你正在打遊戲，角落的 overlay（疊在遊戲畫面上的小面板）顯示現在是幾 FPS（每秒幾張畫面）。你可能會想：它是怎麼知道的？你沒在遊戲裡裝過幀數計數器，也沒有往遊戲裡加入任何程式。這個數字是從哪裡來的？
這個 overlay 沒有碰遊戲，也不能碰。如果工具進入線上遊戲內部去數幀，防作弊系統就可能偵測到有外來的程式，而最壞的結果不是當機，是你的帳號被標記。所以我們從遊戲外面數。Windows 本來就會記錄畫面送出的次數，我們讀的是這份紀錄。
這篇講三件事：負責數幀的作業系統功能、為什麼這個 overlay 可以跟排位賽一起開，還有一個 bug。這個 bug 曾經讓我們的計數器在遊戲只有約 200 FPS 時，顯示成 500 到 600 FPS。
前提：絕不碰遊戲本體
量 FPS 常見的做法是「進到遊戲裡面量」：RTSS 這類工具會把 DLL（外加的程式模組）注入遊戲程序，並攔截（hook）遊戲的 Present 呼叫。遊戲每送出一張畫面，就會呼叫一次 Present，所以攔到一次就算一幀。這個方法效果很好，但也是防作弊系統主要偵測的對象。對一個要跟線上遊戲同時執行的工具來說，注入不是選項：最壞情況不是當機，是使用者的帳號被標記。
所以需求變成：完全不碰目標程序，數別人的幀。
Windows 已經記錄了每一幀
答案是 ETW（Event Tracing for Windows）。這是 Windows 內建的機制，會把系統各處發生的事件記錄下來。負責顯示畫面的系統元件本身就會留下紀錄：Microsoft-Windows-DXGI 這個事件提供者（provider），會在程序送出一幀時發出事件（Event 42，Present::Start）。我們的程序訂閱這個事件串流，用前景遊戲的 PID（程序編號）篩選，再每秒計算收到幾個事件，得到的就是 FPS。整個過程都在遊戲外面進行。這和 Intel 的 PresentMon 用的是同一個資料來源。舊的 DirectX 9 遊戲走另一條路徑，所以我們同時訂閱 Microsoft-Windows-D3D9 的 Event 1，並用旗標避免同一幀從兩邊各算一次。
那個把 200 FPS 算成 600 的 bug
第一版上線後，玩家回報：遊戲實際大約 200 幀，overlay 卻顯示 500–600。不是偶爾跳動，而是穩定地顯示成實際數字的三倍左右。
事後看，原因很明顯：不少遊戲不是只有一條畫面來源。很多引擎內嵌 Chromium 瀏覽器來做 UI（選單、商城、地圖介面），這個瀏覽器有自己的 swapchain（把畫好的畫面交給螢幕的緩衝區），會自己送出畫面。我們的計數器把該 PID 的所有 Present 事件加總：主畫面約 200 幀，加上一個很忙的網頁 UI，報出的就是兩者的總和。修法和 PresentMon 的做法一樣：按 swapchain 分組，只回報事件最多的那一組（主畫面），網頁 UI 的事件自成一組，不再混進主畫面的數字。
接著又出現一個問題：事件附帶的資料（payload）裡，指向 swapchain 的欄位，在不同 Windows 版本叫不同名字（有的叫 pIDXGISwapChain，有的是類似的寫法）。如果讀錯欄位名，所有事件會全部歸到同一組，等於悄悄重現原本的 bug。最後穩定下來的版本，改成不依賴欄位名稱的掃描方式：找出 payload 裡名字含「swap」的指標欄位，並且每秒把各個 swapchain 的分組明細寫進診斷紀錄（log）。如果哪台機器的欄位又換了新名字，我們看診斷紀錄就能知道，不用猜。
這個做法做不到的事
從程序外面量，有這幾個限制：
- 跟著前景視窗走。前景視窗就是你正在操作的視窗。用 Alt-Tab 切到別的視窗，overlay 就會改量你切過去的那個程式。這是設計如此，使用多螢幕時要留意。
- 數的是 present 次數，不是每幀耗時。FPS 數字本身可靠，但沒有每幀耗時的百分位數（frametime percentile），也沒有 1% low（最慢那 1% 畫面的幀率）。要深入分析畫面停頓，建議用 PresentMon 或 CapFrameX，這類分析它們做得更好。
- ETW 追蹤工作階段（session）需要管理員權限。PowerDoze 在背景執行的程式本來就以系統管理員身分管理電源，所以 overlay 不必另外取得權限。
電源工具為什麼需要這個數字
這個 overlay 存在的目的，是讓你一眼回答一個問題：我是不是在為看不到的幀付電費？165 Hz 的螢幕一秒最多顯示 165 張畫面，選單卻以 400 FPS 運算，多出來的畫面看不到，只會增加發熱和耗電。FPS 和 Hz 並排顯示。你降低顯示卡（GPU）的功耗上限（power limit）時，效能通常幾乎不受影響，但仍然可以直接看數字確認 FPS 有沒有下降，不必憑感覺猜。
