Vulkan：用于数据一致性的 vkCmdPipelineBarrier

Question

我的问题分为两部分：

1. 内存可用/可见之间有什么区别？

2. 我正在从本教程 (https://vulkan-tutorial.com) 中学习 Vulkan，目前正在寻找一种不同的方法来将统一数据（简单模型/视图/投影矩阵）上传到设备本地内存。矩阵用于顶点着色器。

   在教程中，矩阵得到更新并被复制到暂存缓冲区（vkMapMemory 等），然后通过创建命令缓冲区、记录 vkCmdCopy、提交并销毁缓冲。我尝试在绘图的强制性命令缓冲区中执行最后一步。

   虽然教程的方式可以带来流畅的动画，但我的实验错过了这个功能。我尝试安装 2 个 bufferBarriers 以确保完成副本（这似乎是问题），但这并没有帮助。资源已正确创建和绑定 - 运行良好。

   //update uniform buffer and copy it to the staging buffer
   //(called every frame)
   Tools::UniformBufferObject ubo;
   //set the matrices
   void* data;
   data = device.mapMemory( uniformStagingMemory, 0, sizeof( ubo ), (vk::MemoryMapFlagBits) 0 );
     memcpy( data, &ubo, sizeof( ubo ));
   device.unmapMemory( uniformStagingMemory );
   
   
   //once: create a command buffer for each framebuffer of the swapchain
   //queueFamily struct members set properly
   //1st barrier: make transfer from host memory to staging buffer available / visible
   vk::BufferMemoryBarrier bufMemBarrierStaging;
   bufMemBarrierStaging.srcAccessMask = vk::AccessFlagBits::eHostWrite;
   bufMemBarrierStaging.dstAccessMask = vk::AccessFlagBits::eTransferRead;
   bufMemBarrierStaging.buffer = uniformStagingBuffer;
   bufMemBarrierStaging.offset = 0;
   bufMemBarrierStaging.size = sizeof( Tools::UniformBufferObject );
   
   //2nd barrier: make transfer from staging buffer to device local buffer available / visible
   vk::BufferMemoryBarrier bufMemBarrier;
   bufMemBarrier.srcAccessMask = vk::AccessFlagBits::eTransferWrite;
   bufMemBarrier.dstAccessMask = vk::AccessFlagBits::eUniformRead | vk::AccessFlagBits::eShaderRead;
   bufMemBarrier.buffer = dataBuffer;
   bufMemBarrier.offset = dataBufferOffsets[2];
   bufMemBarrier.size = sizeof( Tools::UniformBufferObject );
   
   for( size_t i = 0; i < cmdBuffers.size(); i++ ) {
       //begin command buffer
   
       cmdBuffers[i].pipelineBarrier(
           vk::PipelineStageFlagBits::eHost, //srcPipelineStage
           vk::PipelineStageFlagBits::eTransfer, //dstPipelineStage
           (vk::DependencyFlagBits) 0,
           nullptr, //memBarrier
           bufMemBarrierStaging,
           nullptr //imgBarrier
       );
       vk::BufferCopy copyRegion; //filled appropriate
       cmdBuffers[i].copyBuffer( uniformStagingBuffer, dataBuffer, copyRegion );
   
       cmdBuffers[i].pipelineBarrier(
           vk::PipelineStageFlagBits::eTransfer, //srcPipelineStage
           vk::PipelineStageFlagBits::eVertexShader, //dstPipelineStage
           (vk::DependencyFlagBits) 0,
           nullptr, //memBarrier
           bufMemBarrier,
           nullptr //imgBarrier
       );
       //renderpass stuff and drawing etc.
   }
   

   与

   namespace Tools {
     struct UniformBufferObject {
       glm::mat4 model;
       glm::mat4 view;
       glm::mat4 proj;
     };
   };
   vk::Buffer uniformStagingBuffer;
   vk::DeviceMemory uniformStagingMemory;
   //dataBuffer also contains the vertex and index data, is device local
   vk::Buffer dataBuffer;
   vk::DeviceMemory dataBufferMemory;
   vk::vector<vk::DeviceSize> dataBufferOffsets;
   
   std::vector<vk::CommandBuffer> cmdBuffers;
   

   我正在使用vkcpp (https://github.com/KhronosGroup/Vulkan-Hpp)。

   这种非流体动画缺少数据连贯性的原因是 - 我试图实现这一点是否有误？

提前致谢！

编辑：第 2 部分的问题是缺少同步；在渲染之前的帧期间读取暂存缓冲区之前（部分）更新了暂存缓冲区。 （感谢您明确内存可用/可见之间的区别）。

Answer 1

如果暂存缓冲内存不是主机一致的，那么您还需要在 memcpy 之后添加vkFlushMappedMemoryRanges（内存可以保持映射）。如果不这样做，则无法保证数据实际上对 gpu 可见。

实际上并不需要第一个屏障（要传输的主机）；提交时存在隐式障碍。

我看到的另一个问题是您只有一个暂存缓冲区，这意味着您需要等待前一帧完成才能上传新数据。

如果提到“销毁”意味着您按帧分配...首先您必须等待销毁，直到所有提交的命令缓冲区使用完成，其次不要这样做。 GPU 端分配代价高昂，而是更喜欢分配一次并使用环形缓冲区。

Answer 2

广告 1.

Available 和 visible 是内存依赖的两半。几乎两者都必须发生才能成为有效的内存依赖项。

您可以将其视为状态序列：

资源由src 编写→ 由src 提供→ 对dst 可见→ 由dst 使用。

这样做的目的是缓存的一致性。规范试图避免“缓存”这个词更加抽象。

您负责使可用和可见。可以执行其中一些操作的操作是障碍、事件、连贯映射内存或flush 和invalidate 以及其他一些...

AFAIK 计划重写同步规范，并且命名法可能会更改。