DirectXShaderCompiler中SM 6.8屏障操作的兼容性处理

在DirectXShaderCompiler项目中，Shader Model 6.8引入了一个新的屏障操作BarrierByMemoryType，这个操作在低版本Shader Model中的兼容性处理成为了一个重要议题。本文将深入探讨这一技术细节及其影响。

背景与问题

Shader Model 6.8引入的BarrierByMemoryType操作是一个重要的同步原语，它允许开发者更精细地控制不同类型内存的同步行为。然而，这个新操作在低版本Shader Model中并没有对应的等效操作，这就带来了兼容性问题。

在编译器实现中，目前存在两个关键行为：

1. 新的BarrierByMemoryType操作不会自动转换为旧版本的DXIL操作
2. 旧的屏障/同步HLSL内置函数也不会自动升级为新的BarrierByMemoryType操作

技术决策

经过项目团队的讨论，决定暂时保持这种行为的现状。这意味着：

1. 对于使用新屏障操作的代码，如果目标Shader Model低于6.8，编译器将产生错误
2. 不会自动进行新旧屏障操作之间的转换

这种决策可能是基于以下考虑：

• 保持编译器的行为可预测
• 避免自动转换可能引入的性能或正确性问题
• 让开发者明确知道他们使用的功能与目标Shader Model的兼容性

规范更新

为了反映这一决策，项目规范需要进行以下更新：

1. 移除关于不同Shader Model间屏障操作自动转换的描述
2. 明确说明新屏障操作在低版本Shader Model中的限制

编译器实现

在编译器前端(Sema)中，增加了以下诊断功能：

当检测到新的BarrierByMemoryType操作被用于低于6.8的Shader Model时，编译器会生成错误信息。这种诊断发生在以下情况：

• 代码中直接使用了新的屏障操作
• 该操作位于将被编译到低版本Shader模型的入口点可达路径中

开发者影响

这一变更对开发者意味着：

1. 使用新屏障操作时，必须确保目标Shader Model为6.8或更高
2. 如果需要支持低版本Shader Model，必须使用旧的屏障操作
3. 在跨Shader Model的代码中，需要特别注意屏障操作的使用

未来展望

虽然当前决定保持现状，但未来可能会考虑：

1. 添加自动转换功能
2. 提供更细粒度的兼容性控制选项
3. 增强诊断信息，帮助开发者更好地处理兼容性问题

这一变更体现了DirectXShaderCompiler项目在平衡新功能引入和向后兼容性方面的谨慎态度，同时也为开发者提供了明确的指导，帮助他们编写更健壮的着色器代码。