实时游戏引擎是如何在Windows上工作的？

Question

我来自一个嵌入式背景，在那里，硬实时被相当严肃地对待。对我来说，实时(快速)在Linux上是很棘手的，在Windows上也很可笑，喷气式电子游戏似乎做得很好。

显然，由于它只是软实时，频率是相对较低的60+赫兹，简单的解决方案是尽快渲染和希望最好。但是，是否有任何先进的技术可以进一步提高Windows上的响应能力？

一些具体问题：

1. 有什么办法在不利时刻抢占窗口吗？当多个核在做其他事情时，你如何分享它们的工作呢？
2. Windows中的IO-延迟是确定性的吗？您是否应该向调度程序施压，让其尽快切换上下文？
3. 像最早的截止日期优先/速率单调调度(或其他)这样的调度技术有多普遍？(当然，在现有的基础上构建)

欢迎任何有洞察力的人！

编辑：

我查阅了一些资源，并补充了我的结论：

1. 问:当时间临界计算被抢占时会发生什么？

A: The thread should have higher priority so pre-emption is rare, and when it happens, the interruption should be brief (short interrupts or IO-operations).

Windows具有将线程移动到其他内核的能力，建议将它们保持锁定( ->线程亲和力)。

1. 问:IO-操作应该比呈现循环具有更高的优先级吗？

A: Yes, Naughty Dog's engine gives IO-operation higher priority.

1. 问:使用什么样的日程安排？

A: In the presentation, a job system is used (similar to reactive programming).

它使用了三个非先发制人的优先级。

Answer 1

如果你还没有读过现代操作系统，我建议你读一下博士安德鲁·塔南鲍姆( Andrew )。他的书还有Unix和Windows体系结构。

最主要的一点是:游戏编程与嵌入式编程不同。

我曾经使用过Windows和Android (类似Unix)。不仅Windows，而且Android也很难渲染，也很难实时实现。我们减少CPU的技巧之一，GPU延迟是使用更低的特性驱动程序支持视觉效果(这意味着如果硬件不支持这个新的图形API，我们将使用旧的API，这将使对象更少的形状和更少的美丽)，或者如果设备不支持的功能和效果是不重要的，只需删除该设备的这一效果。它将推动FPS (帧每秒)更好。

游戏引擎也是许多图形API的区别，使用Vulkan或DX12 (视窗)或金属(苹果设备)是制造更多的FPS，但需要更新的硬件，因为它们是低水平的API。它将给您提供更好的性能，比OpenGL或DX11更漂亮，但是旧API在旧设备上是支持的。

3你们的问题，我要用我的知识回答(也许别人有更好的答案)：

1. 我还有一个小问题:为什么不使用thread、atomic、mutex C++ 11 API与多核CPU共享任务？它更容易线程编程，跨平台，不需要安排任何事情. Windows具有经典的Win32线程API SetThreadPriority，用于设置线程的相对优先级。此API不推荐用于Windows运行时 ( Microsoft 8及更高版本的现代Windows概念)，后者建议使用线程池概念 (使用现代API将自动化多核并行任务，这比手动配置使用经典API更好)。 在游戏引擎中，有“淘气狗”中的基督教回转 talking概念并行，来自Roblox的Sergey实现了开源TaskScheduler，这个概念基于Win32 API和Win32 API。Ubisoft公司的杰夫·普林也有一个演讲使用C++ 11。
2. 你说IO延迟是什么意思？键盘鼠标还是磁盘IO？如果你把你的问题编辑得更清楚，我会编辑答案。
3. 在Windows上，我找不到一个文档或类似的最早截止日期优先/速率单调调度。可能是由于Microsoft阻止内核模式调度而限制了这一点。