Vivante GCXX系列GPU驱动工作原理简介 - SylixOS嵌入式操作系统|论坛

三、Vivante GPU驱动工作原理
1.Contex Buffer
      GPU在启动渲染前需要设置其状态，也就是渲染环境，这些设置命令专门存放buffer中，这个buffer叫做contex buffer。如果GPU的渲染环境需要改变，就需要重新填写contex buffer中的内容。
2.Command Buffer
      在设置好contex buffer后，就可以让GPU做渲染（计算）工作了，这些渲染指令也被放在专门的buffer中，这个buffer叫做command buffer。
3.Command queue
      GPU除了设置状态和渲染指令外，还有一些控制类指令，类似于CPU的CALL、JMP等，通过这些控制指令来控制contex buffer和command buffer，这些指令同样被放在专门的buffer中，这个buffer叫做command queue。

4.GPU的event同步机制
      当GPU的渲染工作完成后，会执行一条event指令，这条event指令是事先被填在command queue中的。event指令可以表示0~29共30个event，当执行event指令后，GPU会产生中断，中断程序通过读取GPU的中断状态寄存器，就可以知道发生的是哪个event的中断，从而执行相应的处理程序。

如上图所示，GPU从command queue开始执行指令，link指令相当于一条跳转指令，跳到contex buffer中执行设置GPU环境的指令，设置好环境后接着又通过link指令跳转到command buffer中执行渲染指令，渲染指令执行完后再次通过link指令跳回command queue，然后执行event命令，GPU产生中断，CPU处理中断相关内容。最后的link/wait指令让GPU处于等待状态，直到有新的指令可以执行。
四、驱动中event管理简介
1.空闲event控制块链表

每个event信息都是存放在一个event控制块中的，驱动初始化的时候会生成固定个数的event控制块，然后将这些event控制块构造成一个单向链表。如果有event信息产生，就从链表中取出一个控制块，将event信息填写进去。如下图所示，一个这样的控制块就叫做一个record。

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2.Event queue
每个record都有一个类型，相同类型的record会被链在一起，然后通过一个event queue来管理。驱动里共维护了30个这样的event queue，正好和GPU的event指令表示的范围相吻合。如下图：

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五、Command queue执行流程分析
1.command queue初始化
初始化很简单，就是在command queue中添加了wait/link指令。wait指令的作用是让GPU空闲n个周期，link指令指向的是command queue中wait指令的地址，这样就形成了一个“闭环”，GPU就不会跑飞了，如下图所示：

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2.在context buffer中添加link指令
context buffer中的link指令指向command buffer首地址。如下图

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3.再次添加wait/link指令

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4.在command buffer中添加link指令

command buffer中的link指向command queue中的wait指令地址，如下图所示：

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5.将command queue中此时第一个wait指令改成link指令

command queue中改完后的link指令指向context buffer首地址，从此刻开始，GPU就跳转到context buffer中运行了。如下图：

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6.在command queue中添加event指令

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7.再次添加wait/link指令

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8.将此时command queue中的第一个wait指令改成link指令

command queue中改完后的link指向command queue中的event指令地址，如下图所示：

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