Difference between revisions of "Kernel Mode Setting (日本語)"

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Kernel [[Wikipedia:Mode-setting|Mode Setting]] (KMS) は、ユーザースペースではなくカーネル空間でディスプレイの解像度・色深度を設定する方法です。
 
Kernel [[Wikipedia:Mode-setting|Mode Setting]] (KMS) は、ユーザースペースではなくカーネル空間でディスプレイの解像度・色深度を設定する方法です。
  
Linux カーネルの KMS 機能ではフレームバッファでのネイティブ解像度や素早いコンソール (tty) 切り替えができるようになります。KMS を使うと、歪みを消去したり 3D パフォーマンスの上昇、カーネル空間の電力節約などをもたらす新しい技術 (DRI2 など)が有効になります。
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Linux カーネルの KMS 機能ではフレームバッファでのネイティブ解像度や素早いコンソール (tty) 切り替えができるようになります。KMS を使うと、歪みを消去したり 3D パフォーマンスの上昇、カーネル空間の電力節約などをもたらす新しい技術 (DRI2 など) が有効になります。
  
{{Note|プロプライエタリの [[NVIDIA|nvidia]] と [[AMD Catalyst|catalyst]] ドライバにもカーネルモードセッティング機能はありますが、カーネル固有の機能は使っていないため、高解像度コンソールのための fbdev ドライバがありません。}}
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{{Note|プロプライエタリの [[NVIDIA (日本語)|nvidia]] と [[AMD Catalyst (日本語)|catalyst]] ドライバにもカーネルモードセッティング機能はありますが、カーネル固有の機能は使っていないため、高解像度コンソールのための fbdev ドライバがありません。}}
  
 
== 背景 ==
 
== 背景 ==
昔、ビデオカードをセットアップするのは X サーバーの仕事でした。このため、バーチャルコンソールで派手なグラフィックを使うことは簡単ではありませんでした。また、X から バーチャルコンソール へ切り替えると ({{Keypress|Ctrl+Alt+F1}})、X サーバーはカーネルにビデオカードのコントロールを移さなくてはならず、動作が重くなりチラツキが生じていました。同じ"痛々しい"挙動はコントロールを X サーバーに戻すときも起こりました ({{Keypress|Ctrl+Alt+F7}})。
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昔、ビデオカードをセットアップするのは X サーバーの仕事でした。このため、バーチャルコンソールで派手なグラフィックを使うことは簡単ではありませんでした。また、X から バーチャルコンソール へ切り替えると ({{ic|Ctrl+Alt+F1}})、X サーバーはカーネルにビデオカードのコントロールを移さなくてはならず、動作が重くなりチラツキが生じていました。同じ"痛々しい"挙動はコントロールを X サーバーに戻すときも起こりました ({{ic|Ctrl+Alt+F7}})。
  
 
Kernel Mode Setting (KMS) によって、現在カーネルはビデオカードのモードを設定することができます。これによって、起動時からの派手なグラフィックや、バーチャルコンソールと X の早い切り替えなどが可能になりました。
 
Kernel Mode Setting (KMS) によって、現在カーネルはビデオカードのモードを設定することができます。これによって、起動時からの派手なグラフィックや、バーチャルコンソールと X の早い切り替えなどが可能になりました。
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=== Late KMS start===
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プロプライエタリの [[NVIDIA (日本語)|NVIDIA]], [[AMD Catalyst]] ドライバはオープンドライバスタックを使いません。KMS を使うにはオープンソースドライバに代えてください。
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プロプライエタリの [[NVIDIA (日本語)|NVIDIA]], [[AMD Catalyst (日本語)|AMD Catalyst]] ドライバはオープンドライバスタックを使いません。KMS を使うにはオープンソースドライバに代えてください。
  
 
=== Early KMS start ===
 
=== Early KMS start ===
  
起動中にできるだけ早く KMS をロードするには、[[ATI (日本語)|radeon]] (ATI/AMD カード向け)、[[Intel Graphics (日本語)|i915]] (Intel 内蔵グラフィック向け)、[[nouveau]] (Nvidia カード向け) の内どれかのモジュールを、{{ic|/etc/mkinitcpio.conf}} の {{ic|MODULES}} 行に追加します。例えば:
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起動中にできるだけ早く KMS をロードするには、[[ATI (日本語)|radeon]] (ATI/AMD カード向け)、[[Intel Graphics (日本語)|i915]] (Intel 内蔵グラフィック向け)、[[Nouveau (日本語)|nouveau]] (Nvidia カード向け) の内どれかのモジュールを、{{ic|/etc/mkinitcpio.conf}} の {{ic|MODULES}} 行に追加します。例えば:
 
{{hc|/etc/mkinitcpio.conf|2=MODULES="... i915 ..."}}
 
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(生来の解像度に当てはまらない) カスタム EDID ファイルを使っている場合、同じように initramfs に埋め込む必要があります:
 
(生来の解像度に当てはまらない) カスタム EDID ファイルを使っている場合、同じように initramfs に埋め込む必要があります:
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Polling for connected display devices on older systems can be quite expensive. Poll will happen periodically and can in worst cases take several hundred milliseconds, depending on the hardware. This will cause visible stalls, for example in video playback. These stalls might happen even when your video is on HDP output but you have other non HDP outputs in your hw configuration. If you experience stalls in display output occurring every 10 seconds, disabling polling might help.
 
Polling for connected display devices on older systems can be quite expensive. Poll will happen periodically and can in worst cases take several hundred milliseconds, depending on the hardware. This will cause visible stalls, for example in video playback. These stalls might happen even when your video is on HDP output but you have other non HDP outputs in your hw configuration. If you experience stalls in display output occurring every 10 seconds, disabling polling might help.
  
起動中に 0x00000010 (2) のエラーコードが表示される場合(10行近く表示され、最後にエラーコードが含まれているでしょう)、{{ic|/etc/modprobe.d/modprobe.conf}} に次の行を加えて下さい:
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起動中に 0x00000010 (2) のエラーコードが表示される場合 (10行近く表示され、最後にエラーコードが含まれているでしょう)、{{ic|/etc/modprobe.d/modprobe.conf}} に次の行を加えて下さい:
 
  options drm_kms_helper poll=0
 
  options drm_kms_helper poll=0
  
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Catalyst ドライバを使っているときなど、ブランクスクリーンになったりディスプレイに "no signal" エラーがでたりするなどの理由で KMS を無効にしたい時があるかもしれません。KMS を無効にするには、カーネルパラメータに {{ic|nomodeset}} を追加します。詳しくは [[Kernel parameters (日本語)]] を見て下さい。
 
Catalyst ドライバを使っているときなど、ブランクスクリーンになったりディスプレイに "no signal" エラーがでたりするなどの理由で KMS を無効にしたい時があるかもしれません。KMS を無効にするには、カーネルパラメータに {{ic|nomodeset}} を追加します。詳しくは [[Kernel parameters (日本語)]] を見て下さい。
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{{ic|nomodeset}} カーネルパラメータと共に、Intel のグラフィックカードでは {{ic|1=i915.modeset=0}} を Nvidia のグラフィックカードでは {{ic|1=nouveau.modeset=0}} をそれぞれ追加する必要があります。Nvidia の Optimus デュアルグラフィック環境では、3つのカーネルパラメータ全てを追加してください (つまり {{ic|1="nomodeset i915.modeset=0 nouveau.modeset=0"}})。
  
 
{{Note|KMS を無効にすると動作しない [[Xorg (日本語)]] ドライバがあります。詳しくはあなたの使っているドライバの wiki ページを見て下さい。}}
 
{{Note|KMS を無効にすると動作しない [[Xorg (日本語)]] ドライバがあります。詳しくはあなたの使っているドライバの wiki ページを見て下さい。}}

Revision as of 02:30, 11 October 2013

概括 help replacing me
カーネルモードセッティング (Kernel Mode Setting) の設定に関する情報。
関連項目
ATI (日本語)
Intel Graphics (日本語)
Nouveau (日本語)

Kernel Mode Setting (KMS) は、ユーザースペースではなくカーネル空間でディスプレイの解像度・色深度を設定する方法です。

Linux カーネルの KMS 機能ではフレームバッファでのネイティブ解像度や素早いコンソール (tty) 切り替えができるようになります。KMS を使うと、歪みを消去したり 3D パフォーマンスの上昇、カーネル空間の電力節約などをもたらす新しい技術 (DRI2 など) が有効になります。

Note: プロプライエタリの nvidiacatalyst ドライバにもカーネルモードセッティング機能はありますが、カーネル固有の機能は使っていないため、高解像度コンソールのための fbdev ドライバがありません。

背景

昔、ビデオカードをセットアップするのは X サーバーの仕事でした。このため、バーチャルコンソールで派手なグラフィックを使うことは簡単ではありませんでした。また、X から バーチャルコンソール へ切り替えると (Ctrl+Alt+F1)、X サーバーはカーネルにビデオカードのコントロールを移さなくてはならず、動作が重くなりチラツキが生じていました。同じ"痛々しい"挙動はコントロールを X サーバーに戻すときも起こりました (Ctrl+Alt+F7)。

Kernel Mode Setting (KMS) によって、現在カーネルはビデオカードのモードを設定することができます。これによって、起動時からの派手なグラフィックや、バーチャルコンソールと X の早い切り替えなどが可能になりました。

インストール

まず、どの方法を使うにせよ、以下を常時無効にする必要があります:

  • ブートローダ内のあらゆる "vga=" オプション。KMS によるネイティブ解像度と衝突します。
  • フレームバッファを有効にするあらゆる "video=" 行。ドライバと衝突します。
  • 他のフレームバッファドライバ (uvesafb など)。

Late KMS start

Intel, Nouveau, ATI ドライバでは既に全てのチップセットで KMS が自動的に有効になっています。そのため手動でインストールする必要はありません。

プロプライエタリの NVIDIA, AMD Catalyst ドライバはオープンドライバスタックを使いません。KMS を使うにはオープンソースドライバに代えてください。

Early KMS start

起動中にできるだけ早く KMS をロードするには、radeon (ATI/AMD カード向け)、i915 (Intel 内蔵グラフィック向け)、nouveau (Nvidia カード向け) の内どれかのモジュールを、/etc/mkinitcpio.confMODULES 行に追加します。例えば:

/etc/mkinitcpio.conf
MODULES="... i915 ..."

(生来の解像度に当てはまらない) カスタム EDID ファイルを使っている場合、同じように initramfs に埋め込む必要があります:

/etc/mkinitcpio.conf
FILES="/lib/firmware/edid/your_edid.bin"

その後カーネルイメージを再生成してください (詳しくは mkinitcpio (日本語) を参照して下さい):

# mkinitcpio -p <カーネルプリセットの名前; 例 linux>

トラブルシューティング

フォントが小さすぎる

デフォルトフォントを変更する方法を見てコンソールフォントを大きなフォントに代えてください。[community] にある端末用フォントには大きいものを含む様々なサイズがあります。

ブートロードの問題と dmesg

Polling for connected display devices on older systems can be quite expensive. Poll will happen periodically and can in worst cases take several hundred milliseconds, depending on the hardware. This will cause visible stalls, for example in video playback. These stalls might happen even when your video is on HDP output but you have other non HDP outputs in your hw configuration. If you experience stalls in display output occurring every 10 seconds, disabling polling might help.

起動中に 0x00000010 (2) のエラーコードが表示される場合 (10行近く表示され、最後にエラーコードが含まれているでしょう)、/etc/modprobe.d/modprobe.conf に次の行を加えて下さい:

options drm_kms_helper poll=0

モードの強制と EDID

Note: This section is a WIP. Improvements and corrections are more than welcome

In case that your monitor/TV is not sending the appropriate EDID data or similar problems, you will notice that the native resolution is not automatically configured or no display at all. The kernel has a provision to load the binary EDID data, and provides as well data to set four of the most typical resolutions.

If you have the EDID file for your monitor the process is easy. If you don't have, you can either use one of the built-in resolution-EDID binaries (or generate one during kernel compilation, more info here) or build your own EDID.

In case you have an EDID file (e.g. extracted from Windows drivers for your monitor), create a dir edid under /lib/firmware:

# mkdir /lib/firmware/edid

and then copy your binary into the /lib/firmware/edid directory.

To load it at boot, specify the following in the kernel command line:

drm_kms_helper.edid_firmware=edid/your_edid.bin

You can also specify it only for a specified connection:

drm_kms_helper.edid_firmware=VGA-1:edid/your_edid.bin

For the four built-in resolutions, see table below for the name to specify:

Resolution Name to specify
1024x768 edid/1024x768.bin
1280x1024 edid/1280x1024.bin
1600x1200 (kernel 3.10 or higher) edid/1600x1200.bin
1680x1050 edid/1680x1050.bin
1920x1080 edid/1920x1080.bin

If you are doing early KMS, you must include the custom EDID file in the initramfs or you will run into problems.

You can also construct your own EDID with the makefile included in the Documentation/EDID sources of the kernel. The full information can be read here and there.

Warning: The method described below is somehow incomplete because e.g. Xorg does not take into account the resolution specified, so users are encouraged to use the method described above; however, specifying resolution with video= command line may be useful in some scenarios

the nouveau wiki より:

カーネルコマンドラインから強制的にモードを選ぶこともできます。残念ながら、DRM に関するコマンドラインオプションはあまりドキュメント化されていません。使い方の簡単な説明はここにあります:

フォーマットは:

video=<conn>:<xres>x<yres>[M][R][-<bpp>][@<refresh>][i][m][eDd]
  • <conn>: 接続端子、例: DVI-I-1、カーネルログを見て下さい。
  • <xres> x <yres>: 解像度
  • M: compute a CVT mode?
  • R: reduced blanking?
  • -<bpp>: 色深度
  • @<refresh>: リフレッシュレート
  • i: インターレース化 (non-CVT mode)
  • m: 余白
  • e: 出力強制 ON
  • d: 出力強制 OFF
  • D: デジタル出力強制 ON (e.g. DVI-I connector)

"video" を使うことでアウトプットのモードを上書きすることができます、例えば、DVI 出力、1024x768、85 Hz、TV 出力オフに強制するには:

video=DVI-I-1:1024x768@85 video=TV-1:d

モードセッティングを無効にする

Catalyst ドライバを使っているときなど、ブランクスクリーンになったりディスプレイに "no signal" エラーがでたりするなどの理由で KMS を無効にしたい時があるかもしれません。KMS を無効にするには、カーネルパラメータに nomodeset を追加します。詳しくは Kernel parameters (日本語) を見て下さい。

nomodeset カーネルパラメータと共に、Intel のグラフィックカードでは i915.modeset=0 を Nvidia のグラフィックカードでは nouveau.modeset=0 をそれぞれ追加する必要があります。Nvidia の Optimus デュアルグラフィック環境では、3つのカーネルパラメータ全てを追加してください (つまり "nomodeset i915.modeset=0 nouveau.modeset=0")。

Note: KMS を無効にすると動作しない Xorg (日本語) ドライバがあります。詳しくはあなたの使っているドライバの wiki ページを見て下さい。