window 显示驱动开发-线程和同步级别一级（二）
一、重排范围类
WDDM 不允许以可重入的方式调用某个重排范围类函数。 也就是说，在给定的时间，最多可以在以下函数之一中运行一个线程：
- DxgkDdiAcquireSwizzlingRange
- DxgkDdiReleaseSwizzlingRange
1、一级同步级别的共性：
- 类内不可重入：同一类别的函数在同一时间只能由一个线程执行（跨类别允许并发）。
- 跨进程允许并发：不同进程的线程可以同时调用不同类别的函数（同一进程的多线程仍受限制）。
2、新增类别详解：
1. 重排范围类（Swizzling Range Class）
功能：管理内存的 Swizzling Range（一种优化内存访问的机制，常见于纹理或图形数据布局）。
不可重入函数：
- DxgkDdiAcquireSwizzlingRange（获取Swizzling范围）
- DxgkDdiReleaseSwizzlingRange（释放Swizzling范围）
规则：同一时间只能有一个线程执行此类函数（全局互斥）。
二、覆盖类
WDDM 不允许以可重入的方式调用覆盖类函数之一。 也就是说，在给定的时间，最多可以在以下函数之一中运行一个线程：
- DxgkDdiCreateOverlay
- DxgkDdiDestroyOverlay
- DxgkDdiFlipOverlay
- DxgkDdiUpdateOverlay
功能：处理硬件覆盖层（Overlay），用于高效显示视频或动态内容（如视频播放器）。
不可重入函数：
- DxgkDdiCreateOverlay（创建覆盖层）
- DxgkDdiDestroyOverlay（销毁覆盖层）
- DxgkDdiFlipOverlay（切换覆盖层内容）
- DxgkDdiUpdateOverlay（更新覆盖层属性）
规则：同一时间只能有一个线程执行覆盖类的任一函数。
三、子 I/O 类
WDDM 不允许以可重入的方式调用某个子 I/O 类函数。 也就是说，在给定的时间，每个子设备最多可以在以下函数之一内运行一个线程。
每个子设备同步子 I/O 类函数 (也就是说，允许) 同时调用多个子设备。 但是，如果子设备之间存在内部依赖关系，则显示微型端口驱动程序必须根据需要阻止调用。
- DxgkDdiQueryChildStatus
- DxgkDdiQueryConnectionChange
- DxgkDdiQueryDeviceDescriptor
- DxgkDdiDisplayDetectControl
- DxgkDdiI2CReceiveDataFromDisplay
- DxgkDdiI2CTransmitDataToDisplay
- DxgkDdiOPMConfigureProtectedOutput
- DxgkDdiOPMCreateProtectedOutput
- DxgkDdiOPMDestroyProtectedOutput
- DxgkDdiOPMGetCertificate
- DxgkDdiOPMGetCertificateSize
- DxgkDdiOPMGetCOPPCompatibleInformation
- DxgkDdiOPMGetInformation
- DxgkDdiOPMGetRandomNumber
- DxgkDdiOPMSetSigningKeyAndSequenceNumbers
功能：管理子设备的 I/O 操作（如多显示器环境下的单个显示设备）。
不可重入范围：
- 基于子设备隔离：每个子设备（Child Device）允许一个线程执行子 I/O 类函数，不同子设备可并发。
- 函数示例（未明确列出，但通常包括子设备的资源分配、状态查询等）。
特殊规则：
- 若子设备间存在依赖（如共享硬件资源），驱动程序需自行实现同步机制（如内部锁）来避免冲突。
四、显示类
WDDM 不允许以可重入的方式调用其中一个显示类函数。 也就是说，在给定的时间，最多可以在以下函数之一中运行一个线程：
- DxgkDdiSetTargetGamma
- DxgkDdiSetTargetContentType
- DxgkDdiSetTargetAnalogCopyProtection
- DxgkDdiSetTargetAdjustedColorimetry
五、并发场景示例
允许的并发：
- 线程A调用 DxgkDdiAcquireSwizzlingRange（重排范围类），同时线程B调用 DxgkDdiFlipOverlay（覆盖类）。
- 子设备1的线程C调用子I/O类函数，子设备2的线程D同时调用另一子I/O类函数。
禁止的并发：
- 两个线程同时调用 DxgkDdiUpdateOverlay（同属覆盖类）。
- 同一子设备的两个线程同时进入子I/O类函数。
六、开发者注意事项
同步实现：
- 全局锁：重排范围类和覆盖类需全局锁（如自旋锁或互斥体）保证类内互斥。
- 子设备锁：子I/O类需为每个子设备维护独立的锁，并在存在依赖时扩展锁范围。
依赖处理：
- 若子设备共享资源（如GPU引擎），需在驱动中显式同步（例如：子设备1和子设备2的I/O操作需串行化）。
错误处理：
- 违反规则可能导致 STATUS_GRAPHICS_RESOURCE_IN_USE 或 STATUS_GRAPHICS_TOO_MANY_REFERENCES。
七、设计意图
- 性能优化：通过细粒度类别划分（如子设备级并发）最大化硬件利用率。
- 资源隔离：防止覆盖层操作与内存重排操作相互干扰，确保视频播放流畅性。
- 扩展性：支持多显示器环境（子设备）的独立管理。
八、典型应用场景
- 视频播放：DxgkDdiFlipOverlay 快速切换视频帧，同时另一线程通过 DxgkDdiAcquireSwizzlingRange 优化纹理内存。
- 多显示器系统：子设备1的分辨率调整（子I/O类）与子设备2的覆盖层更新（覆盖类）并行执行。
通过遵循这些规则，驱动程序可以在复杂多线程环境下保持稳定性和高性能。