技術(shù)關(guān)鍵詞：mesa 調(diào)試、mesa調(diào)用棧

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目錄

前言

一、Linux圖形軟件棧的再討論

二、glClear的調(diào)用棧分析

2.1 _mesa_開頭的函數(shù)

2.2?st_開頭的函數(shù)

2.3 pipe層字樣的函數(shù)

2.4?GPU-specific層的函數(shù)

三、gl api 典型調(diào)用棧

總結(jié)

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前言

前文總結(jié)了mesa的主要模塊和模塊間的靜態(tài)關(guān)系，本文從一個OpenGL應(yīng)用程序的典型api入手，分析gl api 調(diào)用到用戶態(tài)驅(qū)動后端的過程，進而總結(jié)出一個典型的調(diào)用棧。理解了這個典型調(diào)用棧，對后續(xù)任何一個API的調(diào)用過程分析，都是a piece of cake。

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一、Linux圖形軟件棧的再討論

? 前文給出了一個頂層的linux圖形棧的關(guān)系圖。這里把原圖中的xserver拿掉，把mesa剖開，把linux系統(tǒng)和硬件層加入，形成了如下linux的mesa圖形軟件棧。

下圖的左側(cè)調(diào)用棧是在gallium 架構(gòu)之前采用的模式，右側(cè)是gallium架構(gòu)下的模式。可以看出gallium架構(gòu)有比較明顯的三個分層（夾心餅干）：

1、state_tracker層：負責(zé)收集OpenGL狀態(tài)；

2、GPU-specific層：廠商的用戶態(tài)驅(qū)動核心部分；

3、OS WinSys層：操作系統(tǒng)對接層。

這里的圖形調(diào)用棧的不妥之處是把libdrm放入了mesa中，實際上libdrm是linux系統(tǒng)提供的使用drm內(nèi)核功能的一個用戶態(tài)庫，可以單獨作為一層來看待(有時間再修改下該圖，該圖出處見圖下的文字鏈接）。

圖形棧中的mesa位置圖

二、glClear的調(diào)用棧分析

? 接下來以glClear的函數(shù)實現(xiàn)，來分析從應(yīng)用程序到GPU-specific的調(diào)用棧。先把關(guān)鍵調(diào)用棧組織如下(省略了不相關(guān)的調(diào)用)。

glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
    _mesa_Clear(GL_COLOR_BUFFER_BIT);
        st_Clear(ctx, GL_COLOR_BUFFER_BIT);
            st->pipe->Clear(...);
                gpu_specific_Clear(...);

2.1 _mesa_開頭的函數(shù)

gl_打頭的函數(shù)是OpenGL API，首先這些函數(shù)都是函數(shù)指針，這些函數(shù)掛載的函數(shù)就是mesa里以_mesa_打頭的對應(yīng)函數(shù)。這里有個調(diào)試技巧，把函數(shù)名gl_前綴換成_mesa_前綴即可。例如glGenBuffers的mesa入口函數(shù)是_mesa_GenBuffers。 _mesa_打頭函數(shù)在前文的libmesa.a靜態(tài)庫中，而libmesa.a又被libgallium_dri.so包含，因此這些代碼都是后端驅(qū)動的一部分，可以隨意修改。

2.2?st_開頭的函數(shù)

? _mesa_打頭的函數(shù)會調(diào)用st_開頭的函數(shù)。這些st函數(shù)就是上圖中的state tracker層。

2.3 pipe層字樣的函數(shù)

? pipe層，是接近于硬件的模塊，GPU-specific 層是從pipe層繼承的?？梢园裵ipe層看成接口層，各家驅(qū)動實現(xiàn)該接口。

2.4?GPU-specific層的函數(shù)

? 把pipe層的OpenGL狀態(tài)轉(zhuǎn)換為廠商支持的狀態(tài)字段。該層一般會封裝和處理硬件相關(guān)的狀態(tài)，即硬件命令字。這些封裝數(shù)據(jù)一般要由kmd交給硬件配置相關(guān)寄存器。

三、gl api 典型調(diào)用棧

? 通過以上分析，這里給出一個典型的gl函數(shù)的調(diào)用棧。即：mesa層、st層、pipe層、gpu-spec層。

mesa典型調(diào)用棧

這里并沒有給出winsys層，因為不同的OS有不同實現(xiàn)，這里關(guān)注linux。就是上圖中的與libdrm交互的那一層，這層會使用ioctl將gpu-spec層組織的數(shù)據(jù)交給kmd，再由kmd把數(shù)據(jù)下發(fā)到gpu硬件。

總結(jié)

? 本文從glClear的函數(shù)的調(diào)用棧分析了mesa實現(xiàn)OpenGL的一個典型流程。對于任何一個gl api可以套用該流程，熟悉mesa代碼的調(diào)用脈絡(luò)。

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