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deepin 助力开源桌面生态：mesa LLVMpipe ORCJIT 上游化的台前幕后

日期：2024-07-22点击：135收藏

近日，mesa 开源图形驱动合并了 llvmpipe 的 ORCJIT 后端的 Merge Request (MR)，并实现了对 riscv64 架构的支持。

LLVMpipe 是什么？

LLVMpipe 是 mesa 驱动中的一种软件渲染器，它不使用 GPU 硬件，而是利用 LLVM 中的 JIT 编译器，动态地将待渲染的图形相关代码转译为栅格化的数据用于显示，相对于 softpipe 而言性能更优。

饱受诟病的闭源驱动从始至终都是阻碍 riscv64 架构桌面生态的一大原罪，导致大部分 riscv64 架构的开发板的内置 GPU 完全或部分不可用，桌面发行版只能使用软件渲染作为替代方案。

然而，在很长一段时间，mesa 的 LLVMpipe 使用的 JIT 后端是老旧的、缺乏架构支持的 MCJIT，而非更新的、架构支持更加广泛的 ORCJIT。由于前者已经明确由后者替代接续，不再接受新的架构更新，这使得 mesa 在 riscv64 等架构上使用软件渲染时只能使用性能更加低下的 softpipe，最终导致桌面环境几乎无法使用，使得桌面生态遭受毁灭性的打击。

正因如此，开源社区急切地渴望在 riscv64 架构上拥有一个更快的软件渲染器。

ORCJIT 的首次尝试

时间推进到了 2022 年 7 月。一位 Alex Fan (@alexfanqi) 的开发者提交了 MR 17801，为 mesa 引入了新的 ORCJIT 后端，同时还为其加上了 riscv64 支持，这使得在 riscv64 上使用 LLVMpipe 软件渲染成为了可能。

这个 MR 并没有第一时间被合并，因为有开发者指出它没有一个开关用以在编译时切换后端、代码不够简洁需要优化、缺少着色器缓存等问题，还需要进一步优化。

从此开始，长达两年的 LLVMpipe ORCJIT 后端合并的长跑开始了。

2022 年 7 月，openEuler 社区的 RISC-V SIG 发现了这个 PR 并将其并集成，发布了一篇文章介绍了它的性能提升效果。

然而，就在 riscv64 平台的开源桌面生态即将迎来曙光的时候，世事难料，随着 mesa 开发分支的高速推进，原来的 Merge Request 缺乏维护，与主线的差异和冲突越来越大，渐渐的被淹没在冗长的 MR 列表中，逐渐被人淡忘。

社区的接力：开源软件不灭的火种

2023 年 11 月，一位名为 Yukari Chiba (@YukariChiba) 的开发者在维护自己的发行版时，遇到了同样的问题。她受够了大部分主线发行版在遇到这个问题时切换到 softpipe 的忍让态度，决定着手解决这个问题。

被尘封在 MR 列表中的 patch，再一次化作荧幕上的光芒。

11 月 1 日，@YukariChiba 在某个群组里发布了一张在飞腾派上以开启了 ORCJIT 的主线 mesa 使用 LLVMpipe 运行 glxinfo 的截图，并在次日发布了一张在 PineTab-V 上使用 LLVMpipe 运行 glmark 的截图。

11 月 8 日，@YukariChiba 以相同的 ID，在 mesa 主线中重新提交了 MR 26018，旨在为主线版本 mesa 提供参考 patch 的同时，推进 mesa 主线的合并。

很快，deepin、ArchLinux RISC-V、AOSC OS 等发行版也先后使用了这一版 MR 的补丁，RISC-V 主线化的桌面体验再一次达到了可用的状态。

2024 年 4 月，Icenowy Zheng (@icenowy) 在 ORCJIT MR 的基础上增加了着色器缓存和 loongarch 架构的支持，这意味着 ORCJIT 后端一旦合入，所有的主流桌面架构都能实现性能优异的 LLVMpipe 支持。

众人拾柴火焰高，长风破浪会有时，LLVMpipe ORCJIT 这一突破性进展受到越来越多开发者的关注，合并进入主线逐渐被提上了日程。

MR 的接力冲刺和最终合并

6 月 19 日，有开发者评论：

Is there anything outstanding that is preventing this from being merged into the main mesa branch?

而这打破了 MR 评论区的宁静。在后续的 1 个月里，社区贡献者们对该 MR 提出了数十条修改意见；Dave Airlie (@airlied) 为帮助 ORCJIT 最终落地提交了数个前序修改和代码结构优化；MR 提交者 @YukariChiba 根据修改意见对 MR 提交内容修改了数十个版本，并最终在 6 月 28 日提交了最终版本。

最终，7 月 16 日，Merge Request 26018 完成了合并前 CI 检查，被 mesa 主线合入，标志这这一场由全球无数开发者参与、持续两年的开源马拉松圆满落幕。

deepin的持续跟踪与维护：幕后故事

在 mesa 提交 MR 的这位 ID 称作 @YukariChiba 的开发者还有另外的身份：deepin（深度）开源社区的研发工程师，deepin-ports SIG 开发者，deepin RISC-V port 的维护者之一。

deepin-ports SIG 在 2023 年成功将 RISC-V 的支持合并到了主线，同时也对主流的开发板进行了适配。与其它开源社区一样，deepin 也饱受无法主线化、依赖闭源驱动组件的 GPU 图形驱动的困扰，mesa 的 ORCJIT 后端支持此时无异于雪中送炭。

deepin 在 2023 年 12 月 6 日便对这一份更新的 patch 做了内部的打包验证，并在 VisionFive2、LicheePi4A、SG2042 EVB 等开发板上做了实机验证和性能测试。

次日，deepin 合并了此 MR 的 patch 到 mesa 主线仓库，为 riscv64 架构默认打开了 ORCJIT 支持，并在后续所有的 riscv64 设备镜像中启用。

从 2023 年 11 月的初版补丁，直到 2024 年 7 月 16 日的最终合并，deepin 的 mesa 版本也相应的从 23.1.2 一路升级到了 24.1.0。在这过程中，deepin-ports SIG 积极适配新版 mesa 并刷新补丁，做到了在版本迭代的过程中补丁持续有效，助力了此特性的测试和维护，客观上为 mesa 上游的最终合并提供了社区支持。