build: Add optional ccache support to cmake
[platform/upstream/Vulkan-Tools.git] / BUILD.md
1 # Build Instructions
2 This document contains the instructions for building this repository on Linux and Windows.
3
4 This repository does not contain a Vulkan-capable driver.
5 Before proceeding, it is strongly recommended that you obtain a Vulkan driver from your graphics hardware vendor
6 and install it.
7
8 ## Contributing
9
10 If you intend to contribute, the preferred work flow is for you to develop your contribution
11 in a fork of this repo in your GitHub account and then submit a pull request.
12 Please see the [CONTRIBUTING](CONTRIBUTING.md) file in this repository for more details.
13
14 ## Git the Bits
15
16 To create your local git repository:
17 ```
18 git clone https://github.com/KhronosGroup/Vulkan-LoaderAndValidationLayers
19 ```
20
21 ## Linux Build
22
23 The build process uses CMake to generate makefiles for this project.
24 The build generates the loader, layers, and tests.
25
26 This repo has been built and tested on the two most recent Ubuntu LTS versions.
27 It should be straightforward to use it on other Linux distros.
28
29 These packages are needed to build this repository:
30 ```
31 sudo apt-get install git cmake build-essential bison libx11-xcb-dev libxkbcommon-dev libmirclient-dev libwayland-dev libxrandr-dev
32 ```
33
34 Example debug build (Note that the update\_external\_sources script used below builds external tools into predefined locations. See **Loader and Validation Layer Dependencies** for more information and other options):
35 ```
36 cd Vulkan-LoaderAndValidationLayers  # cd to the root of the cloned git repository
37 ./update_external_sources.sh
38 cmake -H. -Bdbuild -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug
39 cd dbuild
40 make
41 ```
42
43 If your build system supports ccache, you can enable that via cmake option `-DUSE_CCACHE=On`
44
45 If you have installed a Vulkan driver obtained from your graphics hardware vendor, the install process should
46 have configured the driver so that the Vulkan loader can find and load it.
47
48 If you want to use the loader and layers that you have just built:
49 ```
50 export LD_LIBRARY_PATH=<path to your repository root>/dbuild/loader
51 export VK_LAYER_PATH=<path to your repository root>/dbuild/layers
52 ```
53 You can run the `vulkaninfo` application to see which driver, loader and layers are being used.
54
55 The `LoaderAndLayerInterface` document in the `loader` folder in this repository is a specification that
56 describes both how ICDs and layers should be properly
57 packaged, and how developers can point to ICDs and layers within their builds.
58
59 ### WSI Support Build Options
60 By default, the Vulkan Loader and Validation Layers are built with support for all 4 Vulkan-defined WSI display systems, Xcb, Xlib, Wayland, and Mir.  It is recommended to build these modules with support for these
61 display systems to maximize their usability across Linux platforms.
62 If it is necessary to build these modules without support for one of the display systems, the appropriate CMake option of the form BUILD_WSI_xxx_SUPPORT can be set to OFF.   See the top-level CMakeLists.txt file for more info.
63
64 ### Linux Install to System Directories
65
66 Installing the files resulting from your build to the systems directories is optional since
67 environment variables can usually be used instead to locate the binaries.
68 There are also risks with interfering with binaries installed by packages.
69 If you are certain that you would like to install your binaries to system directories,
70 you can proceed with these instructions.
71
72 Assuming that you've built the code as described above and the current directory is still `dbuild`,
73 you can execute:
74
75 ```
76 sudo make install
77 ```
78
79 This command installs files to:
80
81 * `/usr/local/include/vulkan`:  Vulkan include files
82 * `/usr/local/lib`:  Vulkan loader and layers shared objects
83 * `/usr/local/bin`:  vulkaninfo application
84 * `/usr/local/etc/vulkan/explicit_layer.d`:  Layer JSON files
85
86 You may need to run `ldconfig` in order to refresh the system loader search cache on some Linux systems.
87
88 The list of installed files appears in the build directory in a file named `install_manifest.txt`.
89 You can easily remove the installed files with:
90
91 ```
92 cat install_manifest.txt | sudo xargs rm
93 ```
94
95 You can further customize the installation location by setting additional CMake variables
96 to override their defaults.
97 For example, if you would like to install to `/tmp/build` instead of `/usr/local`, specify:
98
99 ```
100 -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/tmp/build
101 -DDEST_DIR=/tmp/build
102 ```
103
104 on your CMake command line and run `make install` as before.
105 The install step places the files in `/tmp/build`.
106
107 Using the `CMAKE_INSTALL_PREFIX` to customize the install location also modifies the
108 loader search paths to include searching for layers in the specified install location.
109 In this example, setting `CMAKE_INSTALL_PREFIX` to `/tmp/build` causes the loader to
110 search `/tmp/build/etc/vulkan/explicit_layer.d` and `/tmp/build/share/vulkan/explicit_layer.d`
111 for the layer JSON files.
112 The loader also searches the "standard" system locations of `/etc/vulkan/explicit_layer.d`
113 and `/usr/share/vulkan/explicit_layer.d` after searching the two locations under `/tmp/build`.
114
115 You can further customize the installation directories by using the CMake variables
116 `CMAKE_INSTALL_SYSCONFDIR` to rename the `etc` directory and `CMAKE_INSTALL_DATADIR`
117 to rename the `share` directory.
118
119 See the CMake documentation for more details on using these variables
120 to further customize your installation.
121
122 Also see the `LoaderAndLayerInterface` document in the `loader` folder in this repository for more
123 information about loader operation.
124
125 Note that some executables in this repository (e.g., `cube`) use the "rpath" linker directive
126 to load the Vulkan loader from the build directory, `dbuild` in this example.
127 This means that even after installing the loader to the system directories, these executables
128 still use the loader from the build directory.
129
130 ### Linux 32-bit support
131
132 Usage of this repository's contents in 32-bit Linux environments is not officially supported.
133 However, since this repository is supported on 32-bit Windows, these modules should generally
134 work on 32-bit Linux.
135
136 Here are some notes for building 32-bit targets on a 64-bit Ubuntu "reference" platform:
137
138 If not already installed, install the following 32-bit development libraries:
139
140 `gcc-multilib g++-multilib libx11-dev:i386`
141
142 This list may vary depending on your distro and which windowing systems you are building for.
143
144 Set up your environment for building 32-bit targets:
145
146 ```
147 export ASFLAGS=--32
148 export CFLAGS=-m32
149 export CXXFLAGS=-m32
150 export PKG_CONFIG_LIBDIR=/usr/lib/i386-linux-gnu
151 ```
152
153 Again, your PKG_CONFIG configuration may be different, depending on your distro.
154
155 If the libraries in the `external` directory have already been built
156 for 64-bit targets,
157 delete or "clean" this directory and rebuild it with
158 the above settings using the `update_external_sources` shell script.
159 This is required because the libraries in `external` must be built for
160 32-bit in order to be usable by the rest of the components in the repository.
161
162 Finally, rebuild the repository using `cmake` and `make`, as explained above.
163
164 ## Validation Test
165
166 The test executables can be found in the dbuild/tests directory.
167 Some of the tests that are available:
168 - vk\_layer\_validation\_tests: Test Vulkan layers.
169
170 There are also a few shell and Python scripts that run test collections (eg,
171 `run_all_tests.sh`).
172
173 ## Linux Demos
174
175 Some demos that can be found in the dbuild/demos directory are:
176 - vulkaninfo: report GPU properties
177 - cube: a textured spinning cube
178 - smoke/smoke: A "smoke" test using a more complex Vulkan demo
179
180 You can select which WSI subsystem is used to build the demos using a cmake option called DEMOS_WSI_SELECTION.
181 Supported options are XCB (default), XLIB, WAYLAND, and MIR.  Note that you must build using the corresponding BUILD_WSI_*_SUPPORT enabled at the base repo level (all SUPPORT options are ON by default).
182 For instance, creating a build that will use Xlib to build the demos, your cmake command line might look like:
183
184 cmake -H. -Bbuild -DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug -DDEMOS_WSI_SELECTION=XLIB
185
186 ## Windows System Requirements
187
188 Windows 7+ with additional required software packages:
189
190 - Microsoft Visual Studio 2013 Professional.  Note: it is possible that lesser/older versions may work, but that has not been tested.
191 - [CMake](http://www.cmake.org/download/).  Notes:
192   - Tell the installer to "Add CMake to the system PATH" environment variable.
193 - [Python 3](https://www.python.org/downloads).  Notes:
194   - Select to install the optional sub-package to add Python to the system PATH environment variable.
195   - Ensure the pip module is installed (it should be by default)
196   - Need python3.3 or later to get the Windows py.exe launcher that is used to get python3 rather than python2 if both are installed on Windows
197   - 32 bit python works
198 - [Git](http://git-scm.com/download/win).
199   - Note: If you use Cygwin, you can normally use Cygwin's "git.exe", and "update\_external\_sources.sh --no-build" does support Cygwin's git.  However, in order to use the "update\_external\_sources.bat" script, you must have this version.
200   - Tell the installer to allow it to be used for "Developer Prompt" as well as "Git Bash".
201   - Tell the installer to treat line endings "as is" (i.e. both DOS and Unix-style line endings).
202   - Install each a 32-bit and a 64-bit version, as the 64-bit installer does not install the 32-bit libraries and tools.
203 - glslang is required for demos and tests.
204   - [You can download and configure it (in a peer directory) here](https://github.com/KhronosGroup/glslang/blob/master/README.md)
205   - A windows batch file has been included that will pull and build the correct version.  Run it from Developer Command Prompt for VS2013 like so:
206     - update\_external\_sources.bat --build-glslang (Note: see **Loader and Validation Layer Dependencies** below for other options)
207
208 ## Windows Build - MSVC
209
210 Before building on Windows, you may want to modify the customize section in loader/loader.rc to so as to
211 set the version numbers and build description for your build. Doing so will set the information displayed
212 for the Properties->Details tab of the loader vulkan-1.dll file that is built.
213
214 Build all Windows targets after installing required software and cloning the Loader and Validation Layer repo as described above by completing the following steps in a "Developer Command Prompt for VS2013" window (Note that the update\_external\_sources script used below builds external tools into predefined locations. See **Loader and Validation Layer Dependencies** for more information and other options):
215 ```
216 cd Vulkan-LoaderAndValidationLayers  # cd to the root of the cloned git repository
217 update_external_sources.bat
218 build_windows_targets.bat
219 ```
220
221 At this point, you can use Windows Explorer to launch Visual Studio by double-clicking on the "VULKAN.sln" file in the \build folder.  Once Visual Studio comes up, you can select "Debug" or "Release" from a drop-down list.  You can start a build with either the menu (Build->Build Solution), or a keyboard shortcut (Ctrl+Shift+B).  As part of the build process, Python scripts will create additional Visual Studio files and projects, along with additional source files.  All of these auto-generated files are under the "build" folder.
222
223 Vulkan programs must be able to find and use the vulkan-1.dll library. Make sure it is either installed in the C:\Windows\System32 folder, or the PATH environment variable includes the folder that it is located in.
224
225 To run Vulkan programs you must tell the icd loader where to find the libraries.
226 This is described in a `LoaderAndLayerInterface` document in the `loader` folder in this repository.
227 This specification describes both how ICDs and layers should be properly
228 packaged, and how developers can point to ICDs and layers within their builds.
229
230 ### Using Cygwin Git
231
232 If you are using Cygwin git instead of win32-native git, you can use the *sh* script to sync using Cygwin's git (but not also build), then use the *bat* script to build (but not also sync).
233
234 In a cygwin shell do this:
235 ```
236 ./update_external_sources.sh --no-build
237 ```
238
239 Then in a Visual Studio Developer Command Prompt shell do this:
240 ```
241 update_external_sources.bat --no-sync
242 ```
243
244 ## Android Build
245 Install the required tools for Linux and Windows covered above, then add the following.
246 ### Android Studio
247 - Install [Android Studio 2.3](https://developer.android.com/studio/index.html) or later.
248 - From the "Welcome to Android Studio" splash screen, add the following components using Configure > SDK Manager:
249   - SDK Platforms > Android 6.0 and newer
250   - SDK Tools > Android SDK Build-Tools
251   - SDK Tools > Android SDK Platform-Tools
252   - SDK Tools > Android SDK Tools
253   - SDK Tools > Android NDK
254
255 #### Add Android specifics to environment
256
257 On Linux:
258 ```
259 export ANDROID_SDK_HOME=$HOME/Android/sdk
260 export ANDROID_NDK_HOME=$HOME/Android/sdk/ndk-bundle
261 export PATH=$ANDROID_SDK_HOME:$PATH
262 export PATH=$ANDROID_NDK_HOME:$PATH
263 export PATH=$ANDROID_SDK_HOME/build-tools/23.0.3:$PATH
264 ```
265 On Windows:
266 ```
267 set ANDROID_SDK_HOME=%LOCALAPPDATA%\Android\sdk
268 set ANDROID_NDK_HOME=%LOCALAPPDATA%\Android\sdk\ndk-bundle
269 set PATH=%LOCALAPPDATA%\Android\sdk\ndk-bundle;%PATH%
270 ```
271 On OSX:
272 ```
273 export ANDROID_SDK_HOME=$HOME/Library/Android/sdk
274 export ANDROID_NDK_HOME=$HOME/Library/Android/sdk/ndk-bundle
275 export PATH=$ANDROID_NDK_PATH:$PATH
276 export PATH=$ANDROID_SDK_HOME/build-tools/23.0.3:$PATH
277 ```
278 Note: If jarsigner is missing from your platform, you can find it in the Android Studio install.
279 ### Additional OSX System Requirements
280 Tested on OSX version 10.12.4
281
282  Setup Homebrew and components
283 - Follow instructions on [brew.sh](http://brew.sh) to get homebrew installed.
284 ```
285 /usr/bin/ruby -e "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/master/install)"
286 ```
287 - Ensure Homebrew is at the beginning of your PATH:
288 ```
289 export PATH=/usr/local/bin:$PATH
290 ```
291 - Add packages with the following (may need refinement)
292 ```
293 brew install cmake python python3 git
294 ```
295 ### Build steps for Android
296
297 There are two options for building the Android layers. One using the SPIRV tools
298 provided as part of the Android NDK or build using upstream sources.
299 To build with SPIRV tools from the NDK, remove the build-android/third_party directory created
300 by running update_external_sources_android.sh, (or never run update_external_sources_android.sh).
301 Use the following script to build everything in the repo for Android, including validation layers, tests, demos, and APK packaging:
302 This script does retrieve and use the upstream SPRIV tools.
303 ```
304 cd build-android
305 ./build_all.sh
306 ```
307 Resulting validation layer binaries will be in build-android/libs.
308 Test and demo APKs can be installed on production devices with:
309 ```
310 ./install_all.sh -s <serial number>
311 ```
312 Note that there are no equivalent scripts on Windows yet, that work needs to be completed.
313 The following per platform commands can be used for layer only builds:
314 #### Linux and OSX
315 Follow the setup steps for Linux or OSX above, then from your terminal:
316 ```
317 cd build-android
318 ./update_external_sources_android.sh
319 ./android-generate.sh
320 ndk-build -j $(sysctl -n hw.ncpu)
321 ```
322 #### Windows
323 Follow the setup steps for Windows above, then from Developer Command Prompt for VS2013:
324 ```
325 cd build-android
326 update_external_sources_android.bat
327 android-generate.bat
328 ndk-build
329 ```
330 #### Android tests
331 Use the following steps to build, install, and run the layer validation tests for Android:
332 ```
333 cd build-android
334 ./build_all.sh
335 adb install -r bin/VulkanLayerValidationTests.apk
336 adb shell am start com.example.VulkanLayerValidationTests/android.app.NativeActivity
337 ```
338 Alternatively, you can use the test_APK script to install and run the layer validation tests:
339 ```
340 test_APK.sh -s <serial number> -p <plaform name> -f <gtest_filter>
341 ```
342 #### Android demos
343 Use the following steps to build, install, and run Cube and Smoke for Android:
344 ```
345 cd build-android
346 ./build_all.sh
347 adb install -r ../demos/android/cube/bin/cube.apk
348 adb shell am start com.example.Cube/android.app.NativeActivity
349 ```
350 To build, install, and run Cube with validation layers, first build layers using steps above, then run:
351 ```
352 cd build-android
353 ./build_all.sh
354 adb install -r ../demos/android/cube-with-layers/bin/cube-with-layers.apk
355 adb shell am start com.example.CubeWithLayers/android.app.NativeActivity
356 adb shell am start -a android.intent.action.MAIN -c android-intent.category.LAUNCH -n com.example.CubeWithLayers/android.app.NativeActivity --es args "--validate"
357 ```
358 vkjson_info for Android is built as an executable for devices with root access.
359
360 To use, simply push it to the device and run it:
361 ```
362 ./build_all.sh
363 adb push obj/local/<abi>/vkjson_info /data/tmp/
364 adb shell /data/tmp/vkjson_info
365 ```
366 The resulting json file will be found in:
367 ```
368 /sdcard/Android/<device_name>.json
369 ```
370 To build, install, and run the Smoke demo for Android, run the following, and any
371 prompts that come back from the script:
372 ```
373 ./update_external_sources.sh --glslang
374 cd demos/smoke/android
375 export ANDROID_SDK_HOME=<path to Android/Sdk>
376 export ANDROID_NDK_HOME=<path to Android/Sdk/ndk-bundle>
377 ./build-and-install
378 adb shell am start -a android.intent.action.MAIN -c android-intent.category.LAUNCH -n com.example.Smoke/android.app.NativeActivity --es args "--validate"
379 ```
380
381 ## Ninja Builds - All Platforms
382 The [Qt Creator IDE](https://qt.io/download-open-source/#section-2) can open a root CMakeList.txt as a project directly, and it provides tools within Creator to configure and generate Vulkan SDK build files for one to many targets concurrently, resolving configuration issues as needed. Alternatively, when invoking CMake use the -G Codeblocks Ninja option to generate Ninja build files to be used as project files for QtCreator
383
384 - Follow the steps defined elsewhere for the OS using the update\_external\_sources script or as shown in **Loader and Validation Layer Dependencies** below
385 - Open, configure, and build the gslang and spirv-tools CMakeList.txt files
386 - Then do the same with the Vulkan-LoaderAndValidationLayers CMakeList.txt file.
387 - In order to debug with QtCreator, a [Microsoft WDK: eg WDK 10](http://go.microsoft.com/fwlink/p/?LinkId=526733) is required. Note that installing the WDK breaks the MSVC vcvarsall.bat build scripts provided by MSVC, requiring that the LIB, INCLUDE, and PATH env variables be set to the WDK paths by some other means
388
389 ## Loader and Validation Layer Dependencies
390 gslang and SPIRV-Tools repos are required to build and run Loader and Validation Layer components. They are not git sub-modules of Vulkan-LoaderAndValidationLayers but Vulkan-LoaderAndValidationLayers is linked to specific revisions of gslang and spirv-tools. These can be automatically cloned and built to predefined locations with the update\_external\_sources scripts. If a custom configuration is required, do the following steps:
391
392 1) clone the repos:
393
394     git clone https://github.com/KhronosGroup/glslang.git
395     git clone https://github.com/KhronosGroup/SPIRV-Tools.git
396
397
398 2) checkout the correct version of each tree based on the contents of the glslang\_revision and spirv-tools\_revision files at the root of the Vulkan-LoaderAndValidationLayers tree (do the same anytime that Vulkan-LoaderAndValidationLayers is updated from remote)
399
400 _on windows_
401
402     git checkout < [path to Vulkan-LoaderAndValidationLayers]\glslang_revision [in glslang repo]
403         git checkout < [path to Vulkan-LoaderAndValidationLayers]\spirv-tools_revision[in spriv-tools repo]
404
405 *non windows*
406
407     git checkout `cat [path to Vulkan-LoaderAndValidationLayers]\glslang_revision` [in glslang repo]
408         git checkout `cat [path to Vulkan-LoaderAndValidationLayers]\spirv-tools_revision` [in spriv-tools repo]
409
410 3) Configure the gslang and spirv-tools source trees with cmake and build them with your IDE of choice
411
412 4) Enable the CUSTOM\_GSLANG\_BIN\_PATH and CUSTOM\_SPIRV\_TOOLS\_BIN\_PATH options in the Vulkan-LoaderAndValidationLayers cmake configuration and point the GSLANG\_BINARY\_PATH and SPIRV\_TOOLS\_BINARY\_PATH variables to the correct location
413
414 5) If building on Windows with MSVC, set DISABLE\_BUILDTGT\_DIR\_DECORATION to _On_. If building on Windows, but without MSVC set DISABLE\_BUILD\_PATH\_DECORATION to _On_
415
416 ## Optional software packages:
417
418 - [Cygwin for windows](https://www.cygwin.com/).  Notes:
419   - Cygwin provides some Linux-like tools, which are valuable for obtaining the source code, and running CMake.
420     Especially valuable are the BASH shell and git packages.
421   - If you don't want to use Cygwin, there are other shells and environments that can be used.
422     You can also use a Git package that doesn't come from Cygwin.
423
424 - [Ninja on all platforms](https://github.com/ninja-build/ninja/releases). [The Ninja-build project](ninja-build.org). [Ninja Users Manual](ninja-build.org/manual.html) 
425
426 - [QtCreator as IDE for CMake builds on all platforms](https://qt.io/download-open-source/#section-2)