任务列表

任务可能包含以下字段

  • Complexity: 描述所需的 Rust 熟悉程度和/或相应的内核 API 或子系统。 有四种不同的复杂度，Beginner、Intermediate、Advanced 和 Expert。

  • Reference: 对其他任务的引用。

  • Link: 外部资源的链接。

  • Contact: 可以联系以获取有关任务更多信息的人员。

启用 (Rust)

与 nova-core 没有直接关系，但却是所需 API 方面的前提条件的任务。

FromPrimitive API

有时需要将数字转换为枚举或结构的值。

nova-core 中的一个很好的例子是 Chipset 枚举类型，它定义了值 AD102。 当探测 GPU 时，可以从某个寄存器中读取值 0x192，指示芯片组 AD102。 因此，应该从数字 0x192 导出枚举值 AD102。 目前，nova-core 使用自定义实现（对于此，使用 Chipset::from_u32）。

相反，最好拥有类似于来自 num crate 的 FromPrimitive 特征 [1]。

拥有这种泛化也有助于实现一个通用宏，该宏自动生成值和数字之间的相应映射。

复杂度：初级
链接：https://docs.rs/num/latest/num/trait.FromPrimitive.html

通用寄存器抽象

研究如何通过通用宏自动生成寄存器常量和结构。

例子

register!(BOOT0, 0x0, u32, pci::Bar<SIZE>, Fields [
   MINOR_REVISION(3:0, RO),
   MAJOR_REVISION(7:4, RO),
   REVISION(7:0, RO), // Virtual register combining major and minor rev.
])

这可以扩展成类似的东西

const BOOT0_OFFSET: usize = 0x00000000;
const BOOT0_MINOR_REVISION_SHIFT: u8 = 0;
const BOOT0_MINOR_REVISION_MASK: u32 = 0x0000000f;
const BOOT0_MAJOR_REVISION_SHIFT: u8 = 4;
const BOOT0_MAJOR_REVISION_MASK: u32 = 0x000000f0;
const BOOT0_REVISION_SHIFT: u8 = BOOT0_MINOR_REVISION_SHIFT;
const BOOT0_REVISION_MASK: u32 = BOOT0_MINOR_REVISION_MASK | BOOT0_MAJOR_REVISION_MASK;

struct Boot0(u32);

impl Boot0 {
   #[inline]
   fn read(bar: &RevocableGuard<'_, pci::Bar<SIZE>>) -> Self {
      Self(bar.readl(BOOT0_OFFSET))
   }

   #[inline]
   fn minor_revision(&self) -> u32 {
      (self.0 & BOOT0_MINOR_REVISION_MASK) >> BOOT0_MINOR_REVISION_SHIFT
   }

   #[inline]
   fn major_revision(&self) -> u32 {
      (self.0 & BOOT0_MAJOR_REVISION_MASK) >> BOOT0_MAJOR_REVISION_SHIFT
   }

   #[inline]
   fn revision(&self) -> u32 {
      (self.0 & BOOT0_REVISION_MASK) >> BOOT0_REVISION_SHIFT
   }
}

用法

let bar = bar.try_access().ok_or(ENXIO)?;

let boot0 = Boot0::read(&bar);
pr_info!("Revision: {}\n", boot0.revision());

注意：一个正在进行中的实现目前位于 drivers/gpu/nova-core/regs/macros.rs 中，并在 nova-core 中使用。 如果能改进它（可能使用 proc 宏）并将其移动到 kernel crate，以便其他组件也可以使用它，那就太好了。

复杂度：高级
联系人：Alexandre Courbot

延迟/睡眠抽象

内核 delay() 和 sleep() 函数的 Rust 抽象。

FUJITA Tomonori 计划处理 read_poll_timeout_atomic()（及其朋友）[1] 的抽象。

复杂度：初级
链接：https://lore.kernel.org/netdev/20250228.080550.354359820929821928.fujita.tomonori@gmail.com/ [1]

IRQ 抽象

IRQ 处理的 Rust 抽象。

Daniel Almeida [1] 正在积极进行 “核心” 抽象以请求 IRQ。

除了可选的审查和测试工作外，还需要研究围绕这些核心抽象的所需的 pci::Device 代码。

复杂度：中级
链接：https://lore.kernel.org/lkml/20250122163932.46697-1-daniel.almeida@collabora.com/ [1]
联系人：Daniel Almeida

外部页面的页面抽象

由 Rust 页面抽象创建的、没有直接所有权的页面的 Rust 抽象。

Abdiel Janulgue [1] 和 Lina [2] 正在积极进行中。

复杂度：高级
链接：https://lore.kernel.org/linux-mm/20241119112408.779243-1-abdiel.janulgue@gmail.com/ [1]
链接：https://lore.kernel.org/rust-for-linux/20250202-rust-page-v1-0-e3170d7fe55e@asahilina.net/ [2]

Scatterlist / sg_table 抽象

scatterlist / sg_table 的 Rust 抽象。

Abdiel Janulgue 先前做过一些工作，但尚未发布到邮件列表。

复杂度：中级
联系人：Abdiel Janulgue

ELF 工具

ELF 标头表示的 Rust 实现，用于从 ELF 格式的映像中检索节标头表、名称和数据。

Abdiel Janulgue 先前做过一些工作，但尚未发布到邮件列表。

复杂度：初级
联系人：Abdiel Janulgue

PCI MISC API

通过 SR-IOV、配置空间、功能、MSI API 抽象来扩展现有的 PCI 设备/驱动程序抽象。

复杂度：初级

辅助总线抽象

辅助总线 API 的 Rust 抽象。

这是将 nova-core 连接到 nova-drm 驱动程序所必需的。

复杂度：中级

Debugfs 抽象

debugfs API 的 Rust 抽象。

参考：导出 GSP 日志缓冲区
复杂度：中级

GPU（通用）

解析固件标头

解析从文件系统加载的固件文件中的 ELF 标头。

参考：ELF 工具
复杂度：初级
联系人：Abdiel Janulgue

构建 radix3 页表

构建 radix3 页表以映射固件。

复杂度：中级
联系人：Abdiel Janulgue

vBIOS 支持

解析 vBIOS 并探测驱动程序初始化所需的结构。

联系人：Dave Airlie
参考：Vec 扩展
复杂度：中级

初始 Devinit 支持

实现 BIOS 设备初始化，即内存大小调整、等待、PLL 配置。

联系人：Dave Airlie
复杂度：初级

引导 Falcon 控制器

加载和执行 falcon (sec2) 固件映像的基础架构； 处理 GSP falcon 处理器和 fwsec 加载。

复杂度：高级
联系人：Dave Airlie

GPU 定时器支持

支持 GPU 的内部定时器外设。

复杂度：初级
联系人：Dave Airlie

MMU / PT 管理

研究 MMU / 页表管理的架构。

我们需要考虑 nova-drm 需要相当精细的控制，尤其是在锁定方面，以便能够实现异步 Vulkan 队列。

虽然通常共享相应的代码是可取的，但需要评估共享相应的代码如何（以及是否）是 expedient。

复杂度：专家

VRAM 内存分配器

调查 VRAM 内存分配器的选项。

一些可能的选项

  • Rust 抽象 - RB 树（区间树）/ drm_mm - maple_tree

  • 本机 Rust 集合

复杂度：高级

实例内存

实现对用于存储页表的 instmem (bar2) 的支持。

复杂度：中级
联系人：Dave Airlie

GPU 系统处理器 (GSP)

导出 GSP 日志缓冲区

Timur Tabi [1] 最近的补丁增加了通过 debugfs 公开 GSP-RM 日志缓冲区（即使在未能探测驱动程序之后）的支持。

对于 nova-core 来说，这在早期也是一个有趣的功能。

链接：https://lore.kernel.org/nouveau/20241030202952.694055-2-ttabi@nvidia.com/ [1]
参考：Debugfs 抽象
复杂度：中级

GSP 固件抽象

GSP-RM 固件 API 不稳定，并且可能在数据结构和语义方面从版本到版本不兼容地更改。

这个问题是使用 Rust 作为 nova-core 的一大动机之一，因为事实证明 Rust 的过程宏功能提供了一种相当优雅的方式来解决这个问题

  1. 从 C 标头在每个版本的单独命名空间中生成 Rust 结构

  2. 构建实现固件接口的抽象结构（在通用命名空间中）； 使用版本标识符注释实现中的差异

  3. 使用过程宏从此抽象中生成每个版本的实际实现

  4. 在运行时实例化正确的版本类型（可以确保所有类型都具有相同的接口，因为它由通用特征定义）

在 nova-core PoC 驱动程序的上下文中，存在此模式的 PoC 实现。

此任务旨在改进该功能并最好将其通用化，以便其他驱动程序也可以使用它。

复杂度：专家

GSP 消息队列

实现用于内核驱动程序和 GSP 之间通信的低级别 GSP 消息队列（命令、状态）。

复杂度：高级
联系人：Dave Airlie

引导 GSP

调用引导固件以引导 GSP 处理器； 执行初始控制消息。

复杂度：中级
联系人：Dave Airlie

客户端/设备 API

实现用于客户端/设备分配的 GSP 消息接口以及相应的客户端和设备分配 API。

复杂度：中级
联系人：Dave Airlie

Bar PDE 处理

同步内核驱动程序和 GSP 之间的 BAR 页表处理。

复杂度：初级
联系人：Dave Airlie

FIFO 引擎

实现对 FIFO 引擎的支持，即相应的 GSP 消息接口，并提供用于 chid 分配和通道处理的 API。

复杂度：高级
联系人：Dave Airlie

GR 引擎

实现对图形引擎的支持，即相应的 GSP 消息接口，并提供用于（黄金）上下文创建和提升的 API。

复杂度：高级
联系人：Dave Airlie

CE 引擎

实现对复制引擎的支持，即相应的 GSP 消息接口。

复杂度：中级
联系人：Dave Airlie

VFN IRQ 控制器

支持 VFN 中断控制器。

复杂度：中级
联系人：Dave Airlie

外部 API

nova-core 基本 API

研究连接二级驱动程序（即 vGPU 管理器和 nova-drm）的 API 的常见部分。

复杂度：高级

vGPU 管理器 API

研究 vGPU 管理器所需的、基本 API 未涵盖的 API 部分。

复杂度：高级

nova-core C API

为 vGPU 管理器驱动程序所需的 API 实现一个 C 包装器。

复杂度：中级

测试

CI 管道

调查持续集成测试的选项。

这可以从运行 KUnit 测试到运行（图形）CTS，再到启动（多个）访客虚拟机以测试 VFIO 用例。

还值得考虑引入一个新的测试套件，直接位于 uAPI 之上，以进行更有针对性的测试和调试。 可以选择与 Mesa 项目进行协作/共享代码。

复杂度：高级