Windows 图形显示驱动开发-上下文监视

上下文监视的信息，该监视允许在 GPU 引擎之间或跨 CPU 核心和 GPU 引擎灵活同步。 受监视围栏对象是隔离同步的高级形式，它允许 CPU 核心或 GPU 引擎向特定围栏对象发出信号或等待。

受监视围栏创建

Direct3D 运行时使用 D3DDDI_MONITORED_FENCE 同步对象类型调用用户模式驱动程序的 (UMD) CreateSynchronizationObjectCb 回调来创建受监视的围栏对象。

将创建受监视围栏对象以及以下属性：

初始值
指定其等待和信号行为的标志

创建后，图形内核将返回由以下项组成的围栏对象：

hSyncObject ：同步对象的句柄。 用于在调用图形内核时引用它。
FenceValueCPUVirtualAddress    隔离值的只读映射 (CPU) 64 位。 从支持 I/O 一致性、UC (其他平台上的未缓存) 的平台上的 CPU 的角度来看，此地址映射为 WB (可缓存) 。 允许 CPU 通过仅读取此内存位置来跟踪围栏进度。 不允许 CPU 写入此内存位置。 若要发出围栏信号，需要 CPU 调用 SignalSynchronizationObjectFromCpuCb。 支持 IoMmu 的适配器应使用此地址进行 GPU 访问。 在这种情况下，地址映射为读写。

FenceValueGPUVirtualAddress：gpu 的围栏值的读/写映射 (64 位) 。 此地址映射为在支持它的平台上需要 I/O 一致性。 为了发出围栏信号，允许 GPU 直接写入此 GPU 虚拟地址。 IoMmu GPU 不应使用此地址。

围栏值是一个 64 位值，其各自的虚拟地址在 64 位边界上对齐。 GPU 应声明它们是否能够通过添加的 DXGK_VIDSCHCAPS：：No64BitAtomics 标志以原子方式更新 CPU 可见的 64 位值。 如果 GPU 只能以原子方式更新 32 位值，则 OS 会自动处理围栏环绕情况。 但是，它存在一个限制，即未完成的等待和信号围栏值不能超过 最后一个信号围栏值UINT_MAX/2。

GPU 信号

如果 GPU 引擎无法使用其虚拟地址写入受监视围栏，则用户模式驱动程序 (UMD) 使用 SignalSynchronizationObjectFromGpuCb 回调将软件信号数据包排队到 GPU 上下文。

为了从 GPU 发出围栏信号，UMD 直接在上下文命令流中插入围栏写入命令，而无需通过内核模式。 内核监视围栏进度的机制因特定 GPU 引擎是支持受监视围栏的基本实现还是高级实现而异。

当命令缓冲区在 GPU 上完成执行时，图形内核：

浏览具有挂起等待的围栏对象列表，这些等待可针对此过程发出信号
读取其当前围栏值
确定是否有任何需要取消的等待。

GPU 等待

若要在 GPU 引擎上等待受监视的围栏，UMD 首先需要刷新其挂起的命令缓冲区，然后调用 WaitForSynchronizationObjectFromGpuCb ，指定 (hSyncObject) 和正在等待的围栏值。 图形内核将依赖项排队到其内部数据库，然后立即返回到 UMD，以便它可以继续在等待操作后面排队工作。 在满足等待操作之前，不会计划执行等待操作后提交的命令缓冲区。

CPU 信号

添加了 SignalSynchronizationObjectFromCpuCb 回调，以允许 CPU 向受监视围栏对象发出信号。 当 CPU 向受监视围栏对象发出信号时，图形内核会使用信号值更新围栏内存位置。 此值立即对任何用户模式读取器可见，并立即取消任何满意的等待。

CPU 等待

添加了 WaitForSynchronizationObjectFromCpuCb 回调，以允许 CPU 等待受监视的围栏对象。 可以使用两种形式的等待操作。 在第一种形式中， WaitForSynchronizationObjectFromCpuCb 将阻止，直到满足等待。 在第二种形式中， WaitForSynchronizationObjectFromCpuCb 采用 CPU 事件的句柄，该事件在满足等待条件后发出信号。