커널 모드 드라이버에서 CPU 이벤트 신호

아티클
02/02/2024

KMD(커널 모드 드라이버)가 CPU 이벤트에 신호를 전송하여 UMD(사용자 모드 드라이버)에게 무언가에 대해 알려야 하는 경우가 있습니다. 예를 들어:

KMD가 해당 개체 중 하나가 잘못된 상태임을 감지하고 UMD에 알려야 하는 경우
GPU 디버깅 중에 KMD가 일부 이벤트가 발생했음을 UMD와 통신해야 합니다. GPU용 제어판이 있는 IHV의 경우 KMD에서 CPU 이벤트를 신호로 전송하면 KMD가 제어판 앱에 내부 이벤트에 대해 알릴 수 있습니다.

일반적으로 UMD는 CPU 이벤트를 만들고 이스케이프 프라이빗 데이터의 KMD에 NT 핸들을 전달할 수 있습니다. NT 핸들은 가상 머신 경계를 넘어 사용할 수 없으므로 GPU-PV(GPU 반가상화) 시나리오에서는 이 메서드가 작동하지 않습니다.

Windows 11 버전 21H2(WDDM 3.0)부터 WDDM API는 UMD가 KMD에서 신호를 받을 수 있는 CPU 이벤트 개체를 만들 수 있도록 확장되었습니다. 이 기능은 UMD가 호스트 또는 GPU-PV를 사용하여 가상 머신에서 실행 중일 때 모두 작동합니다.

기능 흐름

UMD 는 CPU 이벤트를 만듭니다.
UMD는 D3DDDI_CPU_NOTIFICATION 형식의 GPU 동기화 개체를 만듭니다. 만든 개체는 D3DKMTCreateSynchronizationObject를 호출할 때 SignalByKmd 플래그를 설정하여 KMD에 표시됩니다.
Dxgkrnl 은 DXGKDDI_CREATECPUEVENT 호출하여 KMD가 자체 개체를 만들 수 있도록 합니다.
UMD는 D3DDDI_DRIVERESCAPETYPE_CPUEVENTUSAGE 알려진 이스케이프 형식으로 D3DKMTEscape를 호출하여 KMD에 동기화 개체의 의도된 사용법을 알립니다.
Dxgkrnl은DXGKDDI_ESCAPE 호출하여 프라이빗 데이터를 KMD에 전달합니다.
특정 시점에서 KMD는 cpuEventObject 플래그를 사용하여 DXGKCB_SIGNALEVENT 호출하여 CPU 이벤트 개체에 신호를 보냅니다.
UMD는 D3DKMTDestroySynchronizationObject 를 호출하여 CPU 이벤트 개체를 삭제합니다.
Dxgkrnl 은 DXGKDDI_DESTROYCPUEVENT 호출하여 CPU 이벤트 개체를 삭제합니다. 이 시점 이후에는 DXGKCB_SIGNALEVENT 호출하면 안 됩니다.

동기화 개체는 컨텍스트 큐에 삽입할 수 없습니다. DXGKCB_SIGNALEVENT 사용하여 KMD에서만 신호를 받을 수 있습니다.

CPU 이벤트 동기화 개체를 처리하는 사용자 모드 API

KMD CPU 이벤트 개체 만들기

KMD CPU 이벤트 개체는 다음을 사용하여 D3D12DDICB_CREATESYNCHRONIZATIONOBJECT2 호출하여 GPU 동기화 개체로 만들어집니다.

D3DDDI_CPU_NOTIFICATION 형식으로 설정됩니다.
개체 가 KMD로 신호를 받도록 지정하기 위해 SignalByKmd 로 설정된 플래그입니다. 이 플래그는 D3DDDI_SYNCHRONIZATIONOBJECTINFO2 Type 멤버가D3DDDI_CPU_NOTIFICATION 경우에만 설정할 수 있습니다.

SignalByKmd 플래그가 설정되면 DXGKDDI_CREATECPUEVENT 호출되어 KMD CPU 이벤트 개체를 만듭니다. 동기화 개체를 만들 때 디바이스 핸들을 지정해야 합니다.

동기화 개체는 신호 및 대기 API에서 사용할 수 없습니다(D3DKMTSignalSynchronizationObject, D3DKMTWaitForSynchronizatioObject). KMD에서만 신호를 받을 수 있으며 UMD는 해당 CPU 이벤트를 기다릴 수 있습니다.

KMD CPU 이벤트 동기화 개체에 대한 사용량을 정의하는 UMD 이스케이프

알려진 이스케이프가 D3DDDI_DRIVERESCAPETYPE 추가되었습니다. D3DDDI_DRIVERESCAPETYPE_CPUEVENTUSAGE KMD CPU 이벤트 개체의 의도된 사용량을 KMD에 알리는 데 사용됩니다. 알려진 이스케이프는 DXGKARG_ESCAPE::Flags.DriverKnownEscape = 1을 설정하여 정의됩니다. 알려진 이스케이프는 보안 가상 머신에서도 호스트로 전송됩니다.

다음 코드 조각은 사용 예제입니다.

D3DDDI_DRIVERESCAPE_CPUEVENTUSAGE Command = {};
Command.EscapeType = D3DDDI_DRIVERESCAPETYPE_CPUEVENTUSAGE;
Command.hSyncObject = SyncObjectHandle;
Command.Usage[0] = 1;

D3DKMT_ESCAPE Args = {};
Args.hAdapter = AdapterHandle;
Args.Type = D3DKMT_ESCAPE_DRIVERPRIVATE;
Args.Flags.DriverKnownEscape = 1;
Args.Flags.NoAdapterSynchronization = 1; // Prevent waking up the device from D3
Args.pPrivateDriverData = &Command;
Args.PrivateDriverDataSize = sizeof(Command);

NTSTATUS Status = D3DKMTEscape(&Args);

Dxgkrnl 은 다음을 사용하여 DXGKDDI_ESCAPE 호출합니다.

hDevice 는 동기화 개체를 만드는 데 사용된 미니포트 디바이스 핸들로 설정됩니다.
D3DDDI_DRIVERESCAPE_CPUEVENTUSAGE 구조를 가리키는 pPrivateDriverData
PrivateDriverDataSize 가 로 설정됨 sizeof(D3DDDI_DRIVERESCAPE_CPUEVENTUSAGE)

KMD CPU 이벤트 개체 만들기 및 삭제

다음 DDI는 KMD CPU 이벤트 동기화 개체를 만들고 삭제하는 데 사용됩니다.

KMD에서 CPU 이벤트 개체 신호

CPU 이벤트 개체에 신호를 표시하기 위해 KMD는 IRQL<= DISPATCH_LEVEL 및 DXGKARGCB_SIGNALEVENT 구조체 값이 다음과 같이 설정된 DXGKCB_SIGNALEVENT 호출합니다.

hDxgkProcess는 0과 같습니다.
hEvent는 DXGKDDI_CREATECPUEVENT 전달된 Dxgkrnl CPU 이벤트 개체 핸들과 같습니다.
CpuEventObject 는 1이어야 합니다.
예약은 0이어야 합니다.

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