VMware SVGA 同步与资源¶

提交和唤醒¶

drivers/video/svga/ 实现 VMware FIFO/GB 协议； drivers/video/drm/vmwgfx/ 负责 Linux vmwgfx ioctl 的验证、翻译与资源所有权。公开 ioctl 编号和布局继续使用 include/uapi/drm/，不新增私有加速协议。

FIFO 命令、内联 PPN 数组与 fence 完整写入后，以内存屏障发布 NEXT_CMD。支持 BUSY 寄存器的 host 在 BUSY 为真时承诺睡眠前检查新命令，因此只在空闲到忙碌时写 BUSY 和 SYNC；不支持该寄存器的旧 FIFO 保留 SYNC 唤醒。查询已经完成的 fence 不重新唤醒 host。BUSY 仅表示处理活动，不能作为命令完成或释放 DMA 页的依据。

借用 BO 后备页时，GMR2 每个映射包含至多 256 个 PPN，每次调用发布至多四个包，不逐包等待 host。最新 fence 按 FIFO 顺序覆盖所有已发布映射；完成映射及最终 fence 之前，MOB ID 不可用于提交。FIFO 压力导致重试时保留已发布的完整前缀。拆除仍须等待最终 unmap/destroy fence，之后才能释放 owner 引用和物理页。

损伤与呈现¶

Surface-backed KMS PRESENT 只编码一个固定协议包和尾随 fence，经 svga3d_present_try 原子发布；不为简单呈现分配通用 render-batch 的 shader/query/state 元数据。当前通用 sidecar 为 53008 字节，需要 13 个物理页；这些分配和清零不再出现在每次 KMS PRESENT 的路径中。

该接口在同一个 SVGA 锁临界区检查设备、完整 surface handle、源/目标矩形范围和 FIFO 容量。发布成功才更新 surface 的 last-use fence；FIFO 忙时不发布部分命令，也不假定绘制完成。呈现 job 继续持有 framebuffer 和 surface 引用，直到真实 fence 完成或有明确 quiescence 证据，不能因关闭文件、释放 master 或切换 VT 就提前释放 DMA 后备页。

正常 DIRTYFB 仍立即尝试提交，只有背压才保留脏区域并合并重试，不按定时器延迟成功提交。Linux UAPI 的 256 个 clip 上限不变。Xorg modesetting 在超出上限时可能退回逐个 clip 提交，因此简单呈现的分配开销会被放大；离屏绘制不经过这条扫描输出路径，不能用离屏速度代替桌面呈现速度。

软件扫描输出后备路径按行以精确的 32 位像素上传到四字节对齐的显存，使用 REP MOVSL，避免把针对普通 RAM 的 REP MOVSB 用于 uncached 设备窗口。非原生格式仍先执行原有颜色转换；非四字节像素保留逐字节路径。上传不读取显存，不访问行尾填充或单次上传矩形外的像素，不使用用户 SIMD 状态。软件 DIRTYFB 先校验全部 clip；多块损伤的面积之和小于包围矩形时分别上传，避免光标和远处窗口的一点变化触发整片屏幕复制。重叠面积使逐块复制更大时仍上传包围矩形，复制量不超过旧路径。设备 surface 的异步呈现仍沿用原有合并。损伤保留、FIFO 背压、fence 和 VT 所有权规则不变。该路径降低 CPU 上传成本，不代表 QEMU 提供了 VMware 3D 加速能力。

像素缓存属性¶

启动 BSP 在稀疏直映射完成、用户页表与 AP 启动之前，为支持 PAT 且启用 MTRR 的 CPU 保留 PAT 槽四作为 WC；其他固件项保持原样。只有可预取 PCI BAR1 与实际 SVGA 像素窗口吻合、完整 UC 永久保留且没有租约/其他缓存别名、没有普通 RAM 或 FIFO 交叠时，才一次性转换为 WC/NX。失败保留 UC。首次尝试或创建用户页表后关闭重设入口，不在运行中的映射下更改缓存类型。

直映射和保留的低地址别名一起更新，缓存与 TLB 在转换前后清理；AP 在上线前验证并安装相同 PAT 布局，无法满足的 AP 保持离线。fbdev/DEVICE 映射沿用同一物理页的缓存选择器，模式切换和 SVGA 3D 初始化保留该策略。像素写入在提交损伤之前执行内存屏障，即使 FIFO 满而延后发布也先排空 WC 写入。FIFO 继续采用其原有的独立验证策略，控制寄存器不使用 WC。

nopat 启动参数保留原来的 UC 像素路径。这里的内部映射 API 不向用户提供任意缓存属性修改权限；物理范围的缓存别名约束参考 Linux PAT 文档。

EXECBUF 背压¶

在途工作受 32 个任务和 8 MiB 的全局预算约束。预算暂满时，先在释放 exec_lock 后执行一次有界回收，再原子重试预留；仍未腾出空间则返回 EBUSY。不会扩大限额、循环持锁等待 host，也不会跳过尚未完成的 fence 来释放内存。单次申请本身超过限额或真实 heap 分配失败仍返回 ENOMEM，并回滚预留计数。

Mesa 的 vmwgfx winsys 对 EXECBUF EBUSY 会短暂休眠后重试，其他错误可能使 Xorg/glamor 终止。把暂时的队列拥塞当作 ENOMEM 会在 GPU 落后于提交时导致桌面退出，即使实际预算占用远低于物理内存容量。该行为参考 Mesa 上游的 EBUSY 重试修复；不修改 ioctl 编号或结构，也不把真实分配失败伪装成成功。

分配与锁¶

内部 svga_ops.alloc 返回独占、页对齐且已经清零的物理页；失败返回零。生产实现使用 mm_alloc_pages。GB 后备页和 shader staging 不重复清零。页表中尚未写入的项和 shader 尾部填充仍由分配器的零页保证覆盖。

物理页分配器在 mm_lock 内认领完整页段、初始化引用并更新空闲计数，随后解锁再清零，返回前不会向调用方发布物理地址。其他 CPU 不能分配已经认领但仍在清零的页面。调用方已有的锁和 IRQ 状态保持原样；这不意味着所有 SVGA 资源分配都可抢占，也不能据此声称所有整机停顿已经消除。

SYNCCPU 兼容语义¶

Linux v6.12 的 drm_vmw_synccpu_allow_cs grab 等待先前 GPU 使用完成，但不建立阻止后续命令提交的 CPU writer reservation。对应 release 对有效 handle 成功返回，不递减其他非 ALLOW_CS grab 的计数；无效 handle 和非法 flag 仍返回 EINVAL。非 ALLOW_CS grab 保留原来的 writer 排斥与关闭清理。

行为参考 Linux v6.12 vmwgfx BO 接口；此处按上游接口语义实现，不复制 Linux vmwgfx 实现代码。协议头的原有许可证与归属说明保留；本次实现没有导入其他内核的 DRM 源码。

验证边界¶

宿主 fixture 需要覆盖旧 FIFO 唤醒、BUSY 状态、已完成 fence、未完成映射、背压和拆除时的 owner 生命周期，并使用 ASan/UBSan 检查生产实现。真实 VMware 验证还需检查 Xorg 日志确实启用 SVGA3D/glamor、正确像素、重复会话、资源反复创建/销毁和并发负载。QEMU 的 VMware 型号设备不能替代真实 VMware 3D 验证。未复现某次 panic 不等于已经证明其原因或修复。

资源预算¶

GB 对象使用本驱动的有界页预算，初值来自设备报告的内存寄存器：支持 CAP2.GB_MEMSIZE_2 时使用 GBOBJECT_MEM_SIZE_KB，否则使用 SUGGESTED_GBOBJECT_MEM_SIZE_KB。这与 Linux vmwgfx 对相同硬件接口的选择一致。这是来宾分配策略；Linux vmwgfx 将对应容量视为可扩大的软上限，不能据此声称硬件必然拒绝超出该值的对象。旧 GMR 的后备预算不截断 GB 内存；单个 MOB 仍受 MOB_MAX_SIZE、32 位线协议长度和 PPN32 两级页表容量约束。字节数向上取整为页数时使用 64 位中间值，避免 UINT32_MAX 回绕。

GMR2 的注册页数独立受 GMRS_MAX_PAGES 限制。自有与借用的 GMR 共享此注册预算；已经发布但尚在映射或退休的对象，在最终解除之前仍计费。 GB 预算包含自有物理页、借用 MOB 的完整后备页、页表和尚未提交的 shader 预留。批处理 shader 与普通 MOB 分配使用相同的预算检查。借用后备页直到最终拆除 fence 完成才解除计费，但这些页始终由调用方 owner 释放。自有物理页和页表还受分配器实际可用内存约束；分配失败仍返回 ENOMEM，不会通过关闭加速或吞掉错误隐藏失败。

表面 ID 存储支持协议规定的 32768 项，并接受设备更低的 MAX_SURFACE_IDS 上限；零号保留。对象表按协商后的容量分配，并进一步受单个 MOB 可容纳的表项数限制；context、surface、shader 和外部 MOB 的编号范围保持互不重叠。surface 快照使用在发布和最终释放时更新的计数，仍包含正在创建或退休的句柄，避免每次提交都持锁扫描全部 32768 项。资源句柄、代际验证、fence 退休与模块 owner 生命周期规则保持不变。非 GB 设备继续使用既有的后备内存策略。

对应上游接口见 Linux v6.12 vmwgfx 初始化和 SVGA 寄存器定义。预算策略对照见 Linux v6.12 vmwgfx 内存管理器。