RGA 多核 2D 加速架构

1. 功能

RGA执行：

• copy/blit；
• crop和scale；
• rotate/mirror；
• colorspace/format conversion；
• alpha blend；
• fill/palette等。

2. 三代目录

• rga/：旧RGA；
• rga2/：RGA2；
• rga3/：Multi-RGA，统一管理多类核心。

RK3588 vendor defconfig启用ROCKCHIP_MULTI_RGA。

3. RGA3对象划分

文件	作用
rga_drv.c	platform/misc device/ioctl/PM
rga_job.c	job、queue、运行与完成
rga_policy.c	core选择和调度策略
rga_mm.c	内存对象管理
rga_dma_buf.c	dma-buf import/map
rga_iommu.c	IOMMU映射
rga_fence.c	async fence
rga_hw_config.c	hardware capabilities
rga2_reg_info.c、rga3_reg_info.c	请求到寄存器转换
rga_debugger.c	proc/debugfs

4. 用户入口

RGA3注册misc device，rga_ioctl处理同步、异步、import/release和版本/能力等命令。Compat当前复用同一handler，因此UAPI结构必须保持32/64位布局可兼容。

5. 数据路径

request
 -> copy_from_user
 -> validate image/rect/format
 -> resolve handles/fds
 -> map source/destination buffers
 -> choose capable core
 -> build register command
 -> queue job
 -> runtime PM/clock on
 -> start hardware
 -> IRQ
 -> signal fence/wakeup
 -> unmap/release

6. Buffer

支持dma-buf等来源。每个plane都要验证：

• width/height；
• stride；
• format plane count；
• offset；
• required bytes；
• chroma alignment；
• address width；
• read/write direction。

7. 多核策略

Policy根据格式、尺寸、scale比例、功能和core忙闲选择硬件。不是所有RGA core支持同一操作。

8. Async

ROCKCHIP_RGA_ASYNC依赖sync_file。Input fences表示producer完成；output fence在RGA完成后signal。

同步请求等待job completion；等待超时后不能立即释放仍被硬件访问的buffer。

9. IOMMU

IOMMU把scatter-gather dma-buf映射到设备地址。Fault通常来自offset/size错误、提前unmap、设备地址位宽或IOMMU domain问题。

10. Reset

Timeout/error需：

stop queue
 -> dump state
 -> reset core
 -> fail active job/fence
 -> restore clocks/register context
 -> resume pending jobs

11. 性能

关键瓶颈常是DDR带宽而非计算。避免无意义格式转换、重复scale和cache bounce；批量提交可降低ioctl/PM开销。

12. 安全

Vendor ioctl直接驱动DMA硬件，必须防：

• integer overflow导致buffer越界；
• 任意寄存器写；
• fence cycle/deadlock；
• job队列DoS；
• IOMMU fault storm；
• secure/non-secure buffer混用。

13. 调试

可选procfs/debugfs由ROCKCHIP_RGA_DEBUGGER构建。结合job/core状态、IRQ、IOMMU fault、clock和fence timeline定位。