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Fence对象

Fence(栅栏)是Vulkan API中的同步对象之一,用于在图形和计算操作之间进行同步和等待。

Fence对象用于跟踪命令缓冲区的执行状态。当提交命令到队列时,可以将Fence对象与命令关联。在命令执行完成后,Fence对象的状态会发生变化,可以通过查询Fence对象的状态来确定命令是否已经执行完成。

Fence对象有两个状态:未触发(unsignaled)和触发(signaled)。初始状态为未触发状态。当与Fence对象关联的命令执行完成后,Fence对象会自动触发,状态变为触发状态。可以使用相关的函数如

vkGetFenceStatus

来查询Fence对象的状态。

Fence对象可用于多种同步场景,如等待命令缓冲区执行完成、等待设备上下文空闲等。它提供了一种简单而有效的机制,使应用程序能够对命令执行进行控制和同步。

在Vulkan中,Fence对象是由应用程序创建和销毁的,使用

vkCreateFence

函数创建,并使用

vkDestroyFence

函数销毁。可以通过命令提交时的参数或通过函数调用将Fence对象与命令关联。

需要注意的是,Fence对象只能在同一个逻辑设备上的命令队列中使用。不同的逻辑设备和命令队列之间的Fence对象是不可见的。

总之,Fence对象在Vulkan中用于命令执行的同步和等待,可以对命令的执行状态进行跟踪和控制。



vkQueueSubmit


vkQueueSubmit

是 Vulkan API 中用于将命令提交到队列执行的函数。它的原型如下:

VkResult vkQueueSubmit(
    VkQueue queue,
    uint32_t submitCount,
    const VkSubmitInfo* pSubmits,
    VkFence fence
);

参数解释如下:


  • queue

    :要提交命令的队列句柄。

  • submitCount

    :要提交的提交信息结构体数量。

  • pSubmits

    :指向包含提交信息的结构体数组的指针。

  • fence

    :可选参数,用于在命令执行完成后进行同步的信号量。


vkQueueSubmit

函数允许将多个提交信息一次性提交到队列执行。每个提交信息结构体包含要执行的命令缓冲区以及与命令执行相关的其他信息。

使用

vkQueueSubmit

函数,您可以将命令缓冲区提交到队列中,以便在后续的渲染过程中执行这些命令。提交的命令可以包括绘制命令、内存传输命令、管线状态更改命令等。

请注意,在使用

vkQueueSubmit

提交命令之前,需要确保命令缓冲区已经被正确地记录和填充了所需的命令。

此外,还可以通过使用

fence

参数来实现命令的同步。通过指定一个

fence

对象,可以在命令执行完成后进行同步操作,以便等待命令执行完成后再进行后续操作。

请注意,对于 Vulkan API 的具体使用和参数配置,需要参考 Vulkan API 的官方文档或相关教程以获得更详细的信息。

在Vulkan API中,

vkGetFenceStatus



vkWaitForFences



vkResetFences

是与Fence对象相关的函数,用于对Fence进行状态查询、等待和重置操作。


  1. vkGetFenceStatus

    函数用于查询Fence对象的状态。它的原型如下:
VkResult vkGetFenceStatus(
    VkDevice device,
    VkFence fence
);

  • device

    :指定Fence对象所属的逻辑设备。

  • fence

    :要查询状态的Fence对象。

  • vkGetFenceStatus

    函数用于检查Fence对象的状态,返回值可以是以下之一:

  • VK_SUCCESS

    :Fence对象已经被触发,表示命令执行已经完成。

  • VK_NOT_READY

    :Fence对象尚未被触发,表示命令执行尚未完成。
  • 其他错误代码:表示函数调用发生错误。

  1. vkWaitForFences

    函数用于等待一个或多个Fence对象触发。它的原型如下:
VkResult vkWaitForFences(
    VkDevice device,
    uint32_t fenceCount,
    const VkFence* pFences,
    VkBool32 waitAll,
    uint64_t timeout
);

  • device

    :指定Fence对象所属的逻辑设备。

  • fenceCount

    :等待的Fence对象数量。

  • pFences

    :指向Fence对象数组的指针。

  • waitAll

    :指定是否等待所有Fence对象触发。若为

    VK_TRUE

    ,则等待所有Fence对象触发;若为

    VK_FALSE

    ,则只要有一个Fence对象触发即可。

  • timeout

    :等待Fence触发的超时时间,以纳秒为单位。如果设置为

    UINT64_MAX

    ,表示无限等待。


vkWaitForFences

函数将会阻塞当前线程,直到指定的Fence对象触发或者超时。返回值可以是以下之一:


  • VK_SUCCESS

    :所有指定的Fence对象已经触发。

  • VK_TIMEOUT

    :等待超时,Fence对象尚未触发。
  • 其他错误代码:表示函数调用发生错误。

  1. vkResetFences

    函数用于重置一个或多个Fence对象的状态。它的原型如下:
VkResult vkResetFences(
    VkDevice device,
    uint32_t fenceCount,
    const VkFence* pFences
);

  • device

    :指定Fence对象所属的逻辑设备。

  • fenceCount

    :要重置状态的Fence对象数量。

  • pFences

    :指向Fence对象数组的指针。


vkResetFences

函数将Fence对象的状态重置为未触发状态,以便重新使用。返回值可以是以下之一:


  • VK_SUCCESS

    :Fence对象状态重置成功。
  • 其他错误代码:表示函数调用发生错误。

这些函数可以用于对Fence对象进行状态管理和同



vkCreateFence和vkDestroyFence


vkCreateFence



vkDestroyFence

是Vulkan API中用于创建和销毁Fence对象的函数。


vkCreateFence

函数用于创建一个Fence对象,并返回对应的Fence句柄。它的函数原型如下:

VkResult vkCreateFence(
    VkDevice device,
    const VkFenceCreateInfo* pCreateInfo,
    const VkAllocationCallbacks* pAllocator,
    VkFence* pFence);

参数说明:


  • device

    :逻辑设备句柄。

  • pCreateInfo

    :指向一个

    VkFenceCreateInfo

    结构体的指针,描述了Fence对象的创建参数。

  • pAllocator

    :内存分配器的指针,用于分配Fence对象的内存。可以传入NULL使用默认的分配器。

  • pFence

    :指向VkFence句柄的指针,用于返回创建的Fence对象的句柄。


vkDestroyFence

函数用于销毁一个已经创建的Fence对象,释放相关的资源。它的函数原型如下:

void vkDestroyFence(
    VkDevice device,
    VkFence fence,
    const VkAllocationCallbacks* pAllocator);

参数说明:


  • device

    :逻辑设备句柄。

  • fence

    :要销毁的Fence对象句柄。

  • pAllocator

    :内存分配器的指针,用于释放Fence对象的内存。可以传入NULL使用默认的分配器。

使用这两个函数可以方便地创建和销毁Fence对象,进行命令执行的同步和等待操作。



VkDevice


VkDevice

是Vulkan中表示逻辑设备的句柄(handle)。逻辑设备是与物理设备(GPU)交互的主要接口,它提供了执行命令、分配和管理内存、创建和管理图形管道等功能。

在使用Vulkan API时,需要先创建一个逻辑设备对象,并通过它执行各种操作,如创建命令缓冲区、创建图像、创建缓冲区、创建管线等。逻辑设备是与物理设备相关联的,通过物理设备选择和创建逻辑设备。

在Vulkan中,通过调用

vkCreateDevice

函数可以创建一个逻辑设备。该函数的原型如下:

VkResult vkCreateDevice(
    VkPhysicalDevice physicalDevice,
    const VkDeviceCreateInfo* pCreateInfo,
    const VkAllocationCallbacks* pAllocator,
    VkDevice* pDevice);

参数说明:


  • physicalDevice

    :要使用的物理设备句柄。

  • pCreateInfo

    :指向一个

    VkDeviceCreateInfo

    结构体的指针,描述了逻辑设备的创建参数。

  • pAllocator

    :内存分配器的指针,用于分配逻辑设备的内存。可以传入NULL使用默认的分配器。

  • pDevice

    :指向VkDevice句柄的指针,用于返回创建的逻辑设备句柄。

通过

vkCreateDevice

函数创建逻辑设备后,可以使用返回的

VkDevice

句柄进行后续操作,如执行命令、分配内存、创建图像和缓冲区等。使用完逻辑设备后,需要调用

vkDestroyDevice

函数销毁逻辑设备并释放相关资源。



vkDestroyDevice


vkDestroyDevice

是Vulkan API中用于销毁逻辑设备(

VkDevice

)的函数。逻辑设备是与物理设备(GPU)交互的主要接口,执行各种操作如命令执行、内存管理、图形管线创建等。

该函数的原型如下:

void vkDestroyDevice(
    VkDevice device,
    const VkAllocationCallbacks* pAllocator);

参数说明:


  • device

    :要销毁的逻辑设备句柄。

  • pAllocator

    :内存分配器的指针,用于释放逻辑设备的内存。可以传入NULL使用默认的分配器。

调用

vkDestroyDevice

函数会销毁指定的逻辑设备,并释放与之相关的资源。在销毁逻辑设备之前,需要确保已经释放了所有依赖于该逻辑设备的资源,例如分配的内存、创建的图像和缓冲区等。

注意:在销毁逻辑设备之前,必须确保已经销毁了所有使用该逻辑设备创建的命令缓冲区,并且这些命令缓冲区已经执行完毕,否则可能会导致未定义行为。



逻辑设备和物理设备之间的关系

逻辑设备(Logical Device)和物理设备(Physical Device)是在 Vulkan API 中的两个不同的概念,它们之间存在一种关系。

物理设备代表了实际的硬件设备,例如GPU。每个物理设备都具有一组支持的特性和限制,如支持的图形功能、内存容量、队列家族等。物理设备是由 Vulkan 实现提供的,通过调用 Vulkan API 中的函数(如

vkEnumeratePhysicalDevices

)来获取系统上可用的物理设备列表。

逻辑设备则是应用程序与物理设备之间的接口,用于与物理设备进行交互。通过逻辑设备,应用程序可以创建和管理资源(如缓冲区、图像、纹理等)、定义图形管线、提交命令等。逻辑设备是通过调用 Vulkan API 中的函数(如

vkCreateDevice

)来创建的,它会与一个或多个物理设备相关联。

逻辑设备可以从一个或多个物理设备中选择所需的特性,并使用物理设备提供的功能来执行操作。它提供了一个抽象层,使应用程序能够跨不同的物理设备使用相同的接口进行开发,而不用关心底层硬件的差异。

因此,逻辑设备是应用程序与物理设备之间的桥梁,提供了对物理设备功能的访问和管理,以便进行 Vulkan 渲染和计算操作。



vkFlushMappedMemoryRanges

vkFlushMappedMemoryRanges是Vulkan API中的一个函数,用于将映射的内存范围刷新到设备内存中。当我们通过vkMapMemory函数将设备内存映射到主机内存时,我们可以对映射的内存范围进行修改,然后使用vkFlushMappedMemoryRanges函数将修改后的数据刷新到设备内存中。

函数原型如下:

VkResult vkFlushMappedMemoryRanges(
    VkDevice                                    device,
    uint32_t                                    memoryRangeCount,
    const VkMappedMemoryRange*                  pMemoryRanges);

参数说明:


  • device

    :Vulkan逻辑设备。

  • memoryRangeCount

    :要刷新的内存范围数量。

  • pMemoryRanges

    :指向VkMappedMemoryRange结构体数组的指针,每个结构体描述了一个内存范围。

使用vkFlushMappedMemoryRanges函数可以确保设备内存中的数据与主机内存中的数据保持一致,以便在后续的操作中使用更新后的数据。

需要注意的是,对于大多数情况下,使用vkFlushMappedMemoryRanges来手动刷新内存是不必要的,因为Vulkan会在需要时自动处理内存同步。只有在需要立即将修改后的数据刷新到设备内存中时,才需要显式调用vkFlushMappedMemoryRanges函数。



VkMappedMemoryRange


VkMappedMemoryRange

是Vulkan API中的结构体,用于指定映射内存的范围和属性。

以下是

VkMappedMemoryRange

结构体的定义:

typedef struct VkMappedMemoryRange {
    VkStructureType    sType;
    const void*        pNext;
    VkDeviceMemory     memory;
    VkDeviceSize       offset;
    VkDeviceSize       size;
} VkMappedMemoryRange;

各个字段的含义如下:


  • sType

    :结构体类型,用于指定结构体的类型。

  • pNext

    :指向扩展信息的指针,可用于链接额外的结构体。

  • memory

    :要映射的设备内存对象。

  • offset

    :映射内存的起始偏移量。

  • size

    :映射内存的大小。

通过使用

VkMappedMemoryRange

结构体,您可以指定要映射的内存范围,并将其传递给

vkMapMemory

函数以进行内存映射操作。这样可以使应用程序能够直接访问设备内存,并在映射期间对内存进行读取和写入操作。



VkDebugMarkerMarkerInfoEXT


VkDebugMarkerMarkerInfoEXT

是Vulkan API中的结构体,用于定义调试标记的信息。

以下是

VkDebugMarkerMarkerInfoEXT

结构体的定义:

typedef struct VkDebugMarkerMarkerInfoEXT {
    VkStructureType    sType;
    const void*        pNext;
    const char*        pMarkerName;
    float              color[4];
} VkDebugMarkerMarkerInfoEXT;

各个字段的含义如下:


  • sType

    :结构体类型,用于指定结构体的类型。

  • pNext

    :指向扩展信息的指针,可用于链接额外的结构体。

  • pMarkerName

    :调试标记的名称字符串。

  • color

    :调试标记的颜色,以RGBA浮点值表示。

通过使用

VkDebugMarkerMarkerInfoEXT

结构体,您可以定义一个调试标记,用于在Vulkan应用程序中标记特定的代码段或对象。这些调试标记可用于在调试工具中显示和分析,帮助开发人员进行调试和优化。



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