延迟 IO

延迟 IO 是一种延迟和重新利用 IO 的方法。它使用主机内存作为缓冲区，并使用 MMU 页面错误作为何时执行设备 IO 的预触发。以下示例可能是一个有用的解释，说明这种设置是如何工作的

  • 用户空间应用程序（如 Xfbdev）mmap 帧缓冲

  • 延迟 IO 和驱动程序设置错误和 page_mkwrite 处理程序

  • 用户空间应用程序尝试写入 mmapped 虚拟地址

  • 我们得到页面错误并到达错误处理程序

  • 错误处理程序找到并返回物理页面

  • 我们得到 page_mkwrite，其中我们将此页面添加到列表中

  • 安排一个工作队列任务在延迟后运行

  • 应用程序继续写入该页面，而无需额外成本。这是关键的好处。

  • 工作队列任务进入并清理列表上的页面，然后完成与更新帧缓冲相关的任务。这是与设备通信的实际工作。

  • 应用程序尝试写入该地址（现在已清理）

  • 获取页面错误，并再次发生上述序列

从上面可以看出，一个好处是允许以最小的成本发生突发帧缓冲写入。然后在一段时间后，当事情平静下来时，我们真正去更新帧缓冲，这将是一个相对更昂贵的操作。

对于某些类型的非易失性高延迟显示器，所需的图像是最终图像，而不是中间阶段，这就是为什么对于发生的每次写入都不需要更新的原因。

这种情况可能在其他场景中也很有用。Paul Mundt 提到了一个案例，其中使用页面计数来决定是否合并并发出 SG DMA 或执行内存突发是有益的。

另一种可能是，如果有一个格式不寻常的设备帧缓冲（例如对角线偏移的 RGB），那么这可能是一种机制，允许应用程序假装拥有一个正常的帧缓冲，但在 VSync 时间根据触摸的页面列表重新调整设备帧缓冲。

如何使用它：（对于应用程序）

无需更改。像平常一样 mmap 帧缓冲并使用它即可。

如何使用它：（对于 fbdev 驱动程序）

以下示例可能有所帮助。

  1. 设置您的结构。例如

    static struct fb_deferred_io hecubafb_defio = {
        .delay          = HZ,
        .deferred_io    = hecubafb_dpy_deferred_io,
};

延迟是 page_mkwrite 触发发生和调用 deferred_io 回调之间的最小延迟。deferred_io 回调在下面解释。

  1. 设置您的延迟 IO 回调。例如

    static void hecubafb_dpy_deferred_io(struct fb_info *info,
                                     struct list_head *pagelist)

deferred_io 回调是您执行所有到显示设备的 IO 的地方。您会收到 pagelist，它是延迟期间写入的页面列表。您不得修改此列表。此回调从工作队列中调用。

  1. 调用 init

    info->fbdefio = &hecubafb_defio;
fb_deferred_io_init(info);

  2. 调用 cleanup

    fb_deferred_io_cleanup(info);