无法启用 Vulkan 时间线信号量扩展答案

【问题标题】：Vulkan timeline semaphore extension cannot be enabled无法启用 Vulkan 时间线信号量扩展
【发布时间】：2020-08-25 23:41:16
【问题描述】：

我今天大部分时间都在做这件事，但我已经筋疲力尽了。

我正在运行 Vulkan SDK 1.2.131.2

我有一台 RTX 2080 Ti。

我有 Windows 10 教育版，版本 1909，内部版本 18363.657。

我直接使用 Vulkan.hpp 而不是 Vulkan.h。

这里是我指定使用的 API 版本的地方：

appInfo.apiVersion = VK_API_VERSION_1_2;

这是创建设备的代码的相关部分：

// bla bla
const std::vector<const char*> deviceExtensions = {
    VK_KHR_SWAPCHAIN_EXTENSION_NAME,
    VK_KHR_TIMELINE_SEMAPHORE_EXTENSION_NAME,
    VK_NV_RAY_TRACING_EXTENSION_NAME
};

deviceCreateInfo.enabledExtensionCount = static_cast<uint32_t>(deviceExtensions.size());
deviceCreateInfo.ppEnabledExtensionNames = deviceExtensions.data();

m_logicalDevice = m_physicalDevice.createDeviceUnique(deviceCreateInfo);

我使用以下验证层：

"VK_LAYER_LUNARG_api_dump"
"VK_LAYER_KHRONOS_validation"

这就是我后来尝试创建时间线信号量的方式：

vk::UniqueSemaphore VulkanContext::createTimelineSemaphore(const uint32_t initialValue) const {
    vk::SemaphoreTypeCreateInfo timelineCreateInfo;
    timelineCreateInfo.semaphoreType = vk::SemaphoreType::eTimeline;
    timelineCreateInfo.initialValue = initialValue;

    vk::SemaphoreCreateInfo createInfo;
    createInfo.pNext = &timelineCreateInfo;

    return m_logicalDevice->createSemaphoreUnique(createInfo);
}

我收到以下错误：

vkCreateSemaphore(device, pCreateInfo, pAllocator, pSemaphore) returns VkResultVkCreateSemaphore: timelineSemaphore feature is not enabled, can not create timeline semaphores The Vulkan spec states: If the timelineSemaphore feature is not enabled, semaphoreType must not equal VK_SEMAPHORE_TYPE_TIMELINE (https://www.khronos.org/registry/vulkan/specs/1.1-extensions/html/vkspec.html#VUID-VkSemaphoreTypeCreateInfo-timelineSemaphore-03252)

这更令人恼火，因为时间线信号量应该是核心 Vulkan 1.2 的一部分，但即使我从扩展列表中省略它，我也会得到同样的错误。 Swapchain 扩展确实有效，但我没有时间验证是否启用了光线追踪扩展。

它变得更加愚蠢，因为下一条消息告诉我：

VK_SUCCESS (0):
device:                         VkDevice = 0000023AA29BD8B0
pCreateInfo:                    const VkSemaphoreCreateInfo* = 0000008D145ED538:
    sType:                          VkStructureType = VK_STRUCTURE_TYPE_SEMAPHORE_CREATE_INFO (9)
    pNext:                          VkSemaphoreTypeCreateInfo = 0000008D145ED4F8:
        sType:                          VkStructureType = VK_STRUCTURE_TYPE_SEMAPHORE_TYPE_CREATE_INFO (1000207002)
        pNext:                          const void* = NULL
        semaphoreType:                  VkSemaphoreType = VK_SEMAPHORE_TYPE_TIMELINE (1)
        initialValue:                   uint64_t = 0
    flags:                          VkSemaphoreCreateFlags = 0
pAllocator:                     const VkAllocationCallbacks* = NULL
pSemaphore:                     VkSemaphore* = AA989B000000001E

我不知道这是创建时间线信号量还是只是创建一个正常的二进制信号量。

当我稍后使用它提交到传输队列时：

vk::CommandBufferBeginInfo beginInfo;
transferCmdBuffer->begin(beginInfo);
object->recordUploadToGPU(*transferCmdBuffer);
transferCmdBuffer->end();

vk::TimelineSemaphoreSubmitInfo timelineSubmitInfo;
timelineSubmitInfo.signalSemaphoreValueCount = 1;
timelineSubmitInfo.pSignalSemaphoreValues = &signalValue;

vk::SubmitInfo submitInfo;
submitInfo.pNext = &timelineSubmitInfo;
submitInfo.signalSemaphoreCount = 1;
submitInfo.pSignalSemaphores = &signalSemaphore;
submitInfo.commandBufferCount = 1;
submitInfo.pCommandBuffers = &*transferCmdBuffer;

vkCtx.m_transferQueue.submit(submitInfo, nullptr);

我在这里收到此错误：

vkQueueSubmit(queue, submitCount, pSubmits, fence) returns VkResultVkQueueSubmit: VkQueue 0x23aa2539500[] contains timeline sempahore VkSemaphore 0xaa989b000000001e[] that sets its wait value with a margin greater than maxTimelineSemaphoreValueDifference The Vulkan spec states: For each element of pSignalSemaphores created with a VkSemaphoreType of VK_SEMAPHORE_TYPE_TIMELINE the corresponding element of VkTimelineSemaphoreSubmitInfo::pSignalSemaphoreValues must have a value which does not differ from the current value of the semaphore or the value of any outstanding semaphore wait or signal operation on that semaphore by more than maxTimelineSemaphoreValueDifference. (https://www.khronos.org/registry/vulkan/specs/1.1-extensions/html/vkspec.html#VUID-VkSubmitInfo-pSignalSemaphores-03244)

为了进一步嘲讽，这是下一行：

VK_SUCCESS (0):
queue:                          VkQueue = 0000023AA2539500
submitCount:                    uint32_t = 1
pSubmits:                       const VkSubmitInfo* = 0000008D145ED370
    pSubmits[0]:                    const VkSubmitInfo = 0000008D145ED370:
        sType:                          VkStructureType = VK_STRUCTURE_TYPE_SUBMIT_INFO (4)
        pNext:                          VkTimelineSemaphoreSubmitInfo = 0000008D145ED318:
            sType:                          VkStructureType = VK_STRUCTURE_TYPE_TIMELINE_SEMAPHORE_SUBMIT_INFO (1000207003)
            pNext:                          const void* = NULL
            waitSemaphoreValueCount:        uint32_t = 0
            pWaitSemaphoreValues:           const uint64_t* = NULL
            signalSemaphoreValueCount:      uint32_t = 1
            pSignalSemaphoreValues:         const uint64_t* = 0000008D145ED740
                pSignalSemaphoreValues[0]:      const uint64_t = 1
        waitSemaphoreCount:             uint32_t = 0
        pWaitSemaphores:                const VkSemaphore* = NULL
        pWaitDstStageMask:              const VkPipelineStageFlags* = NULL
        commandBufferCount:             uint32_t = 1
        pCommandBuffers:                const VkCommandBuffer* = 0000008D145EF408
            pCommandBuffers[0]:             const VkCommandBuffer = 0000023AA9CEC8E0
        signalSemaphoreCount:           uint32_t = 1
        pSignalSemaphores:              const VkSemaphore* = 0000008D145EF430
            pSignalSemaphores[0]:           const VkSemaphore = AA989B000000001E
fence:                          VkFence = 0000000000000000

我也尝试过使用VK_API_VERSION_1_1 和VK_API_VERSION_1_0，无论是否显式启用扩展，它们都不起作用。

转储来自VK_LAYER_LUNARG_api_dump 验证层，而VK_LAYER_KHRONOS_validation 验证层是喷出错误的层。他们似乎不同意。

那么，什么给了？

我今天怎么这么傻？

编辑：

这是一个您应该能够自己运行的示例。我想我尽量做到了：

#include <vulkan/vulkan.hpp>
#include <iostream>

VKAPI_ATTR VkBool32 VKAPI_CALL debugCallback(
    VkDebugUtilsMessageSeverityFlagBitsEXT messageSeverity,
    VkDebugUtilsMessageTypeFlagsEXT messageType,
    const VkDebugUtilsMessengerCallbackDataEXT* pCallbackData,
    void* pUserData) {

    std::cerr << pCallbackData->pMessage << std::endl;

    return VK_FALSE;
};

int main() {
    vk::ApplicationInfo appInfo;
    appInfo.apiVersion = VK_API_VERSION_1_2;

    vk::InstanceCreateInfo instanceCreateInfo;
    instanceCreateInfo.pApplicationInfo = &appInfo;

    std::vector<const char*> extensions;

    extensions.push_back(VK_EXT_DEBUG_UTILS_EXTENSION_NAME);

    instanceCreateInfo.enabledExtensionCount = static_cast<uint32_t>(extensions.size());
    instanceCreateInfo.ppEnabledExtensionNames = extensions.data();

    const std::vector<const char*> validationLayers = {
        "VK_LAYER_LUNARG_api_dump",
        "VK_LAYER_KHRONOS_validation"
    };

    instanceCreateInfo.enabledLayerCount = static_cast<uint32_t>(validationLayers.size());
    instanceCreateInfo.ppEnabledLayerNames = validationLayers.data();

    vk::DebugUtilsMessengerCreateInfoEXT debugCreateInfo;
    debugCreateInfo.messageSeverity =
        vk::DebugUtilsMessageSeverityFlagBitsEXT::eInfo |
        vk::DebugUtilsMessageSeverityFlagBitsEXT::eVerbose |
        vk::DebugUtilsMessageSeverityFlagBitsEXT::eWarning |
        vk::DebugUtilsMessageSeverityFlagBitsEXT::eError;
    debugCreateInfo.messageType =
        vk::DebugUtilsMessageTypeFlagBitsEXT::eGeneral |
        vk::DebugUtilsMessageTypeFlagBitsEXT::eValidation |
        vk::DebugUtilsMessageTypeFlagBitsEXT::ePerformance;
    debugCreateInfo.pfnUserCallback = debugCallback;

    instanceCreateInfo.pNext = &debugCreateInfo;

    vk::Instance m_instance = vk::createInstance(instanceCreateInfo);
    vk::DispatchLoaderDynamic m_loader = vk::DispatchLoaderDynamic(m_instance, vkGetInstanceProcAddr);
    vk::DebugUtilsMessengerEXT m_debugMessenger = m_instance.createDebugUtilsMessengerEXT(debugCreateInfo, nullptr, m_loader);

    vk::PhysicalDevice m_physicalDevice = m_instance.enumeratePhysicalDevices()[0];

    std::vector<vk::DeviceQueueCreateInfo> queueCreateInfos;

    vk::DeviceQueueCreateInfo queueInfo;
    queueInfo.queueFamilyIndex = 0;
    queueInfo.queueCount = 1;
    queueCreateInfos.push_back(queueInfo);

    vk::PhysicalDeviceFeatures deviceFeatures;

    vk::DeviceCreateInfo deviceCreateInfo;
    deviceCreateInfo.pQueueCreateInfos = queueCreateInfos.data();
    deviceCreateInfo.queueCreateInfoCount = static_cast<uint32_t>(queueCreateInfos.size());
    deviceCreateInfo.pEnabledFeatures = &deviceFeatures;

    // This part can be omitted from here...
    const std::vector<const char*> deviceExtensions = {
        VK_KHR_TIMELINE_SEMAPHORE_EXTENSION_NAME
    };

    deviceCreateInfo.enabledExtensionCount = static_cast<uint32_t>(deviceExtensions.size());
    deviceCreateInfo.ppEnabledExtensionNames = deviceExtensions.data();
    // ...to here. It doesn't work either way.

    vk::Device m_logicalDevice = m_physicalDevice.createDevice(deviceCreateInfo);

    vk::SemaphoreTypeCreateInfo timelineCreateInfo;
    timelineCreateInfo.semaphoreType = vk::SemaphoreType::eTimeline;
    timelineCreateInfo.initialValue = 0;

    vk::SemaphoreCreateInfo semaphoreCreateInfo;
    semaphoreCreateInfo.pNext = &timelineCreateInfo;

    m_logicalDevice.createSemaphore(semaphoreCreateInfo);
}

【问题讨论】：

感谢设置信号量的示例。您可以在使用和不使用多个线程的情况下继续在循环中使用 queueSubmit 刷新示例吗？我想从那里我可以介绍演示文稿，但我无法思考我应该在哪里/何时做什么。
这有点超出这个问题。有关各种示例，请参见此处：github.com/SaschaWillems/Vulkan-Samples。
分叉的 repos 是不可搜索的，但是环顾四周并不清楚这些示例或分支中是否有任何解决 TLS 的问题。 github.com/KhronosGroup/Vulkan-Samples/… 搜索父级显示相同。
我不知道该告诉你什么。基本原理与信号量和栅栏相同（您可以找到大量示例），只是包装得更好且用户友好，您可以在此处阅读：khronos.org/blog/vulkan-timeline-semaphores 它应该足以让您到达哪里你需要。
我认为有两件事需要解决，但我认为这些示例中的任何一个都无法解决。动态时间/价值。就像每次提交的等待值和信号应该以某种方式计算。 ppl是用什么方法做的？假设提交发生在一个函数中，是函数将等待值作为参数并为信号加1，还是提交函数计算等待值并返回信号值？还需要处理重置溢出的值，这意味着重新创建信号量......所以信号量也可能只是

标签： c++ vulkan

【解决方案1】：

该功能也需要明确启用：

vk:PhysicalDeviceVulkan12Features features;
features.timelineSemaphore = true;

vk::DeviceCreateInfo deviceCreateInfo;
deviceCreateInfo.pNext = &features;

【讨论】：

我认为时间线信号量已移至核心？ AFAIK，您不需要在 1.2 中启用它们。
你不再需要添加扩展，但如果你想使用它们，你仍然需要启用它们，无论核心与否。
你为什么不使用 VkPhysicalDeviceVulkan12Features？ khronos.org/registry/vulkan/specs/1.2-extensions/man/html/…
我不知道。从现在开始会使用它。我也更新了答案，谢谢。