目录

一 简介

二 基本原理

三 代码实现

3.1 Init

3.2 wait

3.3 signaling

3.4 callback

3.5 signaled

3.6 signal

3.7 refcount & release

四 Fence Status

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一 简介

        dma-fence是linux 内核中同步原语，它只有两种状态signaled和unsigned。因为其本身的精简，在融入其他概念中时，在不同的环境下，赋予了dma-fence不同的含义。所以通常需要根据dma-fence的具体使用的情况来理解其含义。

二 基本原理

        一个被初始化的dma-fence，使用wait函数后，会将当前进程换出，即当前进程会sleep，而当调用signal函数时会唤醒被wait函数换出的进程。

        dma-fence的使用还可以通过向dma-fence添加一个或多个callback函数，当dma-fence调用signal操作时，会依次遍历callback list，并调用每个callback函数。当调用wait函数时，会把默认的一个callback函数加入到dma-fence中，而这个函数就起到唤醒的作用。

三 代码实现

3.1 Init

dma_fence_init(struct dma_fence *fence, const struct dma_fence_ops *ops,

              spinlock_t *lock, u64 context, u64 seqno)

传入参数：

dma_fence：fence这个软件同步原语（software synchronization primitive）的自身struct。

dma_fence_ops是fence回调函数，fence许多功能都是在此实现：

• use_64bit_seqno
• get_driver_name : fence所属驱动的名称
• get_timeline_name：fence所属上下文（进程）的名称,一般是task_struct-> comm
• enable_signaling：dma_fence_add_callback()和dma_fence_default_wait()调用。
• signaled：dma_fence_is_signaled()调用。
• wait：自定义实现dma_fence_wait()，否则就是用默认的dma_fence_default_wait().
• release：如果refcount等于0，会回调该函数，或者调用dma_fence_release()
• fence_value_str：用于调试，具体实现根据调试方式使用
• timeline_value_str：用字符串的形式填充时间线（timeline）

spinlock_t:自旋锁防止竞争

context：使用dma_fence_context_alloc分配一个序列号，这是整个OS管理。

seqno：一个顺序增长的数，是由驱动自身管理，用原子变量定义最好，防止竞争

作用：

初始化dma_fence中结构体成员，

实现：

有以下几个方面：

1. 初始化refcount
2. 挂载dma_fence_ops
3. 初始化cb_list
4. 初始化dma_fence ->spinlock
5. 将dma_fence_context_alloc分配一个序列号赋值给context
6. 将驱动自身管理的seqno赋值给dma_fence ->seqno
7. fence->flags=0
8. fence->error = 0

3.2 wait

dma_fence_wait(struct dma_fence *fence, bool intr)

传入参数：

intr：如果为true，请进行可中断的等待，false为不可中断的等待。

作用：

睡眠，直到fence被signaled或者超时

实现：

如果实现dma_fence_ops->wait则使用，否则使用dma_fence_default_wait()，

dma_fence_default_wait实现：

__dma_fence_enable_signaling(struct dma_fence *fence)

1. 设置fence->flags为DMA_FENCE_FLAG_ENABLE_SIGNAL_BIT
2. 如果没有设置过第一步则进行dma_fence_ops->enable_signaling
3. 第二步成功后执行dma_fence_signal_locked，设置DMA_FENCE_FLAG_SIGNALED_BIT，设置DMA_FENCE_FLAG_TIMESTAMP_BIT，执行cb_list中func

3.3 signaling

dma_fence_enable_sw_signaling(struct dma_fence *fence)

1. 设置DMA_FENCE_FLAG_ENABLE_SIGNAL_BIT
2. 如果实现dma_fence_ops ->enable_signaling，则调用否则返回
3. 如果dma_fence_ops ->enable_signaling调用失败会直接调用dma_fence_signal_locked函数signaled该fence。

3.4 callback

dma_fence_add_callback(struct dma_fence *fence, struct dma_fence_cb *cb,

                        dma_fence_func_t func)

__dma_fence_enable_signaling(struct dma_fence *fence)

1. 设置fence->flags为DMA_FENCE_FLAG_ENABLE_SIGNAL_BIT
2. 如果没有设置过第一步则进行dma_fence_ops->enable_signaling
3. 第二步成功后执行dma_fence_signal_locked，设置DMA_FENCE_FLAG_SIGNALED_BIT，设置DMA_FENCE_FLAG_TIMESTAMP_BIT，执行cb_list中func
4. 把callback函数加入到callback list中。

3.5 signaled

 dma_fence_is_signaled(struct dma_fence *fence)

作用：

查看fence是否被signaled，如果被signaled返回true，否则返回false。

实现：

1. 如果实现dma_fence_ops -> signaled则调用dma_fence_ops -> signaled然后dma_fence_signal()，如果没有实现dma_fence_ops -> signaled则返回false。

3.6 signal

dma_fence_signal (struct dma_fence *fence)

作用：

完成一个fence，会调用callback list中每个callback函数

实现：

执行dma_fence_signal_locked，设置DMA_FENCE_FLAG_SIGNALED_BIT，设置DMA_FENCE_FLAG_TIMESTAMP_BIT，执行cb_list中func。

3.7 refcount & release

dma_fence_get(struct dma_fence *fence)

作用：

增加fence refcount,返回fence

dma_fence_put(struct dma_fence *fence)

作用：

减少fence refcount,返回fence，当refcount减少到0时将release fence。

实现：

1. refcount减1
2. 如果refcount等于0则调用dma_fence_release（）
3. dma_fence_release()

• 如果fence->flag= DMA_FENCE_FLAG_SIGNALED_BIT则需要signal该fence
• dma_fence_ops-> release实现则使用，否则使用dma_fence_free（）释放该fence.

四 Fence Status

DMA_FENCE_FLAG_SIGNALED_BIT - fence is already signaled

DMA_FENCE_FLAG_TIMESTAMP_BIT - timestamp recorded for fence signaling

DMA_FENCE_FLAG_ENABLE_SIGNAL_BIT - enable_signaling might have been called

DMA_FENCE_FLAG_USER_BITS - start of the unused bits, can be used by the implementer of the fence for its own purposes.

signaling fail原因是fence已经被signaled。fence有个特性是只能从signaling到signaled。