window 显示驱动开发-AGP 类型伸缩空间段

AGP 类型的伸缩空间段类似于线性光圈空间段。 但是，内核模式显示微型端口驱动程序（KMD）不会通过 AGP 类型的伸缩空间段公开 dxgkDdiBuildPagingBuffer 回调函数的DXGK_OPERATION_MAP_APERTURE_SEGMENT和DXGK_OPERATION_UNMAP_APERTURE_SEGMENT操作类型。 相反，视频内存管理器（VidMm）使用 GART 驱动程序来映射和取消映射系统页面。 也就是说， VidMm 不涉及 KMD

KMD 必须在DXGK_SEGMENTDESCRIPTOR结构的 Flags 成员中设置 Agp 位字段标志，以指定 AGP 类型的伸缩空间段。

1. 核心特性

基础配置

DXGK_SEGMENTDESCRIPTOR Segment = {.Flags       = DXGK_SEGMENT_FLAGS_APERTURE | DXGK_SEGMENT_FLAGS_AGP, // 声明为 AGP 段.BaseAddress = 0xC0000000, // 虚拟地址起始（通常为固定值）.Size        = 0x20000000, // 512MB.SegmentId   = 3,
};

2. 段描述符配置（DXGK_SEGMENTDESCRIPTOR）

可选标志

标志	作用	适用场景
DXGK_SEGMENT_FLAGS_CPU_VISIBLE	允许 CPU 访问	CPU-GPU 共享数据（默认启用）
DXGK_SEGMENT_FLAGS_CACHE_COHERENT	保持缓存一致性	避免手动刷新缓存（如集成 GPU）

3. 内存管理流程

(1) 虚拟地址分配

• 应用程序请求资源（如创建纹理）。
• VidMm 选择 AGP 段，分配虚拟地址（GPU VA）。

(2) 物理页映射（由 GART 驱动完成）
VidMm 调用系统 GART 驱动：

• 将 GPU VA 映射到系统内存物理页（通过 PCIe/AGP 总线）。
• 不触发 KMD 的 DxgkDdiBuildPagingBuffer（与线性光圈段不同）。

硬件行为： 访问虚拟地址时，通过 GART 表转换为物理地址。

与传统 AGP 的关联：现代 PCIe GPU 通过 类似 GART 的 IOMMU（如 Intel VT-d、AMD-Vi）实现相同功能。

4. 典型应用场景

(1) 旧硬件兼容

• 支持传统 AGP 显卡（如 Windows 7 遗留驱动）。
• 部分嵌入式 GPU 可能仍依赖此机制。

(2) 特殊内存配置
非一致性内存架构（NUMA）：物理内存分散在多个位置（如部分在显存、部分在系统内存）。

(3) 调试与测试
模拟内存碎片化场景：测试驱动对非连续内存的兼容性。

5. 驱动开发注意事项

(1) 禁止操作
无需处理映射/解除映射：KMD 不得响应 DXGK_OPERATION_MAP_APERTURE_SEGMENT 或 UNMAP。

(2) 硬件限制
固定虚拟地址范围：AGP 段通常需预定义虚拟地址（如 0xC0000000），不可动态调整。

物理地址对齐：GART 可能要求物理页对齐（如 4KB）。

(3) 现代替代方案
优先使用线性伸缩段：除非硬件明确要求，否则应选择线性伸缩段（更灵活、性能更高）。

6. 与线性伸缩段的对比

特性	AGP 伸缩段	线性伸缩段
管理方	系统 GART 驱动	KMD 驱动
KMD 参与度	完全不介入映射	需处理 MAP/UNMAP 操作
适用硬件	传统 AGP/PCIe 设备	现代 PCIe GPU
灵活性	低（固定地址范围）	高（动态虚拟地址）
性能	较低（GART 转换开销）	较高（直接页表编程）

7. 可视化表示

GPU 虚拟地址空间：
0xC0000000 ┌───────────────────────┐ ← AGP 段起始（固定地址）│   Virtual Range       │ │  (GART Managed)       │ ├───────────────────────┤ │   Mapped to           │ │   System Memory       │ ← 物理页通过 GART 动态绑定
0xE0000000 └───────────────────────┘ ← 段结束

8. 总结

AGP 光圈段 = 系统托管 + 固定虚拟地址，适用于传统硬件或特殊场景。

关键配置：

• 设置 DXGK_SEGMENT_FLAGS_AGP 标志。
• 避免实现无关的 DxgkDdiBuildPagingBuffer 操作。

现代驱动建议：

• 除非兼容性必需，否则优先使用 线性伸缩段 或 线性内存段。
• 通过理解 AGP 段的设计初衷和限制，开发者可以更好地适配旧硬件或应对特定测试需求。