GPU驱动程序里有什么？

Question

有3种代码包含在利用GPU的程序中：

1. CPU代码。
2. CPU到GPU或GPU到CPU桥代码.这就是DirectX实际上是什么。
3. GPU代码。在NVidia中，这被称为"Cuda内核“，而这正是实现DirectX的地方。

每个程序从1开始，使用2在GPU上调用预编译的3.

那么，使用上述分类，GPU“驱动程序”中到底包含了哪种代码呢？GPU是否需要类似操作系统的内核(而不是上面提到的库达内核)，就像CPU一样？这是否也包含在驱动程序(通常是GB大小)中？

Answer 1

你的分类法充其量是不精确的。更准确的分类是：

1. 用户代码。这是由CPU在用户模式下执行的代码。
2. 司机代码。这是在以特殊权限运行的CPU上执行的代码，允许直接访问各种OS内部设备等等。
3. 实际编译的GPU-本地代码。这是或多或少的任意代码，被传输到GPU并由一些GPU调用的进程执行。这些可以是计算内核、渲染命令调用的着色器等等。

这与您的分类法有许多不同之处。"DirectX“是在所有这些中传播的。并不是每个DirectX函数都是驱动程序代码。对于D3D12，构建命令缓冲区不需要驱动程序特权。它只是创建特定于GPU的令牌，最终将被赋予GPU。只有将这些命令交给GPU的实际操作才需要驱动程序特权。

此外，DirectX实现可以(而且将会)将内容插入到您的GPU着色器代码中。

"GPU驱动器“因此生活在这三个地方。它们中包含的代码用于实现用户代码用于与GPU通信的任何API抽象。驱动程序使用实现该抽象所需的任何工具。

至于GPU正在做什么，它通常是相当简单的。大多数GPU都有一个或多个队列，驱动程序将(应用户代码的请求)向其提交一系列命令。这个命令序列可以被认为是一个“程序”，但它通常比这个更简单。它们只是命令，队列将使用各种GPU资源执行，按顺序(某种程度上)，首先执行到最后。

可能会有一系列状态设置命令，然后是呈现命令。该呈现命令将生成多个顶点着色器调用，这些调用贯穿整个呈现管道。此操作将涉及使用许多资源，包括计算单元。

命令队列不是程序，它只是一系列操作。可能没有条件逻辑，没有变量，这都是硬编码操作。这些操作的内部可以是灵活的，但哪些命令是可用的。

驱动程序的工作(以及其他许多事情)是根据用户代码的要求管理各种队列。它还将内存分配给进程(通常是根据请求)、在虚拟GPU内存中或从虚拟GPU内存中分页等。

但这一切都主要发生在CPU上。GPU仍然是一个主要由直接CPU操作控制的设备。