c++ - 如何在 EC2 上对 OpenGL 进行单元测试

Question

我的本​​地计算机和 EC2 服务器都在 Ubuntu 14.04 上。假设我正在测试如下的 cuda opengl 互操作代码。

测试.cu

#include <iostream>

#include <GL/glew.h>
#include <GLFW/glfw3.h>
#include <cuda_gl_interop.h>

__global__ static void CUDAKernelTEST(float *data){
  const int x  = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;
  const int y  = blockIdx.y * blockDim.y + threadIdx.y;
  const int mx = gridDim.x * blockDim.x;

  data[y * mx + x] = 0.5;
}

GLFWwindow *glfw_window_;

void Setup(){
  if (!glfwInit()) exit(EXIT_FAILURE);

  glfwWindowHint(GLFW_VISIBLE, GL_FALSE);

  glfw_window_ = glfwCreateWindow(10, 10, "", NULL, NULL);

  if (!glfw_window_) glfwTerminate();

  glfwMakeContextCurrent(glfw_window_);

  glewExperimental = GL_TRUE;
  if (glewInit() != GLEW_OK) exit(EXIT_FAILURE);
}

void TearDown(){
  glfwDestroyWindow(glfw_window_);
  glfwTerminate();
}

int main(){
  Setup();

  GLuint id;
  glGenBuffers(1, &id);
  glBindBuffer(GL_ARRAY_BUFFER, id);
  glBufferData(GL_ARRAY_BUFFER, 3 * 24 * sizeof(GLfloat), 0, GL_STATIC_DRAW);
  cudaGraphicsResource *vbo_res;
  cudaGraphicsGLRegisterBuffer(&vbo_res, id, cudaGraphicsMapFlagsWriteDiscard);
  cudaGraphicsMapResources(1, &vbo_res, 0);
  float *test;
  size_t size;
  cudaGraphicsResourceGetMappedPointer(
  reinterpret_cast<void **>(&test), &size, vbo_res);
  dim3 blks(1, 1);
  dim3 threads(72, 1);
  CUDAKernelTEST<<<blks, threads>>>(test);
  cudaDeviceSynchronize();
  cudaGraphicsUnmapResources(1, &vbo_res, 0);

  // do some more with OpenGL

  std::cout << "you passed the test" << std::endl;

  TearDown();

  return 0;
}

当前的方法是创建一个隐藏窗口和一个上下文。代码在我的本地机器上编译并运行良好。但是，在 EC2 上运行时，glfwInit() 返回 GL_FALSE。如果我记录发送到错误回调的消息，它会显示“X11:缺少 DISPLAY 环境变量”，这看起来需要连接显示器才能工作。

我尝试将 GLFW 中的设置和拆卸部分替换为 SDL 或 GLX，但它返回类似的错误，似乎还需要连接显示器。

我还尝试使用 Xvfb 和 Xdummy 运行代码，这应该是伪造的监视器，但我收到了来自 Xvfb 的错误消息“Xlib:显示“:99”上缺少扩展名“GLX”，以及来自 Xdummy 的“致命服务器错误: (EE) 未找到屏幕(EE)”

我不是第一个尝试在 EC2 上对 opengl 相关代码进行单元测试的人，但在谷歌搜索后我找不到任何解决方案。请指教，非常感谢。

Answer 1

DISPLAY 变量与连接的监视器无关。这个环境变量告诉 X11 客户端程序要与哪个 X11 服务器对话。在 Linux 和 Unix 系统中，X11 服务器是事实上的标准图形系统和窗口多路复用器。它也是 GPU 驱动程序的宿主。

如果您的程序希望与 X11 服务器通信，您必须为其提供具有必要功能的服务器。在您的情况下，这意味着支持 GLX 协议(protocol)的 Xorg 服务器(以便可以使用 OpenGL)，并且因为您使用的是 CUDA，所以它应该托管 NVidia 驱动程序。唯一可以做到这一点的 X11 服务器是加载了 nvidia 驱动程序的成熟的 Xorg 服务器。 Xvfb 或 Xdummy 都做不到。

因此，如果您真的想使用 X11，则必须使用 nvidia 驱动程序设置 Xorg 服务器。没关系，如果没有连接显示器，您可以诱使驾驶员进入 headless 操作(尽管可能需要一些说服力)。

但是最近出现了更好的方法:NVidia 最新的驱动程序版本包括支持在 GPU 上创建完全无外设的离屏 OpenGL 上下文，并完全支持 CUDA–OpenGL 互操作:http://devblogs.nvidia.com/parallelforall/egl-eye-opengl-visualization-without-x-server/

归结为使用 EGL 而不是 X11/GLX 创建 OpenGL 上下文，使用通过选择 PBuffer 帧缓冲区属性配置为 headless 操作的显示设备。基本代码大纲如下所示(直接取自 NVidia 代码示例):

#include <EGL/egl.h>

  static const EGLint configAttribs[] = {
          EGL_SURFACE_TYPE, EGL_PBUFFER_BIT, // make this off-screen
          EGL_BLUE_SIZE, 8,
          EGL_GREEN_SIZE, 8,
          EGL_RED_SIZE, 8,
          EGL_DEPTH_SIZE, 8,
          EGL_RENDERABLE_TYPE, EGL_OPENGL_BIT,
          EGL_NONE
  };    


  static const int pbufferWidth = 9;
  static const int pbufferHeight = 9;

  static const EGLint pbufferAttribs[] = {
        EGL_WIDTH, pbufferWidth,
        EGL_HEIGHT, pbufferHeight,
        EGL_NONE,
  };

int main(int argc, char *argv[])
{
  // 1. Initialize EGL
  EGLDisplay eglDpy = eglGetDisplay(EGL_DEFAULT_DISPLAY);

  EGLint major, minor;

  eglInitialize(eglDpy, &major, &minor);

  // 2. Select an appropriate configuration
  EGLint numConfigs;
  EGLConfig eglCfg;

  eglChooseConfig(eglDpy, configAttribs, &eglCfg, 1, &numConfigs);

  // 3. Create a surface
  EGLSurface eglSurf = eglCreatePbufferSurface(eglDpy, eglCfg, 
                                               pbufferAttribs);

  // 4. Bind the API
  eglBindAPI(EGL_OPENGL_API);

  // 5. Create a context and make it current
  EGLContext eglCtx = eglCreateContext(eglDpy, eglCfg, EGL_NO_CONTEXT, 
                                       NULL);

  eglMakeCurrent(eglDpy, eglSurf, eglSurf, eglCtx);

  // from now on use your OpenGL context

  // 6. Terminate EGL when finished
  eglTerminate(eglDpy);
  return 0;
}