GPU IP 驱动开发
与调试技巧实战
📘 30章 · 从架构到调优 · 完整目录
🎯 风格
⚡ 紧凑卡片
🧩 30 章节
01
GPU IP 架构概览
顶点着色器、光栅化、像素着色器，SIMT/Warp 并行模型
02
驱动软件栈剖析
用户态 API → 内核 DRM/KMS → 固件完整调用链路
03
开发环境搭建
交叉编译、QEMU/GPU 模型、FPGA 原型验证平台
04
MMU 与内存管理
GPU 页表、IOMMU/SMMU、CMA、DMA-BUF
05
命令提交与调度
Ring Buffer、Doorbell、硬件调度器与软件策略
06
中断处理与同步
GPU 中断类型、Tasklet/Workqueue、Fence 机制
07
电源管理与时钟调频
DVFS、Runtime PM、Idle 检测与快速唤醒
08
性能计数器 (PMU)
硬件计数器读取、perf_event 集成、瓶颈分析
09
调试基础设施
printk/tracepoint、ftrace/perf、kgdb/JTAG
10
常见 Bug 模式
死锁、竞态、内存越界、DMA 同步错误
11
GPU Hang 检测与恢复
看门狗、GPU 重置、上下文丢失处理
12
内存泄漏与碎片
kmemleak、slabinfo、ION/DMA-BUF 泄漏追踪
13
性能调优方法论
Amdahl 定律、瓶颈定位、负载均衡
14
Vulkan 驱动开发要点
SPIR-V 解析、Pipeline Cache、Descriptor Set
15
OpenGL 兼容性层
状态跟踪机、扩展实现、多线程上下文
16
固件 (Firmware) 交互
Mailbox 通信、固件加载与验证、异常上报
17
虚拟化支持
SR-IOV、GPU Passthrough、vGPU 调度与隔离
18
安全与隔离
IOMMU 保护、GART 配置、安全启动链
19
测试策略
kunit、igt、VKTS/GLBench 压力测试
20
持续集成 (CI)
自动化构建、回归测试、覆盖率报告
21
Trace 与日志分析
结构化日志、logcat/syslog、Trace Compass
22
硬件调试器使用
Lauterbach/Trace32、OpenOCD、JTAG 脚本
23
GPU 模拟器开发
QEMU GPU 设备模型、gem5 指令级模拟器
24
性能剖析工具
RenderDoc、GPA、Tracy Profiler 集成
25
多 GPU 协同
Mosaic、AFR/SFR、显存镜像与同步
26
低功耗设计
帧率控制、Partial Render、FBC
27
调试技巧
二分法定位、最小复现用例、硬件断点
28
社区与开源
Mesa3D 贡献、DRM 沟通、补丁提交规范
29
案例分析
死锁排查、性能回退、兼容性修复实战
30
未来趋势
CXL 内存池化、Chiplet GPU、AI 辅助驱动