代码分析本应该自下而上的，但是GPU的主要驱动主要在用户态，所以这次从用户态先开始。
而且Frame怎么画出来的，也是由用户设置state和调用draw call产生的。
下图是从DirectX Spec官网来的：

MESA

MESA源码里面有2套架构，现在驱动主要基于Gallium架构。

Gallium架构

MESA其实实现了很多API接口，不只是上图的OpenGL、GLX、还有OpenGL ES、OpenVG、OpenCL、VDPAU和OpenMAX等。

当前MESA驱动实现状态大致如下:

Gallium展开

Gallium中主要包含下面几块：

• Auxiliary模块：一些公共函数或者辅助的服务，比如状态缓存和缓存管理等。
• State Tracker: 它负责把上层库的state（blend modes、texture statte等）和draw command（glDrawArrays、glDrawPixels）等转换成MESA内部的pipe对象和操作。
• Pipe Driver: 把Gallium的state、shader和primitive概念转换成硬件能懂的语言
• Winsys: 实例化state tracker和pipe driver，并和具体的操作系统及2D显示驱动绑定

其中只有Pipe Driver和具体的硬件有关系。
对于GPU硬件厂家来说，主要实现Pipe driver和winsys层。

从数据流看，如下：

state tracker -> Pipe Driver -> Winsyst -> 具体的OS -> OS内核态GPU驱动 -> 具体的GPU硬件

另外Gallium中还有两个比较重要的概念：

• CSO context：GPU中有些状态是不变的常量，Gallium提供了CSO机制帮助创建、销毁、管理这些对象
• Draw: 有些硬件不支持坐标变换，光照、裁剪，Gallium也提供了软件机制帮忙实现

加上这两个概念之后，数据流如下：

state tracker -> CSO context -> Draw -> Pipe Driver -> Winsys -> 具体的OS -> OS内核态GPU驱动 -> 具体的GPU硬件

state tracker和pipe driver通信是通过pipe context 和pipe screen这两个软件概念
state tracker也可以直接通过p_winsys和Winsys通信,一般GPU厂商也要实现一个自己的winsys，可以参考纯软的 kms_dri_sw_winsys.c

参考

OpenGL Concepts
Gallium3D Technical Overview
Nouveau: Accelerated Open Source driver for nVidia cards
How to start developing on Gallium?
Linux graphic stack
mesa 框架与目录结构
gallium offcial document
MESA wiki不用翻墙.html)
The Linux graphics stack, Optimus and the Nouveau driver
Linux Graphics
Gallium3D
TG-Gallium Driver Stack
Gallium3DComponents

原文地址：

Linux GPU系列-05-MESA架构 | 记录成长的痕迹