显卡驱动。显卡驱动在操作系统中运行。显卡驱动程序负责计算机与设备的通信，由于不同厂商提供的显卡硬件不同则对应的驱动程序也不相同。各自的硬件都需要各自的驱动程序支持。

由于xorg所提供的显卡只提供了基本的图形库函数，集成的显卡驱动所支持的显卡类型有限。对显卡支持的通用性较低，支持库的功能有限，且对3D效果的支持较差，因此不能在更大程度上发挥显卡的功效。

而外挂显卡驱动存在的问题是在初始化系统时，用户需要知道显卡的硬件信息，才能配置正确的显卡驱动。或者，在用户更换显卡后，还需要重新配置新的显卡驱动，增加了显卡使用的难度。因此，亟需一种Linux操作系统的显卡驱动装置来解决上述问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一是需要提供一种能够根据显卡信息的变化来自动进行显卡配置的Linux操作系统的显卡驱动装置。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种Linux操作系统的显卡驱动装置，该显卡驱动装置包括：驱动存储单元，其存储各种显卡驱动；检测单元，其不断检测安装所述操作系统的计算机中设置的显卡信息；确定单元，其在所述检测单元检测到的所述显卡信息发生变化时，根据所检测到的变化后的显卡信息来确定所述计算机中设置的显卡类型；匹配单元，其判断所述驱动存储单元中存储的各种显卡驱动至少之一是否与所述确定单元所确定的所述显卡类型匹配，并从所述驱动存储单元中存储的各种显卡驱动中、选取与所述确定单元所确定的所述显卡类型相匹配的显卡驱动；配置单元，其基于所述匹配单元所选取的显卡驱动对与所述变化后的显卡信息对应的显卡进行配置和加载。

根据本发明又一方面的Linux操作系统的显卡驱动装置，还包括，管理单元，其在所述操作系统启动时，运行所述检测单元。

根据本发明又一方面的Linux操作系统的显卡驱动装置，所述管理单元在所述操作系统关闭或重启时，关闭所述检测单元。

根据本发明又一方面的Linux操作系统的显卡驱动装置，所述管理单元通过调用显卡检测服务脚本来运行/关闭所述检测单元。

根据本发明又一方面的Linux操作系统的显卡驱动装置，所述各种显卡驱动包括各种分别针对NVIDIA显卡、ATI显卡和INTEL显卡的驱动。

根据本发明又一方面的Linux操作系统的显卡驱动装置，所述匹配单元判断所述各种显卡驱动中针对NVIDIA显卡、ATI显卡的驱动至少之一是否与所述确定单元所确定的所述显卡的类型匹配，如果判断结果为是，则从针对NVIDIA显卡、ATI显卡的驱动中、选取与所述确定单元所确定的所述显卡的类型相匹配的显卡驱动。

根据本发明又一方面的Linux操作系统的显卡驱动装置，如果判断结果为否，则判断针对INTEL显卡的驱动是否与所述确定单元所确定的所述显卡的类型匹配。

根据本发明又一方面的Linux操作系统的显卡驱动装置，通过修改Mesa和Xorg进行修改来实现上述各单元的功能。

根据本发明又一方面的Linux操作系统的显卡驱动装置，所述显卡的信息包括显卡的生产厂商编号和设备号。

根据本发明的另一方面，还提供了一种Linux操作系统，所述操作系统包括以上所述的显卡驱动装置。

与现有技术相比，本发明的一个或多个实施例可以具有如下优点：

本发明通过将内置INTEL显卡、外挂NVIDIA显卡和ATI显卡的显卡驱动相结合的方法，提高了显卡驱动对库函数的支持度。

本发明的一实施例的Linux操作系统设置了检测单元和驱动存储单元，该检测单元不断地检测显卡信息的变化，驱动存储单元存储了包括针对NVIDIA显卡和ATI显卡的各种显卡驱动程序(传统操作系统在不额外安装显卡驱动程序的情况下，未存储针对NVIDIA显卡和ATI显卡的驱动程序)，这样，能够支持用户随意更换显卡。换而言之，本发明的Linux操作系统能够自动的探测显卡型号并配置驱动而不需要用户的参与。

此外，通过优先判断所检测到的显卡信息是否与NVIDIA显卡或ATI显卡的显卡类型匹配，能够尽量将显卡识别为NVIDIA显卡或ATI显卡，从而能够在最大程度发挥显卡的功效。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明第一实施例的Linux操作系统的显卡驱动装置的结构示意图；

图2是根据本发明第二实施例的Linux操作系统的显卡驱动装置的结构示意图；

图3是根据本发明第三实施例的Linux操作系统进行显卡驱动配置的流程示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

另外，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

第一实施例

图1是根据本发明第一实施例的Linux操作系统的显卡驱动装置的结构示意图，该显卡驱动装置包括：检测单元10、确定单元11、匹配单元12、驱动存储单元13以及配置单元14。下面参考图1详细说明该装置所包括的各单元的功能。

检测单元10，其不断检测安装操作系统的计算机中设置的显卡信息。

具体地，通过显卡检测程序来检测显卡信息。其中显卡信息包括显卡的生产厂商编号和设备号，例如NVIDIA显卡的信息可以为0300:10de。

需要说明的是，由于在计算机工作时，安装操作系统的计算机的显卡可以进行更换，因此会导致计算机中原来设置的显卡的信息发生变化。通过不断检测安装操作系统的计算机中设置的显卡信息可以得知显卡是否被更换。

在本实施例中通过本步骤，根据检测的显卡信息可以及时地对更换后的显卡进行显卡驱动的配置，防止在热插拨的过程中，出现已更换的显卡在未及时进行配置所导致的图形无法输出显示的问题。

确定单元11，其与检测单元10连接，在检测单元10检测到的显卡信息发生变化时，根据所检测到的变化后的显卡信息来确定计算机中设置的显卡类型。

具体地，执行lspci指令，根据变化后的显卡信息来确定显卡型号。

更具体地，通过变化后的硬件设备编号和生产厂商编号(以下将硬件设备编号和生产厂商编号统称为PCI编号)来确定显卡类型。

举例而言，如果变化后的显卡信息的PCI编号为0300:10de，则确定计算机中设置的显卡类型为NVIDIA显卡；如果变化后的显卡信息的PCI编号为0300:1002，则确定计算机中设置的显卡类型为ATI显卡；如果变化后的显卡信息的PCI编号为0300:8086，则确定计算机中设置的显卡类型为INTEL显卡。

驱动存储单元13，其存储各种显卡的驱动。

具体地，其用于存储各种显卡的驱动程序以及与各个驱动程序相关的程序。

在本实施例中，优选地，将各种分别针对NVIDIA显卡、ATI显卡和INTEL显卡的驱动程序以及与各个驱动程序相关的程序同时存储到驱动存储单元13中。

需要说明的是，在传统的操作系统中不额外安装显卡驱动程序，一般未存储针对NVIDIA显卡和ATI显卡的驱动程序，因此，在传统的操作系统中安装/更换NVIDIA显卡或ATI显卡时，需要用户安装相应的显卡驱动以配置安装后的显卡。

在本实施例中，由于事先安装了NVIDIA显卡和ATI显卡的驱动程序，在确定了显卡类型后操作系统自动安装相应的显卡驱动，减少了用户的操作流程。

匹配单元12，其与确定单元11和驱动存储单元13连接，其判断驱动存储单元13中存储的各种显卡驱动至少之一是否与确定单元11所确定的显卡类型匹配，并从驱动存储单元13中存储的各种显卡驱动中、选取与确定单元11所确定的显卡类型相匹配的显卡驱动。

在本实施例中，优选地，匹配单元12先判断各种显卡驱动中针对NVIDIA显卡、ATI显卡的显卡驱动至少之一是否与确定单元11所确定的显卡类型匹配，如果判断结果为是，则从针对NVIDIA显卡、ATI显卡的显卡驱动中、选取与确定单元11所确定的显卡类型相匹配的显卡驱动。

如果判断结果为否，则判断针对INTEL显卡的驱动是否与确定单元11所确定的所述显卡类型匹配。

另外，若所确定的显卡类型与驱动存储单元13中的任何一个显卡驱动不匹配，则进行默认的显卡驱动配置。例如，若显卡的类型为GLINT系列芯片的显卡时，则进行默认的显卡驱动配置。

需要说明的是，上述优选的实施例是考虑了具备双显卡的机型。例如，对于从事专业图形设计的人来说，其计算机内部包含两种显卡，一般为ATI显卡或NVDIA显卡以及INTEL显卡。在对该种机型进行配置时，优先判断各种显卡驱动中独立显卡，即针对NVIDIA显卡、ATI显卡的显卡驱动至少之一是否与上述计算机显卡的显卡类型匹配，然后判断INTEL显卡的显卡驱动是否与上述计算机显卡的类型匹配。这样使得操作系统的图形显示达到最优，充分利用设备资源。

配置单元14，其与匹配单元12连接，其基于匹配单元12所选取的显卡驱动对与变化后的显卡信息对应的显卡进行配置和加载。

在本实施例中，由于是Linux操作系统，因此不同的显卡类型不仅要得到不同的显卡驱动的支持，也要同样得到Xorg与Mesa图形库的支持。其中，Mesa用于实现显卡驱动的接口，并用于提供可供调用的图形库函数。

Mesa的libGL.so.1文件是GL库，GL库是OpenGL中的核心库，GL库包含了最基本的3D函数。libGLU.so.1文件是mesa的实用库GLU，GLU是对GL的补充。GLUT是基本的窗口界面。

Xorg对OpenGL提供扩展库GLX。GLX库函数封装在libglx.so文件中中。

Intel显卡的驱动采用Xorg提供的xorg-x11-drv-intel，ATI显卡与NVIDIA显卡采用厂商提供的外挂驱动。

ATI显卡驱动不但提供了kernelmodule，而且提供了GL库文件libGL.so.1以及扩展库GLX的libglx.so文件。同时为了方便配置，驱动程序还提供了部分常用的配置命令，便于对显卡的配置做修改。

同样地，NVIDIA显卡驱动提供了GL库和GLX库及部分操作命令和kernelmodule。

需要说明的是，虽然不同显卡的驱动提供了自己的函数库，但对于显卡驱动库的调用都存在libGL.so.1和libglx.so.1，不同显卡之间存在冲突，不正确的调用会导致系统黑屏或3D效果无法启用。因此，通过修改Mesa和Xorg进行修改来实现上述各单元的功能。

将Mesa中的libGL.so.1修改为libGL.so.1.mesa，并设置libGL.so.1链接到libGL.so.1.mesa。将Xorg中的libglx.so修改为libglx.so.xorg。

如果需要配置的显卡为NVIDIA显卡时，首先修改mesa的libGL.so.1的GL库链接，改用NVIDIA驱动提供的libGL库。Xorg的扩展库也要采用NVIDIA驱动提供的libglx库，修改libglx.so链接。链接完成后需要更新显卡的配置文件xorg.conf，因此需要删除原有的配置文件。执行depmod-a`uname-r`命令，加载NVIDIA显卡的内核模块。最后执行nvidia-xconfig操作生成新的显卡驱动的配置文件xorg.conf。

如果需要配置的显卡为ATI显卡时，首先修改libGL.so.1链接到ATI提供的libGL.so的库文件，然后修改xorg扩展库libglx.so链接到ATI提供的libglx.so文件。删除原有的xorg.conf配置文件。执行depmod-a`uname-r`命令加载ATI的内核模块。执行aticonfig-initial命令，生成新的xorg.conf的配置文件。

如果需要配置的显卡为INTEL显卡时，修改libGL.so.1的链接指向mesa的libGL.so.mesa，修改libglx.so的链接指向xorg的libglx.so.xorg，删除原有的xorg.conf配置文件，并执行depmod-a`uname-r`指令加载驱动模块。

另外，若所确定的所述显卡类型与驱动存储单元13中的任何一个显卡驱动不匹配，则进行默认的显卡驱动配置，不对mase和xorg作修改。

本发明的实施例，设置了检测单元10和驱动存储单元13，该检测单元10不断地检测显卡信息的变化，驱动存储单元13存储了包括针对NVIDIA显卡和ATI显卡的各种显卡驱动程序(传统操作系统在不额外安装显卡驱动程序的情况下，未存储针对NVIDIA显卡和ATI显卡的驱动程序)，这样，能够支持用户随意更换显卡。换而言之，本发明实施例能够自动的探测显卡型号并配置驱动而不需要用户的参与。

第二实施例

图2是根据本发明第二实施例的Linux操作系统的显卡驱动装置的结构示意图。

为了便于说明，不再对与前述实施例相同的单元进行详细展开，而仅重点说明与前述实施例的不同之处。在图1和图2中，对与前述实施例相同或相似的单元，采用了相同的附图标记。

在本实施例中还包括一个管理单元15，其与检测单元10连接，其在操作系统启动时，运行检测单元10；在操作系统关闭或重启时，关闭检测单元10。

具体地，管理单元15通过调用显卡检测服务脚本来运行/关闭检测单元10。

通过设置显卡检测服务脚本auto_change_driver，在系统启动时启动显卡检测服务，即运行检测单元10。

在运行第一实施例中的各个单元完成显卡配置或操作系统关闭或重启时，关闭检测单元10。

本发明还涉及一种Linux操作系统，该操作系统包括第一实施例或第二实施例的显卡驱动装置，在操作系统启动时，自动对显卡进行检测配置。

本发明实施例通过将各种显卡的驱动及其相关程序集成到同一个单元中。在系统启动时检测显卡类型，根据显卡的类型作相应的显卡配置。这样既保证了用户系统启动时硬件的透明性，又发挥了显卡驱动的最大功效。在更换显卡时能够自动根据显卡的类型，配置驱动并启用驱动模块。不需要用户的参与，系统通过自动检测显卡类型来配置显卡驱动。

第三实施例

图3是根据本发明第三实施例的Linux操作系统进行显卡驱动配置的流程示意图，下面参考图3详细说明各个步骤。

步骤S310，在Linux操作系统的系统服务目录中设置显卡检测服务，在系统启动时启动显卡检测服务。

显卡探测服务的设置如下：设置自动探测服务的运行级别，在单用户、多用户无网络状态、多用户网络状态、系统保留、图形界面的级别下启动服务；设置在关机和重启时停止服务。服务开启时，将服务写入到/var/lock/subsys中，设置实例正在运行的标志，防止实例重复运行。

步骤S320，不断检测安装操作系统的计算机中设置的显卡的信息，在显卡信息发生变化时，根据所检测到的变化后的显卡信息来确定计算机中设置的显卡的类型。

具体地，通过变化后的硬件设备编号和生产厂商编号(以下将硬件设备编号和生产厂商编号统称为PCI编号)来确定显卡类型。

步骤S330，判断操作系统存储的各种显卡驱动至少之一是否与确定的显卡类型匹配，若判断为是，则从选取的显卡驱动对显卡进行配置和加载。

具体地，根据步骤S320所确定的显卡的类型来安装配置显卡的驱动。

在本实施例中，优选地，所涉及的显卡类型为NVDIA显卡、ATI显卡以及INTEL显卡。

由于考虑了具有双显卡的机型，优选地，先进行判断针对ATI显卡和NVDIA显卡的驱动是否与所确定的显卡类型匹配，在不匹配的情况下，再判断INTEL显卡的驱动是否与确定的显卡类型匹配。

若确定的显卡的类型为NVDIA显卡，执行NVIDIA显卡的配置操作。NVDIA显卡的具体配置如下所示：

(1)配置GL库：

ln-sf/usr/lib/GL/nvidia/libGL.so.2*/usr/lib/libGL.so.1.2

ln-sf/usr/lib/libGL.so.1.2/usr/lib/libGL.so.1

(2)配置GLX扩展库：

ln-sf/usr/lib/xorg/modules/extensions/libglx.so.nvidia.2/usr/lib/xorg/modules/extensions/libglx.so

(3)删除原有配置文件：

rm-f/etc/X11/xorg.conf

(4)加载内核驱动模块：

depmod-a`uname-r`

(5)更新显卡配置文件：

(6)执行nvidia-xconfig指令。在执行完以上操作后退出应用程序，继续执行其他服务。

若确定的显卡的类型为ATI显卡，即检测生产厂商编号和设备号是否是0300:1002，则执行ATI显卡的配置操作。ATI显卡的具体配置如下所示：

(1)配置GL库：

ln-sf/usr/lib/GL/ati/libGL.so.1.2/usr/lib/libGL.so.1.2ln-sf/usr/lib/libGL.so.1.2/usr/lib/libGL.so.1

(2)配置GLX扩展库：

ln-sf/usr/lib/xorg/modules/extensions/libglx.so.ati.8*

/usr/lib/xorg/modules/extensions/libglx.so

(3)删除原有配置文件：

rm-f/etc/X11/xorg.conf

(4)加载内核驱动模块：

depmod-a`uname-r`

(5)更新显卡配置文件：

执行ATI显卡的配置指令aticonfig-initial。执行完以上操作后退出应用程序，继续执行其他服务。

若确定的显卡的显卡类型为INTEL显卡，则执行INTEL显卡的配置操作。INTEL显卡的具体配置如下所示：

(1)配置GL库为mesa的GL库：

ln-sf/usr/lib/libGL.so.1.2.mesa/usr/lib/libGL.so.1.2

ln-sf/usr/lib/libGL.so.1.2/usr/lib/libGL.so.1

(2)配置GLX库为xorg的扩展库libglx.so.1

ln-sf/usr/lib/xorg/modules/extensions/libglx.so.xorg/usr/lib/xorg/modules/extensions/libglx.so

(3)删除其他显卡的配置文件：

rm-f/etc/X11/xorg.conf

(4)加载启动模块：

depmod-a`uname-r`。执行完配置操作之后，退出当前服务，继续其他服务的运行。

若确定的显卡的显卡类型均不属于以上三种，则默认采用mesa的GL库和xorg的GLX扩展库。

本发明实施例通过将各种显卡的驱动及其相关程序集成到同一个单元中。这样保证了用户系统启动时硬件的透明性，发挥了显卡驱动的最大功效。在更换显卡时能够自动根据显卡的类型，配置驱动并启用驱动模块。不需要用户的参与，系统通过自动检测显卡类型来配置显卡驱动。

本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种Linux操作系统的显卡驱动装置，其特征在于，所述显卡驱动装置包括：

驱动存储单元，其存储各种显卡驱动；

检测单元，其在计算机工作时不断检测安装所述操作系统的计算机中设置的显卡信息；

确定单元，其在所述检测单元检测到的所述显卡信息发生变化时，根据所检测到的变化后的显卡信息来确定所述计算机中设置的显卡类型；

匹配单元，其判断所述驱动存储单元中存储的各种显卡驱动至少之一是否与所述确定单元所确定的所述显卡类型匹配，并从所述驱动存储单元中存储的各种显卡驱动中、选取与所述确定单元所确定的所述显卡类型相匹配的显卡驱动；

配置单元，其基于所述匹配单元所选取的显卡驱动对与所述变化后的显卡信息对应的显卡进行配置和加载，通过修改Mesa和Xorg来实现上述各单元的功能，进而完成对在计算机工作时所更换的显卡的显卡驱动配置。

2.根据权利要求1所述的显卡驱动装置，其特征在于，还包括，

管理单元，其在所述操作系统启动时，运行所述检测单元。

3.根据权利要求2所述的显卡驱动装置，其特征在于，所述管理单元在所述操作系统关闭或重启时，关闭所述检测单元。

4.根据权利要求2所述的显卡驱动装置，其特征在于，所述管理单元通过调用显卡检测服务脚本来运行/关闭所述检测单元。

5.根据权利要求1所述的显卡驱动装置，其特征在于，

所述各种显卡驱动包括各种分别针对NVIDIA显卡、ATI显卡和INTEL显卡的驱动。

6.根据权利要求5所述的显卡驱动装置，其特征在于，

所述匹配单元判断所述各种显卡驱动中针对NVIDIA显卡、ATI显卡的驱动至少之一是否与所述确定单元所确定的所述显卡类型匹配，如果判断结果为是，则从针对NVIDIA显卡、ATI显卡的驱动中选取与所述确定单元所确定的所述显卡类型相匹配的显卡的驱动。

7.根据权利要求6所述的显卡驱动装置，其特征在于，

如果判断结果为否，则判断针对INTEL显卡的驱动是否与所述确定单元所确定的所述显卡的类型匹配。

8.根据权利要求1所述的显卡驱动装置，其特征在于，

所述显卡信息包括显卡的生产厂商编号和设备号。

9.一种Linux操作系统，所述操作系统包括权利要求1至8中任一项所述的显卡驱动装置。