En açık grafik API'ler, hata kontrolü yapmaz çünkü performans kaybına neden olabilir. Vulkan'da, geliştirme sırasında hata kontrolü sağlayan doğrulama katmanları bulunur. Böylece, uygulamanızın sürüm derlemesinde performans cezası uygulanmaz. Doğrulama katmanları, API giriş noktalarına müdahale eden genel amaçlı katman oluşturma mekanizmasına dayanır.
Tek Khronos doğrulama katmanı
Daha önce Vulkan, belirli bir sırada etkinleştirilmesi gereken birden fazla doğrulama katmanı sağlıyordu. 1.1.106.0 Vulkan SDK sürümünden itibaren, önceki doğrulama katmanlarındaki tüm özellikleri almak için uygulamanızın sadece tek bir doğrulama katmanını (VK_LAYER_KHRONOS_validation
) etkinleştirmesi gerekecek.
APK'nızda paketlenmiş doğrulama katmanlarını kullanma
Doğrulama katmanlarını APK'nızda paketlemek optimum uyumluluğu sağlar. Doğrulama katmanları, önceden oluşturulmuş ikili programlar şeklinde veya kaynak kodundan derlenebilir.
Önceden oluşturulmuş ikili programlar kullanma
GitHub sürüm sayfasından en son Android Vulkan Validation katmanı ikili programlarını indirin.
Katmanları APK'nıza eklemenin en kolay yolu, önceden oluşturulmuş katman ikililerini ABI dizinleri (arm64-v8a
veya x86-64
gibi) değişmeden modülünüzün src/main/jniLibs/
dizinine çıkarmaktır:
src/main/jniLibs/ arm64-v8a/ libVkLayer_khronos_validation.so armeabi-v7a/ libVkLayer_khronos_validation.so x86/ libVkLayer_khronos_validation.so x86-64/ libVkLayer_khronos_validation.so
Kaynak kodundan doğrulama katmanı oluşturma
Doğrulama katmanı kaynak kodunda hata ayıklamak için Khronos Group GitHub deposundan en son kaynağı çekip buradaki derleme talimatlarını uygulayın.
Doğrulama katmanının doğru şekilde paketlendiğini doğrulama
Derleme işlemini, Khronos'un önceden oluşturulmuş katmanlarıyla veya kaynaktan derlenmiş katmanlarla yapmanızdan bağımsız olarak, derleme işlemi APK'nızda aşağıdaki gibi son bir dosya yapısı oluşturur:
lib/ arm64-v8a/ libVkLayer_khronos_validation.so armeabi-v7a/ libVkLayer_khronos_validation.so x86/ libVkLayer_khronos_validation.so x86-64/ libVkLayer_khronos_validation.so
Aşağıdaki komut, APK'nızın beklendiği gibi doğrulama katmanını içerdiğini nasıl doğrulayacağınızı gösterir:
$ jar -tf project.apk | grep libVkLayer lib/x86_64/libVkLayer_khronos_validation.so lib/armeabi-v7a/libVkLayer_khronos_validation.so lib/arm64-v8a/libVkLayer_khronos_validation.so lib/x86/libVkLayer_khronos_validation.so
Örnek oluşturma sırasında doğrulama katmanı etkinleştirme
Vulkan API, bir uygulamanın örnek oluşturma sırasında katmanları etkinleştirmesine olanak tanır. Bir katmanın kesiştiği giriş noktalarında, ilk parametre olarak aşağıdaki nesnelerden biri olmalıdır:
VkInstance
VkPhysicalDevice
VkDevice
VkCommandBuffer
VkQueue
Kullanılabilir katmanları ve özelliklerini listelemek için vkEnumerateInstanceLayerProperties()
numarasını çağırın. Vulkan, vkCreateInstance()
yürütülürken katmanları etkinleştirir.
Aşağıdaki kod snippet'i, uygulamaların, katmanları programatik olarak sorgulamak ve etkinleştirmek için Vulkan API'yi nasıl kullanabileceğini gösterir:
// Enable just the Khronos validation layer. static const char *layers[] = {"VK_LAYER_KHRONOS_validation"}; // Get the layer count using a null pointer as the last parameter. uint32_t instance_layer_present_count = 0; vkEnumerateInstanceLayerProperties(&instance_layer_present_count, nullptr); // Enumerate layers with a valid pointer in the last parameter. VkLayerProperties layer_props[instance_layer_present_count]; vkEnumerateInstanceLayerProperties(&instance_layer_present_count, layer_props); // Make sure selected validation layers are available. VkLayerProperties *layer_props_end = layer_props + instance_layer_present_count; for (const char* layer:layers) { assert(layer_props_end != std::find_if(layer_props, layer_props_end, [layer](VkLayerProperties layerProperties) { return strcmp(layerProperties.layerName, layer) == 0; })); } // Create a Vulkan instance, requesting all enabled layers or extensions // available on the system VkInstanceCreateInfo instanceCreateInfo{ .sType = VK_STRUCTURE_TYPE_INSTANCE_CREATE_INFO, .pNext = nullptr, .pApplicationInfo = &appInfo, .enabledLayerCount = sizeof(layers) / sizeof(layers[0]), .ppEnabledLayerNames = layers,
Varsayılan logcat çıkışı
Doğrulama katmanı, VALIDATION
etiketiyle etiketlenmiş logcat'te uyarı ve hata mesajları yayar. Doğrulama katmanı mesajı aşağıdaki gibi görünür (daha kolay kaydırma için buraya satır sonları eklenmiştir):
Validation -- Validation Error: [ VUID-VkDeviceQueueCreateInfo-pQueuePriorities-parameter ] Object 0: VK_NULL_HANDLE, type = VK_OBJECT_TYPE_DEVICE; | MessageID = 0xd6d720c6 | vkCreateDevice: required parameter pCreateInfo->pQueueCreateInfos[0].pQueuePriorities specified as NULL. The Vulkan spec states: pQueuePriorities must be a valid pointer to an array of queueCount float values (https://registry.khronos.org/vulkan/specs/1.3-extensions/html/vkspec.html #VUID-VkDeviceQueueCreateInfo-pQueuePriorities-parameter)
Hata ayıklama geri çağırmasını etkinleştir
VK_EXT_debug_utils
Debug Utils uzantısı, uygulamanızın doğrulama katmanı mesajlarını uygulama tarafından sağlanan bir geri çağırmaya ileten bir hata ayıklama mesajı oluşturabilmesini sağlar. Cihazınız bu uzantıyı uygulamayabilir, ancak en son doğrulama
katmanlarında uygulanmıştır. Ayrıca, VK_EXT_debug_utils
kullanılamıyorsa benzer özellikler sunan VK_EXT_debug_report
adında kullanımdan kaldırılmış bir uzantı da vardır.
Debug Utils uzantısını kullanmadan önce cihazınızın veya yüklü bir doğrulama katmanının uzantıyı desteklediğinden emin olmalısınız. Aşağıdaki örnekte, hata ayıklama utils uzantısının desteklenip desteklenmediğini nasıl kontrol edeceğiniz ve uzantı, cihaz veya doğrulama katmanı tarafından destekleniyorsa bir geri çağırmanın nasıl kaydedileceği gösterilmektedir.
// Get the instance extension count. uint32_t inst_ext_count = 0; vkEnumerateInstanceExtensionProperties(nullptr, &inst_ext_count, nullptr); // Enumerate the instance extensions. VkExtensionProperties inst_exts[inst_ext_count]; vkEnumerateInstanceExtensionProperties(nullptr, &inst_ext_count, inst_exts); // Check for debug utils extension within the system driver or loader. // Check if the debug utils extension is available (in the driver). VkExtensionProperties *inst_exts_end = inst_exts + inst_ext_count; bool debugUtilsExtAvailable = inst_exts_end != std::find_if(inst_exts, inst_exts_end, [](VkExtensionProperties extensionProperties) { return strcmp(extensionProperties.extensionName, VK_EXT_DEBUG_UTILS_EXTENSION_NAME) == 0; }); if ( !debugUtilsExtAvailable ) { // Also check the layers for the debug utils extension. for (auto layer: layer_props) { uint32_t layer_ext_count; vkEnumerateInstanceExtensionProperties(layer.layerName, &layer_ext_count, nullptr); if (layer_ext_count == 0) continue; VkExtensionProperties layer_exts[layer_ext_count]; vkEnumerateInstanceExtensionProperties(layer.layerName, &layer_ext_count, layer_exts); VkExtensionProperties * layer_exts_end = layer_exts + layer_ext_count; debugUtilsExtAvailable = layer_exts != std::find_if( layer_exts, layer_exts_end,[](VkExtensionProperties extensionProperties) { return strcmp(extensionProperties.extensionName, VK_EXT_DEBUG_UTILS_EXTENSION_NAME) == 0; }); if (debugUtilsExtAvailable) { // Add the including layer into the layer request list if necessary. break; } } } if (!debugUtilsExtAvailable) return; // since this snippet depends on debugUtils const char * enabled_inst_exts[] = { ..., VK_EXT_DEBUG_UTILS_EXTENSION_NAME }; uint32_t enabled_extension_count = sizeof(enabled_inst_exts)/sizeof(enabled_inst_exts[0]); // Pass the instance extensions into vkCreateInstance. VkInstanceCreateInfo instance_info = {}; instance_info.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_INSTANCE_CREATE_INFO; instance_info.enabledExtensionCount = enabled_extension_count; instance_info.ppEnabledExtensionNames = enabled_inst_exts; // NOTE: Can still return VK_ERROR_EXTENSION_NOT_PRESENT if validation layer // isn't loaded. vkCreateInstance(&instance_info, nullptr, &instance); auto pfnCreateDebugUtilsMessengerEXT = (PFN_vkCreateDebugUtilsMessengerEXT)vkGetInstanceProcAddr( tutorialInstance, "vkCreateDebugUtilsMessengerEXT"); auto pfnDestroyDebugUtilsMessengerEXT = (PFN_vkDestroyDebugUtilsMessengerEXT)vkGetInstanceProcAddr( tutorialInstance, "vkDestroyDebugUtilsMessengerEXT"); // Create the debug messenger callback with your the settings you want. VkDebugUtilsMessengerEXT debugUtilsMessenger; if (pfnCreateDebugUtilsMessengerEXT) { VkDebugUtilsMessengerCreateInfoEXT messengerInfo; constexpr VkDebugUtilsMessageSeverityFlagsEXT kSeveritiesToLog = VK_DEBUG_UTILS_MESSAGE_SEVERITY_ERROR_BIT_EXT | VK_DEBUG_UTILS_MESSAGE_SEVERITY_WARNING_BIT_EXT; constexpr VkDebugUtilsMessageTypeFlagsEXT kMessagesToLog = VK_DEBUG_UTILS_MESSAGE_TYPE_GENERAL_BIT_EXT | VK_DEBUG_UTILS_MESSAGE_TYPE_VALIDATION_BIT_EXT | VK_DEBUG_UTILS_MESSAGE_TYPE_PERFORMANCE_BIT_EXT; messengerInfo.sType = VK_STRUCTURE_TYPE_DEBUG_UTILS_MESSENGER_CREATE_INFO_EXT; messengerInfo.pNext = nullptr; messengerInfo.flags = 0; messengerInfo.messageSeverity = kSeveritiesToLog; messengerInfo.messageType = kMessagesToLog; // The DebugUtilsMessenger callback is explained in the following section. messengerInfo.pfnUserCallback = &DebugUtilsMessenger; messengerInfo.pUserData = nullptr; // Custom user data passed to callback pfnCreateDebugUtilsMessengerEXT(instance, &messengerInfo, nullptr, &debugUtilsMessenger); } // Later, when shutting down Vulkan, call the following: if (pfnDestroyDebugUtilsMessengerEXT) { pfnDestroyDebugUtilsMessengerEXT(instance, debugUtilsMessenger, nullptr); }
Uygulamanız kaydedilip geri çağırma özelliğini etkinleştirdikten sonra, sistem hata ayıklama mesajlarını uygulamanıza yönlendirir.
#include <android/log.h> VKAPI_ATTR VkBool32 VKAPI_CALL DebugUtilsMessenger( VkDebugUtilsMessageSeverityFlagBitsEXT messageSeverity, VkDebugUtilsMessageTypeFlagsEXT messageTypes, const VkDebugUtilsMessengerCallbackDataEXT *callbackData, void *userData) { const char validation[] = "Validation"; const char performance[] = "Performance"; const char error[] = "ERROR"; const char warning[] = "WARNING"; const char unknownType[] = "UNKNOWN_TYPE"; const char unknownSeverity[] = "UNKNOWN_SEVERITY"; const char* typeString = unknownType; const char* severityString = unknownSeverity; const char* messageIdName = callbackData->pMessageIdName; int32_t messageIdNumber = callbackData->messageIdNumber; const char* message = callbackData->pMessage; android_LogPriority priority = ANDROID_LOG_UNKNOWN; if (messageSeverity & VK_DEBUG_UTILS_MESSAGE_SEVERITY_ERROR_BIT_EXT) { severityString = error; priority = ANDROID_LOG_ERROR; } else if (messageSeverity & VK_DEBUG_UTILS_MESSAGE_SEVERITY_WARNING_BIT_EXT) { severityString = warning; priority = ANDROID_LOG_WARN; } if (messageTypes & VK_DEBUG_UTILS_MESSAGE_TYPE_VALIDATION_BIT_EXT) { typeString = validation; } else if (messageTypes & VK_DEBUG_UTILS_MESSAGE_TYPE_PERFORMANCE_BIT_EXT) { typeString = performance; } __android_log_print(priority, "AppName", "%s %s: [%s] Code %i : %s", typeString, severityString, messageIdName, messageIdNumber, message); // Returning false tells the layer not to stop when the event occurs, so // they see the same behavior with and without validation layers enabled. return VK_FALSE; }
Harici doğrulama katmanları kullanma
APK'nızda doğrulama katmanlarını paketlemenize gerek yoktur; Android 9 (API düzeyi 28) ve sonraki sürümleri çalıştıran cihazlar, ikili programınızın dışındaki doğrulama katmanları kullanabilir ve bunları dinamik olarak kapatıp açabilir. Doğrulama katmanlarını test cihazınıza aktarmak için bu bölümdeki adımları izleyin:
Uygulamanızın harici doğrulama katmanlarını kullanmasını sağlayın
Android'in güvenlik modeli ve politikaları diğer platformlardan önemli ölçüde farklıdır. Harici doğrulama katmanlarını yüklemek için aşağıdaki koşullardan birinin doğru olması gerekir:
Hedef uygulamada hata ayıklama yapılabilir. Bu seçenek, daha fazla hata ayıklama bilgisi sağlar, ancak uygulamanızın performansını olumsuz yönde etkileyebilir.
Hedef uygulama, işletim sisteminin kök erişimi veren userdebug derlemesi üzerinde çalıştırılır.
Yalnızca Android 11 (API düzeyi 30) veya sonraki sürümleri hedefleyen uygulamalar: Hedef Android manifest dosyanız aşağıdaki
meta-data
öğesini içeriyor:<meta-data android:name="com.android.graphics.injectLayers.enable" android:value="true"/>
Harici doğrulama katmanı yükleme
Android 9 (API düzeyi 28) ve sonraki sürümleri çalıştıran cihazlar Vulkan'ın uygulamanızın yerel depolama alanından doğrulama katmanını yüklemesine izin verir. Vulkan, Android 10'dan (API düzeyi 29) itibaren ayrı bir APK'dan doğrulama katmanını da yükleyebilir. Android sürümünüz desteklediği sürece istediğiniz yöntemi seçebilirsiniz.
Cihazınızın yerel depolama alanından bir doğrulama katmanı ikili programı yükleyin
Vulkan, cihazınızın geçici veri depolama dizininde ikili programı aradığı için öncelikle aşağıdaki şekilde Android Hata Ayıklama Köprüsü'nü (adb) kullanarak ikili dosyayı ilgili dizine aktarmanız gerekir:
Katman ikili programını uygulamanızın cihazdaki veri depolama alanına yüklemek için
adb push
komutunu kullanın:$ adb push libVkLayer_khronos_validation.so /data/local/tmp
Katmanı uygulama işleminiz aracılığıyla yüklemek için
adb shell
verun-as
komutlarını kullanın. Diğer bir deyişle, ikili program, uygulamanın root erişimi olmadan sahip olduğu cihaz erişimine sahiptir.$ adb shell run-as com.example.myapp cp /data/local/tmp/libVkLayer_khronos_validation.so . $ adb shell run-as com.example.myapp ls libVkLayer_khronos_validation.so
Başka bir APK'dan doğrulama katmanı ikili programı yükleme
Katmanı içeren bir APK yüklemek ve ardından katmanı etkinleştirmek için adb
kullanabilirsiniz.
adb install --abi abi path_to_apk
Uygulamanın dışındaki katmanları etkinleştir
Vulkan katmanlarını uygulama bazında veya genel olarak etkinleştirebilirsiniz. Uygulama bazında ayarlar yeniden başlatmalar boyunca kalıcı kalır, genel özellikler ise yeniden başlatma sırasında temizlenir.
Katmanları uygulama bazında etkinleştirme
Aşağıdaki adımlarda, katmanların uygulama bazında nasıl etkinleştirileceği açıklanmaktadır:
Katmanları etkinleştirmek için adb kabuk ayarlarını kullanın:
$ adb shell settings put global enable_gpu_debug_layers 1
Katmanların etkinleştirileceği hedef uygulamayı belirtin:
$ adb shell settings put global gpu_debug_app <package_name>
Etkinleştirilecek katmanların listesini (yukarıdan aşağıya) ve her katmanı iki nokta üst üste ile ayırarak belirtin:
$ adb shell settings put global gpu_debug_layers <layer1:layer2:layerN>
Tek bir Khronos doğrulama katmanımız olduğu için komut aşağıdaki gibi görünür:
$ adb shell settings put global gpu_debug_layers VK_LAYER_KHRONOS_validation
İçindeki katmanların aranacağı bir veya daha fazla paket belirtin:
$ adb shell settings put global gpu_debug_layer_app <package1:package2:packageN>
Aşağıdaki komutları kullanarak ayarların etkinleştirilip etkinleştirilmediğini kontrol edebilirsiniz:
$ adb shell settings list global | grep gpu enable_gpu_debug_layers=1 gpu_debug_app=com.example.myapp gpu_debug_layers=VK_LAYER_KHRONOS_validation
Uyguladığınız ayarlar cihaz yeniden başlatmalarında aynı kaldığından, katmanlar yüklendikten sonra ayarları temizlemek isteyebilirsiniz:
$ adb shell settings delete global enable_gpu_debug_layers $ adb shell settings delete global gpu_debug_app $ adb shell settings delete global gpu_debug_layers $ adb shell settings delete global gpu_debug_layer_app
Katmanları genel olarak etkinleştir
Bir sonraki yeniden başlatmaya kadar bir veya daha fazla katmanı global olarak etkinleştirebilirsiniz. Bu işlem, yerel yürütülebilirler dahil olmak üzere tüm uygulamalar için katmanları yüklemeyi dener.
$ adb shell setprop debug.vulkan.layers <layer1:layer2:layerN>