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nouveau

nouveau (/nuːˈvoʊ/) 是一个自由及开放原始码显卡驱动程式（英语：Free and open-source graphics device driver），是为Nvidia的显卡所编写，也可用于属于系统晶片的NVIDIA Tegra系列，此驱动程式是由一群独立的软件工程师所编写，Nvidia的员工也提供了少许帮助。

nouveau
首次发布1.0 / 2012年6月18日，​12年前​（2012-06-18）[1]
当前版本1.0.17（2021年1月23日，​3年前​（2021-01-23）[2]）
原始码库
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操作系统Linux、BSD
平台x86、x86-64、ARM
类型驱动程式及固件
许可协议MIT许可证
网站nouveau.freedesktop.org
中间：自由与开放原始码堆栈。右方：专有驱动程式。

该项目的目标为利用逆向工程Nvidia的专有Linux驱动程式来创造一个开放原始码的驱动程式。由让freedesktop.org托管的X.Org基金会所管理，并以Mesa 3D的一部分进行散布，该项目最初是基于只有2D绘图能力的“nv”自由与开放原始码驱动程式所开发的，但红帽公司的开发者Matthew Garrett及其他人表示原先的代码被混淆处理过了[3]。nouveau以MIT许可证许可。

项目的名称是从法文的“nouveau”而来，意思是“新的”[4]。这个名字是由原作者的的IRC客户端的自动取代功能所建议的，当他键入“nv”时就被建议改为“nouveau”[5]。

软件架构

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Nouveau已经以Gallium3D风格显卡驱动程式的方式重写了。

Nouveau是一个Gallium3D风格的驱动程式，并以DRI的方式运作。它结合了两个内核组件：直接呈现管理员及KMS驱动程式，以及用户空间组件的libDRM及Mesa 3D。

Nouveau项目支持所有的Nvidia微架构： Tesla、Fermi、Kepler、Maxwell、Pascal和Volta。

调整频率

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由于技术原因，Nvidia的显卡都会以一个较低的频率（称为“时脉”）启动，在启动后，驱动程式就会设置一个较高的频率。因为缺乏显卡的相关文件，nouveau最初并不具备这个功能，这导致了性能的显著损失[6]。在2014年6月终于找到解决的方法，调整频率功能的支持终于被加入到nouveau中[7][8][9]。

工具

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动作中的REnouveau的截图（REnouveau是左上角的蓝色视窗）

与AMD形成强烈的对比，Nvidia并没有提供任何关于显卡的文件。 nouveau的开发者被迫使用净室逆向工程以获得让他们可以编写nouveau的资料。该项目使用多种自定义的程序以协助其逆向工程，像是MmioTrace（存储器映射I/O追踪）[10]，REnouveau及Valgrind MMT[11]。参见Valgrind。

REnouveau

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REnouveau （nouveau逆向工程）[12]是一个以GNU通用公共许可证许可（使用SDL）的收集大多数nouveau逆向工程资料的程序。NVIDIA专有驱动程式的用户可以透过REnouveau提供他们的NVIDIA显卡的硬件资讯的方式来协助nouveau的开发。REnouveau以复制目前显卡MMIO标示空间的方式运作，然后绘制一些图形并获取另一份MMIO的复制品，并输出差异部分到一个文字档中。它执行了大约六打不同的测试，并压缩成tar.bz2压缩档，然后以电邮寄送，并自动转送到项目的FTP伺服器供开发者进行分析。

已支持的接口

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只有内核可以直接存取硬件，包括显卡。最终用户软件透过多种为特定功能所编写的应用程序接口存取。Nouveau被以Gallium3D风格驱动程式的方式编写，这就意味着它与其他Gallium3D驱动程式共享大多数的代码。多数此种共享代码都在Mesa 3D中可看到，并由各Linux发行版进行散布。

渲染API

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Mesa 3D及驱动程式都包含了多渲染界面的支持，设计则交由用户空间的程序，像是电子游戏或电脑辅助设计软件等，存取对应的SIP块。

Direct3D

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Direct3D第9版的自由及开放原始码实做在Mesa 3D可看到。它可以被nouveau所使用。但任何使用Direct3D的软件都是为Windows所编写的，所以这个软件只能在Linux上与Wine一起使用。

OpenGL

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渲染接口OpenGL是由科纳斯组织开发的。这个API的实做是Nvidia或AMD专有驱动程式的一部分。另一种实做方式是由自由软件爱好者所编写的，像是Brian Paul或是Intel及其合作者在Mesa 3D中所实做。因为是Gallium3D风格的驱动程式，Nouveau只需要一点小修改就可以与这个实做一同运作。

视频加速

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Mesa 3D支持多重呈现界面，所有已设计好的用户空间程序，像是GStreamer等程序都可以存取相对应的SIP块。也可以使用为了这个目的设计的电子电路，虽然这样做会相对于使用PureVideo来说消耗更多的电量。

Nouveau支持PureVideo技术，并提供VDPAU及XvMC的方式来存取它[13]。

计算用API

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OpenCL

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OpenCL

CUDA

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Nouveau不支持CUDA技术。

历史

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左方：传统方式的显卡驱动程式；右方：Gallium3D风格的显卡驱动程式。两种类型都共享了许多自由及开放原始码的代码。

Nouveau原先是使用Mesa 3D的DRI来呈现三维计算机图形，从而允许使用图形处理器直接加速3D应用程式的图形绘制；但在2008年2月对DRI的支持停止，并转移到新的Gallium3D[14][15]。

在2013年9月23日[16]，Nvidia公开宣布他们将会发布一些关于他们的图形处理器的文件，来解决NVIDIA的图形处理器在Nouveau上的可用性。

截至2014年1月31日，Nvidia的Alexandre Courbot致力于在一个广泛的补丁集中加入nouveau对GK20A（Tegra K1）的初步支持[17]。

采用

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对Linux图形堆栈的说明：直接呈现管理员、KMS驱动程式、libDRM、Mesa 3D、显示伺服器皆为视窗型系统的组件，但玩游戏时并不直接需要这些组件。

nouveau驱动程式已被以下Linux发行版作为Nvidia显卡的默认开放原始码驱动程式： Fedora 11[18]及openSUSE 11.3[19]。它也被包含在Ubuntu 9.04的包库中[20]，并在Ubuntu 10.04中作为默认的驱动程式[21] 它也包括在Debian的包库中[22]。这个驱动程式包含在这些操作系统中，但是并不允许3D硬件加速。

2009年12月10日被Linux内核2.6.33版接受成为暂时驱动程式[23]。

Fedora 13（2010年5月）允许安装mesa-dri-drivers-experimental软件包，可以此激活实验性的3D图形硬件加速，若没有安装这个软件包就无法激活。

3D加速被Ubuntu 10.10包含在“libgl1-mesa-dri-experimental”软件包中。

Compiz建议使用nouveau而非Nvidia专有驱动程式[24]。

2012年3月26日，nouveau驱动程式被标示为稳定，并从Linux核心的暂时驱动程式提升为核心驱动程式[25]。

2014年6月，Codethink回报可以在Linux内核 3.15上与Wayland一同执行，是使用EGL且是Tegra K1上的“100%开放原始码的显卡驱动程式堆栈”[26]。

参见

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参考资料

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  1. ^ von Eitzen, Chris. Free NVIDIA graphics driver reaches version 1.0. The H - Open. Heinz Heise. 18 June 2012 [2014-07-25]. （原始内容存档于2014-07-28）. 
  2. ^ Mirkin, Ilia. [Nouveau] [ANNOUNCE] xf86-video-nouveau 1.0.17. nouveau (邮件列表). 2021-01-23 [2021-01-23]. （原始内容存档于2021-01-30）. 
  3. ^ Debian bug tracker. 17 August 2006 [7 April 2013]. （原始内容存档于2019-02-17）. 
  4. ^ nouveau Wiki. 7 July 2009 [23 September 2009]. （原始内容存档于2014-07-23）. 
  5. ^ The state of Nouveau, part I. LWN.net. 15 February 2008 [24 November 2009]. （原始内容存档于2012-03-01）. 
  6. ^ Nouveau vs. NVIDIA proprietary Linux vs. NVIDIA Windows 8.1. Phoronix. 2013-10-31 [2014-07-25]. （原始内容存档于2014-07-31）. 
  7. ^ Nouveau Re-Clocking Details Discussed Further. Phoronix. 2014-05-17 [2014-07-25]. （原始内容存档于2014-07-03）. 
  8. ^ Nouveau Re-Clocking Is Way Faster. Phoronix. 2014-06-20 [2014-07-25]. （原始内容存档于2014-07-23）. 
  9. ^ Nouveau PowerManagement documentation. freedesktop.org. [2014-07-25]. （原始内容存档于2014-08-09）. 
  10. ^ MmioTrace (Memory Mapped I/O Trace). nouveau Wiki. [2014-07-25]. （原始内容存档于2012-03-01）. 
  11. ^ Valgrind-mmt. nouveau Wiki. [2014-07-25]. （原始内容存档于2015-01-01）. 
  12. ^ REnouveau (Reverse Engineering for nouveau). nouveau Wiki. [2014-07-25]. （原始内容存档于2012-03-01）. 
  13. ^ Nouveau Video Acceleration. freedesktop.org. [2014-07-25]. （原始内容存档于2014-07-29）. 
  14. ^ The state of Nouveau, part 2. LWN.net. 26 February 2008 [7 March 2008]. （原始内容存档于2012-03-01）. 
  15. ^ Nouveau Companion 36 - The irregular Nouveau-Development companion. 7 March 2008 [7 March 2008]. （原始内容存档于2008年5月11日）. 
  16. ^ Nvidia offers to release public documentation on certain aspects of their GPUs. 2013-09-23 [2013-09-24]. （原始内容存档于2013-09-25）. 
  17. ^ drm/nouveau: initial support for GK20A (Tegra K1). 2014-01-31 [2014-07-25]. （原始内容存档于2014-09-06）. 
  18. ^ Michael Larabel. Testing Out The Nouveau Driver On Fedora 11. Phoronix. 2009-03-29 [2014-07-25]. （原始内容存档于2014-08-13）. 
  19. ^ Product highlights for openSUSE 11.3 version. openSUSE. [2010-12-29]. （原始内容存档于2011-03-04）. 
  20. ^ Michael Larabel. Ubuntu 9.04 To Get Nouveau Driver. Phoronix. 2010-12-09 [2014-07-25]. （原始内容存档于2014-07-28）. 
  21. ^ Bug #454821: Bugs: "xserver-xorg-video-nv" package: Ubuntu. [2010-02-24]. （原始内容存档于2019-10-18）. 
  22. ^ Debian. Nouveau nVidia drivers now available in Debian experimental. 2011-02-11 [2014-07-25]. （原始内容存档于2013-07-21）. 
  23. ^ Nouveau To Go Into Linux 2.6.33 Kernel!. Phoronix. 2009-12-11 [2014-07-25]. （原始内容存档于2014-08-08）. 
  24. ^ Sam Spilsbury, head maintainer of Compiz. Beware the benchmarks.. 2010-05-21 [2014-07-25]. （原始内容存档于2014-08-12）. Our recommendation: Use nouveau. 
  25. ^ Jonathan Corbet. The Nouveau driver graduates from staging. LWN.net. 2012-03-23 [2014-07-25]. （原始内容存档于2014-07-22）. 
  26. ^ Codethink Gets The NVIDIA Jetson TK1 Running With Linux 3.15, Wayland. Phoronix. 2014-06-12 [2014-07-25]. （原始内容存档于2014-07-14）. 
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