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window显示驱动开发—支持 DXGI DDI（二）

ops 2025/6/26 8:20:00

Direct3D 版本 10 DXGI 函数

本部分介绍用户模式显示驱动程序 DLL 提供给 Microsoft Direct3D 版本 10 运行时的 Microsoft DirectX 图形基础结构 (DXGI) 函数。驱动程序在调用用户模式显示驱动程序的 CreateDevice (D3D10 ) 函数时，通过 DXGI_DDI_BASE_FUNCTIONS 结构的成员提供指向 DXGI 函数的指针。

BltDXGI：GetGammaCapsDXGI

PresentDXGI：QueryResourceResidencyDXGI

ResolveSharedResourceDXGI：RotateResourceIdentitiesDXGI

SetDisplayModeDXGI：SetResourcePriorityDXGI

1. 函数概览与职责划分

以下是驱动必须实现的DXGI DDI函数列表及其核心职责：

函数名称	功能描述	调用频率
`BltDXGI`	执行块传输（如颜色空间转换/缩放）	中（视频处理场景）
`GetGammaCapsDXGI`	报告显示设备的伽玛控制能力（如支持独立RGB通道调整）	低（初始化时）
`PresentDXGI`	提交帧到显示输出或DWM（桌面窗口管理器）	高（每帧）
`QueryResourceResidencyDXGI`	查询资源当前是否驻留在显存	中（资源管理）
`ResolveSharedResourceDXGI`	同步跨进程共享资源的访问（配合`D3D10_DDI_RESOURCE_MISC_SHARED`标志使用）	低（共享纹理时）
`RotateResourceIdentitiesDXGI`	处理显示旋转时资源的重新配置（如移动设备屏幕旋转）	低（旋转事件时）
`SetDisplayModeDXGI`	切换显示模式（分辨率/刷新率）	低（模式切换时）
`SetResourcePriorityDXGI`	设置资源在显存中的优先级（影响LRU淘汰策略）	中（资源加载时）

2. 关键函数实现指南

(1) PresentDXGI - 帧提交核心函数
输入结构：

typedef struct DXGI_DDI_ARG_PRESENT {DXGI_DDI_HDEVICE        hDevice;DXGI_DDI_HSURFACE       hSurface;          // 要呈现的资源UINT                    SubResourceIndex;  // 子资源索引DXGI_DDI_HDEVICE        hDstDevice;        // 目标设备（跨设备时有效）UINT                    DstSubResourceIndex;DXGI_DDI_PRESENT_FLAGS  Flags;             // 如DXGI_DDI_PRESENT_STEREO
} DXGI_DDI_ARG_PRESENT;

驱动实现要点：

HRESULT APIENTRY PresentDXGI(DXGI_DDI_ARG_PRESENT* pPresentData) {// 1. 验证资源有效性MySurface* pSurface = (MySurface*)pPresentData->hSurface.pDrvPrivate;if (!pSurface) return E_INVALIDARG;// 2. 处理立体呈现（3D Stereo）if (pPresentData->Flags.Stereo) {SubmitStereoFrame(pSurface);} else {SubmitMonoFrame(pSurface);}// 3. 触发Flip或Copy操作if (UseHardwareFlip()) {QueueFlipCommand(pSurface->hKMSurface);} else {CopyToBackBuffer(pSurface);}return S_OK;
}

(2) SetResourcePriorityDXGI - 资源优先级管理
典型场景：游戏动态加载纹理时提升前景物体优先级。

实现示例：

void APIENTRY SetResourcePriorityDXGI(DXGI_DDI_ARG_SETRESOURCEPRIORITY* pPriorityData
) {MyResource* pRes = (MyResource*)pPriorityData->hResource.pDrvPrivate;pRes->currentPriority = pPriorityData->Priority;// 更新GPU内存管理器（如NVIDIA的PTE分组）UpdateGPUMemoryPriority(pRes->videoAddress, pPriorityData->Priority);
}

(3) ResolveSharedResourceDXGI - 共享资源同步
跨进程共享流程：

Process A创建共享资源 → 驱动生成GDI句柄 → 
Process B通过OpenResource获取 → ResolveSharedResource同步数据

Process A创建共享资源 → 驱动生成GDI句柄 →
Process B通过OpenResource获取 → ResolveSharedResource同步数据
驱动关键操作：

HRESULT APIENTRY ResolveSharedResourceDXGI(DXGI_DDI_ARG_RESOLVESHAREDRESOURCE* pResolveData
) {// 1. 获取共享资源元数据MySharedResource* pShared = (MySharedResource*)pResolveData->hResource.pDrvPrivate;// 2. 执行GPU端同步（如刷新缓存）FlushGPUWriteCache(pShared->gpuAddress);// 3. 通知内核模式驱动pCtx->pKMCallbacks->pfnSyncSharedResource(pShared->hKMHandle);return S_OK;
}

3.软件光栅器特殊处理

当驱动运行在软件模拟模式时（如WARP驱动），需：

禁用硬件加速路径：返回 DXGI_STATUS_NO_REDIRECTION。

实现CPU端Present：

HRESULT APIENTRY SoftwarePresentDXGI(DXGI_DDI_ARG_PRESENT* pData) {// CPU内存拷贝到DWM兼容缓冲区BYTE* pSrc = LockSoftwareSurface(pData->hSurface);BYTE* pDst = GetDWMBuffer();memcpy(pDst, pSrc, pData->pPresentInfo->BufferDesc.Width * pData->pPresentInfo->BufferDesc.Height * 4);UnlockSoftwareSurface(pData->hSurface);return S_OK;
}

4. 多显示器与HDR支持

(1) SetDisplayModeDXGI 扩展

HRESULT APIENTRY SetDisplayModeDXGI(DXGI_DDI_ARG_SETDISPLAYMODE* pModeData
) {// HDR元数据传递（DXGI 1.4+）if (pModeData->Flags.HDR) {ConfigureHDRMetadata(pModeData->hMonitor, &pModeData->HDRMetaData);}// 切换显示模式return ChangeDisplayMode(pModeData->hMonitor, pModeData->Mode);
}

(2) 伽玛控制 (GetGammaCapsDXGI)

void APIENTRY GetGammaCapsDXGI(DXGI_DDI_ARG_GETGAMMACAPS* pCapsData
) {pCapsData->GammaCaps->ScaleAndOffsetSupported = FALSE; // 是否支持scRGBpCapsData->GammaCaps->MaxConvertedValue = 1.0f;        // 传统Gamma范围pCapsData->GammaCaps->NumLUTEntries = 256;            // 硬件LUT精度
}

5. 性能优化建议

优化点	具体措施
异步Present	支持 `DXGI_DDI_PRESENT_DO_NOT_WAIT` 标志避免CPU阻塞
资源驻留查询批处理	缓存 `QueryResourceResidencyDXGI` 结果，减少GPU同步
旋转优化	在 `RotateResourceIdentitiesDXGI` 中预旋转纹理以减少运行时开销