寻址图形芯片的最直接方法是什么？答案

【问题标题】：What is the most direct way of addressing a graphics chip?寻址图形芯片的最直接方法是什么？
【发布时间】：2020-07-02 23:23:45
【问题描述】：

我的旧电脑中装有 Intel HD 420。

我想知道 - 我们可以使用汇编代码直接寻址 CPU，使用 mul、add 等命令。

如何将汇编计算命令传递给英特尔 HD 等图形芯片，或者说 AMD 锐龙的“gpu 部分”？它与 ARM 图形芯片的机制相同吗？

（没有 apu、onboard-graphics、intel-hd、ryzen 的标签）

编辑：我知道 OpenCL 是正确的方法，而且就通信而言，板载芯片与任何其他外围硬件（例如打印机）一样好。然而，出于理论上的好奇，寻找最简单的 Assembly sn-p，它可以在 Intel HD XXX 等板载图形芯片上进行任何类型的普通计算。

【问题讨论】：

gpu 运行什么以及如何以及如何访问是特定于芯片/板的，可能会有一些重叠，但假设每个都是不同的。它是独立的逻辑，绝不会连接到主处理器，因此您如何使用它取决于设计。供应商也可能不会发布这些详细信息，因此您可能必须对开源项目进行逆向工程。
没有理由假设英特尔、AMD、ARM 等将远程相同，更不用说英特尔产品 x 与英特尔产品 y。选择一个，研究它，如果你遇到了死胡同，选择另一个，重复，直到你放弃或成功。树莓派 GPU 已记录在案。
如果看VGA卡是怎么访问的就够了，你可以搜索“VGA”和“assembly”，应该会有东西出来。如果您真的想了解如何使用 GPU 的可编程部分（即着色器），那么您可能需要先学习the Intel Graphic HD PRM。任何这样做的低级代码都太长而且晦涩难懂。请注意，GPU 有自己的程序集（例如 NVIDIA PTX），如果您正在寻找的话。

【解决方案1】：

GPU 是一个单独的核心，您只能通过 MMIO 与之交互；它不是像 x87 最初那样的协处理器（fmul 在单独的芯片上运行）。您可以像图形驱动程序一样访问它。

没有直接在 GPU 上执行操作的 CPU 指令，因为它没有紧密耦合根本，因此高延迟是 GPGPU 的一个问题。将工作发送到 GPU 看起来就像存储到内存中，然后将指向该物理内存的指针传递给 GPU，例如通过 mov [mem], rax 或其他地址到 GPU 的 MMIO 寄存器之一的地址。

对于英特尔，如果您真的想深入研究 Linux DRM（直接渲染管理器）和 X11 驱动程序，这些驱动程序会在请求内核访问后与 GPU 对话。

【讨论】：

你能举一个小例子来说明它是如何完成的，一些简单的向量计算吗？
@Jay：见鬼。无论问题多么简单，只要与 GPU 进行对话，您就需要一个巨大的复杂基线。我什至不知道如何为 i915 / Intel-HD 硬件编写最小的驱动程序！我只知道（就像其他所有现代设备一样），它们将涉及 MMIO 读取和写入，就像您对 PCIe 设备所做的那样，还涉及写入设备（视频）内存或让 GPU 读取系统内存。我认为您可以在 Linux 上进行 DRM 系统调用来请求访问这些系统，否则内核本身会进行真正的访问。
感谢您的澄清。 OpenCL 被认为是与板载芯片对话的最低“合理”方式，对于某些芯片，它是预编译的，所以你不知道发生了什么？
@Jay：是的。尽管您可以对实际在 GPU 上运行的代码进行一些精细的控制，例如我认为您可以在 OpenCL 内核中使用内联 (GPU) asm。但是将 GPU 代码放到 GPU 上（并进行内存管理）最好留给图形驱动程序。不过，所有主要 GPU 都有开源 3D 驱动程序；在 NVidia 的情况下，它们是逆向工程的，所以不要立即支持最新的 NV 芯片。我不确定他们是否支持 OpenCL（我猜可能），他们确实支持着色器程序。所以信息就在那里，只是太复杂而无法重新实现。

【解决方案2】：

如果您需要英特尔高清显卡的 ISA，here it is。英特尔为其所有图形芯片提供程序员参考手册here。这些信息可用于为 Intel HD 显卡创建显卡驱动程序，这是访问 GPU 的最“直接”方式。

请注意，这是针对英特尔高清显卡的，因为据我所知，它们是唯一一家为开源驱动程序开发提供 ISA 文档的公司。

祝你好运！

【讨论】：

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