Vulkan检查可用队列家族和它们的属性

检查可用队列家族和它们的属性
在Vulkan中，当我们想要在硬件上执行操作时，会将这些操作提交到队列中。一个队列中的操作会一个接一个地被处理（按照这些操作被提交的次序），这也是这些操作被称为队列的原因。然而，提交给不同队列的操作会以分隔的方式进行处理（必要时，可以通过同步方式处理这些操作）。


不同的队列会代表不同的硬件部分，因而会支持不同种类的操作，并非所有操作都能够在队列中被执行。

我们将含有类似功能的队列分为家族。一个设备会含有许多队列家族，一个队列家族也会含有一个或多个队列。要查明具体硬件平台上能够执行哪些操作，就需要查明所有队列家族的属性。

具体处理过程
（1）通过调用vkEnumeratePhysicalDevices()函数获取物理设备的句柄，将该句柄存储在一个VkPhysicalDevice类型的变量中，将该变量命名为physical_device。
（2）创建一个uint32_t类型的变量，将其命名为queue_families_count。
（3）调用vkGetPhysicalDeviceQueueFamilyProperties（physical_device，&queue_families_count，nullptr）函数。将第一个参数设置为通过调用vkEnumeratePhysicalDevices()函数获得的物理设备句柄（该句柄存储在physical_device变量中）；将第二个参数设置为指向queue_families_count变量的指针；将第三个参数设置为nullptr。
（4）这个函数调用操作成功完成后，queue_families_count变量会存储指定物理设备含有的所有队列家族的数量。
（5）为队列家族名单和属性准备存储空间，一种非常便捷的解决方案是使用std::vector容器中的变量。必须将std::vector容器中元素的类型设置为VkQueueFamilyProperties，将存储该容器的变量命名为queue_families。
（6）调整std::vector容器的大小，使它含有的元素数量不小于queue_families_count变量的值。
（7）调用vkGetPhysicalDeviceQueueFamilyProperties（physical_device，&queue_families_count，&queue_families[0]）函数，应像上一次调用该函数一样，设置前两个参数；应将最后一个参数设置为指向std::vector容器queue_families中第一个元素的指针。
（8）通过查明queue_families_count变量的值大于0，确认该函数调用操作已成功完成。该函数调用操作成功完成后，指定物理设备含有的所有队列家族的属性，并存储到std::vector容器queue_families中。

具体运行情况
与前面介绍过的查询操作类似，可以将本例的查询过程分为两个阶段，第一个阶段，获取指定物理设备上可用队列家族的总数。通过将最后一个参数设置为nullptr，调用vkGetPhysicalDeviceQueueFamilyProperties()函数可以做到这一点。


第二个阶段，在获取指定物理设备含有的所有队列家族的数量后，就可以为队列家族的属性准备存储空间。本例创建了一个含有VkQueueFamilyProperties类型元素的std::vector容器变量，并调整了该vector容器的大小，使之能够容纳不小于第一次查询操作所获得队列家族数量的数据。再次调用vkGetPhysicalDeviceQueueFamilyProperties()函数，但这次将最后一个参数设置为指向刚创建的vector容器中第一个元素的指针。这个vector容器会存储所有可用队列家族的属性。


队列家族属性中最重要的信息，是在具体队列家族中可以执行哪些类型的操作。队列家族支持的操作可分为下列种类。

● 图形：用于创建图形管线（graphics pipeline）和绘图。
● 计算：用于创建计算管线（compute pipeline）和分派计算着色器（compute shader）。
● 传输：用于执行非常快速的内存复制操作。
● 稀疏：用于实现额外的内存管理功能。

一个家族中的多个队列可能会支持一种以上的操作，也可能出现多个队列支持同一种操作的情况。

队列家族的属性信息还包括：具体队列家族中可用队列的数量、对时间戳的支持（用于时间测定）和图像传输操作的颗粒度（在执行复制/位块传输操作时，图像分割尺寸的下限）。

了解了队列家族的数量、队列家族的属性和每个家族中可用队列的数量后，就可以创建逻辑设备。所有这些信息都是必须了解的，因为我们自己无法创建队列。我们只能通过创建逻辑设备来使用队列，也可能在逻辑设备中设置使用哪些家族中的哪些队列。创建逻辑设备后，队列会随逻辑设备自动创建，我们只需要获取所有必要队列的句柄。

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