读苹果文档时的笔记,给自己看。

primary goal of Metal is to minimize the CPU overhead incurred by executing GPU workloads.

用在两个方面:

  • graphics
  • data-parallel computation

Metal App 不能在后台运行,否则会被终止。

Command Organization and Execution Model

  • MTLDevice 是对 GPU 的建模。
  • command queue,由若干 command buffer 组成的队列,并负责这些 command buffer 的执行顺序。
  • command buffer,包含 encoded commands (要在设备上执行的指令)。
  • command encoder,把命令加到 command buffer 中。

Transient and Non-transient Objects in Metal

Command buffer 和 command encoder 是轻量级的,设计为单次使用。
下面这些的创建是比较消耗资源的,应该复用。

  • Command queues
  • Data buffers
  • Textures
  • Sampler states
  • Libraries
  • Compute states
  • Render pipeline states
  • Depth/stencil states

Registering Handler Blocks for Command Buffer Execution

block 中的方法可能在任意线程调用,并且不应该是耗时的。

  • addScheduledHandler:
  • waitUntilScheduled:
  • addCompletedHandler:
  • waitUntilCompleted

Resource Objects: Buffers and Textures

MTLBuffer 有两个类型。

  • MTLBuffer: 无格式 (unformatted) 的内存,可以表示任意类型数据。
  • MTLTexture: 有格式 (formatted) 的图像数据。

Buffers Are Typeless Allocations of Memory

  • contents 方法返回 buffer 的 CPU 内存地址。
  • newTextureWithDescriptor:offset:bytesPerRow: 方法创建 texture 对象,指向 buffer 的数据。

Textures Are Formatted Image Data

可以有下面的结构

  • A 1D, 2D, or 3D image
  • An array of 1D or 2D images
  • A cube of six 2D images

Creating a Texture Object

  • newTextureWithDescriptor:
    MTLDevice调用,创建 MTLTexture 对象,分配了存储空间。使用 MTLTextureDescriptor 来描述纹理的性质。
  • newTextureViewWithPixelFormat:
    MTLTexture 调用,返回 MTLTexture 对象,和原来的纹理共享内存地址。新的纹理用新的像素格式来解释原有的纹理数据。
  • newTextureWithDescriptor:offset:bytesPerRow:
    MTLBuffer 调用,返回 MTLTexture 对象,和原来的 buffer 共享内存地址。

使用 Texture Descriptor 来创建纹理对象

MTLTextureDescriptor 定义了纹理的性质,只是用来创建纹理对象。在创建好纹理对象之后,对它的修改不会有任何影响。

   MTLTextureDescriptor* txDesc = [[MTLTextureDescriptor alloc] init];
txDesc.textureType = MTLTextureType3D;
txDesc.height = 64;
txDesc.width = 64;
txDesc.depth = 64;
txDesc.pixelFormat = MTLPixelFormatBGRA8Unorm;
txDesc.arrayLength = 1;
txDesc.mipmapLevelCount = 1;
id <MTLTexture> aTexture = [device newTextureWithDescriptor:txDesc];

Copying Image Data to and from a Texture

  1. 把数据写入纹理

    • replaceRegion:mipmapLevel:slice:withBytes:bytesPerRow:bytesPerImage:
    • replaceRegion:mipmapLevel:withBytes:bytesPerRow:
  2. 把数据从纹理读出来
    • getBytes:bytesPerRow:bytesPerImage:fromRegion:mipmapLevel:slice:
    • getBytes:bytesPerRow:fromRegion:mipmapLevel:

例子如下:

//  pixelSize is the size of one pixel, in bytes
// width, height - number of pixels in each dimension
NSUInteger myRowBytes = width * pixelSize;
NSUInteger myImageBytes = rowBytes * height;
[tex replaceRegion:MTLRegionMake2D(0,0,width,height)
mipmapLevel:0 slice:0 withBytes:textureData
bytesPerRow:myRowBytes bytesPerImage:myImageBytes];

Pixel Formats for Textures

有三种像素类型:

  1. Ordinary formats
  2. Packed formats
  3. Compressed formats

Creating a Sampler States Object for Texture Lookup

  1. 创建 MTLSamplerDescriptor 对象
  2. 设置对象的性质
  3. 创建 MTLSamplerState 对象。

MTLSamplerState 对象只是用来创建 MTLSamplerState 对象。创建完之后,对它的修改不会影响已经创建好的 MTLSamplerState 对象。

// create MTLSamplerDescriptor
MTLSamplerDescriptor *desc = [[MTLSamplerDescriptor alloc] init];
desc.minFilter = MTLSamplerMinMagFilterLinear;
desc.magFilter = MTLSamplerMinMagFilterLinear;
desc.sAddressMode = MTLSamplerAddressModeRepeat;
desc.tAddressMode = MTLSamplerAddressModeRepeat;
// all properties below have default values
desc.mipFilter = MTLSamplerMipFilterNotMipmapped;
desc.maxAnisotropy = 1U;
desc.normalizedCoords = YES;
desc.lodMinClamp = 0.0f;
desc.lodMaxClamp = FLT_MAX;
// create MTLSamplerState
id <MTLSamplerState> sampler = [device newSamplerStateWithDescriptor:desc];

Maintaining Coherency Between CPU and GPU Memory

CPU 和 GPU 都可以访问 MTLResource 对象。
GPU 只能记录在 MTLCommandBuffercommit 方法调用之前,CPU 对 MTLResource 的改动。
CPU 只有在 GPU 完成 MTLCommandBuffer 中的指令之后,才可以看到 GPU 对 MTLResource 的改动。

Functions and Libraries

MTLFunction Represents a Shader or Compute Function

只有被 vertexfragmentkernel 修饰的函数才可以表示为 MTLFunction

A Library Is a Repository of Functions

Library 中的 MTLFunction 可以有两个来源:

  1. 在 build 阶段被编译好的二进制 Metal shading language code
  2. 包含 Metal shading language 源代码的字符串,在运行时被编译

Creating a Library from Compiled Code

可以提高效率,不必在运行时编译源代码。
可以通过以下方法来获取 MTLLibrary

  1. newDefaultLibrary
  2. newLibraryWithFile:error:
  3. newLibraryWithData:error:

Creating a Library from Source Code

  1. newLibraryWithSource:options:error: 同步方法
  2. newLibraryWithSource:options:completionHandler: 异步方法

Graphics Rendering: Render Command Encoder

Creating a Render Pass Descriptor

MTLRenderPassDescriptor 表示 encoded rendering commands 的目的地 (destination)。MTLRenderPassDescriptor 的属性可以包括至多 4 个颜色的 attachments,一个像素深度数据的 attachment,一个像素 stencil 数据的 attachment。

Load and Store Actions

指定了在 rendering pass 的起始和结束时的动作。
loadAction 包括:

  1. MTLLoadActionClear 为每一个像素写入指定的值。
  2. MTLLoadActionLoad 保存已有的值
  3. MTLLoadActionDontCare 在起始阶段可以有任意值,性能最高。

storeAction 包括

  1. MTLStoreActionStore 保存最后的像素值,color attachments 的默认值
  2. MTLStoreActionMultisampleResolve
  3. MTLStoreActionDontCare 会提高性能。depth and stencil attachments 的默认值。

一个例子如下:

MTLTextureDescriptor *colorTexDesc = [MTLTextureDescriptor
texture2DDescriptorWithPixelFormat:MTLPixelFormatRGBA8Unorm
width:IMAGE_WIDTH height:IMAGE_HEIGHT mipmapped:NO];
id <MTLTexture> colorTex = [device newTextureWithDescriptor:colorTexDesc]; MTLTextureDescriptor *depthTexDesc = [MTLTextureDescriptor
texture2DDescriptorWithPixelFormat:MTLPixelFormatDepth32Float
width:IMAGE_WIDTH height:IMAGE_HEIGHT mipmapped:NO];
id <MTLTexture> depthTex = [device newTextureWithDescriptor:depthTexDesc]; MTLRenderPassDescriptor *renderPassDesc = [MTLRenderPassDescriptor renderPassDescriptor];
renderPassDesc.colorAttachments[0].texture = colorTex;
renderPassDesc.colorAttachments[0].loadAction = MTLLoadActionClear;
renderPassDesc.colorAttachments[0].storeAction = MTLStoreActionStore;
renderPassDesc.colorAttachments[0].clearColor = MTLClearColorMake(0.0,1.0,0.0,1.0); renderPassDesc.depthAttachment.texture = depthTex;
renderPassDesc.depthAttachment.loadAction = MTLLoadActionClear;
renderPassDesc.depthAttachment.storeAction = MTLStoreActionStore;
renderPassDesc.depthAttachment.clearDepth = 1.0;

Using the Render Pass Descriptor to Create a Render Command Encoder

id <MTLRenderCommandEncoder> renderCE = [commandBuffer
renderCommandEncoderWithDescriptor:renderPassDesc];

Displaying Rendered Content with Core Animation

利用 CAMetalLayer

Creating a Render Pipeline State

MTLRenderPipelineState 对象生命周期很长,应该缓存起来复用。
MTLRenderPipelineState 对象是不可变的。先创建一个 MTLRenderPipelineDescriptor,设置好性质,然后再创建 MTLRenderPipelineState

例子如下:

MTLRenderPipelineDescriptor *renderPipelineDesc =
[[MTLRenderPipelineDescriptor alloc] init];
renderPipelineDesc.vertexFunction = vertFunc;
renderPipelineDesc.fragmentFunction = fragFunc;
renderPipelineDesc.colorAttachments[0].pixelFormat = MTLPixelFormatRGBA8Unorm; // Create MTLRenderPipelineState from MTLRenderPipelineDescriptor
NSError *errors = nil;
id <MTLRenderPipelineState> pipeline = [device
newRenderPipelineStateWithDescriptor:renderPipelineDesc error:&errors];
assert(pipeline && !errors); // Set the pipeline state for MTLRenderCommandEncoder
[renderCE setRenderPipelineState:pipeline];

Specifying Resources for a Render Command Encoder

调用 setVertex* 以及 setVertex* 方法。

Drawing Geometric Primitives

调用 draw* 方法。

Ending a Rendering Pass

调用 endEncoding 方法

Metal Programming Guide的更多相关文章

  1. 【IOS笔记】View Programming Guide for iOS -1

    原文:View Programming Guide for iOS View and Window Architecture Views and windows present your applic ...

  2. Quartz 2D Programming Guide

    Quartz 2D Programming  Guide 官方文档: Quartz 2D Programming Guide 译文: Quartz 2D编程指南(1) - 概览 Quartz 2D编程 ...

  3. [IoLanguage]Io Programming Guide[转]

    Io Programming Guide     Introduction Perspective Getting Started Downloading Installing Binaries Ru ...

  4. Structured Streaming Programming Guide结构化流编程指南

    目录 Overview Quick Example Programming Model Basic Concepts Handling Event-time and Late Data Fault T ...

  5. GraphX学习笔记——Programming Guide

    学习的资料是官网的Programming Guide https://spark.apache.org/docs/latest/graphx-programming-guide.html 首先是Gra ...

  6. View Programming Guide for iOS_读书笔记[正在更新……]

    原文:View Programming Guide for iOS 1 Introduction 先熟悉一下基本概念. Window Windows do not have any visible c ...

  7. OpenGL® ES 3.0 Programming Guide - Book Website

    OpenGL® ES 3.0 Programming Guide - Book Website http://opengles-book.com sample codes in GitHub: htt ...

  8. 对Spark2.2.0文档的学习3-Spark Programming Guide

    Spark Programming Guide Link:http://spark.apache.org/docs/2.2.0/rdd-programming-guide.html 每个Spark A ...

  9. Spark Streaming Programming Guide

    参考,http://spark.incubator.apache.org/docs/latest/streaming-programming-guide.html Overview SparkStre ...

随机推荐

  1. Emacs中编辑保存makefile文件时会错误地将TAB转成空格的解决方法

    问题描述 我的Emacs使用了Purcell的配置,在其配置中使用了whitespace-cleanup,且通过在.emacs.d/lisp/init-edit-utils.el中设定: (requi ...

  2. icp算法

    https://github.com/tttamaki/ICP-test https://github.com/tttamaki/SICP-test

  3. 职责链模式c#(处理车)

    using System;using System.Collections.Generic;using System.Linq;using System.Text; namespace 职责链模式{  ...

  4. Caffe 议事(二):从零开始搭建 ResNet 之 网络的搭建(上)

    3.搭建网络: 搭建网络之前,要确保之前编译 caffe 时已经 make pycaffe 了. 步骤1:导入 Caffe 我们首先在 ResNet 文件夹中建立一个 mydemo.py 的文件,本参 ...

  5. JavaScript 对象属性作实参以及实参对象的callee属性

    参考自<<JavaScript权威指南 第6版>> /* * 将对象属性用作实参, 从而不必记住参数的顺序. */ function arraycopy(from,from_s ...

  6. 现在有很多第三方的SDK来做直播,那么我们改选择哪一种?

    现在大部分的都会借助第三方的直播技术,这样可以保证直播的质量,趣拍直播就很不错,SDK很好集成,芒果直播也在用.下面来分析一下趣拍直播的一些心得. 如何快速搭建一个完整的手机直播系统 在这个直播如火如 ...

  7. 【转】简说GNU, GCC and MinGW (Lu Hongling)

    原地址:https://my.oschina.net/u/588967/blog/73478 GNU, GCC, MinGW是开源社区常常要遇到的概念. 网上一般的解释比较繁琐, 让人如坠云雾. 本文 ...

  8. Restful风格wcf调用3——Stream

    写在前面 上篇文章介绍了restful接口的增删改查,本篇文章将介绍,如何通过数据流进行文件的上传及下载操作. 系列文章 Restful风格wcf调用 Restful风格wcf调用2——增删改查 一个 ...

  9. 解决RPC failed; HTTP 413 curl 22 The requested URL returned error: 413 Request Entity Too Large问题

    使用SourceTree客户端,向远程仓库推送时:RPC failed; HTTP 413 curl 22 The requested URL returned error: 413 Request ...

  10. ros kinect calibration

    RGB camera Bring up the OpenNI driver: roslaunch openni_launch openni.launch Now follow the standard ...