博客主页 | 个人博客

桔梗2026/4/18小于 1 分钟

线程安全的无锁命令分配器池，继承自 CommandPoolBase。

设计

template <D3D12_COMMAND_LIST_TYPE Type>
class CommandAllocatorPool : public CommandPoolBase {
    Handle Acquire(uint64_t currentGpuCompletedValue) override;
    void Release(const Handle& handle) override;
    void ReleaseWithFence(const Handle& handle, uint64_t fenceValue);

    Allocator* GetAllocator(size_t index);
    Stats GetStats() const;
};

桔梗2026年5月10日小于 1 分钟

CommandListPool

线程安全的命令列表池，支持快速获取/释放。

CommandList

命令列表封装类，作为 ID3D12GraphicsCommandList 的句柄：

class CommandList {
    CommandList();
    explicit CommandList(ID3D12GraphicsCommandList* cmdList);

    ID3D12GraphicsCommandList* Get() const;
    bool IsValid() const;

    void Reset(ID3D12CommandAllocator* pAllocator, ID3D12PipelineState* pInitialState);
    void Close();
    void ResourceBarrier(UINT NumBarriers, const D3D12_RESOURCE_BARRIER* pBarriers);
    void DrawInstanced(UINT VertexCountPerInstance, UINT InstanceCount, UINT StartVertexLocation, UINT StartInstanceLocation);
    void SetPipelineState(ID3D12PipelineState* pPipelineState);
    void SetComputeRootSignature(ID3D12RootSignature* pRootSignature);
    void Dispatch(UINT ThreadGroupCountX, UINT ThreadGroupCountY, UINT ThreadGroupCountZ);
};

桔梗2026年5月9日小于 1 分钟

CommandManager

命令系统中枢，负责协调所有命令系统组件。

职责

管理三种类型（Graphics/Compute/Copy）的命令队列、分配器池、命令列表池
提供工作线程接口：获取序号、申请/释放资源、提交命令
提供主线程接口：帧边界同步、批量回收资源
管理帧围栏值，支持三缓冲或多缓冲模式

设计

使用 std::unordered_map 统一管理三种类型的池：

class CommandManager {
    // 统一句柄类型
    using AllocatorHandle = CommandPoolBase::Handle;
    using CommandListHandle = CommandPoolBase::Handle;

private:
    std::unordered_map<D3D12_COMMAND_LIST_TYPE, std::unique_ptr<CommandQueue>> m_queues;
    std::unordered_map<D3D12_COMMAND_LIST_TYPE, std::unique_ptr<CommandPoolBase>> m_allocatorPools;
    std::unordered_map<D3D12_COMMAND_LIST_TYPE, std::unique_ptr<CommandPoolBase>> m_commandListPools;
};

桔梗2026年5月9日大约 2 分钟

命令队列

命令队列封装，负责提交命令到 GPU。

职责

命令队列是 GPU 执行通道，是命令的最终目的地。现代 GPU 支持三种队列类型：

队列类型	能执行的命令	典型用途
Graphics	Draw、Dispatch、Copy、Clear	主渲染
Compute	Dispatch、Copy、Clear	计算着色器、后处理
Copy	Copy、Clear	资源上传、纹理拷贝

桔梗2026年5月9日小于 1 分钟

命令系统

用于安全进行 DX12 异步命令提交的命令系统。

目录结构

Renderer/Core/Command/
├── CommandManager.h      # 命令系统中枢
├── CommandQueue.h       # 命令队列封装
├── Allocator/
│   ├── CommandAllocator.h      # 命令分配器
│   └── CommandAllocatorPool.h  # 命令分配器池
├── CommandList/
│   ├── CommandList.h           # 命令列表封装
│   └── CommandListPool.h       # 命令列表池
└── Fence/
    ├── Fence.h           # 围栏对象
    └── FenceManager.h    # 围栏管理器

桔梗2026年5月9日大约 1 分钟

围栏

Fence - 极简围栏资源包装

设计原则：无状态、无行为，仅作为 DX12 原生资源的 RAII 容器。

class Fence {
    explicit Fence(ID3D12Device* device, uint64_t initialValue = 0);
    ~Fence();

    // 禁止拷贝和移动
    Fence(const Fence&) = delete;
    Fence& operator=(const Fence&) = delete;
    Fence(Fence&&) = delete;
    Fence& operator=(Fence&&) = delete;

    // 访问器
    ID3D12Fence* Get() const;
    HANDLE GetEventHandle() const;
};

桔梗2026年5月9日大约 1 分钟

调度层（Schedule Layer）

导航：返回总览 | 数据层

调度层负责构建 DAG（依赖图），决定任务的执行顺序和并行策略。

两种执行范式对比

维度	静态流水线（The Pipeline）	动态事件（The EDA）
对应层级	L3 调度层（DAG）+ L2 数据层（Systems）	L1 通信层（Message Arena）
典型场景	Input → Physics → Animation → Logic → Render	资源加载完成、网络包到达、玩家输入
依赖方式	硬编码依赖（Hard Dependency） `task_A.then(task_B)`	软依赖（Loose Coupling） `subscribe("ResourceLoaded")`
实现机制	原子计数/信号量（纳秒级）无需查表，无需内存分配	消息总线/观察者模式（微秒级）涉及锁、哈希查找、内存分配
冲突解决	编译期/初始化期规划通过分片（Sharding）或强制串行	运行时处理通过事件队列排队

桔梗2026年5月2日大约 5 分钟

数据池（DataPool）

管理连续大块内存的内存分配器。

概述

管理大块连续内存（64MB+）
提供 Allocate(size, align) 和 Free(ptr) 接口
不关心存储内容类型，不关心调用者身份

成员变量

成员	类型	说明
`m_memoryBase`	`void*`	物理内存起始地址
`m_totalSize`	`size_t`	池总大小（如 256MB/512MB）
`m_strategy`	`AllocatorStrategy`	分配算法（Bitmap/Linear/Buddy）
`m_poolID`	`uint8_t`	逻辑 ID，对应 Handle 中 4-bit ID
`m_name`	`std::string`	调试名称（如 "Texture_Streaming_Pool"）

桔梗2026年4月30日大约 2 分钟

状态池（Handle Pool）

真正的状态池，存储句柄元数据。

职责

管理生命周期：生成 Handle，维护 Generation 防止 ABA
存储元数据：State (Loading/Ready), Type (Mesh/Texture), RefCount
存储物理指针：维护 DataPtr 数组，指向 DataPool 中的物理内存

内存布局

采用 SoA 布局，每个字段独立数组并按 Cache Line (64B) 对齐：

数组	类型	说明
Type Buffer	`ResourceType[]`	资源类型
State Buffer	`ResourceState[]`	当前状态
Generation Buffer	`uint32_t[]`	版本号（ABA 防护）
DataPtr Buffer	`uint64_t[]`	指向 DataPool 的指针
Valid Buffer	`bool[]`	槽位有效性

桔梗2026年4月30日小于 1 分钟