Tracy项目中的DirectX 11 GPU性能分析警告问题解析

在Tracy性能分析工具集成DirectX 11 GPU性能分析功能时，开发者可能会遇到一个特定的警告问题。本文将深入分析该问题的成因、影响以及解决方案。

问题现象

当开发者使用DirectX 11调试上下文(Debug Context)并启用警告级别的日志记录时，Tracy的GPU性能分析初始化阶段会触发以下警告：

D3D11 WARNING: ID3D11DeviceContext::End: End is being invoked on a Query, where the previous results have not been obtained with GetData. This is valid; but unusual. The previous results are being abandoned, and new Query results will be generated. [ EXECUTION WARNING #410: QUERY_END_ABANDONING_PREVIOUS_RESULTS]

这个警告会在Tracy初始化GPU查询时出现，具体是在调用End方法结束一个查询操作时触发。

技术背景

在DirectX 11中，查询(Query)机制用于从GPU获取各种性能数据。Tracy使用这种机制来实现GPU性能分析功能。查询操作通常成对出现：Begin和End标记一个查询区间，之后通过GetData获取查询结果。

在Tracy的实现中，使用了两种查询：

1. 离散查询(Disjoint Query)：用于确保时间间隔内GPU时钟频率稳定
2. 时间戳查询(Timestamp Query)：用于获取精确的时间戳

问题根源分析

问题出现在Tracy初始化阶段的校准过程中。在正常情况下，当离散查询成功返回时，内部的时间戳查询也应该已经完成。然而在某些情况下，时间戳查询的GetData调用会失败，导致离散查询被重新开始，而前一次的查询结果未被获取。

这种行为虽然符合DirectX 11规范（查询可以被安全地重新开始），但在调试上下文中会触发警告，因为它被认为是一种不常见的用法模式。

解决方案

经过深入分析，社区提出了两种解决方案：

1. 主动清除警告消息：在初始化完成后，调用ID3D11InfoQueue_ClearStoredMessages清除由Tracy产生的警告消息。这种方法简单但只是掩盖了问题。

2. 确保查询结果被正确获取：修改Tracy的初始化代码，在重新开始查询前确保获取所有查询结果。具体实现是在时间戳查询失败时添加短暂等待，而不是直接继续循环。

第二种方案更为彻底，已被合并到Tracy的主干代码中。核心修改是将原来的条件判断改为等待循环：

while (m_immediateDevCtx->GetData(m_queries[0], &timestamp, sizeof(timestamp), 0) != S_OK)
    Sleep(8);

技术讨论

值得注意的是，这种行为是否属于驱动程序或运行时的bug目前尚无定论。根据DirectX 11规范，当外层离散查询成功时，内层时间戳查询理论上应该已经可用。然而在实际实现中，可能存在微妙的时序问题导致这种不一致。

总结

这个问题展示了性能分析工具与底层图形API交互时可能遇到的边缘情况。虽然警告本身不会影响功能，但在严格的调试环境中可能会中断执行流程。Tracy社区的解决方案既保持了工具的可靠性，又消除了不必要的警告信息。

对于开发者而言，这个案例也提醒我们，在使用图形API的查询机制时，需要特别注意查询结果的获取时序，特别是在初始化阶段和性能关键路径上。