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Vulkan 유효성 검사 개요

Note

이 섹션의 목적은 Vulkan이 API의 유효한 사용 을 처리하는 방법에 대한 전체 개요를 제공하는 것입니다.

유효한 사용(Valid Usage: VU)

Note

애플리케이션에서 잘 정의된 런타임 동작을 달성하기 위해 반드시 충족해야 하는 조건 집합입니다.

명시적 API인 Vulkan의 주요 장점 중 하나는 구현(드라이버)이 유효한 입력을 검사하는 데 시간을 낭비하지 않는다는 점입니다. OpenGL에서는 구현이 항상 유효한 사용법을 확인해야 하므로 눈에 띄는 오버헤드가 추가됩니다. Vulkan에는 이에 상응하는 glGetError가 없습니다.

유효한 사용법은 사양서의 각 기능이나 구조 뒤에 기재되어 있습니다.예를 들어, 어떤 VUID가 VkBindImageMemory 에서 유효하지 않은 VkImage 를 확인하는 경우, 사양서에 기재되어 있는 유효한 사용법은 VkBindImageMemory 안에서 찾을 수 있습니다. 이는 유효성 검사 레이어가 애플리케이션을 실행하는 동안 VkBindImageMemory 의 모든 정보에 대해서만 알 수 있기 때문입니다.

정의되지 않은 동작

애플리케이션이 사양서의 유효한 사용법에 따라 유효하지 않은 입력을 제공하면 결과는 정의되지 않은 동작이 됩니다. 이 상태에서는 정의되지 않은 동작으로 모든 것이 가능하므로 Vulkan은 어떠한 것도 보장 하지 않습니다.

매우 중요: 정의되지 않은 동작이 어느 한 구현에서는 작동하는 것처럼 보일 수 있지만, 다른 구현에서는 실패할 가능성이 높습니다.

유효한 사용법 ID (VUID)

VUID 는 각 유효한 사용 사례에 부여된 고유 ID입니다. 이를 통해 사양서에서 유효한 사용법을 쉽게 찾을 수 있습니다.

VUID-vkBindImageMemory-memoryOffset-01046 을 예로 들면, HTML 버전의 사양서(vkspec.html#VUID-vkBindImageMemory-memoryOffset-01046)에서 앵커에 VUID를 추가하는 것만큼 간단하며 바로 VUID로 이동할 수 있습니다.

크로노스 유효성 검사 레이어

Vulkan은 오류 검사를 수행하지 않으므로, 개발 시 유효성 검사 레이어를 즉시 활성화하여 유효하지않은 동작을 포착하는 것이 매우 중요합니다. 또한 유효성 검사 레이어는 성능을 현저히 저하시키며 개발 단계용으로 설계되었으므로 애플리케이션과 함께 제공하지 않아야 합니다.

Note

크로노스 유효성 검사 레이어는 여러 개의 레이어로 구성되었으나 현재는 단일 VK_LAYER_KHRONOS_validition 레이어로 통합되었습니다. 자세한 내용은 LunarG의 백서(whitepaper)에서 확인할 수 있습니다.

유효성 검사 레이어 가져오기

유효성 검사 레이어는 지속적으로 업데이트되고 있으므로 언제든지 소스를 가져와서 직접 빌드할 수 있습니다. 미리 빌드된 버전을 원하는 경우, 지원되는 모든 플랫폼에 대한 다양한 옵션이 있습니다:

  • Android - 바이너리는 대부분 최신 버전으로 GitHub에 릴리즈되어 있습니다. NDK에는 유효성 검사 레이어가 빌드되어 있으며 사용 방법에 대한 정보도 함께 제공됩니다.

  • Linux - Vulkan SDK에는 유효성 검사 레이어가 빌드되어 있으며 Linux에서 이를 사용하는 방법에 대한 가이드가 함께 제공됩니다.

  • MacOS - Vulkan SDK에는 유효성 검사 레이어가 빌드되어 있으며 MacOS에서 이를 사용하는 방법에 대한 가이드가 함께 제공됩니다.

  • Windows - Vulkan SDK에는 유효성 검사 레이어가 빌드되어 있으며 Windows에서 이를 사용하는 방법에 대한 가이드가 함께 제공됩니다.

유효성 검사 오류 메시지 분석

유효성 검사 레이어는 오류가 발생할 때 가능한 한 많은 유용한 정보를 제공하려고 시도합니다. 다음 예제는 유효성 검사 레이어에서 최대한 많은 정보를 얻는 방법을 보여주기 위한 것입니다.

예제 1 - 암시적 유효한 사용법

이 예제는 암시적 VU가 트리거되는 경우를 보여줍니다. VUID 끝에는 숫자가 없습니다.

Validation Error: [ VUID-vkBindBufferMemory-memory-parameter ] Object 0: handle =
0x20c8650, type = VK_OBJECT_TYPE_INSTANCE; | MessageID = 0xe9199965 | Invalid
VkDeviceMemory Object 0x60000000006. The Vulkan spec states: memory must be a valid
VkDeviceMemory handle (https://registry.khronos.org/vulkan/specs/1.1-extensions/
html/vkspec.html#VUID-vkBindBufferMemory-memory-parameter)

  • 가장 먼저 눈에 띄는 것은 메시지에서 VUID가 가장 먼저 나열된다는 점입니다(VUID-vkBindBufferMemory-memory-parameter)

    • 메시지 말미에 사양서에 있는 VUID로 연결되는 링크도 있습니다

  • The Vulkan spec states: 은 사양서에서 인용한 VUID 입니다.

  • The VK_OBJECT_TYPE_INSTANCE 는 VkObjectType 입니다

  • Invalid VkDeviceMemory Object 0x60000000006 는 어떤 VkDeviceMemory 핸들이 오류의 원인인지 보여주는 데 도움을 주는 디스패치 가능한 핸들 입니다.

예제 2 - 명시적 유효한 사용법

이 예제는 일부 VkImage 가 서로 다른 2개의 VkDeviceMemory 객체에 바인딩하려고 할 때 발생하는 오류를 보여줍니다

Validation Error: [ VUID-vkBindImageMemory-image-01044 ] Object 0: handle =
0x90000000009, name = myTextureMemory, type = VK_OBJECT_TYPE_DEVICE_MEMORY; Object 1:
handle = 0x70000000007, type = VK_OBJECT_TYPE_IMAGE; Object 2: handle = 0x90000000006,
name = myIconMemory, type = VK_OBJECT_TYPE_DEVICE_MEMORY; | MessageID = 0x6f3eac96 |
In vkBindImageMemory(), attempting to bind VkDeviceMemory 0x90000000009[myTextureMemory]
to VkImage 0x70000000007[] which has already been bound to VkDeviceMemory
0x90000000006[myIconMemory]. The Vulkan spec states: image must not already be
backed by a memory object (https://registry.khronos.org/vulkan/specs/1.1-extensions/
html/vkspec.html#VUID-vkBindImageMemory-image-01044)

  • 예제 2는 예제 1과 거의 동일하지만 객체에 첨부된 name (name = myTextureMemory) 이 다릅니다. 이것은 VK_EXT_debug_util 확장 기능을 사용하였습니다(확장 기능 사용 방법 샘플). VK_EXT_debug_report를 지원하지 않는 레거시 디바이스에서는 이전 방식인 VK_EXT_debug_util 를 사용해야 할 수도 있습니다.

  • 이 오류의 원인에는 3개의 객체가 관련되어 있습니다.

    • 객체 0 은 myTextureMemory 라는 이름의 VkDeviceMemory 입니다

    • 객체 1 은 이름없는 VkImage 입니다

    • 객체 2 은 myIconMemory 라는 이름의 VkDeviceMemory 입니다

  • 이름을 보면 "` vkBindImageMemory() 에서 myTextureMemory 메모리가 myIconMemory 메모리에 이미 바인딩된 이미지에 바인딩하려고 시도했다`" 라는 것을 쉽게 알 수 있습니다.

오류 메시지마다 일정한 로깅 패턴이 포함되어 있습니다. 따라서 어떤 오류에서든 정보를 쉽게 찾을 수 있습니다. 패턴은 다음과 같습니다:

  • 로그 상태 (ex. Error:, Warning:, etc)

  • VUID

  • 관련된 객체 배열

    • 배열의 인덱스

    • 디스패치 핸들 값

    • 옵션 이름

    • 객체 타입

  • 오류가 발생한 함수 또는 구조체

  • 문제를 설명하기 위해 레이어가 작성한 메시지

  • 사양서에 기재된 유효한 사용법 전문

  • 유효한 사용법 링크

다중 VUID

Note

다음은 이상적인 방법이 아니며, 보다 간단하게 만드는 방법을 검토하고 있습니다

현재 사양서는 빌드된 버전과 확장 기능에 따라 VUID만 표시하도록 설계되어 있습니다. 간단히 말해서, 확장 기능이나 버전 추가로 인해 VU가 (새로운 API 항목이 추가되어) 변경되어 다른 VUID가 생성될 수 있습니다.

Vulkan-Docs에서 사양서가 생성된 곳을 예로 들어 설명합니다

  * [[VUID-VkPipelineLayoutCreateInfo-pSetLayouts-00287]]
    ...

이렇게 하면 매우 유사한 두 개의 VUID가 생성됩니다.

이 예제에서 두 VUID는 매우 유사하며 유일한 차이점은 VK_DESCRIPTOR_SET_LAYOUT_CREATE_UPDATE_AFTER_BIND_POOL_BIT 가 한쪽에서 참조되고 다른 한쪽에서는 참조되지 않는다는 것입니다. 이것은 Vulkan 1.2의 일부인 VK_EXT_descriptor_indexing 의 추가에 따라 열거형이 추가되었기 때문입니다.

즉, 2개의 유효한 사양서에 대한 HTML 링크는 다음과 같습니다

  • 1.1/html/vkspec.html#VUID-VkPipelineLayoutCreateInfo-pSetLayouts-00287

  • 1.2/html/vkspec.html#VUID-VkPipelineLayoutCreateInfo-descriptorType-03016

유효성 검사 레이어는 애플리케이션의 장치 속성을 사용하여 어느쪽을 표시할지 결정합니다. 따라서 이 사례의 경우 Vulkan 1.2 구현이나 VK_EXT_descriptor_indexing 을 지원하는 기기에서 동작하고 있으면, VUID 03016 이 표시됩니다.

특수 용도 태그

레이어 모범 사례는 애플리케이션이 특수 용도 태그가 있는 확장 기능을 사용하려고 할 때 경고를 표시합니다. 이러한 확장 기능의 예로서 에뮬레이션 레이어 전용으로 설계된 VK_EXT_transform_feedback이 있습니다. 애플리케이션의 사용 목적이 특수 용도에 해당하는 경우 아래와 같은 접근 방식을 사용하면 경고를 무시할 수 있습니다.

VK_EXT_debug_report 로 특수 용도 경고 무시하기

VkBool32 DebugReportCallbackEXT(/* ... */ const char* pMessage /* ... */)
{
    // pMessage에 "specialuse-extension"이 포함되어 있으면 종료합니다
    if(strstr(pMessage, "specialuse-extension") != NULL) {
        return VK_FALSE;
    }

    // 남은 유효성 검사 메시지 처리
}

VK_EXT_debug_utils 로 특수 용도 경고 무시하기

VkBool32 DebugUtilsMessengerCallbackEXT(/* ... */ const VkDebugUtilsMessengerCallbackDataEXT* pCallbackData /* ... */)
{
    // pMessageIdName에 "specialuse-extension"이 포함되어 있으면 종료합니다
    if(strstr(pCallbackData->pMessageIdName, "specialuse-extension") != NULL) {
        return VK_FALSE;
    }

    // 남은 유효성 검사 메시지 처리
}