本模块内容，全部来自MetalProgrammingGuide

Metal framework支持GPU加速的3D graphic render和data-parallel computation。Metal提供一套现代的、streamlined（流式的） API，用于细粒度、low-level的控制organization（组织）、processing（处理）、submission（提交） graphics和computation command，以及对这些命令相关的associated data和资源的管理。Metal的一个主要目标是讲GPU workload调用产生的CPU消耗最小化。

本模块聊了一下Metal的相关概念：command submission模块，内存管理模块，indepndently compiled code for graphics shader and data-parallel computation function。以及详细聊了如何使用metal api来写一个app

本模块的目录如下：

Fundamental Metal Concepts描述了metal的主要feature
Command Organization and Execution Model描述了如何创建和submit command到GPU去执行
Resource Objects: Buffers and Textures描述设备内存的分配，包括GPU内存分配的buffer和texture object
Functions and Libraries描述Metal app中如何使用Metal Shading language，以及Metal shading language code如何被GPU加载和执行
Graphics Rendering: Render Command Encoder描述如何绘制3D graphics，包括如何通过多线程操作graphics operations
Data-Parallel Compute Processing: Compute Command Encoder描述如何perform data-parallel processing
Buffer and Texture Operations: Blit Command Encoder描述如何在texture和buffer之间copy数据
Metal Tools列举了可用的工具，用于帮助自定义和加速开发工作流
Metal Feature Set Tables列举了可用的feature，设计限制，以及pixel format capabilities of each metal feature set
What's New in iOS 9 and OS X 10.11描述了iOS9和OS X 10.12的新特性
What’s New in iOS 10, tvOS 10, and OS X 10.12描述了iOS10 ，tvOS 10和OS X 10.12的新特性
Tessellation描述了metal tessellation pipeline使用tessellate 啊 patch，包含了compute kernel、tessellator、post-tessellation vertex function的使用
Resource Heaps描述了如何从heap中sub-allocate resources，alias between them，以及通过fence track them

Metal Framework Reference是一个描述metal framework interface的文档合集

Metal Shading Language Specification是metal shading language的spec文档，用于metal app中的graphics shader和compute function

除此之外，在苹果开发者网站中，还有用Metal写的sample code

Fundamental Metal Concepts

Metal提供了一套single、unified programming interface and language，用于graphics和data-parallel computation工作流。Metal使得你可以将graphics和computation tasks更有效的结合在一起，而不用使用单独的api和shading languages。

Metal framework提供以下：

low-overhead interface。Metal的设计使其尽可能的消除（比如状态验证导致的）性能瓶颈。你可以通过GPU的异步操作，来通过多线程进行并行的创建和提交command。更多关于metal command submission的详细信息，参见Command Organization and Execution Model
Memory and resource management。Metal framework描述了GPU内存分配的buffer和texture object。使用特定pixel format的texture objects可倍用于texture images或者attachments。更多关于metal memory object的详细信息，参见Resource Objects: Buffers and Textures
Integrated support for both graphics and compute operations。Metal对graphics和compute operation使用相同的data structures和resources（比如buffer、texture、command queue）。同样的，metal shading language支持graphics和compute functions。metal framework支持runtime interface、graphics shaders、compute function share资源。更多关于使用metal写graphics render或者data-parallel compute operations相关的app，参考Graphics Rendering: Render Command Encoder和Data-Parallel Compute Processing: Compute Command Encoder
precompiled shaders。Metal shader可以在build app code的时候编译，然后在运行时直接加载。这种工作流使得凑得generation更好，以及debug shader code更容易。（Metal也支持shader code的runtime编译）。更多关于使用metal framework code来操作metal shader，参考Functions and Libraries。关于metal shading language，参考Metal Shading Language Specification

metal app无法在background调用metal command，因为metal app认为它已经terminated了。

本节教程就到此结束,希望大家继续阅读我之后的教程。

谢谢大家,再见!

原创技术文章，撰写不易，转载请注明出处：电子设备中的画家|王烁于 2021 年 9 月 13 日发表，原文链接(http://geekfaner.com/shineengine/blog46_MetalProgrammingGuide_1.html)