ID3D11Device::CreateBuffer 在幕后做了什么？答案

【问题标题】：What does ID3D11Device::CreateBuffer do under the hood?ID3D11Device::CreateBuffer 在幕后做了什么？
【发布时间】：2020-05-21 00:41:49
【问题描述】：

我知道这个函数会创建一个“缓冲区”。但究竟什么是缓冲区？它是内存中的COM 对象吗？如果是，那么在我的理解中，这个函数接受一个描述符和一些初始数据在内存中创建这个COM对象，然后将输入ID3D11Buffer**指向的ID3D11Buffer指针设置到接口在新创建的 COM 对象中。一旦 COM 对象被创建，初始化数据就不再需要了，我们可以删除它们。一旦我们调用 ID3DBuffer::Release()，下划线的 COM 对象就会被销毁。我的理解正确吗？

【问题讨论】：

一般来说，您不需要也无法知道。这些缓冲区可以在 Direct3D 设备（比如硬件 Nvidia 卡）或软件中通过 Warp 驱动程序创建。或者可能根本没有缓冲区。你不知道也不需要知道。只需按照文档说明进行操作即可。
好吧，但我认为我需要比文档更多的解释才能使语法对我有意义，例如为什么我需要输入 ID3D11Buffer**，以及它将指向什么在我调用 CreateBuffer 函数后
Windows 编程不能以这种方式工作。我们经常做一些事情，因为这就是文档所说的。您不知道缓冲区指向的位置，就像您不知道 HWND 实际包含什么一样。只需在文档说需要时使用它。

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【解决方案1】：

CreateBuffer 返回一个 COM 接口对象ID3D11Buffer*。只要它具有非零引用计数（它从 1 开始；每次调用 AddRef 加 1，每次调用 Release 减 1）然后它控制的任何资源都是活动的。

至于资源究竟分配在哪里，这真的取决于。您可能会发现 this article 很有趣，因为它涵盖了 Direct3D 分配资源的不同方式。

更新：您还应该阅读此Microsoft Docs 介绍 DirectX 使用的 COM 子集。

【讨论】：

感谢您的回复！我会读这篇文章。顺便问一下，CreateBuffer是返回一个COM接口对象还是一个指向COM接口对象的指针？
它是一个指针，但你不能delete 或free 它。您只能使用AddRef / Release 来控制它的生命周期。

【解决方案2】：

在一般情况下，缓冲区是一个连续的、托管的内存区域。

内存是一大组读/写元素的地址（当然，每个地址一个元素），比如 8 位元素的 2³⁰ 个地址构成 1GiB 内存。

如果只有一个程序并且它静态使用这些地址（例如，从 0x1000 到 0x2000 的地址用于存储项目列表），则不需要管理内存，在这种情况下，缓冲区只是一个连续的地址范围。

但是，如果有多个程序或程序内存使用是动态的（例如，这取决于要求从输入中读取多少项），则必须管理内存。
您必须跟踪哪些范围已经在使用，哪些没有。因此，缓冲区成为具有它们的属性的连续地址范围（例如，它是否在使用中）。
缓冲区的属性在不同的内存分配器之间可能会有很大差异，一般来说，我们说缓冲区是托管，因为我们让内存分配器来处理它：找到一个合适的空闲范围，将其标记为已使用，告诉它是否可以将缓冲区向后移动，完成后将其标记为空闲。

对于每个共享的内存都是如此，因此对于主内存 (RAM) 和图形内存当然也是如此。
这是显卡内部的内存，就像主内存一样被访问（从 CPU 的角度来看）。

CreateBuffer 返回的是主内存中的 COM 对象，其中包含处理刚刚分配的缓冲区所需的元数据。
它不包含缓冲区本身，因为此 COM 对象始终在内存中，而缓冲区通常不包含（它在图形内存中）。

CreateBuffer 要求图形驱动程序在所要求的内存中找到合适的空闲地址范围，并填写一些元数据。
在 CPU 可以访问主内存之前，有必要设置一些元数据表（页表）作为其保护机制的一部分。
如果 CPU 需要访问图形内存也是如此（可能需要一些额外的步骤，以便在必要时管理 MMIO）。
GPU 也有页表，因此如果 GPU 必须访问主存储器，则还必须创建这些页表。

您知道了解缓冲区的使用方式很重要。
要考虑的另一件事是 GPU 使用高度优化的内存格式 - 例如，用于表面的缓冲区可以被描绘为内存的矩形区域。
纹理使用的缓冲区也是如此。
但是两者的存储方式不同：表面是线性存储的，每一行一个接一个，而纹理缓冲区是平铺的（就像它是由许多，比如说，16x16 表面一个接一个线性存储的）。
这使得采样和过滤更快。
此外，某些 GPU 可能需要在内存的特定区域中具有纹理图像，在另一个区域中具有顶点缓冲区等等。

因此，在分配缓冲区时，为图形驱动程序提供做出最佳选择所需的所有信息非常重要。

一旦找到缓冲区，驱动程序（或 D3D 运行时）将在请求时初始化缓冲区。
它可以通过复制数据或通过页表别名（如果音调允许的话）并最终使用某种形式的 Copy-On-Write 来做到这一点。
但是，它不再需要源数据（请参阅this）。

CreateBuffer 返回的 COM 对象是一个方便的代理，然后将其处理掉，感谢通常的 AddRef/Release 机制，它还要求图形驱动程序释放缓冲区。

【讨论】：