Platform System Architecture(Japanese)

Platform System architecture

目的と位置づけ

Platform Systemは、アプリケーション開発者がプラットフォームを意識せず、グラフィックスアプリケーションを構築できるように、 差し替え可能で全プラットフォーム共通のインターフェイスAPIを提供するサブシステムである。

Platform Systemコンセプト

Platform Systemは、目的を達成するために、オブジェクト指向のデザインパターンであるStrategyを適用した。 Strategyパターンは以下のような構造を取る。

strategy

GLCEにおける各モジュールと、Strategyのオブジェクトの対応は以下のようになっている。

Strategy Object	GLCE Module	役割
Context	platform_context	上位層にPlatform Systemが保有する機能のAPI窓口を提供する
Interface	platform_interface	Contextにプラットフォームごとに差し替え可能な仮想関数テーブル(プラットフォーム機能を抽象化したAPIを保持)を提供する
Concrete1	platform_glfw	InterfaceにGLFW実装版vtableと、その内部実装を提供する
Concrete2	Not implemented	対応プラットフォームが増えた際に追加する

その他、Platform Systemでは、Strategyを支えるモジュールとして、下記を提供している。

Module	役割
platform_err_utils	Platform Systemの全モジュールに対して、下位レイヤーの実行結果コードをPlatform System実行結果コードに変換する機能と、Platform System実行結果コードの文字列への変換機能を提供する
platform_types	Platform Systemの全モジュールに対して、共通して使用されるデータ型を提供する

Platform Systemの全モジュールの依存関係と、下位モジュールへの依存関係は以下のようになっている。 ここで、platform_contextのplatform_glfwへの依存は、仮想関数テーブル取得APIの使用のためのみに使用しており、APIの具体的な実装には依存していないことに注意。

layer

Platform Concreteの選択(現状)

現状ではPlatform Systemのインスタンス生成時にプラットフォームを指定することで使用するプラットフォームを選択している。

Platform Concreteの選択(将来)

現状の仕様では、全プラットフォームの内部実装がビルド可能であることが求められるが、実現は難しい。将来的にはビルドオプションでプラットフォームを指定する方式に移行する。

仕組み / 内部構造 / 使い方の流れ

Platform Contextは、システムの内部状態を管理する構造体として、platform_context_tを上位層に公開(型名の公開のみで内部構造は非公開)している。 platform_context_t構造体インスタンスは、applicationレイヤーの内部状態管理構造体であるapp_state_tがインスタンス名称platform_contextで保持することにする。 applicationレイヤーでは、platform_contextインスタンスのリソース確保、リソース解放の責務も担う。

ここで、Platform Systemは、システム起動時に立ち上げられ、システム終了時まで常駐する性質を持つ。 よって、実行中のリソース解放を行わないため、Platform System自体のメモリリソースはLinear Allocatorを使用する。 Linear Allocatorは、app_state_tが保持するlinear_allocがサブシステム用アロケータの役割を担っているため、これを使用する。

使い方の流れは以下のようになる。

フェイズ	処理内容	方法
初期化	platform_contextのリソース確保	application_create()にてplatform_initialize()を呼び出し
初期化	描画ウィンドウの生成	application_create()にてplatform_window_create()を呼び出し(renderer_frontend作成後に移動予定)
終了時	platform_contextのリソース解放	application_destroy()にてplatform_destroy()を呼び出し
実行時(毎フレーム)	Platformレイヤーからのイベントの吸い上げ	application_run()にてplatform_pump_messages()を呼び出し(毎フレーム)
実行時(毎フレーム)	ダブルバッファによるバッファスワップ	application_run()にてplatform_swap_buffers()を呼び出し(毎フレーム)(renderer_frontend作成後に移動予定)

platform_pump_messages()によるイベントの吸い上げについては、Event System Guideを参照のこと。

現状の非対応項目

現状では以下には対応していない。GLCEの機能拡張に伴い、必要に応じて対応する。

• スレッドセーフなAPIの提供
• 実行時の使用プラットフォーム切り替え

設定方法

現状では設定項目はなし。

参照

対応プラットフォームを追加する際には、Platform System Guideを参照のこと。