從本篇教程開始，我們暫停代碼的學習，先來了解一下D3D11的管線，這些管線不涉及具體的硬體，而是着重于了解能夠支援D3D11的管線實作。
參考資料：
<a href="http://fgiesen.wordpress.com/2011/07/01/a-trip-through-the-graphics-pipeline-2011-part-1/">http://fgiesen.wordpress.com/2011/07/01/a-trip-through-the-graphics-pipeline-2011-part-1/</a>
<a href="http://fgiesen.wordpress.com/2011/07/01/a-trip-through-the-graphics-pipeline-2011-part-1/"></a>
通過前面的教程，我們知道，要用D3D11畫一個三角形，我們需要做以下步驟：
這些步驟大緻分為四個階段，初始化階段，資料裝配階段，shader執行階段，以及合并輸出階段。這些步驟最終會在D3D11硬體裝置上上執行。
我們知道，顯示卡都有驅動程式，也就是driver，通過driver，windows系統才能和顯示卡硬體進行互動，完成渲染任務。
通常顯示卡(GPU)的driver有D3D driver和OpenGL driver。 由于微軟各代D3D 之間并不完全相容，是以D3D driver有分為D3D9 driver，D3D10 driver，D3D11 driver, D3D12 driver 等等。
首先是我們的3D應用程式, 它通過調用D3D11 API函數，實作建立資源(比如頂點緩沖)，設定狀态(比如深度模版狀态)，調用drawIndex函數等等。
D3D運作庫會跟蹤我們設定的狀态，驗證函數的參數是否正确，驗證shader代碼以及shader連結庫， 編譯shader(把shader從原始的HLSL編譯成DX ASM, dx的彙編格式shader)，另外它還有記憶體管理以及裝置管理的功能。DX運作庫的會把應用程式的調用最終傳送到使用者模式driver(UMD)中，從某種程度上來說，我們可以把DX運作庫看成一個包裝器，它是應用程式和UMD之間的接口。
UMD(user mode driver)是指使用者模式driver，它其實就是一些動态連結庫(dll),完全運作在cpu端。GPU廠商都願意把更多的功能寫入UMD，因為其僅是一個dll，容易調試、可以實作多線程操作（比如一個線程編譯shader，一個線程處理紋理），即使UMD崩潰了，也不會引起系統藍屏，因為它和我們普通的應用程式沒有本質差別。
UMD主要功能：編譯shader(把DX ASM編譯成特殊的IL，中間語言，再編譯成對應硬體的機器碼)，轉化應用程式的狀态設定和drawcall到硬體識别的packet，并把packet放入到command buffer，另外UMD也有一些記憶體管理功能，比如虛拟位址管理。
UMD最終會産生GPU中各個引擎的workload，比如圖形引擎，視訊編解碼引擎，DMA引擎，computer引擎等等，這些workload都以command buffer的形式傳到KMD中，再傳給相應的硬體引擎，讓它們去做這些工作。
在UMD中，BLT操作管理是處理2D功能，主要就是buffer操作，比如stretch blt，color buffer clear，msaa resolve，記憶體copy等待。位址庫決定memory的布局，比如tile mode，對齊方式，swizzle操作等待。
UMD中還有特殊硬體處理層和特殊軟體處理層，因為現在driver都是統一架構的，一套driver驅動不同代的顯示卡，是以UMD中特殊硬體處理層就是對特殊硬體進行一些操作，比如某代顯示卡有bug，可能就要在這個特殊處理層中進行一些補救操作。針對某些特殊軟體的優化就放在特殊軟體處理層中處理，比如某些跑分程式。
在UMD和KMD之間還有DXGI，這是微軟的DirectX圖形基礎架構，它的設計主要是進行一些底層的操作，它可以看作是KMD的運作庫，現在微軟把越來越多的底層管理放入到了DXGI中。比如顯存管理，commandbuffer的排程，同步操作，present後緩沖到前緩沖，顯示器的管理等等。3D應用程式也可以直接通路DXGI一部分功能，比如枚舉系統中使用的顯示卡。
KMD( kernel mode driver),是指Kernel模式driver，KMD負責直接和硬體打交道，可能在系統中有多個UMD執行個體，但KMD隻能有一個。一旦KMD崩潰，作業系統可能會出現藍屏錯誤，KMD主要功能包括：
1、在多個應用程式使用GPU的情況下，KMD通過slice time分時操作來管理應用程式。
比如在一個時間片内一個app進行實體記憶體操作，另一個時間片内另一個app初始化GPU，設定顯示模式等，在不同app間切換時，就需要context switch，響應中斷等。
2、ASCI的初始化，一套driver會對應多代的顯示卡，ASIC這兒就是指不同代的顯示卡，它們可能架構不同，KMD要針對目前的硬體，選擇合适的ASCI設定。
3. 電源管理，GPU記憶體資源的配置設定，回收。
4. command buffer送出到GPU硬體，以便GPU硬體開始buffer中的packet。
下圖為d3d11 api和driver的互動框圖，從中我們可以清晰的了解D3d api如何轉化為硬體的packet，并被送出到硬體引擎的ring buffer。