DirectX12 - Driver与Runtime交互

这里是SunshineBooming，GPU公司一枚小小的Driver工程师，主要工作是写DirectX12 Driver，我会持续更新这个DX12 Spec系列，可能比较冷门，但是都是干货和工作中的心得体会，有任何GPU相关的问题都可以在评论区互动，知无不言：

DirectX12 Spec 总目录

1. 基本概念

Windows下面的runtime与linux下面基本一致，分为user mode和kernel mode。
directx 12驱动也分为UMD（user mode driver）和KMD（kernel mode driver）。
UMD运行在user mode，享有自己独立的VA（virtual address）空间，UMD挂了只会导致应用程序异常退出，系统照常运行。
KMD运行在kernel mode，分享系统的VA空间，KMD挂了一般会导致系统异常，常见的就是蓝屏重启了。

Driver与runtime交互流程

参考微软官网，可以得到以上的WDDM架构图。
WDDM架构为应用开发者和驱动开发者，规定了一套交互流程，并会检查交互参数的正确性，并抛出详细的异常信息。

• 其中Application向Direct3D runtime调用API，例如OpenAdapter、CreateDevice、CreateResource、Draw等等。
• Direct3D runtime检查参数无误后，将相应参数传给UMD，UMD根据参数生成GPU硬件对应的指令，传到Kernel Mode下的runtime，即dxgkrnl。
• dxgkrnl再将指令传递给KMD，KMD一般会将指令缓存到GPU硬件的ring buffer一类的缓存中，然后触发GPU硬件执行指令。
• 注意：以上流程均在CPU端执行，只有KMD将硬件通过PCIE总线给到GPU端时，指令才能真正执行。

从应用开发者的角度，当然只用关心Application与Direct3D runtime的交互流程，至于runtime和driver，甚至硬件怎么做的，那就是系统和底层开发者的事了。
从我们驱动开发者的角度，当然只关心Direct3D与UMD，dxgkrnl与KMD的交互，然后需要分析runtime的行为，至于Application的行为，其实并不关心也不了解。