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window 显示驱动开发-视频内存的直接交替（二）

news 来源：原创 2025/6/21 14:40:43

DirectFlip 设备驱动程序接口 (DDI)

这些函数和结构是针对Windows 8而新增的或更新的：

CheckDirectFlipSupport
CheckDirectFlipSupport (D3D11_1)
DxgkDdiSetVidPnSourceAddress
D3D11_1_DDI_CHECK_DIRECT_FLIP_FLAGS
D3DDDI_CHECK_DIRECT_FLIP_FLAGS
D3DDDIARG_CHECKDIRECTFLIPSUPPORT
D3DKMT_DIRECTFLIP_SUPPORT
D3DKMT_QUERYADAPTERINFO
D3DKMT_WAITFORVERTICALBLANKEVENT2
D3DKMTWaitForVerticalBlankEvent2
DXGK_DRIVERCAPS
DXGK_SEGMENTFLAGS
DXGK_SETVIDPNSOURCEADDRESS_FLAGS

1. 核心函数与结构概览

以下是为支持 Direct Flip 功能在 Windows 8 (WDDM 1.2) 中新增或更新的关键接口：

类型	名称	作用
函数	`CheckDirectFlipSupport`	检查硬件是否支持 Direct Flip（用户模式 D3D11.1 驱动）。
函数	`DxgkDdiSetVidPnSourceAddress`	内核模式驱动设置扫描源地址，实现直接翻转（关键路径）。
结构体	`D3D11_1_DDI_CHECK_DIRECT_FLIP_FLAGS`	定义 Direct Flip 支持的检查标志（如窗口化兼容性）。
枚举	`D3DKMT_DIRECTFLIP_SUPPORT`	描述 Direct Flip 支持级别（完全/部分/不支持）。
回调	`D3DKMTWaitForVerticalBlankEvent2`	扩展的垂直同步等待接口，支持 Direct Flip 时序控制。

2. 关键函数详解

(1) CheckDirectFlipSupport (UMD)
调用方：Direct3D 11.1+ 用户模式驱动。

作用：验证当前交换链配置是否支持 Direct Flip。

参数：

typedef struct _D3DDDIARG_CHECKDIRECTFLIPSUPPORT {D3DKMT_HANDLE hDevice;          // 设备句柄D3DKMT_HANDLE hPrimarySurface;  // 主表面句柄D3DKMT_HANDLE hSecondarySurface;// 后台缓冲区句柄BOOL Supported;                 // 输出：是否支持
} D3DDDIARG_CHECKDIRECTFLIPSUPPORT;

实现示例：

BOOL CheckDirectFlipSupport(D3D11_1_DDI_CHECK_DIRECT_FLIP_FLAGS Flags) {return (Flags & D3D11_1_DDI_CHECK_DIRECT_FLIP_SURFACE_REQUIREMENTS) != 0;
}

(2) DxgkDdiSetVidPnSourceAddress (KMD)
调用时机：翻转操作时由 Dxgkrnl 调用。

关键参数：

typedef struct _DXGKARG_SETVIDPNSOURCEADDRESS {DXGK_VIDPNSOURCEADDRESS_FLAGS Flags;  // 包含 DirectFlip 标志HANDLE hPrimaryAllocation;            // 前台缓冲区分配句柄PHYSICAL_ADDRESS PrimaryAddress;      // 扫描物理地址
} DXGKARG_SETVIDPNSOURCEADDRESS;

驱动行为：

若 Flags.DirectFlip=1，直接配置显示控制器扫描地址，跳过 DWM 合成。

必须验证缓冲区格式/布局是否符合扫描要求（如线性内存、无压缩）。

3. 关键结构体与枚举

(1) D3D11_1_DDI_CHECK_DIRECT_FLIP_FLAGS

typedef enum _D3D11_1_DDI_CHECK_DIRECT_FLIP_FLAGS {D3D11_1_DDI_CHECK_DIRECT_FLIP_SURFACE_REQUIREMENTS = 0x1,  // 表面需满足扫描条件D3D11_1_DDI_CHECK_DIRECT_FLIP_WINDOWED             = 0x2   // 支持窗口化 Direct Flip
} D3D11_1_DDI_CHECK_DIRECT_FLIP_FLAGS;

(2) D3DKMT_DIRECTFLIP_SUPPORT

typedef enum _D3DKMT_DIRECTFLIP_SUPPORT {D3DKMT_DIRECTFLIP_NONE      = 0,  // 不支持D3DKMT_DIRECTFLIP_PARTIAL   = 1,  // 部分支持（如仅全屏）D3DKMT_DIRECTFLIP_FULL      = 2   // 完全支持（全屏+窗口化）
} D3DKMT_DIRECTFLIP_SUPPORT;

(3) DXGK_SETVIDPNSOURCEADDRESS_FLAGS

typedef struct _DXGK_SETVIDPNSOURCEADDRESS_FLAGS {UINT DirectFlip           : 1;  // 当前为 Direct Flip 操作UINT SrcColorSpaceChanged : 1;  // 颜色空间变更需处理// ... 其他标志位
} DXGK_SETVIDPNSOURCEADDRESS_FLAGS;

4. 驱动实现流程

(1) 用户模式驱动（UMD）
初始化时检查支持：

D3DKMT_QUERYADAPTERINFO QueryInfo = {0};
QueryInfo.Type = KMTQAITYPE_DIRECTFLIP_SUPPORT;
D3DKMTQueryAdapterInfo(&QueryInfo);  // 获取 D3DKMT_DIRECTFLIP_SUPPORT

Present 时请求 Direct Flip：

pSwapChain->Present(0, DXGI_PRESENT_DIRECT_FLIP);

(2) 内核模式驱动（KMD）
声明能力：

DXGK_DRIVERCAPS Caps = {0};
Caps.FlipCaps.DirectFlip = 1;  // 在 DxgkDdiQueryAdapterInfo 中返回

处理翻转：

NTSTATUS DxgkDdiSetVidPnSourceAddress(DXGKARG_SETVIDPNSOURCEADDRESS* pArgs) {if (pArgs->Flags.DirectFlip) {if (!ValidateScanoutSurface(pArgs->hPrimaryAllocation)) {return STATUS_GRAPHICS_INVALID_SCANOUT_SURFACE;}ProgramHardwareScanout(pArgs->PrimaryAddress);}return STATUS_SUCCESS;
}

5. 认证与调试

WHCK 测试项：

Device.Graphics.WDDM12.DirectFlip.Functional
Device.Graphics.WDDM12.DirectFlip.Power

调试工具：

GPUView：观察翻转队列是否绕过 DWM。
ETW 日志：过滤 Microsoft-Windows-DxgKrnl 的 DirectFlip_* 事件。

6. 常见问题与解决

问题	排查步骤
Direct Flip 未触发	检查 `DXGK_DRIVERCAPS` 声明、表面格式（需 `DXGI_FORMAT_R8G8B8A8_UNORM`）。
切换时撕裂	确保 `FlipOnVSyncMmIo=1` 且 VSync 信号严格同步。
窗口化模式失败	验证 `D3D11_1_DDI_CHECK_DIRECT_FLIP_WINDOWED` 是否支持。