Windows WDDM显卡驱动框架及GPUView工具的使用(1)

也许这个夏天会写一些东西，这里先说说我做过些什么，知道些什么。

过去的五年里，先后在Vista,Win7和Win8上写过显卡驱动，包括umd和kmd的驱动，积累了大量关于WDDM的经验。

我知道WMMD的框架是什么样子的，知道应用程序，d3d runtime，显卡驱动以及硬件之间这么样互相合作。

顺便提一下，虽然是写显卡驱动的，但我不怎么懂d3d和opengl，所以博客里面都只有一些很简单的例子。

具体怎么写没想好，也不准备搞出个成系统的系列，心血来潮想到什么就写什么吧。

 

GPUView是Windows Performance Tools Kits里面的一个工具，但是会使用它的人很少，大多数都集中在和微软关系密切的一些公司里面了。

这篇博客先来说一个GPUView里面相当鲜为人知的功能。这里只谈一下这个功能的作用什么，具体怎么实现这个功能，这次就不写了。

 

这个功能是这样的，比如说下面这段代码，除去那些Event开头的奇怪函数，其他的都是些简单的D3D9代码。

VOID Render()

{

    g_pd3dDevice->Clear( 0, NULL, D3DCLEAR_TARGET , D3DCOLOR_XRGB ( 0, 0, 255 ), 1.0f, 0 );

   EventWriteEventBeginScene (L"Begin Scene" );

    if( SUCCEEDED( g_pd3dDevice->BeginScene() ) )

    {

        g_pd3dDevice->SetStreamSource( 0, g_pVB, 0, sizeof( CUSTOMVERTEX ) );

        g_pd3dDevice->SetFVF( D3DFVF_CUSTOMVERTEX );   

        EventWriteEventBeforeDrawPrimitive (L"(Before DrawPrimitive" );

        g_pd3dDevice->DrawPrimitive( D3DPT_TRIANGLELIST , 0, 1 );

        EventWriteEventAfterDrawPrimitive (L"After DrawPrimitive" );

        g_pd3dDevice->EndScene();

        EventWriteEventEndScene (L"End Scene" );

    }

    EventWriteEventBeforePresent (L"Before Present" );

    g_pd3dDevice->Present( NULL, NULL, NULL, NULL );

    EventWriteEventAfterPresent (L"After Present" );   

}

这些Event开头的奇怪函数，实际上会产生ETW的Event。简单来说，你可以认为它们在打印一些log。

同时Windows的d3d runtime和graphic kernel也会生成一些Event.

这些ETW的Event都带有精确到毫秒的时间信息，它们都可以被GPUView显示出来。

这样你通过GPUView你就可以知道，你写的应用程序的代码在什么时候执行的，对应的d3d runtime和graphic kernel的事件在什么时候发生的，以及GPU在什么时刻开始执行对应的命令，等等很多信息。这些信息非常有助于解决CPU-CPU,CPU-GPU和GPU-GPU直接的同步问题。

 

下面这张图就是GPUView的截图，红色箭头指向的地方就是那些产生的ETW Event，如果选中他们就会在对应的左边哪里画出一些竖着的红线，比如说1附近有很多根红线，那就是

Begin Scene

Before DrawPrimitive

After DrawPrimitive

End Scene

Before Present

这些Event发生的时刻，可以看出来这些红线很密集，说明从Begin Scene到Before Present都执行的很快，没有任何阻塞出现。而我们还可看到After Present并没有出现在Current View里面，这说明Present这个函数产生了阻塞，它并被调用后没有立即返回。

而且还可以发现有个Event叫做*Dxgkrnl Render(在数字2的那条红线处),这个函数的出现，意味着显卡的umd驱动已经准备好了GPU需要执行的命令，并且已经提交给GPU执行了。在蓝色箭头指向的那个绿色长方形方块，就代表着在这个时间段，GPU正在运行这条命令。

最后强调一点，这篇博客只是展示GPUView能够同时告诉你CPU里面发生了什么，GPU里面发生了什么。

大家不要因为这个例子就简单的认为Present一定会阻塞CPU。WDDM这个框架相当复杂，里面有很多因素会影响到这些函数调用是否会阻塞CPU.