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  Project:  NintendoWare
  File:     demo_CommandListSwapper.h
  
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  $Revision: 31311 $
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#ifndef NW_DEMO_COMMANDLISTSWAPPER_H_
#define NW_DEMO_COMMANDLISTSWAPPER_H_

#include <GLES2/gl2.h>

#include <nw/ut/ut_MoveArray.h>
#include <nn/gx.h>
#include <nn/os.h>

namespace nw
{
namespace os
{
class IAllocator;
}

namespace demo
{
//---------------------------------------------------------------------------
//! @brief        コマンドリストとそのバッファリングを管理するクラスです。
//---------------------------------------------------------------------------
class CommandListSwapper
{
    NW_DISALLOW_COPY_AND_ASSIGN(CommandListSwapper);
    
public:
    
    //---------------------------------------------------------------------------
    //! @brief        コマンドリストスワッパーの設定内容です。
    //---------------------------------------------------------------------------
    struct Description
    {
        size_t commandListCount;            //!< 生成するコマンドリストの数です。
        size_t bufferSize;                  //!< １つのコマンドリストのバッファサイズです。
        size_t requestCount;                //!< １つのコマンドリクエストの上限数です。
        size_t reusableBufferSize;          //!< １つの再利用コマンドリストのコマンドバッファのサイズを表します。
        size_t reusableRequestCount;        //!< １つの再利用コマンドリストのコマンドリクエストの上限数です。
        size_t maxGpuProfilingEntryCount;   //!< GPU プロファイルエントリの上限数です。
    };
    
    //----------------------------------------
    //! @name 生成／破棄
    //@{
    
    //! @brief        コマンドリストスワッパーを作成します。
    //!
    //! @param[in]    allocator アロケータです
    //! @param[in]    description 生成するコマンドリストスワッパーの設定です。
    //!
    static CommandListSwapper* Create(os::IAllocator* allocator, Description& description);
    
    //! @brief 破棄します。
    void Destroy();
    
    //@}
    
    //----------------------------------------
    //! @name 操作
    //@{
    
    //! @brief  コマンドリストをバインドします。
    void Bind();
    
    //! @brief  バインドされているコマンドリストを実行します。
    void Run()
    {
        RunAsync();
        WaitDone();
    }
    
    //! @brief  バインドされているコマンドリストを非同期で実行します。
    void RunAsync();
    
    //! @brief  非同期で実行したコマンドリストの終了待ちをします。
    void WaitDone();
    
    //! @brief  コマンドリストをスワップします。
    //!
    //!         この関数だけではバインドされないので注意してください。
    void Swap();
    
    //@}
    
    //----------------------------------------
    //! @name GPU プロファイリング
    //@{
    
    //! @brief  GPU プロファイラをリセットします。
    //!
    //!         バインドされているコマンドリストに追加された GPU プロファイルエントリをすべて削除します。
    //!         コマンドリストが多重化されている場合はコマンドリストをスワップするときに、
    //!         そうでない場合は終了待ちの直後に自動で呼ばれるため、手動でこの関数を実行する必要はありません。
    //!
    //! @sa     Swap
    //! @sa     WaitDone
    void ResetGpuProfiling();
    
    //! @brief  コマンドリストの GPU プロファイルエントリを追加し、始点を設定します。
    //!
    //!         コマンドリストの実行時間を計測する GPU プロファイラのエントリをバインドされているコマンドリストに追加し、
    //!         その始点をこの関数が実行された時点で最後に蓄積されたコマンドリクエストの終了時に設定します。
    //!
    //!         この関数は 3D コマンドバッファを区切らないので、必要に応じて nngxSplitCmdlist() 関数を呼び出してください。
    //!
    //!         複数の CommandListSwapper インスタンスから GPU プロファイルを行うことはできません。
    //!
    //!         エントリの追加に失敗した場合、負の値が返されます。
    //!
    //! @param  IsInTotal この引数に true を設定すると、この GPU プロファイルエントリを GetGpuProfilingTotalCostTime() での計算に含めます。
    //!
    //! @return 追加された GPU プロファイルエントリの番号を返します。
    //!
    //! @sa     SetGpuProfilingEndPoint
    //! @sa     GetGpuProfilingTotalCostTime
    s32 AddGpuProfilingStartPoint(bool IsInTotal);
    
    //! @brief  GPU プロファイルエントリの終点を設定します。
    //!
    //!         指定した GPU プロファイルエントリの終点を
    //!         この関数が実行された時点で最後に蓄積されたコマンドリクエストの終了時に設定します。
    //!         計測された実行時間を取得するには GetGpuProfilingCostTime() や GetGpuProfilingTotalCostTime() を使用します。
    //!
    //!         この関数は 3D コマンドバッファを区切らないので、必要に応じて nngxSplitCmdlist() 関数を呼び出してください。
    //!
    //!         複数の CommandListSwapper インスタンスから GPU プロファイルを行うことはできません。
    //!
    //! @param  profilingId AddGpuProfilerStartPoint() で返されたエントリの番号を指定します。
    //!
    //! @sa     AddGpuProfilingStartPoint
    //! @sa     GetGpuProfilingTotalCostTime
    void SetGpuProfilingEndPoint(u32 profilingId);
    
    //! @brief  計測された GPU プロファイルエントリの実行時間を取得します。
    //!
    //!         実行されたコマンドリストに追加された GPU プロファイルエントリの実行時間をミリ秒単位で取得します。
    //!         この関数で実行時間を取得する前に、WaitDone() によりコマンドリストの終了待ちをする必要があります。
    //!         指定した番号のエントリが存在しない場合、この関数は 0.0f を返します。
    //!
    //!         コマンドリストが多重化されている場合は Swap() 実行時に、
    //!         そうでない場合は Run() 実行時に GPU プロファイルの結果が失われます。
    //!
    //!         得られる GPU プロファイルエントリの結果はバインドされているコマンドリストではなく、
    //!         WaitDone() で終了待ちをしたコマンドリストが対象であることに注意してください。
    //!
    //! @param  profilingId AddGpuProfilingStartPoint() で返されたエントリの番号を指定します。
    //!
    //! @return ミリ秒単位の実行時間です。
    //!
    //! @sa     AddGpuProfilingStartPoint
    //! @sa     GetGpuProfilingTotalCostTime
    f32 GetGpuProfilingCostTime(u32 profilingId);
    
    //! @brief  GPU プロファイルエントリの合計実行時間を取得します。
    //!
    //!         AddGpuProfilerStartPoint() で、引数 IsInTotal に true を指定した GPU プロファイルエントリの合計実行時間をミリ秒単位で取得します。
    //!         実行区間が重複している GPU プロファイルエントリについても単純に加算されますので注意してください。
    //!
    //!         コマンドリストが多重化されている場合は Swap() 実行時に、
    //!         そうでない場合は Run() 実行時に GPU プロファイルの結果が失われます。
    //!
    //!         得られる GPU プロファイルエントリの結果はバインドされているコマンドリストではなく、
    //!         WaitDone() で終了待ちをしたコマンドリストが対象であることに注意してください。
    //!
    //! @return ミリ秒単位の実行時間です。
    //!
    //! @sa     AddGpuProfilingStartPoint
    //! @sa     GetGpuProfilingCostTime
    f32 GetGpuProfilingTotalCostTime();
    
    //}
    
    //----------------------------------------
    //! @name 取得／設定
    //@{
    
    //! @brief コマンドリストの ID を取得します。
    GLuint GetCommandListId() const { return m_CommandLists[m_BoundIndex]; }
    
    //! @brief コマンドリストの数を取得します。
    size_t GetListCount() const { return this->m_CommandLists.size(); }
    
    //! @brief  蓄積された 3D コマンドバッファのサイズを取得します。
    //!
    //!         現在バインドされているコマンドリストの 3D コマンドバッファのサイズを
    //!         バイト単位で取得します。
    //!
    //!         再利用するために保存されたコマンドリストの 3D コマンドバッファのサイズを求めるときは
    //!         GetReusableCommandBufferSize を使用してください。
    //!
    //! @return 3D コマンドバッファのサイズをバイト単位で返します。
    //!
    //! @sa GetReusableCommandBufferSize
    int GetCommandBufferSize() const;
    
    //! @brief  再利用するために保存されたコマンドリストの 3D コマンドバッファのサイズを取得します。
    //!
    //!         再利用するために保存されたコマンドリストの 3D コマンドバッファのサイズを
    //!         バイト単位で取得します。
    //!
    //!         現在バインドされているコマンドリストの 3D コマンドバッファのサイズを求めるときは
    //!         GetCommandBufferSize を使用してください。
    //!
    //!         また、StartCommandSave と EndCommandSave の間で再利用するコマンドのサイズを取得するときは、
    //!         GetCommandBufferSize を使用してください。StartCommandSave で再利用するためのコマンドリストがバインドされるためです。
    //!
    //! @return 3D コマンドバッファのサイズをバイト単位で返します。
    //! 
    //! @sa GetCommandBufferSize
    //! @sa StartCommandSave
    int GetReusableCommandBufferSize() const;
    
    //@}
    
    //----------------------------------------
    //! @name コマンドの再利用
    //@{
    
    //! @brief  再利用するコマンドの保存を開始します。
    //!
    //!         再利用するためのコマンドリストをバインドし、コマンドの保存を開始します。
    //!         保存は EndSaving() が実行されるまで行われます。
    //!         保存されたコマンドは ReuseCommand() で再利用することができます。
    //!
    //!         コマンドの再利用を有効にするためには Create() の引数である Description 構造体の
    //!         メンバ reusableListBufferSize と reusableListRequestCount に正の値を設定します。
    //!
    //! @sa     EndCommandSave
    //! @sa     ReuseCommand
    void StartCommandSave();
    
    //! @brief  再利用するコマンドの保存を終了します。
    //!
    //!         コマンドの保存を終了し、コマンドリストをバインドしなおします。
    //!
    //! @sa     StartCommandSave
    //! @sa     ReuseCommand
    void EndCommandSave();
    
    //! @brief  保存されたコマンドを再利用します。
    //!
    //!         StartCommandSave() と EndCommandSave() により保存されたコマンドをバインドされているコマンドリストへ追加します。
    //!         isCopyBuffer に true を指定した場合はコマンドがコピーされて追加されます。
    //!         false を指定した場合は、3D コマンドバッファは保存されたコマンドを参照します。
    //!         詳細は CTR-SDK の nngxUseSavedCmdlist 関数を参照してください。
    //!
    //! @param[in] isCopyBuffer バッファをコピーするかを指定します。
    //!
    //! @sa     StartCommandSave
    //! @sa     EndCommandSave
    void ReuseCommand(bool isCopyBuffer);
    
    //@}
    
private:
    CommandListSwapper(os::IAllocator* allocator, Description& description);
    
    ~CommandListSwapper() {}
    
    //! @brief  GPU プロファイルエントリの実行時間を計算します。
    void CalcGpuProfilingCostTime();
    
    //! @brief  コマンドリストの実行時間を計測するためにシステムチックを記録します。
    void SetGpuProfilingTick(GLint id);
    
    //! @brief  登録されるコールバック関数です。
    static void CommandListCallback(GLint id);
    
    //! @brief  コールバックを登録します。
    //!
    //! @return コールバックが登録されたコマンドリクエストの番号を返します。
    GLuint RegisterCallback();
    
    //! @brief  コマンドリスト実行完了待ちがタイムアウトした際に呼び出されるコールバック関数です。
    static void TimeoutWaitCommandListDone();

    //! @brief  コマンドリストのパラメータをログに出力します。
    void DumpCommandListParameter();

    struct GpuProfilingEntry {
        GLuint beginId;
        GLuint endId;
        
        s64 beginTick;
        s64 endTick;
        
        f32 costTime;
        
        bool isInTotal;
        
        GpuProfilingEntry()
        : beginId(0),
          endId(0),
          beginTick(0),
          endTick(0),
          costTime(0.0f),
          isInTotal(false)
        {}
    };
    
    os::IAllocator* m_Allocator;
    typedef ut::MoveArray<GLuint> CommandListArray;
    CommandListArray m_CommandLists;
    int m_BoundIndex;
    
    int m_RunningIndex;
    bool m_IsRunning;
    
    typedef ut::MoveArray<GpuProfilingEntry> GpuProfilingEntryArray;
    GpuProfilingEntryArray m_GpuProfilingEntries;
    GpuProfilingEntryArray m_GpuProfilingResults;
    
    CommandListArray m_ReusableCommandLists;
    GLuint m_ReusableBufferOffset;
    GLsizei m_ReusableBufferSize;
    GLuint m_ReusableRequestId;
    GLsizei m_ReusableRequestSize;

    u8* m_DumpCommandListBuffer;
    static const s64 COMMAND_LIST_WAIT_TIME_OUT;
    
    static CommandListSwapper*   s_CommandListSwapper;
};

} // namespace demo
} // namespace nw

#endif // NW_DEMO_COMMANDLISTSWAPPER_H_