【问题标题】:How to unit test OpenGL on EC2如何在 EC2 上对 OpenGL 进行单元测试
【发布时间】:2016-01-29 19:28:59
【问题描述】:

我的本​​地计算机和 EC2 服务器都在 Ubuntu 14.04 上。假设我正在测试一个 cuda opengl 互操作代码,如下所示。

Test.cu

#include <iostream>

#include <GL/glew.h>
#include <GLFW/glfw3.h>
#include <cuda_gl_interop.h>

__global__ static void CUDAKernelTEST(float *data){
  const int x  = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;
  const int y  = blockIdx.y * blockDim.y + threadIdx.y;
  const int mx = gridDim.x * blockDim.x;

  data[y * mx + x] = 0.5;
}

GLFWwindow *glfw_window_;

void Setup(){
  if (!glfwInit()) exit(EXIT_FAILURE);

  glfwWindowHint(GLFW_VISIBLE, GL_FALSE);

  glfw_window_ = glfwCreateWindow(10, 10, "", NULL, NULL);

  if (!glfw_window_) glfwTerminate();

  glfwMakeContextCurrent(glfw_window_);

  glewExperimental = GL_TRUE;
  if (glewInit() != GLEW_OK) exit(EXIT_FAILURE);
}

void TearDown(){
  glfwDestroyWindow(glfw_window_);
  glfwTerminate();
}

int main(){
  Setup();

  GLuint id;
  glGenBuffers(1, &id);
  glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, id);
  glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, 3 * 24 * sizeof(GLfloat), 0, GL_STATIC_DRAW);
  cudaGraphicsResource *vbo_res;
  cudaGraphicsGLRegisterBuffer(&vbo_res, id, cudaGraphicsMapFlagsWriteDiscard);
  cudaGraphicsMapResources(1, &vbo_res, 0);
  float *test;
  size_t size;
  cudaGraphicsResourceGetMappedPointer(
  reinterpret_cast<void **>(&test), &size, vbo_res);
  dim3 blks(1, 1);
  dim3 threads(72, 1);
  CUDAKernelTEST<<<blks, threads>>>(test);
  cudaDeviceSynchronize();
  cudaGraphicsUnmapResources(1, &vbo_res, 0);

  // do some more with OpenGL

  std::cout << "you passed the test" << std::endl;

  TearDown();

  return 0;
}

当前的方法是创建一个隐藏窗口和一个上下文。代码在我的本地机器上编译并运行良好。但是,glfwInit() 在 EC2 上运行时返回 GL_FALSE。如果我记录发送到错误回调的消息,它会显示“X11:DISPLAY 环境变量丢失”,看起来它需要连接一个显示监视器才能工作。

我尝试将 GLFW 中的 Setup 和 TearDown 部分替换为 SDL 或 GLX,它返回类似的错误,似乎也需要连接显示监视器。

我还尝试使用 Xvfb 和 Xdummy 运行代码,这应该是为了伪造监视器,但我收到了来自 Xvfb“Xlib: extension “GLX” missing on display “:99”的错误消息,以及来自 Xdummy “Fatal server error: (EE) 未找到屏幕(EE)"

我不能成为第一个尝试在 EC2 上对 opengl 相关代码进行单元测试的人,但是在谷歌搜索之后我找不到任何解决方案。请指教,非常感谢。

【问题讨论】:

    标签: c++ unit-testing opengl amazon-ec2


    【解决方案1】:

    DISPLAY 变量与连接的监视器无关。这个环境变量告诉 X11 客户端程序与哪个 X11 服务器通信。在 Linux 和 Unix 系统中,X11 服务器是事实上的标准图形系统和窗口多路复用器。它也是 GPU 驱动程序的宿主。

    由于您的程序希望与 X11 服务器通信,您必须为其提供具有必要功能的服务器。在您的情况下,这意味着 Xorg 服务器支持 GLX 协议(以便可以使用 OpenGL),并且因为您使用的是 CUDA,它应该托管 NVidia 驱动程序。唯一可以做到这一点的 X11 服务器是加载了 nvidia 驱动程序的完整 Xorg 服务器。 Xvfb 或 Xdummy 两者都做不到。

    因此,如果您真的想谈论 X11,那么您必须使用 nvidia 驱动程序设置 Xorg 服务器。没关系,如果没有连接显示器,你可以哄司机进入无头操作就好了(虽然这可能需要一些说服力)。

    不过最近有了更好的方法: NVidias 最新的驱动程序版本支持在 GPU 上创建完全无头、屏幕外的 OpenGL 上下文,并完全支持 CUDA–OpenGL 互操作:http://devblogs.nvidia.com/parallelforall/egl-eye-opengl-visualization-without-x-server/

    归结为使用 EGL 而不是 X11/GLX 创建 OpenGL 上下文,通过选择 PBuffer 帧缓冲区属性,使用配置为无头操作的显示设备。基本代码大纲如下所示(直接取自 NVidia 代码示例):

    #include <EGL/egl.h>
    
      static const EGLint configAttribs[] = {
              EGL_SURFACE_TYPE, EGL_PBUFFER_BIT, // make this off-screen
              EGL_BLUE_SIZE, 8,
              EGL_GREEN_SIZE, 8,
              EGL_RED_SIZE, 8,
              EGL_DEPTH_SIZE, 8,
              EGL_RENDERABLE_TYPE, EGL_OPENGL_BIT,
              EGL_NONE
      };    
    
    
      static const int pbufferWidth = 9;
      static const int pbufferHeight = 9;
    
      static const EGLint pbufferAttribs[] = {
            EGL_WIDTH, pbufferWidth,
            EGL_HEIGHT, pbufferHeight,
            EGL_NONE,
      };
    
    int main(int argc, char *argv[])
    {
      // 1. Initialize EGL
      EGLDisplay eglDpy = eglGetDisplay(EGL_DEFAULT_DISPLAY);
    
      EGLint major, minor;
    
      eglInitialize(eglDpy, &major, &minor);
    
      // 2. Select an appropriate configuration
      EGLint numConfigs;
      EGLConfig eglCfg;
    
      eglChooseConfig(eglDpy, configAttribs, &eglCfg, 1, &numConfigs);
    
      // 3. Create a surface
      EGLSurface eglSurf = eglCreatePbufferSurface(eglDpy, eglCfg, 
                                                   pbufferAttribs);
    
      // 4. Bind the API
      eglBindAPI(EGL_OPENGL_API);
    
      // 5. Create a context and make it current
      EGLContext eglCtx = eglCreateContext(eglDpy, eglCfg, EGL_NO_CONTEXT, 
                                           NULL);
    
      eglMakeCurrent(eglDpy, eglSurf, eglSurf, eglCtx);
    
      // from now on use your OpenGL context
    
      // 6. Terminate EGL when finished
      eglTerminate(eglDpy);
      return 0;
    }
    

    【讨论】:

    • 我在一个带有 NVIDIA GPU 的 g2 实例上,我将研究如何设置 Xorg 服务器。我在服务器上运行了完全相同的 EGL 代码,它显示 libEGL 警告:DRI2:xcb_connect 失败,libEGL 警告:DRI2:xcb_connect 失败,libEGL 警告:GLX:XOpenDisplay 失败。你能成功运行它吗?
    • @user3667089:这些错误消息表明您没有正确安装驱动程序。 Mesa 驱动程序使用“DRI2”但 NVidia 驱动程序从不使用。手头有 NVidia GPU,我强烈建议您卸载与 Mesa 相关的所有内容并重新安装 NVidia 驱动程序。
    • @user3667089:我还测试了这段代码,如果驱动程序安装正确,它可以完美运行。
    • 您能告诉我如何设置支持 GLX 的无头 Xorg 服务器吗?我做了 sudo apt-get install xorg 和 sudo startx,它显示了致命的服务器错误:(EE)没有找到屏幕(EE)。
    • @user3667089:你安装了什么CUDA版本?运行无头服务器需要创建一个最小的/etc/X11/xorg.conf,以诱使驱动程序接受没有监视器。我现在手头没有测试过的,但大约两年前我用 GTX690 成功完成了它。 IIRC 我开始使用 nvidia-xorg-setup 工具创建准系统 xorg.conf,然后删除除设备部分之外的所有内容并添加 ConnectedMonitors 行,迫使它认为有一个监视器连接到一个端口。跨度>
    【解决方案2】:

    @datenwolf:不幸的是,您在上面提供的 nvidia 示例不会在没有运行 X11 服务器的情况下运行。 AFAIK,libEGL-nvidia(linux 或 BSD)链接到 libX11:

    $ ldd libEGL-NVIDIA.so.1 
    /usr/X11R6/lib/libEGL-NVIDIA.so.1:
            libthr.so.3 => /lib/libthr.so.3 (0x801302000)
            librt.so.1 => /usr/lib/librt.so.1 (0x80152a000)
            libm.so.5 => /lib/libm.so.5 (0x80172f000)
            libc.so.7 => /lib/libc.so.7 (0x800824000)
            libnvidia-glsi.so.1 => /usr/X11R6/lib/libnvidia-glsi.so.1 (0x80195a000)
            libX11.so.6 => /usr/X11R6/lib/libX11.so.6 (0x801bdf000)
            libXext.so.6 => /usr/X11R6/lib/libXext.so.6 (0x801f1f000)
            libxcb.so.1 => /usr/X11R6/lib/libxcb.so.1 (0x802130000)
            libXau.so.6 => /usr/X11R6/lib/libXau.so.6 (0x802356000)
            libXdmcp.so.6 => /usr/X11R6/lib/libXdmcp.so.6 (0x802559000)
    

    并且没有办法改变这一点(nvidia 提供了已经编译好的驱动程序)。

    所以,如果您像这样编译 nvidia 的示例(使用 ES 或 GL API):

    $ gcc egltest.c -o egltest -lEGL
    

    你会得到这个(也使用 GLESx 或 GL):

    egltest:
            libEGL.so.1 => /usr/X11R6/lib/libEGL-NVIDIA.so.1 (0x800823000)
            libc.so.7 => /lib/libc.so.7 (0x800b25000)
            libthr.so.3 => /lib/libthr.so.3 (0x800edd000)
            librt.so.1 => /usr/lib/librt.so.1 (0x801105000)
            libm.so.5 => /lib/libm.so.5 (0x80130a000)
            libnvidia-glsi.so.1 => /usr/X11R6/lib/libnvidia-glsi.so.1 (0x801535000)
            libX11.so.6 => /usr/X11R6/lib/libX11.so.6 (0x8017ba000)
            libXext.so.6 => /usr/X11R6/lib/libXext.so.6 (0x801afa000)
            libxcb.so.1 => /usr/X11R6/lib/libxcb.so.1 (0x801d0b000)
            libXau.so.6 => /usr/X11R6/lib/libXau.so.6 (0x801f31000)
            libXdmcp.so.6 => /usr/X11R6/lib/libXdmcp.so.6 (0x802134000)
    

    也许将 nvidia 的 EGL 库命名为 EGLX 可能更准确,因为它使用 X11 并且不能在没有 X 的情况下运行。

    注意事项:从您的示例中,nvidia EGL 只能从 v355 驱动程序绑定到 GL API(请参阅属性 EGL_OPENGL_BIT ...)。从以前的版本开始,您只能绑定到 GLES(即使用 EGL_OPENGL_ESx_BIT 而不是 EGL_OPENGL_BIT)。

    我所知道的唯一一个可以直接在 linux 控制台上运行本机窗口/drawable 的发行版 - 意味着没有任何 X 服务器或 Wayland 运行 - 是 RPI-B 的 raspbian,您可以从中找到“dispmanx”该库提供了一种通过 EGL 访问 GPU/Fb 的简便方法(仅支持 GLES2 API)。
    B.R.

    VS

    【讨论】:

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