如果“纯XCB”OpenGL是不可能的,那么在xcb/glx.h中找到的XCB/GLX API有什么用?

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官方的 XCB 文档告诉我们,仅使用 XCB 使用 OpenGL 是不可能的:必须还要使用 Xlib。
Bart Massey(XCB 的创建者)在这篇文章中并未表明这是不可能的。但我肯定我错过了什么。
我花了数小时浏览 xcb/glx.h,它被很好地组织在这里。对我来说,它看起来像是一个完整的 API。但我无法让它工作。
问题:
  1. XCB/GLX API 有用吗?xcb/glx.h 的目的是什么?
  2. 如何使用该 API?
(注:这是了解 XCB 工作原理的持续努力的一部分。)
相关的SO 线程
// gcc main2.c -o main -lxcb -lxcb-glx -lGL && ./main2
// TODO free replies

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <xcb/glx.h>
#include <GL/gl.h>

#define W 1024
#define H 1024

// parameter types returned by xcb_glx_get_fb_configs
#define GLX_DRAWABLE_TYPE               0x8010
#define GLX_RENDER_TYPE                 0x8011
#define GLX_DOUBLEBUFFER                5
#define GLX_RED_SIZE                    8
#define GLX_GREEN_SIZE                  9
#define GLX_BLUE_SIZE                   10
#define GLX_RGBA_BIT                    0x00000001
#define GLX_RGBA_TYPE                   0x8014
#define GLX_STENCIL_SIZE                13
#define GLX_DEPTH_SIZE                  12
#define GLX_BUFFER_SIZE                 2
#define GLX_ALPHA_SIZE                  11
#define GLX_X_RENDERABLE                0x8012

#define GLX_FBCONFIG_ID                 0x8013
#define GLX_VISUAL_ID                   0x800b

#define GLX_WINDOW_BIT                  0x00000001
#define GLX_PIXMAP_BIT                  0x00000002
#define GLX_PBUFFER_BIT                 0x00000004


// ------------------------------------------------------------------------------------------------
// fbconfig and visual?
uint32_t glx_attrs[] = {
  GLX_DOUBLEBUFFER, 1,
  GLX_DRAWABLE_TYPE, GLX_WINDOW_BIT|GLX_PIXMAP_BIT|GLX_PBUFFER_BIT,
  GLX_X_RENDERABLE, 1,  
  GLX_RED_SIZE, 8,
  GLX_GREEN_SIZE, 8,
  GLX_BLUE_SIZE, 8,
  GLX_ALPHA_SIZE, 8,
  GLX_STENCIL_SIZE, 8,
  GLX_DEPTH_SIZE, 24,
  GLX_BUFFER_SIZE, 32,
  GLX_RENDER_TYPE, GLX_RGBA_BIT,
};

// ------------------------------------------------------------------------------------------------
// This function searches for an @param prop_name in the @param property list of properties of size @param prop. Prop is property count and not buffer size.
uint32_t glx_get_property(const uint32_t* property, const uint props, uint32_t prop_name){
  uint i=0;
  while(i < props*2){
      if(property[i] == prop_name)
        return property[i+1];
      else i += 2;
  }
  return -1;
}

// This function chooses and returns specific fbconfig id depending on attributes specified in 
// @param attrib list. @param attribsz is the number of properties(not list size)
int32_t glx_choose_fbconfig(xcb_connection_t* connection, uint32_t screen_num, uint32_t* attrib, uint32_t attribsz){
  xcb_generic_error_t* xerror;

  xcb_glx_get_fb_configs_reply_t* fbconfigs = xcb_glx_get_fb_configs_reply(connection, xcb_glx_get_fb_configs(connection, screen_num), NULL);
  uint32_t* prop = xcb_glx_get_fb_configs_property_list(fbconfigs);

  uint32_t* fbconfig_line   = prop;
  uint32_t  fbconfig_linesz = fbconfigs->num_properties * 2;

  for(uint i=0 ; i<fbconfigs->num_FB_configs; i++){  // for each fbconfig line
      uint good_fbconfig = 1;

    for(uint j=0 ; j<attribsz*2; j += 2){  // for each attrib
    // if property found != property given
        if(glx_get_property(fbconfig_line, fbconfigs->num_properties, attrib[j]) != attrib[j+1]) {
            good_fbconfig = 0; // invalidate this fbconfig entry, sine one of the attribs doesn't match
            break;
        }
    }

    // if all attribs matched, return with fid
    if(good_fbconfig){
        uint32_t fbconfig_id = glx_get_property(fbconfig_line, fbconfigs->num_properties , GLX_FBCONFIG_ID);
        free(fbconfigs);
        return fbconfig_id;
    }

    fbconfig_line += fbconfig_linesz; // next fbconfig line;
  }
  return -1;
}

// This function returns @param attrib value from a line containing GLX_FBCONFIG_ID of @param fid
// It kind of queries particular fbconfig line for a specific property.
uint32_t glx_get_attrib_from_fbconfig(xcb_connection_t* connection, uint32_t screen_num, uint32_t fid, uint32_t attrib){
  xcb_glx_get_fb_configs_reply_t* fbconfigs = xcb_glx_get_fb_configs_reply(connection, xcb_glx_get_fb_configs(connection, screen_num), NULL);
  uint32_t* prop   = xcb_glx_get_fb_configs_property_list(fbconfigs);

  uint i = 0;
  uint fid_found = 0;
  while(i < fbconfigs->length){
    if(prop[i] == GLX_FBCONFIG_ID) {
      if(prop[i+1] == fid){
        fid_found = 1;
        i -= i%(fbconfigs->num_properties * 2); // going to start of the fbconfig  line
        uint32_t attrib_value = glx_get_property(&prop[i], fbconfigs->num_properties, attrib);
        free(fbconfigs);
        return attrib_value;
      }
    }
    i+=2;
  }
  if(fid_found) printf("glx_get_attrib_from_fbconfig: no attrib %u was found in a fbconfig with GLX_FBCONFIG_ID %u\n", attrib, fid);
  else printf("glx_get_attrib_from_fbconfig: GLX_FBCONFIG_ID %u was not found!\n", fid);
  return -1;
}

// ------------------------------------------------------------------------------------------------
int main(){
  xcb_generic_error_t* xerror; // To hold errors!
  int screen_number;

  xcb_connection_t* connection = xcb_connect(NULL, &screen_number);
  xcb_screen_t* screen = xcb_setup_roots_iterator(xcb_get_setup(connection)).data;   // getting the default screen
  printf("screen %d  root %d\n", screen_number, screen->root);

  xcb_colormap_t    colormap    = xcb_generate_id(connection);  // generating XID's for our objects!
  xcb_window_t      window      = xcb_generate_id(connection);
  xcb_glx_context_t glx_context = xcb_generate_id(connection);
  xcb_glx_window_t  glx_window  = xcb_generate_id(connection);

  // ----------------------------------------------------------------------------------------------
  xcb_glx_query_version_reply_t* glx_version = xcb_glx_query_version_reply(connection, xcb_glx_query_version(connection, 0, 0), NULL);
  printf("glx %d.%d  response_type %x  pad0 %x  sequence %x  length %d\n",
    glx_version->major_version, glx_version->minor_version, glx_version->response_type,
    glx_version->pad0, glx_version->sequence, glx_version->length);

  // ----------------------------------------------------------------------------------------------
  xcb_glx_fbconfig_t fbconfig   = glx_choose_fbconfig(connection, screen_number, glx_attrs, sizeof(glx_attrs)/2/sizeof(uint32_t));
  xcb_visualid_t glx_visual     = glx_get_attrib_from_fbconfig(connection, screen_number, fbconfig, GLX_VISUAL_ID);
  printf("fbconfig %x  glx_visual %x\n", fbconfig, glx_visual);

  // ----------------------------------------------------------------------------------------------
  xcb_glx_create_new_context(connection, glx_context, fbconfig, screen_number, GLX_RGBA_TYPE, 0, 1);  // New-style context?
  // xcb_glx_create_context(connection, glx_context, glx_visual, 0, 0, 1);  // Alt method! Old-style context?

  if(!(xcb_glx_is_direct_reply(connection, xcb_glx_is_direct(connection, glx_context), NULL)->is_direct))
    puts("glx context is not direct!");

  // ----------------------------------------------------------------------------------------------
  xcb_create_colormap(connection , XCB_COLORMAP_ALLOC_NONE, colormap, screen->root, glx_visual);  // creating colormap

  // creating a window, using our new colormap
  uint32_t window_mask = XCB_CW_BACK_PIXEL|XCB_CW_EVENT_MASK|XCB_CW_COLORMAP;
  uint32_t window_attrs[] = {0x444444, XCB_EVENT_MASK_EXPOSURE|XCB_EVENT_MASK_KEY_PRESS, colormap};

  xcb_create_window(connection, screen->root_depth, window, screen->root, 0,0, W,H, 0, XCB_WINDOW_CLASS_INPUT_OUTPUT, glx_visual, window_mask, window_attrs);
  xcb_map_window(connection, window);

  xcb_glx_create_window(connection, screen_number, fbconfig, window, glx_window, 0, NULL);
  xcb_flush(connection);

  // ----------------------------------------------------------------------------------------------
  xcb_glx_make_context_current_reply_t* reply_ctx = xcb_glx_make_context_current_reply(connection, xcb_glx_make_context_current(connection, 0, glx_window, glx_window, glx_context), NULL);
  if(!reply_ctx)  puts("ERROR  xcb_glx_make_context_current returned NULL!");
  xcb_glx_context_tag_t glx_context_tag = reply_ctx->context_tag;

  // alternative ?
  // xcb_glx_make_current_reply_t* reply_mc = xcb_glx_make_current_reply(connection, xcb_glx_make_current(connection, glx_window, glx_context, 0), NULL);
  // xcb_glx_context_tag_t glx_context_tag = reply_mc->context_tag;

  // ----------------------------------------------------------------------------------------------
  xcb_glx_get_error_reply(connection, xcb_glx_get_error(connection, glx_context_tag), &xerror);
  if(xerror)  printf("\nERROR  xcb_glx_get_error %d\n", xerror->error_code);

  // ----------------------------------------------------------------------------------------------
  xcb_generic_event_t* event;
  uint running = 1;
  while(running){
    event = xcb_poll_for_event(connection);
    if(event){
      switch (event->response_type) {
        case XCB_EXPOSE:
          glClearColor(0, .5, 1, 1);  // Blue
          glFlush();
          xcb_glx_swap_buffers(connection, glx_context_tag, glx_window);
          puts("Expose!");
          break;
        case XCB_KEY_PRESS: // exit on key press
          running = 0;
          break;
      }
    }
    free(event);
  }

  xcb_disconnect(connection);
}
2个回答

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重要的是要理解的是,XCB函数直接映射到X11协议请求。这意味着xcb_glx_*函数是直接映射到X11 GLX协议请求的。在https://www.khronos.org/registry/OpenGL/specs/gl/glx1.4.pdf中的“第4章”中列出了所有可用的GLX请求。例如,glAreTexturesResident从xcb/glx.h映射到xcb_glx_are_textures_resident_* API(https://xcb.freedesktop.org/manual/glx_8h_source.html)。在Khronos规范中,您可以阅读每个请求的作用。

xcb/glx.h的目的是什么?

XCB-GLX仅与X服务器通信,不执行任何硬件初始化或触摸OpenGL客户端状态。因此,XCB-GLX不能用作GLX API的替代品。[1]

硬件初始化和其他GL相关的工作都由openGL库完成。这就是规范的“另一半”实现的地方。在Linux上,libGL由mesa提供(https://cgit.freedesktop.org/mesa/mesa/tree/src/glx)。您可以看到glx目录中的文件包括Xlib.h,因此我想这就是Xlib依赖关系的来源。这解释了“GLX API与Xlib紧密耦合。因此,在X Windows上的OpenGL应用程序必须使用Xlib,因此不能仅使用XCB。”[1]。

XCB/GLX API无用吗?

尽管XCB-GLX API对最终用户XCB应用程序开发人员的价值很小,但它可能用于开发基于新XCB的OpenGL和GLX实现。 XCB可能会提高OpenGL库的速度和质量。[1]
因此,要获得纯粹的XCB GLX,需要有人在openGL库中重新实现GLX:
  • 暴露基于XCB的API以初始化硬件等。
  • 应该利用xcb_glx API与X服务器通信,而不是Xlib。

[1]的文档表示:“GLX系统有两个角色,它与X服务器通信并初始化客户端和硬件状态。”

xcb-glx负责通信角色。另一个角色(基于XCB的OpenGL和GLX实现)目前尚未实现,并且不太可能实现。

“GLX API是以Xlib为基础进行指定的,glX函数使用Xlib显示器、窗口、视觉等。GLX实现也是使用Xlib构建的。”(请参见libGL.so的导出符号)。我们需要一个相同的API,它使用XCB连接、窗口、视觉,以履行第二个角色。

编辑:如果目标是编写不依赖于Xlib的X11应用程序,那么可能可以使用Vulkan进行渲染。

[1] https://xcb.freedesktop.org/opengl/

免责声明:这是我从收集到的信息中所理解的。


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为了让已接受的答案更加清晰明了:xcb_glx_*函数是完全没有用的,请不要使用它们,甚至不要在你的文件中包含xcb/glx.h(例如,在xcb网站上的示例也没有包含它们)。它们不起作用,因为供应商没有为它们实现全部功能。它们存在的唯一可能性是,如果供应商决定开始为xcb实现这些功能而不仅仅是Xlib,那么这些功能就会可用。每当你需要一个glx函数时,你唯一的选择是使用Xlib,即使某个xcb函数恰好能够工作并输出相同结果。

所示的示例代码可能会有不同程度的工作。在我的电脑上,窗口会打开但上下文无效。你可能会得到更多或更少的功能。无论如何,你的代码几乎肯定在其他地方不会以相同的方式工作,因此请不要使用xcb_glx_*。我已经浪费了足够多的时间,因此你不必再去尝试。


1
我也很遗憾地浪费了大量时间。 - étale-cohomology

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