หน้านี้ได้รับการแปลโดย Cloud Translation API

เลเยอร์การตรวจสอบ Vulkan ใน Android

API กราฟิกแบบชัดแจ้งส่วนใหญ่จะไม่ทำการตรวจสอบข้อผิดพลาด เนื่องจากการตรวจสอบอาจส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลง Vulkan มีเลเยอร์การตรวจสอบที่ให้การตรวจสอบข้อผิดพลาดระหว่างการพัฒนา ซึ่งจะช่วยหลีกเลี่ยงการสูญเสียประสิทธิภาพในบิลด์รุ่นที่เผยแพร่ของแอป เลเยอร์การตรวจสอบอาศัยกลไกการวางซ้อนอเนกประสงค์ที่ขัดจังหวะจุดแรกเข้าของ API

ชั้นการตรวจสอบ Khronos ชั้นเดียว

ก่อนหน้านี้ Vulkan มีเลเยอร์การตรวจสอบหลายเลเยอร์ที่ต้องเปิดใช้ตามลำดับที่เจาะจง ตั้งแต่ Vulkan SDK เวอร์ชัน 1.1.106.0 เป็นต้นไป แอปของคุณจะต้องเปิดใช้เลเยอร์การตรวจสอบเพียงเลเยอร์เดียวเท่านั้น VK_LAYER_KHRONOS_validation เพื่อรับฟีเจอร์ทั้งหมดจากเลเยอร์การตรวจสอบก่อนหน้า

ใช้เลเยอร์การตรวจสอบที่รวมอยู่ใน APK

เลเยอร์การตรวจสอบแพ็กเกจภายใน APK จะช่วยให้เข้ากันได้ดีที่สุด เลเยอร์การตรวจสอบมีให้บริการเป็นไบนารีที่สร้างไว้ล่วงหน้าหรือสร้างจากซอร์สโค้ดได้

ใช้ไบนารีที่สร้างไว้ล่วงหน้า

ดาวน์โหลดไบนารีเลเยอร์การตรวจสอบ Vulkan ของ Android เวอร์ชันล่าสุดจากหน้ารุ่นของ GitHub

วิธีที่ง่ายที่สุดในการเพิ่มเลเยอร์ลงใน APK คือการแยกไฟล์ไบนารีเลเยอร์ที่สร้างไว้ล่วงหน้าไปยังไดเรกทอรี src/main/jniLibs/ ของโมดูล โดยที่ไดเรกทอรี ABI (เช่น arm64-v8a หรือ x86-64) ยังคงอยู่เหมือนเดิม ดังนี้

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

สร้างเลเยอร์การตรวจสอบจากซอร์สโค้ด

หากต้องการแก้ไขข้อบกพร่องในซอร์สโค้ดของเลเยอร์การตรวจสอบ ให้ดึงซอร์สโค้ดล่าสุดจากที่เก็บ GitHub ของ Khronos Group แล้วทําตามวิธีการสร้างที่นั่น

ยืนยันว่าแพ็กเกจเลเยอร์การตรวจสอบถูกต้อง

ไม่ว่าคุณจะสร้างเลเยอร์จาก Khronos ที่คอมไพล์ไว้ล่วงหน้าหรือเลเยอร์ที่สร้างจากซอร์สโค้ด กระบวนการสร้างจะสร้างโครงสร้างไฟล์สุดท้ายใน APK ดังต่อไปนี้

lib/
  arm64-v8a/
    libVkLayer_khronos_validation.so
  armeabi-v7a/
    libVkLayer_khronos_validation.so
  x86/
    libVkLayer_khronos_validation.so
  x86-64/
    libVkLayer_khronos_validation.so

คำสั่งต่อไปนี้แสดงวิธียืนยันว่า APK ของคุณมีเลเยอร์การตรวจสอบตามที่คาดไว้

$ 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

เปิดใช้เลเยอร์การตรวจสอบระหว่างการสร้างอินสแตนซ์

Vulkan API อนุญาตให้แอปเปิดใช้เลเยอร์ระหว่างการสร้างอินสแตนซ์ จุดเข้าใช้งานที่เลเยอร์ขัดจังหวะต้องมีออบเจ็กต์ต่อไปนี้เป็นพารามิเตอร์แรก

VkInstance
VkPhysicalDevice
VkDevice
VkCommandBuffer
VkQueue

เรียกใช้ vkEnumerateInstanceLayerProperties() เพื่อแสดงรายการเลเยอร์และพร็อพเพอร์ตี้ของเลเยอร์ที่ใช้ได้ Vulkan จะเปิดใช้เลเยอร์เมื่อ vkCreateInstance() ทำงาน

ข้อมูลโค้ดต่อไปนี้แสดงวิธีที่แอปสามารถใช้ Vulkan API เพื่อค้นหาและเปิดใช้เลเยอร์แบบเป็นโปรแกรม

// 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,

เอาต์พุต logcat เริ่มต้น

เลเยอร์การตรวจสอบจะแสดงคําเตือนและข้อความแสดงข้อผิดพลาดในบันทึกที่ทําเครื่องหมายด้วยแท็ก VALIDATION ข้อความเลเยอร์การตรวจสอบจะมีลักษณะดังต่อไปนี้ (มีการเพิ่มการแบ่งบรรทัดที่นี่เพื่อให้เลื่อนดูได้ง่ายขึ้น)

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)

เปิดใช้การเรียกกลับการแก้ไขข้อบกพร่อง

ส่วนขยาย Debug Utils VK_EXT_debug_utils ช่วยให้แอปพลิเคชันสร้างโปรแกรมรับส่งข้อความสำหรับแก้ไขข้อบกพร่องซึ่งส่งข้อความเลเยอร์การตรวจสอบไปยังการเรียกกลับที่แอปพลิเคชันระบุ อุปกรณ์ของคุณอาจไม่ได้ใช้ส่วนขยายนี้ แต่ส่วนขยายนี้ใช้ในเลเยอร์การตรวจสอบล่าสุด นอกจากนี้ยังมีส่วนขยายที่เลิกใช้งานแล้วชื่อ VK_EXT_debug_report ซึ่งให้ความสามารถที่คล้ายกันหาก VK_EXT_debug_utils ไม่พร้อมใช้งาน

ก่อนใช้ส่วนขยาย Debug Utils คุณควรตรวจสอบว่าอุปกรณ์หรือเลเยอร์การตรวจสอบที่โหลดรองรับส่วนขยายดังกล่าว ตัวอย่างต่อไปนี้แสดงวิธีตรวจสอบว่าอุปกรณ์รองรับส่วนขยายเครื่องมือแก้ไขข้อบกพร่องหรือไม่ และลงทะเบียนการเรียกกลับหากอุปกรณ์หรือเลเยอร์การตรวจสอบรองรับส่วนขยาย

// 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);
}

หลังจากแอปลงทะเบียนและเปิดใช้การเรียกกลับแล้ว ระบบจะส่งข้อความการแก้ไขข้อบกพร่องไปยังแอป

#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;
}

ใช้เลเยอร์การตรวจสอบภายนอก

คุณไม่จำเป็นต้องแพ็กเกจเลเยอร์การตรวจสอบไว้ใน APK เนื่องจากอุปกรณ์ที่ใช้ Android 9 (API ระดับ 28) ขึ้นไปสามารถใช้เลเยอร์การตรวจสอบภายนอกไบนารีของคุณได้ รวมถึงปิดและเปิดเลเยอร์การตรวจสอบแบบไดนามิก ทําตามขั้นตอนในส่วนนี้เพื่อพุชเลเยอร์การตรวจสอบไปยังอุปกรณ์ทดสอบ

เปิดใช้แอปให้ใช้เลเยอร์การตรวจสอบภายนอก

รูปแบบและนโยบายด้านความปลอดภัยของ Android แตกต่างจากแพลตฟอร์มอื่นๆ อย่างมาก หากต้องการโหลดเลเยอร์การตรวจสอบภายนอก เงื่อนไขข้อใดข้อหนึ่งต่อไปนี้ต้องเป็นจริง

แอปเป้าหมายแก้ไขข้อบกพร่องได้ ตัวเลือกนี้จะแสดงข้อมูลการแก้ไขข้อบกพร่องมากขึ้น แต่อาจส่งผลเสียต่อประสิทธิภาพของแอป
แอปเป้าหมายจะทำงานบนบิลด์ userdebug ของระบบปฏิบัติการที่ให้สิทธิ์เข้าถึงระดับรูท
แอปที่กําหนดเป้าหมายเป็น Android 11 (API ระดับ 30) ขึ้นไปเท่านั้น: ไฟล์ Android Manifest เป้าหมายมีองค์ประกอบ meta-data ต่อไปนี้
```
<meta-data android:name="com.android.graphics.injectLayers.enable"
  android:value="true"/>
```

โหลดเลเยอร์การตรวจสอบภายนอก

อุปกรณ์ที่ใช้ Android 9 (API ระดับ 28) ขึ้นไปอนุญาตให้ Vulkan โหลดเลเยอร์การตรวจสอบจากพื้นที่เก็บข้อมูลในเครื่องของแอป ตั้งแต่ Android 10 (API ระดับ 29) เป็นต้นไป Vulkan จะโหลดเลเยอร์การตรวจสอบจาก APK แยกต่างหากได้ด้วย คุณเลือกวิธีใดก็ได้ ตราบใดที่เวอร์ชัน Android รองรับ

โหลดไบนารีเลเยอร์การตรวจสอบความถูกต้องจากพื้นที่เก็บข้อมูลในเครื่องของอุปกรณ์

เนื่องจาก Vulkan จะค้นหาไบนารีในไดเรกทอรีพื้นที่เก็บข้อมูลชั่วคราวของอุปกรณ์ คุณจึงต้องพุชไบนารีไปยังไดเรกทอรีนั้นก่อนโดยใช้ Android Debug Bridge (adb) ดังนี้

ใช้คำสั่ง adb push เพื่อโหลดไฟล์ไบนารีของเลเยอร์ลงในพื้นที่เก็บข้อมูลของแอปในอุปกรณ์
```
$ adb push libVkLayer_khronos_validation.so /data/local/tmp
```
ใช้คําสั่ง adb shell และ run-as เพื่อโหลดเลเยอร์ผ่านกระบวนการของแอป กล่าวคือ ไบนารีมีสิทธิ์เข้าถึงอุปกรณ์เหมือนกับที่แอปมีโดยไม่ต้องมีสิทธิ์เข้าถึงระดับรูท
```
$ 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
```
เปิดใช้เลเยอร์

โหลดไบนารีเลเยอร์การตรวจสอบจาก APK อื่น

คุณสามารถใช้ adb เพื่อติดตั้ง APK ที่มีเลเยอร์ แล้วเปิดใช้เลเยอร์

adb install --abi abi path_to_apk

เปิดใช้เลเยอร์นอกแอปพลิเคชัน

คุณสามารถเปิดใช้เลเยอร์ Vulkan ต่อแอปหรือทั่วโลกก็ได้ การตั้งค่าต่อแอปจะคงอยู่เมื่อรีบูต ขณะที่พร็อพเพอร์ตี้ส่วนกลางจะล้างเมื่อรีบูต

เปิดใช้เลเยอร์ตามแอป

ขั้นตอนต่อไปนี้อธิบายวิธีเปิดใช้เลเยอร์ในแต่ละแอป

ใช้การตั้งค่า adb shell เพื่อเปิดใช้เลเยอร์
```
$ adb shell settings put global enable_gpu_debug_layers 1
```
ระบุแอปพลิเคชันเป้าหมายเพื่อเปิดใช้เลเยอร์ในรายการต่อไปนี้
```
$ adb shell settings put global gpu_debug_app <package_name>
```
ระบุรายการเลเยอร์ที่จะเปิดใช้ (จากบนลงล่าง) โดยคั่นแต่ละเลเยอร์ด้วยโคลอน
```
$ adb shell settings put global gpu_debug_layers <layer1:layer2:layerN>
```
เนื่องจากเรามีเลเยอร์การตรวจสอบ Khronos เลเยอร์เดียว คำสั่งจึงมีแนวโน้มที่จะมีลักษณะดังนี้
```
$ adb shell settings put global gpu_debug_layers VK_LAYER_KHRONOS_validation
```
ระบุแพ็กเกจอย่างน้อย 1 รายการเพื่อค้นหาเลเยอร์ภายในรายการต่อไปนี้
```
$ adb shell settings put global
  gpu_debug_layer_app <package1:package2:packageN>
```

หมายเหตุ: คุณยังเปิดใช้การตั้งค่า enable_gpu_debug_layers ผ่านตัวเลือกสำหรับนักพัฒนาแอปในอุปกรณ์ได้ด้วย หลังจากเปิดใช้ตัวเลือกสำหรับนักพัฒนาแอปแล้ว ให้เปิดแอปการตั้งค่าในอุปกรณ์ทดสอบ ไปที่ตัวเลือกสำหรับนักพัฒนาแอป > การแก้ไขข้อบกพร่อง และตรวจสอบว่าตัวเลือกเปิดใช้เลเยอร์แก้ไขข้อบกพร่องของ GPU เปิดอยู่

คุณตรวจสอบได้ว่าการตั้งค่าเปิดใช้อยู่หรือไม่โดยใช้คําสั่งต่อไปนี้

$ 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

เนื่องจากการตั้งค่าที่คุณใช้จะยังคงอยู่หลังจากรีบูตอุปกรณ์ คุณจึงอาจต้องล้างการตั้งค่าหลังจากโหลดเลเยอร์แล้ว โดยทำดังนี้

$ 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

เปิดใช้เลเยอร์ทั่วโลก

คุณสามารถเปิดใช้เลเยอร์อย่างน้อย 1 เลเยอร์ทั่วโลกได้จนกว่าจะรีบูตครั้งถัดไป ซึ่งจะพยายามโหลดเลเยอร์สําหรับแอปพลิเคชันทั้งหมด รวมถึงไฟล์ปฏิบัติการแบบเนทีฟ

$ adb shell setprop debug.vulkan.layers <layer1:layer2:layerN>