RK3588 RKNPU 开发文档
本文档基于 RockChip官方开源仓库和 StarryOS 仓库中对 RK3588 NPU 运行时库（闭源 librknnrt.so）及内核侧 RKNPU DRM 驱动的逆向与复现成果，整理为三个核心章节：
文档结构
| 章节 | 内容 | 适用场景 |
|---|---|---|
| RKNN 硬件特性 | 三核架构、数据精度与算力、支持的推理框架 | 了解硬件能力边界 |
| 寄存器地图 | 按模块梳理rknpu内部各个寄存器的位域、读写属性 | 写驱动、调试硬件交互 |
| IOCTL协议与数据结构 | DRM_IOCTL_RKNPU_* 命令表，结构体布局，flags枚举，mmap 规则 | 实现ioctl分发，对齐用户态ABI |
| 任务提交流程 | 从用户态提交到硬件执行完成的完整时序逻辑，包含状态机和各种失败路径 | 查询job生命周期 |
| 当前提交-IRQ 边界快照恢复系统 | 总结 step-submit、owner 切换、IRQ 边界快照/写坏/恢复/校验，以及相关 struct 的职责 | 整理当前实验实现、查数据结构分工、回顾抢占边界语义 |
来源标注约定
文档中对每条信息标注来源，使用以下标记：
- Linux rknpu 驱动 — 来自Rockchip官方仓库中rk3588-npu内核驱动代码
- rknpu-ioctl.h — 来自 Linux rknpu 驱动include目录的 ioctl 头文件
- StarryOS Rust 驱动 — 来自
drivers/rknpu/src/的 Rust 复刻实现 - 逆向推断 — 基于代码行为推断，无官方文档确认
术语速查
| 术语 | 含义 |
|---|---|
| GEM | Graphics Execution Manager，DRM 子系统的内存对象管理框架 |
| PC | Program Counter / 任务控制器，NPU 的命令流执行引擎 |
| CNA | Convolution Neural-network Accelerator，卷积加速单元 |
| DPU | Data Processing Unit，数据后处理单元 |
| PPU | Pooling Processing Unit，池化处理单元 |
| DDMA/SDMA | Data DMA / System DMA，数据搬运引擎 |
| IOVA | I/O Virtual Address，IOMMU 映射后的设备侧虚拟地址 |
| fence | DMA fence，用于 job 完成通知与跨设备同步的内核原语 |