🛠️ TDR Debugging – Zaawansowany przewodnik ekspercki

1. Czym jest TDR?

TDR (Timeout Detection and Recovery) to mechanizm wprowadzony w Windows Vista i rozwijany dalej w WDDM, który wykrywa, gdy GPU lub sterownik graficzny przestaje odpowiadać (zwykle po 2 s), resetuje sterownik i odzyskuje responsywność systemu bez konieczności restartu komputera.

Proces:

• GPU od wykonania zadania przekroczy limit czasu (domyślnie 2 s).
• Dxgkrnl sys próbuje preemption, po czym resets GPU – informuje miniport driver (DxgkDdiResetFromTimeout).
• Desktop jest przywracany; widoczna jest jedynie chwilowa migawka ekranu.

Domyślnie po pięciu TDR w ciągu jednej minuty system wykonuje BSOD, by zapobiec niestabilności .

2. Rejestry i debugging (dla twórców sterowników)

Kluczowe klucze rejestru :

• TdrDelay – czas oczekiwania GPU (sekundy, domyślnie 2 s).
• TdrDdiDelay – czas, przez jaki procesy mogą się znajdować w sterowniku przed bugcheckiem (domyślnie 5 s).
• TdrLevel – poziom reakcji (Off, Bugcheck, RecoverVGA, Recover).

Zmiana tych wartości (np. TdrDelay = 60 s) umożliwia testowanie długich operacji GPU bez resetu.

WHLK i debugowanie :

Windows Hardware Lab Kit oferuje testy symulacji GPU TDR, np. SimulatePreemption, co pozwala sprawdzić poprawność obsługi resetu przez sterownik.

3. Techniczne podłoże WDDM

• WDDM 1.2+ wspiera bardziej granularne preemption i szybszy TDR.
• DxgkDdiResetFromTimeout to metoda KMD, która powinna zregenerować GPU bez pozostawiania niekompatybilnego stanu.
• Należy wyłączyć optymalizację FPO, by umożliwić dokładny backtrace i diagnostykę.
• TDR można także tymczasowo wyłączyć w debugerach GPU (NVIDIA Nsight – np. opóźnić do 10 s, lub całkowicie wyłączyć przy pracy wielogpu/remotely) .

4. Praktyczne techniki debugowania

A) Lokalny debug:

• Podnieś TdrDelay do min. 10 s lub wyłącz TDR w narzędziach typu Nsight.
• Debuguj intensywne kernely GPU bez przerywania.

B) Śledzenie w ETW/GPUView:

• Włącz logowanie UMD i UTW (Event Tracing), użyj GPUView do analizy ścieżek GPU-CPU.
• Obserwuj czasy preemption i resetów.

C) Testy stresowe:

• Użyj WHLK testów TDR, albo własnych kernel loopów, by symulować długie zadania.
• Zmodyfikuj TdrDelay i TdrDdiDelay podczas testów.

D) Środowiska domowe:

• Ręczna zmiana rejestru:

  regedit → HKLM\System\CurrentControlSet\Control\GraphicsDrivers
  TdrDelay (DWORD, 10-60)
  TdrDdiDelay (DWORD, 10-60)
  reboot
  .

5. Najczęstsze problemy i rozwiązania

• Długie kernely powodują TDR – dziel zadanie na mniejsze (10 ms lub mniej), co pozwala uniknąć watchdoga.
• Stabilność sterownika – Błędy w ResetFromTimeout mogą spowodować niestabilność; wymagane kompletnie przetestowane ścieżki resetu.
• Optymalizacje FPO – wyłącz dla sterowników WDDM ≥ 1.2, by uzyskać dokładny backtrace.
• Nowe GPU i zaktualizowane sterowniki – mogą zmienić domyślne wartości rejestru, więc warto je sprawdzać po update’ach .

6. Praktyczne zalecenia

Dla programistów sterowników:

• Implementuj wywołania DxgkDdiResetFromTimeout, kompleksowe czyszczenie stanu i informowanie diagnostycznych logów.
• Testuj w różnych scenariuszach: długie zadania, presja pamięci, współbieżność.

Dla deweloperów GPU(kernel):

• Dziel obciążenie na mniejsze fragmenty (<2 s, idealnie ~10 ms).
• Upewnij się, że ścieżka renderingu regularnie wykonuje Present lub Flush.

Dla użytkowników / inżynierów QA:

• Wydłuż TdrDelay podczas testów dużych scen lub długotrwałych renderów (np. Substance Painter, D5 Render).
• Monitoruj błędy «Display driver stopped responding and has recovered» w EventViewer.

7. Podsumowanie

TDR zapewnia stabilność systemu, ale może przeszkadzać w długich zadaniach GPU. Debugging TDR obejmuje:

• Wydłużenie TdrDelay, TdrDdiDelay,
• Wyłączenie optymalizacji FPO,
• Korzystanie z narzędzi debugowania (WHLK, Nsight, GPUView),
• Rozbicie ciężkich zadań na mniejsze fragmenty.

Dla twórców sterowników i deweloperów GPU to kluczowe: zapewnienie niezawodnej reakcji systemu, utrzymanie responsywności, jednocześnie umożliwiając wykonywanie wymagających obliczeń bez resetu sprzętu.

Polecane wpisy

Błędy sterowników w Windows

Błędy sterowników w Windows Sterowniki to oprogramowanie, które umożliwia systemowi Windows komunikację ze sprzętem. Błędy sterowników mogą powodować różne problemy, Czytaj dalej

Windows 11 nie uruchamia się – co zrobić?

Windows 11 nie uruchamia się - co zrobić? Przyczyny problemu: Istnieje wiele przyczyn, dla których system Windows 11 może nie Czytaj dalej