本系列文章是笔者研究mantle的一些心得；其目的是为了学习新的图形API标准Vulkan。因为Vulkan还没有正式发布，而它事实上是基于mantle的，所以研究mantle可以让我们对新一代图形标准（Vulkan和D3D12）有一个提前认识。在Vulkan正式发布后，笔者也会写一系列的文章来介绍Vulkan。事实上，mantle的API函数都是以gr开头的；而Vulkan很多API只是简单的替换为vk开头而已。这进一步说明学习mantle的价值。

要学习一个新的API，最好就是用它来写个简单的demo。国外有位牛人已经写了个mantle版的Hello World：Implementing Hello Triangle with Mantle。这个例子的代码在：MantleHelloTriangle。笔者接下来的文章都是基于这个例子，试着把mantle的一系列基本概念剖析一下。

初始化Mantle

使用mantle首先要初始化；主要是调用“grInitAndEnumerateGpus()”来获取系统中所有GPU的handle，然后调用”grGetGpuInfo()”得到每个物理GPU的属性。另外还可以获取GPU_PERFORMANCE的特性，这样Apps可以根据这些信息来选择使用哪个GPU。

GR_CHAR appName[] = "HelloWorld";
GR_APPLICATION_INFO appInfo = {};
appInfo.pAppName = appName;
appInfo.pEngineName = appName;
appInfo.apiVersion = GR_API_VERSION;

// initialize and enumerate all Mantle enabled GPUs
GR_RESULT result = grInitAndEnumerateGpus(&appInfo, NULL, &m_gpuCount, &m_gpus[0]);
MANTLE_ASSERT(result);

if(result == GR_SUCCESS)
{
    // retrieve the GPU information for all GPUs
    for(GR_UINT32 gpu = 0; gpu < m_gpuCount; ++gpu)
    {
        GR_SIZE gpuInfoSize = 0;
        GR_PHYSICAL_GPU_PROPERTIES gpuInfo = {};
        // first query the size of the gpuInfo
        result = grGetGpuInfo(m_gpus[gpu], GR_INFO_TYPE_PHYSICAL_GPU_PROPERTIES, &gpuInfoSize, NULL);
        MANTLE_ASSERT(result);
        // retrieve the GPU physical properties
        result = grGetGpuInfo(m_gpus[gpu], GR_INFO_TYPE_PHYSICAL_GPU_PROPERTIES, &gpuInfoSize, &gpuInfo);
        MANTLE_ASSERT(result);
    }
}

Device和Queue

选取GPU后就可以在此GPU上创建Device了。Device代表了一个在某GPU上运行的上下文（execution context）；这个概念与D3D里的ID3DDevice对象类似。

if(result == GR_SUCCESS)
{
    // use the WSI_WINDOWS extension
    // required to output results in a window on Windows
    const GR_CHAR *extensions[] =
    {
        "GR_WSI_WINDOWS"
    };

    // 先检查extension是否支持
    for(int ext = 0; ext < sizeof(extensions) / sizeof(extensions[0]); ++ext)
    {
        result = grGetExtensionSupport(gpus[0], extensions[ext]);
    }

    // only use one universal queue
    GR_DEVICE_QUEUE_CREATE_INFO dqinfo = {};
    dqinfo.queueCount = 1;
    dqinfo.queueType = GR_QUEUE_UNIVERSAL;

    //device creation info
    GR_DEVICE_CREATE_INFO info = {};
    info.queueRecordCount = 1;
    info.pRequestedQueues = &dqinfo;
    info.extensionCount = sizeof(extensions) / sizeof(GR_CHAR *);
    info.ppEnabledExtensionNames = extensions;

    // 正式版本默认无需任何validation
    // 调试时可以打开validation并且设置为break on error模式
#ifdef _DEBUG
    info.flags = GR_DEVICE_CREATE_VALIDATION;
    info.maxValidationLevel = GR_VALIDATION_LEVEL_4;
    GR_BOOL grTrue = GR_TRUE;
    result = grDbgSetGlobalOption(GR_DBG_OPTION_BREAK_ON_ERROR, sizeof(grTrue), &grTrue);
#else
    info.maxValidationLevel = GR_VALIDATION_LEVEL_0;
#endif
    // create the device
    result = grCreateDevice(gpus[0], &info, &device);
}

在这里我们在默认gpu0上创建了一个device；其主要需要的参数是要支持的extension，需要的queue以及validation的级别。
在此我们有必要理一下物理显卡（adaptor），GPU，Screen/Display，Device和Queue之间的关系；这种基本概念之间的联系在以后的标准Vulkan里也是适用的。

这里我们只用到了一个extension：WSI_WINDOWS。这是为了获取相应的Display对象，从而将渲染结果Swap到屏幕上去显示。
有了Device后，我们就可以得到Queue了。Mantle的设计模式是应用程序生成并填写Cmd Buffers；然后再将Cmd Buffers submit到相应的Queue中去（Queue和Engine对应）。后面笔者将专门写一编关于Queue的文章。目前我们只要关心大致上Mantle支持三种Queue：Universal（Gfx和Compute）、Compute（通用计算，可以异步与渲染Queue）和DMA。

// create the universal queue
result = grGetDeviceQueue(m_device, GR_QUEUE_UNIVERSAL, 0, &m_universalQueue);

到此为止，mantle初始化完成，device和queue也都准备好了。

本文地址 http://yjaelex.github.io/2015/09/09/原-AMD-Mantle-API-学习笔记-Mantle初始化/ 作者为 Alex