原子操作
本章旨在帮助用户了解 Vulkan 中原子操作的各种功能。
原子操作的变体
为了更好地理解不同的扩展，首先重要的是要了解各种公开的原子类型。
- 类型
floatint
- 宽度
16 bit32 bit64 bit
- 操作
- loads
- stores
- exchange
- add
- min
- min
- 存储类
StorageBuffer或UniformBufferWorkgroup（共享内存）Image（图像或稀疏图像）
基线支持情况
在 Vulkan 1.0 且没有扩展的情况下，应用程序可以使用原子的32-bit int操作，这可用于所有的 SPIR-V 操作（load、 store、 exchange等）。SPIR-V 包含一些原子操作，这些操作由Kernel能力支持，目前在 Vulkan 中不允许使用。
原子计数器
虽然 GLSL 和 SPIR-V 都支持使用原子计数器，但 Vulkan 并未公开AtomicCounter存储类。应用程序可以对1使用OpAtomicIAdd 和OpAtomicISub 来实现相同结果。
支持Atomic 的扩展
支持原子操作的扩展包含：
- VK_KHR_shader_atomic_int64
- VK_EXT_shader_image_atomic_int64
- VK_EXT_shader_atomic_float
- VK_EXT_shader_atomic_float2
下面将更详细地解释每个扩展。
VK_KHR_shader_atomic_int64
GLSL - GL_EXT_shader_atomic_int64在 Vulkan 1.2 中提升为核心扩展。
此扩展允许对缓冲区和共享内存执行64-bit int的原子操作。如果声明了Int64Atomics SPIR-V 功能集，则所有 SPIR-V 操作都可以与64-bit int 一起使用。
shaderBufferInt64Atomics和shaderSharedInt64Atomics这两个功能位用于查询原子支持哪些64-bit int存储类：
shaderBufferInt64Atomics-缓冲区shaderSharedInt64Atomics- 共享内存
如果使用 Vulkan 1.2+ 或公开了扩展，则shaderBufferInt64Atomics就是支持的。
VK_EXT_shader_image_atomic_int64
此扩展允许对图像和稀疏图像进行64-bit intd的原子操作。如果声明了 Int64Atomics和Int64ImageEXT SPIR-V 功能集，则可以在64-bit int图像上使用所有 SPIR-V 操作。
图像与稀疏图像的支持
此扩展公开了shaderImageInt64Atomics和 sparseImageInt64Atomics功能位。sparseImage*特性功能只有在启用shaderImage*位的情况下才允许使用。一些硬件很难对资源稀疏的图像进行原子运算，因此 atomic 功能被拆分，以允许稀疏图像作为驱动实现可以公开的附加功能。
VK_EXT_shader_atomic_float
此扩展允许对缓冲区、共享内存、图像和稀疏图像执行float原子操作，但只有部分操作支持原子float类型。
该扩展列出了许多功能位，可以通过*Float*Atomics 和*Float*AtomicAdd对它们进行分组 ：
*Float*Atomics功能允许对float类型使用OpAtomicStore、OpAtomicLoad和OpAtomicExchange。- 请注意，
OpAtomicCompareExchange“交换”操作不包括在内，因为该操作 SPIR-V 只支持int类型。
- 请注意，
*Float*AtomicAdd功能允许使用两个 SPIR-V 扩展操作：AtomicFloat32AddEXT和AtomicFloat64AddEXT。
其余的是支持32-bit float的功能：
shaderBufferFloat32*-缓冲区shaderSharedFloat32*- 共享内存shaderImageFloat32*-图像sparseImageFloat32*- 稀疏图像
和支持64-bit float的功能：
shaderBufferFloat64*-缓冲区shaderSharedFloat64*- 共享内存
OpenGLES的 OES_shader_image_atomic 允许imageAtomicExchange使用原子的r32f。对于移植的shader，vulkan应用程序需要检查是否支持shaderImageFloat32Atomics，以便能够在 Vulkan 中实现相当的功能。
VK_EXT_shader_atomic_float2
此扩展在VK_EXT_shader_atomic_float的基础上添加了 2 个功能：
首先，它为 buffer 和共享内存添加了16-bit floats功能 。
shaderBufferFloat16*-缓冲区shaderSharedFloat16*- 共享内存
其次，它支持了float的min和max原子操作 （ OpAtomicFMinEXT和OpAtomicFMaxEXT)，
支持16-bit float（AtomicFloat16MinMaxEXT功能）：
shaderBufferFloat16AtomicMinMax-缓冲区shaderSharedFloat16AtomicMinMax- 共享内存
支持32-bit float（AtomicFloat32MinMaxEXT功能）：
shaderBufferFloat32AtomicMinMax-缓冲区shaderSharedFloat32AtomicMinMax- 共享内存shaderImageFloat32AtomicMinMax-图像sparseImageFloat32AtomicMinMax- 稀疏图像
支持64-bit float（AtomicFloat64MinMaxEXT功能）：
shaderBufferFloat64AtomicMinMax-缓冲区shaderSharedFloat64AtomicMinMax- 共享内存