window显示驱动开发—BGRA 扫描输出支持

为DXGI_FORMAT_B8G8R8A8_UNORM和DXGI_FORMAT_B8G8R8A8_UNORM_SRGB格式启用扫描输出位。 因此，用户模式显示驱动程序应能够执行以下操作：

• 处理对这些格式的主图面的请求。
• 为使用这些格式创建的资源处理对其 SetDisplayMode 函数的调用。
• 处理对其 PresentDXGI 函数的调用，以通过位块传输 (bitblt) 和翻转操作呈现这些格式。
• 处理对其 BltDXGI 函数的调用，以通过拉伸、旋转和解析 (复制这些格式，而 RGBA 变体预期的所有 bitblt 操作) 。

 核心功能要求

支持扫描输出（Scan-out）

• 驱动程序需将这两种格式识别为有效的主表面（Primary Surface）格式，允许直接输出到显示器。

模式设置（SetDisplayMode）

• 处理显示模式切换请求，确保硬件支持该格式的扫描输出。

呈现操作（PresentDXGI）

• 支持通过 BitBlt（位块传输）和 Flip（翻转）方式呈现内容。

位块传输（BltDXGI）

• 实现 拉伸（Stretch）、旋转（Rotate）、解析（Resolve） 等操作，兼容所有标准 RGBA 变体的 BitBlt 行为。

驱动程序实现细节

1. 主表面请求处理
当应用程序请求创建主表面时，驱动程序需验证格式并配置硬件：

// 检查格式是否支持扫描输出
bool IsFormatSupportedForScanOut(DXGI_FORMAT format) {
    return (format == DXGI_FORMAT_B8G8R8A8_UNORM || 
            format == DXGI_FORMAT_B8G8R8A8_UNORM_SRGB);
}

// 主表面创建逻辑
HRESULT CreatePrimarySurface(D3D10DDI_HDEVICE hDevice, DXGI_FORMAT format) {
    if (!IsFormatSupportedForScanOut(format)) {
        return E_INVALIDARG;
    }
    // 配置显示引擎硬件寄存器
    ConfigureDisplayHardware(format);
    return S_OK;
}

2. SetDisplayMode 实现
设置显示模式时，需同步硬件状态：

HRESULT SetDisplayMode(DXGI_FORMAT format, UINT width, UINT height) {
    // 验证格式和分辨率
    if (!IsFormatSupportedForScanOut(format)) {
        return E_INVALIDARG;
    }
    // 更新硬件显示模式
    UpdateDisplayRegisters(format, width, height);
    return S_OK;
}

3. PresentDXGI 实现
支持 BitBlt 和 Flip 两种呈现方式：

HRESULT PresentDXGI(
    D3D10DDI_HDEVICE hDevice,
    DXGI_FORMAT sourceFormat,
    BOOL useFlip,
    const RECT* pDirtyRect
) {
    if (useFlip) {
        // 翻转操作：交换前后缓冲区
        FlipDisplayBuffer();
    } else {
        // BitBlt 操作：复制到主表面
        BitBltToPrimary(sourceFormat, pDirtyRect);
    }
    return S_OK;
}

4. BltDXGI 实现
处理复杂复制操作（拉伸、旋转等）

HRESULT BltDXGI(
    DXGI_FORMAT sourceFormat,
    DXGI_FORMAT destFormat,
    D3D10_DDI_BLT_FLAGS flags,
    const D3D10_DDI_BOX* pSrcBox,
    const D3D10_DDI_POINT_2D* pDstPoint
) {
    // 验证格式兼容性
    if (!IsBltSupported(sourceFormat, destFormat)) {
        return E_INVALIDARG;
    }
    // 根据标志执行操作
    if (flags & D3D10_DDI_BLT_STRETCH) {
        StretchBlt(sourceFormat, destFormat, pSrcBox, pDstPoint);
    }
    if (flags & D3D10_DDI_BLT_ROTATE) {
        RotateBlt(sourceFormat, destFormat, pSrcBox, pDstPoint);
    }
    return S_OK;
}

关键硬件交互

寄存器配置

• 设置 像素格式寄存器 为 BGR8888 或 sRGB 模式。
• 配置 扫描输出控制器 的时序参数（如 HTOTAL/VTOTAL）。

DMA 操作

• BitBlt 使用 GPU DMA 引擎 直接复制内存。
• Flip 操作通过 页面翻转（Page Flip） 寄存器切换显示缓冲区。

sRGB 处理

若目标格式为 UNORM_SRGB，需启用硬件的 gamma 校正单元：

void EnableSRGBConversion(bool enable) {
    WriteRegister(DISPLAY_ENGINE_SRGB_MODE, enable ? 1 : 0);
}

兼容性验证

测试用例
扫描输出测试

• 创建 B8G8R8A8_UNORM 主表面，验证是否能正常显示。

sRGB 转换测试

• 渲染到 B8G8R8A8_UNORM_SRGB 缓冲区，检查 gamma 校正是否应用。

Blt 操作测试

• 执行拉伸/旋转 BitBlt，验证输出像素精度。

调试工具

• 使用 PIX 或 RenderDoc 捕获帧，检查格式转换和 BitBlt 结果。
• 验证硬件寄存器状态（如通过 GPU 调试寄存器接口）。

性能优化

硬件加速 BitBlt

• 使用 GPU 复制引擎 而非 CPU 进行内存传输。

翻转队列优化

• 实现 多缓冲翻转队列 减少撕裂（Tearing）。

sRGB 直通模式

• 若显示器支持 sRGB，可绕过软件 gamma 校正。

错误处理

1. 无效格式：返回 DXGI_ERROR_UNSUPPORTED。
2. 硬件资源不足：返回 DXGI_ERROR_DEVICE_REMOVED。
3. 模式切换失败：回退到兼容模式并记录警告。

总结

用户模式驱动程序需完整支持：

1. 扫描输出初始化（主表面创建和模式设置）。
2. 呈现路径（BitBlt/Flip 的硬件加速实现）。
3. 格式转换（sRGB 与线性空间的正确处理）。
4. 复杂 Blt 操作（拉伸、旋转等 RGBA 标准行为）。