Quelle  lib.rs   Sprache: unbekannt

//! A cross-platform unsafe graphics abstraction.
//!
//! This crate defines a set of traits abstracting over modern graphics APIs,
//! with implementations ("backends") for Vulkan, Metal, Direct3D, and GL.
//!
//! `wgpu-hal` is a spiritual successor to
//! [gfx-hal](https://github.com/gfx-rs/gfx), but with reduced scope, and
//! oriented towards WebGPU implementation goals. It has no overhead for
//! validation or tracking, and the API translation overhead is kept to the bare
//! minimum by the design of WebGPU. This API can be used for resource-demanding
//! applications and engines.
//!
//! The `wgpu-hal` crate's main design choices:
//!
//! - Our traits are meant to be *portable*: proper use
//!   should get equivalent results regardless of the backend.
//!
//! - Our traits' contracts are *unsafe*: implementations perform minimal
//!   validation, if any, and incorrect use will often cause undefined behavior.
//!   This allows us to minimize the overhead we impose over the underlying
//!   graphics system. If you need safety, the [`wgpu-core`] crate provides a
//!   safe API for driving `wgpu-hal`, implementing all necessary validation,
//!   resource state tracking, and so on. (Note that `wgpu-core` is designed for
//!   use via FFI; the [`wgpu`] crate provides more idiomatic Rust bindings for
//!   `wgpu-core`.) Or, you can do your own validation.
//!
//! - In the same vein, returned errors *only cover cases the user can't
//!   anticipate*, like running out of memory or losing the device. Any errors
//!   that the user could reasonably anticipate are their responsibility to
//!   avoid. For example, `wgpu-hal` returns no error for mapping a buffer that's
//!   not mappable: as the buffer creator, the user should already know if they
//!   can map it.
//!
//! - We use *static dispatch*. The traits are not
//!   generally object-safe. You must select a specific backend type
//!   like [`vulkan::Api`] or [`metal::Api`], and then use that
//!   according to the main traits, or call backend-specific methods.
//!
//! - We use *idiomatic Rust parameter passing*,
//!   taking objects by reference, returning them by value, and so on,
//!   unlike `wgpu-core`, which refers to objects by ID.
//!
//! - We map buffer contents *persistently*. This means that the buffer can
//!   remain mapped on the CPU while the GPU reads or writes to it. You must
//!   explicitly indicate when data might need to be transferred between CPU and
//!   GPU, if [`Device::map_buffer`] indicates that this is necessary.
//!
//! - You must record *explicit barriers* between different usages of a
//!   resource. For example, if a buffer is written to by a compute
//!   shader, and then used as and index buffer to a draw call, you
//!   must use [`CommandEncoder::transition_buffers`] between those two
//!   operations.
//!
//! - Pipeline layouts are *explicitly specified* when setting bind groups.
//!   Incompatible layouts disturb groups bound at higher indices.
//!
//! - The API *accepts collections as iterators*, to avoid forcing the user to
//!   store data in particular containers. The implementation doesn't guarantee
//!   that any of the iterators are drained, unless stated otherwise by the
//!   function documentation. For this reason, we recommend that iterators don't
//!   do any mutating work.
//!
//! Unfortunately, `wgpu-hal`'s safety requirements are not fully documented.
//! Ideally, all trait methods would have doc comments setting out the
//! requirements users must meet to ensure correct and portable behavior. If you
//! are aware of a specific requirement that a backend imposes that is not
//! ensured by the traits' documented rules, please file an issue. Or, if you are
//! a capable technical writer, please file a pull request!
//!
//! [`wgpu-core`]: https://crates.io/crates/wgpu-core
//! [`wgpu`]: https://crates.io/crates/wgpu
//! [`vulkan::Api`]: vulkan/struct.Api.html
//! [`metal::Api`]: metal/struct.Api.html
//!
//! ## Primary backends
//!
//! The `wgpu-hal` crate has full-featured backends implemented on the following
//! platform graphics APIs:
//!
//! - Vulkan, available on Linux, Android, and Windows, using the [`ash`] crate's
//!   Vulkan bindings. It's also available on macOS, if you install [MoltenVK].
//!
//! - Metal on macOS, using the [`metal`] crate's bindings.
//!
//! - Direct3D 12 on Windows, using the [`windows`] crate's bindings.
//!
//! [`ash`]: https://crates.io/crates/ash
//! [MoltenVK]: https://github.com/KhronosGroup/MoltenVK
//! [`metal`]: https://crates.io/crates/metal
//! [`windows`]: https://crates.io/crates/windows
//!
//! ## Secondary backends
//!
//! The `wgpu-hal` crate has a partial implementation based on the following
//! platform graphics API:
//!
//! - The GL backend is available anywhere OpenGL, OpenGL ES, or WebGL are
//!   available. See the [`gles`] module documentation for details.
//!
//! [`gles`]: gles/index.html
//!
//! You can see what capabilities an adapter is missing by checking the
//! [`DownlevelCapabilities`][tdc] in [`ExposedAdapter::capabilities`], available
//! from [`Instance::enumerate_adapters`].
//!
//! The API is generally designed to fit the primary backends better than the
//! secondary backends, so the latter may impose more overhead.
//!
//! [tdc]: wgt::DownlevelCapabilities
//!
//! ## Traits
//!
//! The `wgpu-hal` crate defines a handful of traits that together
//! represent a cross-platform abstraction for modern GPU APIs.
//!
//! - The [`Api`] trait represents a `wgpu-hal` backend. It has no methods of its
//!   own, only a collection of associated types.
//!
//! - [`Api::Instance`] implements the [`Instance`] trait. [`Instance::init`]
//!   creates an instance value, which you can use to enumerate the adapters
//!   available on the system. For example, [`vulkan::Api::Instance::init`][Ii]
//!   returns an instance that can enumerate the Vulkan physical devices on your
//!   system.
//!
//! - [`Api::Adapter`] implements the [`Adapter`] trait, representing a
//!   particular device from a particular backend. For example, a Vulkan instance
//!   might have a Lavapipe software adapter and a GPU-based adapter.
//!
//! - [`Api::Device`] implements the [`Device`] trait, representing an active
//!   link to a device. You get a device value by calling [`Adapter::open`], and
//!   then use it to create buffers, textures, shader modules, and so on.
//!
//! - [`Api::Queue`] implements the [`Queue`] trait, which you use to submit
//!   command buffers to a given device.
//!
//! - [`Api::CommandEncoder`] implements the [`CommandEncoder`] trait, which you
//!   use to build buffers of commands to submit to a queue. This has all the
//!   methods for drawing and running compute shaders, which is presumably what
//!   you're here for.
//!
//! - [`Api::Surface`] implements the [`Surface`] trait, which represents a
//!   swapchain for presenting images on the screen, via interaction with the
//!   system's window manager.
//!
//! The [`Api`] trait has various other associated types like [`Api::Buffer`] and
//! [`Api::Texture`] that represent resources the rest of the interface can
//! operate on, but these generally do not have their own traits.
//!
//! [Ii]: Instance::init
//!
//! ## Validation is the calling code's responsibility, not `wgpu-hal`'s
//!
//! As much as possible, `wgpu-hal` traits place the burden of validation,
//! resource tracking, and state tracking on the caller, not on the trait
//! implementations themselves. Anything which can reasonably be handled in
//! backend-independent code should be. A `wgpu_hal` backend's sole obligation is
//! to provide portable behavior, and report conditions that the calling code
//! can't reasonably anticipate, like device loss or running out of memory.
//!
//! The `wgpu` crate collection is intended for use in security-sensitive
//! applications, like web browsers, where the API is available to untrusted
//! code. This means that `wgpu-core`'s validation is not simply a service to
//! developers, to be provided opportunistically when the performance costs are
//! acceptable and the necessary data is ready at hand. Rather, `wgpu-core`'s
//! validation must be exhaustive, to ensure that even malicious content cannot
//! provoke and exploit undefined behavior in the platform's graphics API.
//!
//! Because graphics APIs' requirements are complex, the only practical way for
//! `wgpu` to provide exhaustive validation is to comprehensively track the
//! lifetime and state of all the resources in the system. Implementing this
//! separately for each backend is infeasible; effort would be better spent
//! making the cross-platform validation in `wgpu-core` legible and trustworthy.
//! Fortunately, the requirements are largely similar across the various
//! platforms, so cross-platform validation is practical.
//!
//! Some backends have specific requirements that aren't practical to foist off
//! on the `wgpu-hal` user. For example, properly managing macOS Objective-C or
//! Microsoft COM reference counts is best handled by using appropriate pointer
//! types within the backend.
//!
//! A desire for "defense in depth" may suggest performing additional validation
//! in `wgpu-hal` when the opportunity arises, but this must be done with
//! caution. Even experienced contributors infer the expectations their changes
//! must meet by considering not just requirements made explicit in types, tests,
//! assertions, and comments, but also those implicit in the surrounding code.
//! When one sees validation or state-tracking code in `wgpu-hal`, it is tempting
//! to conclude, "Oh, `wgpu-hal` checks for this, so `wgpu-core` needn't worry
//! about it - that would be redundant!" The responsibility for exhaustive
//! validation always rests with `wgpu-core`, regardless of what may or may not
//! be checked in `wgpu-hal`.
//!
//! To this end, any "defense in depth" validation that does appear in `wgpu-hal`
//! for requirements that `wgpu-core` should have enforced should report failure
//! via the `unreachable!` macro, because problems detected at this stage always
//! indicate a bug in `wgpu-core`.
//!
//! ## Debugging
//!
//! Most of the information on the wiki [Debugging wgpu Applications][wiki-debug]
//! page still applies to this API, with the exception of API tracing/replay
//! functionality, which is only available in `wgpu-core`.
//!
//! [wiki-debug]: https://github.com/gfx-rs/wgpu/wiki/Debugging-wgpu-Applications

#![cfg_attr(docsrs, feature(doc_cfg, doc_auto_cfg))]
#![allow(
    // this happens on the GL backend, where it is both thread safe and non-thread safe in the same code.
    clippy::arc_with_non_send_sync,
    // We don't use syntax sugar where it's not necessary.
    clippy::match_like_matches_macro,
    // Redundant matching is more explicit.
    clippy::redundant_pattern_matching,
    // Explicit lifetimes are often easier to reason about.
    clippy::needless_lifetimes,
    // No need for defaults in the internal types.
    clippy::new_without_default,
    // Matches are good and extendable, no need to make an exception here.
    clippy::single_match,
    // Push commands are more regular than macros.
    clippy::vec_init_then_push,
    // We unsafe impl `Send` for a reason.
    clippy::non_send_fields_in_send_ty,
    // TODO!
    clippy::missing_safety_doc,
    // It gets in the way a lot and does not prevent bugs in practice.
    clippy::pattern_type_mismatch,
)]
#![warn(
    clippy::ptr_as_ptr,
    trivial_casts,
    trivial_numeric_casts,
    unsafe_op_in_unsafe_fn,
    unused_extern_crates,
    unused_qualifications
)]

/// DirectX12 API internals.
#[cfg(dx12)]
pub mod dx12;
/// A dummy API implementation.
pub mod empty;
/// GLES API internals.
#[cfg(gles)]
pub mod gles;
/// Metal API internals.
#[cfg(metal)]
pub mod metal;
/// Vulkan API internals.
#[cfg(vulkan)]
pub mod vulkan;

pub mod auxil;
pub mod api {
    #[cfg(dx12)]
    pub use super::dx12::Api as Dx12;
    pub use super::empty::Api as Empty;
    #[cfg(gles)]
    pub use super::gles::Api as Gles;
    #[cfg(metal)]
    pub use super::metal::Api as Metal;
    #[cfg(vulkan)]
    pub use super::vulkan::Api as Vulkan;
}

mod dynamic;

pub(crate) use dynamic::impl_dyn_resource;
pub use dynamic::{
    DynAccelerationStructure, DynAcquiredSurfaceTexture, DynAdapter, DynBindGroup,
    DynBindGroupLayout, DynBuffer, DynCommandBuffer, DynCommandEncoder, DynComputePipeline,
    DynDevice, DynExposedAdapter, DynFence, DynInstance, DynOpenDevice, DynPipelineCache,
    DynPipelineLayout, DynQuerySet, DynQueue, DynRenderPipeline, DynResource, DynSampler,
    DynShaderModule, DynSurface, DynSurfaceTexture, DynTexture, DynTextureView,
};

use std::{
    borrow::{Borrow, Cow},
    fmt,
    num::NonZeroU32,
    ops::{Range, RangeInclusive},
    ptr::NonNull,
    sync::Arc,
};

use bitflags::bitflags;
use parking_lot::Mutex;
use thiserror::Error;
use wgt::WasmNotSendSync;

// - Vertex + Fragment
// - Compute
pub const MAX_CONCURRENT_SHADER_STAGES: usize = 2;
pub const MAX_ANISOTROPY: u8 = 16;
pub const MAX_BIND_GROUPS: usize = 8;
pub const MAX_VERTEX_BUFFERS: usize = 16;
pub const MAX_COLOR_ATTACHMENTS: usize = 8;
pub const MAX_MIP_LEVELS: u32 = 16;
/// Size of a single occlusion/timestamp query, when copied into a buffer, in bytes.
pub const QUERY_SIZE: wgt::BufferAddress = 8;

pub type Label<'a> = Option<&'a str>;
pub type MemoryRange = Range<wgt::BufferAddress>;
pub type FenceValue = u64;
pub type AtomicFenceValue = std::sync::atomic::AtomicU64;

/// A callback to signal that wgpu is no longer using a resource.
#[cfg(any(gles, vulkan))]
pub type DropCallback = Box<dyn FnOnce() + Send + Sync + 'static>;

#[cfg(any(gles, vulkan))]
pub struct DropGuard {
    callback: Option<DropCallback>,
}

#[cfg(all(any(gles, vulkan), any(native, Emscripten)))]
impl DropGuard {
    fn from_option(callback: Option<DropCallback>) -> Option<Self> {
        callback.map(|callback| Self {
            callback: Some(callback),
        })
    }
}

#[cfg(any(gles, vulkan))]
impl Drop for DropGuard {
    fn drop(&mut self) {
        if let Some(cb) = self.callback.take() {
            (cb)();
        }
    }
}

#[cfg(any(gles, vulkan))]
impl fmt::Debug for DropGuard {
    fn fmt(&self, f: &mut fmt::Formatter<'_>) -> fmt::Result {
        f.debug_struct("DropGuard").finish()
    }
}

#[derive(Clone, Debug, PartialEq, Eq, Error)]
pub enum DeviceError {
    #[error("Out of memory")]
    OutOfMemory,
    #[error("Device is lost")]
    Lost,
    #[error("Creation of a resource failed for a reason other than running out of memory.")]
    ResourceCreationFailed,
    #[error("Unexpected error variant (driver implementation is at fault)")]
    Unexpected,
}

#[allow(dead_code)] // may be unused on some platforms
#[cold]
fn hal_usage_error<T: fmt::Display>(txt: T) -> ! {
    panic!("wgpu-hal invariant was violated (usage error): {txt}")
}

#[allow(dead_code)] // may be unused on some platforms
#[cold]
fn hal_internal_error<T: fmt::Display>(txt: T) -> ! {
    panic!("wgpu-hal ran into a preventable internal error: {txt}")
}

#[derive(Clone, Debug, Eq, PartialEq, Error)]
pub enum ShaderError {
    #[error("Compilation failed: {0:?}")]
    Compilation(String),
    #[error(transparent)]
    Device(#[from] DeviceError),
}

#[derive(Clone, Debug, Eq, PartialEq, Error)]
pub enum PipelineError {
    #[error("Linkage failed for stage {0:?}: {1}")]
    Linkage(wgt::ShaderStages, String),
    #[error("Entry point for stage {0:?} is invalid")]
    EntryPoint(naga::ShaderStage),
    #[error(transparent)]
    Device(#[from] DeviceError),
    #[error("Pipeline constant error for stage {0:?}: {1}")]
    PipelineConstants(wgt::ShaderStages, String),
}

#[derive(Clone, Debug, Eq, PartialEq, Error)]
pub enum PipelineCacheError {
    #[error(transparent)]
    Device(#[from] DeviceError),
}

#[derive(Clone, Debug, Eq, PartialEq, Error)]
pub enum SurfaceError {
    #[error("Surface is lost")]
    Lost,
    #[error("Surface is outdated, needs to be re-created")]
    Outdated,
    #[error(transparent)]
    Device(#[from] DeviceError),
    #[error("Other reason: {0}")]
    Other(&'static str),
}

/// Error occurring while trying to create an instance, or create a surface from an instance;
/// typically relating to the state of the underlying graphics API or hardware.
#[derive(Clone, Debug, Error)]
#[error("{message}")]
pub struct InstanceError {
    /// These errors are very platform specific, so do not attempt to encode them as an enum.
    ///
    /// This message should describe the problem in sufficient detail to be useful for a
    /// user-to-developer “why won't this work on my machine” bug report, and otherwise follow
    /// <https://rust-lang.github.io/api-guidelines/interoperability.html#error-types-are-meaningful-and-well-behaved-c-good-err>.
    message: String,

    /// Underlying error value, if any is available.
    #[source]
    source: Option<Arc<dyn std::error::Error + Send + Sync + 'static>>,
}

impl InstanceError {
    #[allow(dead_code)] // may be unused on some platforms
    pub(crate) fn new(message: String) -> Self {
        Self {
            message,
            source: None,
        }
    }
    #[allow(dead_code)] // may be unused on some platforms
    pub(crate) fn with_source(
        message: String,
        source: impl std::error::Error + Send + Sync + 'static,
    ) -> Self {
        Self {
            message,
            source: Some(Arc::new(source)),
        }
    }
}

pub trait Api: Clone + fmt::Debug + Sized {
    type Instance: DynInstance + Instance<A = Self>;
    type Surface: DynSurface + Surface<A = Self>;
    type Adapter: DynAdapter + Adapter<A = Self>;
    type Device: DynDevice + Device<A = Self>;

    type Queue: DynQueue + Queue<A = Self>;
    type CommandEncoder: DynCommandEncoder + CommandEncoder<A = Self>;

    /// This API's command buffer type.
    ///
    /// The only thing you can do with `CommandBuffer`s is build them
    /// with a [`CommandEncoder`] and then pass them to
    /// [`Queue::submit`] for execution, or destroy them by passing
    /// them to [`CommandEncoder::reset_all`].
    ///
    /// [`CommandEncoder`]: Api::CommandEncoder
    type CommandBuffer: DynCommandBuffer;

    type Buffer: DynBuffer;
    type Texture: DynTexture;
    type SurfaceTexture: DynSurfaceTexture + Borrow<Self::Texture>;
    type TextureView: DynTextureView;
    type Sampler: DynSampler;
    type QuerySet: DynQuerySet;

    /// A value you can block on to wait for something to finish.
    ///
    /// A `Fence` holds a monotonically increasing [`FenceValue`]. You can call
    /// [`Device::wait`] to block until a fence reaches or passes a value you
    /// choose. [`Queue::submit`] can take a `Fence` and a [`FenceValue`] to
    /// store in it when the submitted work is complete.
    ///
    /// Attempting to set a fence to a value less than its current value has no
    /// effect.
    ///
    /// Waiting on a fence returns as soon as the fence reaches *or passes* the
    /// requested value. This implies that, in order to reliably determine when
    /// an operation has completed, operations must finish in order of
    /// increasing fence values: if a higher-valued operation were to finish
    /// before a lower-valued operation, then waiting for the fence to reach the
    /// lower value could return before the lower-valued operation has actually
    /// finished.
    type Fence: DynFence;

    type BindGroupLayout: DynBindGroupLayout;
    type BindGroup: DynBindGroup;
    type PipelineLayout: DynPipelineLayout;
    type ShaderModule: DynShaderModule;
    type RenderPipeline: DynRenderPipeline;
    type ComputePipeline: DynComputePipeline;
    type PipelineCache: DynPipelineCache;

    type AccelerationStructure: DynAccelerationStructure + 'static;
}

pub trait Instance: Sized + WasmNotSendSync {
    type A: Api;

    unsafe fn init(desc: &InstanceDescriptor) -> Result<Self, InstanceError>;
    unsafe fn create_surface(
        &self,
        display_handle: raw_window_handle::RawDisplayHandle,
        window_handle: raw_window_handle::RawWindowHandle,
    ) -> Result<<Self::A as Api>::Surface, InstanceError>;
    /// `surface_hint` is only used by the GLES backend targeting WebGL2
    unsafe fn enumerate_adapters(
        &self,
        surface_hint: Option<&<Self::A as Api>::Surface>,
    ) -> Vec<ExposedAdapter<Self::A>>;
}

pub trait Surface: WasmNotSendSync {
    type A: Api;

    /// Configure `self` to use `device`.
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// - All GPU work using `self` must have been completed.
    /// - All [`AcquiredSurfaceTexture`]s must have been destroyed.
    /// - All [`Api::TextureView`]s derived from the [`AcquiredSurfaceTexture`]s must have been destroyed.
    /// - The surface `self` must not currently be configured to use any other [`Device`].
    unsafe fn configure(
        &self,
        device: &<Self::A as Api>::Device,
        config: &SurfaceConfiguration,
    ) -> Result<(), SurfaceError>;

    /// Unconfigure `self` on `device`.
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// - All GPU work that uses `surface` must have been completed.
    /// - All [`AcquiredSurfaceTexture`]s must have been destroyed.
    /// - All [`Api::TextureView`]s derived from the [`AcquiredSurfaceTexture`]s must have been destroyed.
    /// - The surface `self` must have been configured on `device`.
    unsafe fn unconfigure(&self, device: &<Self::A as Api>::Device);

    /// Return the next texture to be presented by `self`, for the caller to draw on.
    ///
    /// On success, return an [`AcquiredSurfaceTexture`] representing the
    /// texture into which the caller should draw the image to be displayed on
    /// `self`.
    ///
    /// If `timeout` elapses before `self` has a texture ready to be acquired,
    /// return `Ok(None)`. If `timeout` is `None`, wait indefinitely, with no
    /// timeout.
    ///
    /// # Using an [`AcquiredSurfaceTexture`]
    ///
    /// On success, this function returns an [`AcquiredSurfaceTexture`] whose
    /// [`texture`] field is a [`SurfaceTexture`] from which the caller can
    /// [`borrow`] a [`Texture`] to draw on. The [`AcquiredSurfaceTexture`] also
    /// carries some metadata about that [`SurfaceTexture`].
    ///
    /// All calls to [`Queue::submit`] that draw on that [`Texture`] must also
    /// include the [`SurfaceTexture`] in the `surface_textures` argument.
    ///
    /// When you are done drawing on the texture, you can display it on `self`
    /// by passing the [`SurfaceTexture`] and `self` to [`Queue::present`].
    ///
    /// If you do not wish to display the texture, you must pass the
    /// [`SurfaceTexture`] to [`self.discard_texture`], so that it can be reused
    /// by future acquisitions.
    ///
    /// # Portability
    ///
    /// Some backends can't support a timeout when acquiring a texture. On these
    /// backends, `timeout` is ignored.
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// - The surface `self` must currently be configured on some [`Device`].
    ///
    /// - The `fence` argument must be the same [`Fence`] passed to all calls to
    ///   [`Queue::submit`] that used [`Texture`]s acquired from this surface.
    ///
    /// - You may only have one texture acquired from `self` at a time. When
    ///   `acquire_texture` returns `Ok(Some(ast))`, you must pass the returned
    ///   [`SurfaceTexture`] `ast.texture` to either [`Queue::present`] or
    ///   [`Surface::discard_texture`] before calling `acquire_texture` again.
    ///
    /// [`texture`]: AcquiredSurfaceTexture::texture
    /// [`SurfaceTexture`]: Api::SurfaceTexture
    /// [`borrow`]: std::borrow::Borrow::borrow
    /// [`Texture`]: Api::Texture
    /// [`Fence`]: Api::Fence
    /// [`self.discard_texture`]: Surface::discard_texture
    unsafe fn acquire_texture(
        &self,
        timeout: Option<std::time::Duration>,
        fence: &<Self::A as Api>::Fence,
    ) -> Result<Option<AcquiredSurfaceTexture<Self::A>>, SurfaceError>;

    /// Relinquish an acquired texture without presenting it.
    ///
    /// After this call, the texture underlying [`SurfaceTexture`] may be
    /// returned by subsequent calls to [`self.acquire_texture`].
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// - The surface `self` must currently be configured on some [`Device`].
    ///
    /// - `texture` must be a [`SurfaceTexture`] returned by a call to
    ///   [`self.acquire_texture`] that has not yet been passed to
    ///   [`Queue::present`].
    ///
    /// [`SurfaceTexture`]: Api::SurfaceTexture
    /// [`self.acquire_texture`]: Surface::acquire_texture
    unsafe fn discard_texture(&self, texture: <Self::A as Api>::SurfaceTexture);
}

pub trait Adapter: WasmNotSendSync {
    type A: Api;

    unsafe fn open(
        &self,
        features: wgt::Features,
        limits: &wgt::Limits,
        memory_hints: &wgt::MemoryHints,
    ) -> Result<OpenDevice<Self::A>, DeviceError>;

    /// Return the set of supported capabilities for a texture format.
    unsafe fn texture_format_capabilities(
        &self,
        format: wgt::TextureFormat,
    ) -> TextureFormatCapabilities;

    /// Returns the capabilities of working with a specified surface.
    ///
    /// `None` means presentation is not supported for it.
    unsafe fn surface_capabilities(
        &self,
        surface: &<Self::A as Api>::Surface,
    ) -> Option<SurfaceCapabilities>;

    /// Creates a [`PresentationTimestamp`] using the adapter's WSI.
    ///
    /// [`PresentationTimestamp`]: wgt::PresentationTimestamp
    unsafe fn get_presentation_timestamp(&self) -> wgt::PresentationTimestamp;
}

/// A connection to a GPU and a pool of resources to use with it.
///
/// A `wgpu-hal` `Device` represents an open connection to a specific graphics
/// processor, controlled via the backend [`Device::A`]. A `Device` is mostly
/// used for creating resources. Each `Device` has an associated [`Queue`] used
/// for command submission.
///
/// On Vulkan a `Device` corresponds to a logical device ([`VkDevice`]). Other
/// backends don't have an exact analog: for example, [`ID3D12Device`]s and
/// [`MTLDevice`]s are owned by the backends' [`wgpu_hal::Adapter`]
/// implementations, and shared by all [`wgpu_hal::Device`]s created from that
/// `Adapter`.
///
/// A `Device`'s life cycle is generally:
///
/// 1)  Obtain a `Device` and its associated [`Queue`] by calling
///     [`Adapter::open`].
///
///     Alternatively, the backend-specific types that implement [`Adapter`] often
///     have methods for creating a `wgpu-hal` `Device` from a platform-specific
///     handle. For example, [`vulkan::Adapter::device_from_raw`] can create a
///     [`vulkan::Device`] from an [`ash::Device`].
///
/// 1)  Create resources to use on the device by calling methods like
///     [`Device::create_texture`] or [`Device::create_shader_module`].
///
/// 1)  Call [`Device::create_command_encoder`] to obtain a [`CommandEncoder`],
///     which you can use to build [`CommandBuffer`]s holding commands to be
///     executed on the GPU.
///
/// 1)  Call [`Queue::submit`] on the `Device`'s associated [`Queue`] to submit
///     [`CommandBuffer`]s for execution on the GPU. If needed, call
///     [`Device::wait`] to wait for them to finish execution.
///
/// 1)  Free resources with methods like [`Device::destroy_texture`] or
///     [`Device::destroy_shader_module`].
///
/// 1)  Drop the device.
///
/// [`vkDevice`]: https://registry.khronos.org/vulkan/specs/1.3-extensions/html/vkspec.html#VkDevice
/// [`ID3D12Device`]: https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/d3d12/nn-d3d12-id3d12device
/// [`MTLDevice`]: https://developer.apple.com/documentation/metal/mtldevice
/// [`wgpu_hal::Adapter`]: Adapter
/// [`wgpu_hal::Device`]: Device
/// [`vulkan::Adapter::device_from_raw`]: vulkan/struct.Adapter.html#method.device_from_raw
/// [`vulkan::Device`]: vulkan/struct.Device.html
/// [`ash::Device`]: https://docs.rs/ash/latest/ash/struct.Device.html
/// [`CommandBuffer`]: Api::CommandBuffer
///
/// # Safety
///
/// As with other `wgpu-hal` APIs, [validation] is the caller's
/// responsibility. Here are the general requirements for all `Device`
/// methods:
///
/// - Any resource passed to a `Device` method must have been created by that
///   `Device`. For example, a [`Texture`] passed to [`Device::destroy_texture`] must
///   have been created with the `Device` passed as `self`.
///
/// - Resources may not be destroyed if they are used by any submitted command
///   buffers that have not yet finished execution.
///
/// [validation]: index.html#validation-is-the-calling-codes-responsibility-not-wgpu-hals
/// [`Texture`]: Api::Texture
pub trait Device: WasmNotSendSync {
    type A: Api;

    /// Creates a new buffer.
    ///
    /// The initial usage is `BufferUses::empty()`.
    unsafe fn create_buffer(
        &self,
        desc: &BufferDescriptor,
    ) -> Result<<Self::A as Api>::Buffer, DeviceError>;

    /// Free `buffer` and any GPU resources it owns.
    ///
    /// Note that backends are allowed to allocate GPU memory for buffers from
    /// allocation pools, and this call is permitted to simply return `buffer`'s
    /// storage to that pool, without making it available to other applications.
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// - The given `buffer` must not currently be mapped.
    unsafe fn destroy_buffer(&self, buffer: <Self::A as Api>::Buffer);

    /// A hook for when a wgpu-core buffer is created from a raw wgpu-hal buffer.
    unsafe fn add_raw_buffer(&self, buffer: &<Self::A as Api>::Buffer);

    /// Return a pointer to CPU memory mapping the contents of `buffer`.
    ///
    /// Buffer mappings are persistent: the buffer may remain mapped on the CPU
    /// while the GPU reads or writes to it. (Note that `wgpu_core` does not use
    /// this feature: when a `wgpu_core::Buffer` is unmapped, the underlying
    /// `wgpu_hal` buffer is also unmapped.)
    ///
    /// If this function returns `Ok(mapping)`, then:
    ///
    /// - `mapping.ptr` is the CPU address of the start of the mapped memory.
    ///
    /// - If `mapping.is_coherent` is `true`, then CPU writes to the mapped
    ///   memory are immediately visible on the GPU, and vice versa.
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// - The given `buffer` must have been created with the [`MAP_READ`] or
    ///   [`MAP_WRITE`] flags set in [`BufferDescriptor::usage`].
    ///
    /// - The given `range` must fall within the size of `buffer`.
    ///
    /// - The caller must avoid data races between the CPU and the GPU. A data
    ///   race is any pair of accesses to a particular byte, one of which is a
    ///   write, that are not ordered with respect to each other by some sort of
    ///   synchronization operation.
    ///
    /// - If this function returns `Ok(mapping)` and `mapping.is_coherent` is
    ///   `false`, then:
    ///
    ///   - Every CPU write to a mapped byte followed by a GPU read of that byte
    ///     must have at least one call to [`Device::flush_mapped_ranges`]
    ///     covering that byte that occurs between those two accesses.
    ///
    ///   - Every GPU write to a mapped byte followed by a CPU read of that byte
    ///     must have at least one call to [`Device::invalidate_mapped_ranges`]
    ///     covering that byte that occurs between those two accesses.
    ///
    ///   Note that the data race rule above requires that all such access pairs
    ///   be ordered, so it is meaningful to talk about what must occur
    ///   "between" them.
    ///
    /// - Zero-sized mappings are not allowed.
    ///
    /// - The returned [`BufferMapping::ptr`] must not be used after a call to
    ///   [`Device::unmap_buffer`].
    ///
    /// [`MAP_READ`]: BufferUses::MAP_READ
    /// [`MAP_WRITE`]: BufferUses::MAP_WRITE
    unsafe fn map_buffer(
        &self,
        buffer: &<Self::A as Api>::Buffer,
        range: MemoryRange,
    ) -> Result<BufferMapping, DeviceError>;

    /// Remove the mapping established by the last call to [`Device::map_buffer`].
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// - The given `buffer` must be currently mapped.
    unsafe fn unmap_buffer(&self, buffer: &<Self::A as Api>::Buffer);

    /// Indicate that CPU writes to mapped buffer memory should be made visible to the GPU.
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// - The given `buffer` must be currently mapped.
    ///
    /// - All ranges produced by `ranges` must fall within `buffer`'s size.
    unsafe fn flush_mapped_ranges<I>(&self, buffer: &<Self::A as Api>::Buffer, ranges: I)
    where
        I: Iterator<Item = MemoryRange>;

    /// Indicate that GPU writes to mapped buffer memory should be made visible to the CPU.
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// - The given `buffer` must be currently mapped.
    ///
    /// - All ranges produced by `ranges` must fall within `buffer`'s size.
    unsafe fn invalidate_mapped_ranges<I>(&self, buffer: &<Self::A as Api>::Buffer, ranges: I)
    where
        I: Iterator<Item = MemoryRange>;

    /// Creates a new texture.
    ///
    /// The initial usage for all subresources is `TextureUses::UNINITIALIZED`.
    unsafe fn create_texture(
        &self,
        desc: &TextureDescriptor,
    ) -> Result<<Self::A as Api>::Texture, DeviceError>;
    unsafe fn destroy_texture(&self, texture: <Self::A as Api>::Texture);

    /// A hook for when a wgpu-core texture is created from a raw wgpu-hal texture.
    unsafe fn add_raw_texture(&self, texture: &<Self::A as Api>::Texture);

    unsafe fn create_texture_view(
        &self,
        texture: &<Self::A as Api>::Texture,
        desc: &TextureViewDescriptor,
    ) -> Result<<Self::A as Api>::TextureView, DeviceError>;
    unsafe fn destroy_texture_view(&self, view: <Self::A as Api>::TextureView);
    unsafe fn create_sampler(
        &self,
        desc: &SamplerDescriptor,
    ) -> Result<<Self::A as Api>::Sampler, DeviceError>;
    unsafe fn destroy_sampler(&self, sampler: <Self::A as Api>::Sampler);

    /// Create a fresh [`CommandEncoder`].
    ///
    /// The new `CommandEncoder` is in the "closed" state.
    unsafe fn create_command_encoder(
        &self,
        desc: &CommandEncoderDescriptor<<Self::A as Api>::Queue>,
    ) -> Result<<Self::A as Api>::CommandEncoder, DeviceError>;

    /// Creates a bind group layout.
    unsafe fn create_bind_group_layout(
        &self,
        desc: &BindGroupLayoutDescriptor,
    ) -> Result<<Self::A as Api>::BindGroupLayout, DeviceError>;
    unsafe fn destroy_bind_group_layout(&self, bg_layout: <Self::A as Api>::BindGroupLayout);
    unsafe fn create_pipeline_layout(
        &self,
        desc: &PipelineLayoutDescriptor<<Self::A as Api>::BindGroupLayout>,
    ) -> Result<<Self::A as Api>::PipelineLayout, DeviceError>;
    unsafe fn destroy_pipeline_layout(&self, pipeline_layout: <Self::A as Api>::PipelineLayout);

    #[allow(clippy::type_complexity)]
    unsafe fn create_bind_group(
        &self,
        desc: &BindGroupDescriptor<
            <Self::A as Api>::BindGroupLayout,
            <Self::A as Api>::Buffer,
            <Self::A as Api>::Sampler,
            <Self::A as Api>::TextureView,
            <Self::A as Api>::AccelerationStructure,
        >,
    ) -> Result<<Self::A as Api>::BindGroup, DeviceError>;
    unsafe fn destroy_bind_group(&self, group: <Self::A as Api>::BindGroup);

    unsafe fn create_shader_module(
        &self,
        desc: &ShaderModuleDescriptor,
        shader: ShaderInput,
    ) -> Result<<Self::A as Api>::ShaderModule, ShaderError>;
    unsafe fn destroy_shader_module(&self, module: <Self::A as Api>::ShaderModule);

    #[allow(clippy::type_complexity)]
    unsafe fn create_render_pipeline(
        &self,
        desc: &RenderPipelineDescriptor<
            <Self::A as Api>::PipelineLayout,
            <Self::A as Api>::ShaderModule,
            <Self::A as Api>::PipelineCache,
        >,
    ) -> Result<<Self::A as Api>::RenderPipeline, PipelineError>;
    unsafe fn destroy_render_pipeline(&self, pipeline: <Self::A as Api>::RenderPipeline);

    #[allow(clippy::type_complexity)]
    unsafe fn create_compute_pipeline(
        &self,
        desc: &ComputePipelineDescriptor<
            <Self::A as Api>::PipelineLayout,
            <Self::A as Api>::ShaderModule,
            <Self::A as Api>::PipelineCache,
        >,
    ) -> Result<<Self::A as Api>::ComputePipeline, PipelineError>;
    unsafe fn destroy_compute_pipeline(&self, pipeline: <Self::A as Api>::ComputePipeline);

    unsafe fn create_pipeline_cache(
        &self,
        desc: &PipelineCacheDescriptor<'_>,
    ) -> Result<<Self::A as Api>::PipelineCache, PipelineCacheError>;
    fn pipeline_cache_validation_key(&self) -> Option<[u8; 16]> {
        None
    }
    unsafe fn destroy_pipeline_cache(&self, cache: <Self::A as Api>::PipelineCache);

    unsafe fn create_query_set(
        &self,
        desc: &wgt::QuerySetDescriptor<Label>,
    ) -> Result<<Self::A as Api>::QuerySet, DeviceError>;
    unsafe fn destroy_query_set(&self, set: <Self::A as Api>::QuerySet);
    unsafe fn create_fence(&self) -> Result<<Self::A as Api>::Fence, DeviceError>;
    unsafe fn destroy_fence(&self, fence: <Self::A as Api>::Fence);
    unsafe fn get_fence_value(
        &self,
        fence: &<Self::A as Api>::Fence,
    ) -> Result<FenceValue, DeviceError>;

    /// Wait for `fence` to reach `value`.
    ///
    /// Operations like [`Queue::submit`] can accept a [`Fence`] and a
    /// [`FenceValue`] to store in it, so you can use this `wait` function
    /// to wait for a given queue submission to finish execution.
    ///
    /// The `value` argument must be a value that some actual operation you have
    /// already presented to the device is going to store in `fence`. You cannot
    /// wait for values yet to be submitted. (This restriction accommodates
    /// implementations like the `vulkan` backend's [`FencePool`] that must
    /// allocate a distinct synchronization object for each fence value one is
    /// able to wait for.)
    ///
    /// Calling `wait` with a lower [`FenceValue`] than `fence`'s current value
    /// returns immediately.
    ///
    /// [`Fence`]: Api::Fence
    /// [`FencePool`]: vulkan/enum.Fence.html#variant.FencePool
    unsafe fn wait(
        &self,
        fence: &<Self::A as Api>::Fence,
        value: FenceValue,
        timeout_ms: u32,
    ) -> Result<bool, DeviceError>;

    unsafe fn start_capture(&self) -> bool;
    unsafe fn stop_capture(&self);

    #[allow(unused_variables)]
    unsafe fn pipeline_cache_get_data(
        &self,
        cache: &<Self::A as Api>::PipelineCache,
    ) -> Option<Vec<u8>> {
        None
    }

    unsafe fn create_acceleration_structure(
        &self,
        desc: &AccelerationStructureDescriptor,
    ) -> Result<<Self::A as Api>::AccelerationStructure, DeviceError>;
    unsafe fn get_acceleration_structure_build_sizes(
        &self,
        desc: &GetAccelerationStructureBuildSizesDescriptor<<Self::A as Api>::Buffer>,
    ) -> AccelerationStructureBuildSizes;
    unsafe fn get_acceleration_structure_device_address(
        &self,
        acceleration_structure: &<Self::A as Api>::AccelerationStructure,
    ) -> wgt::BufferAddress;
    unsafe fn destroy_acceleration_structure(
        &self,
        acceleration_structure: <Self::A as Api>::AccelerationStructure,
    );
    fn tlas_instance_to_bytes(&self, instance: TlasInstance) -> Vec<u8>;

    fn get_internal_counters(&self) -> wgt::HalCounters;

    fn generate_allocator_report(&self) -> Option<wgt::AllocatorReport> {
        None
    }
}

pub trait Queue: WasmNotSendSync {
    type A: Api;

    /// Submit `command_buffers` for execution on GPU.
    ///
    /// Update `fence` to `value` when the operation is complete. See
    /// [`Fence`] for details.
    ///
    /// A `wgpu_hal` queue is "single threaded": all command buffers are
    /// executed in the order they're submitted, with each buffer able to see
    /// previous buffers' results. Specifically:
    ///
    /// - If two calls to `submit` on a single `Queue` occur in a particular
    ///   order (that is, they happen on the same thread, or on two threads that
    ///   have synchronized to establish an ordering), then the first
    ///   submission's commands all complete execution before any of the second
    ///   submission's commands begin. All results produced by one submission
    ///   are visible to the next.
    ///
    /// - Within a submission, command buffers execute in the order in which they
    ///   appear in `command_buffers`. All results produced by one buffer are
    ///   visible to the next.
    ///
    /// If two calls to `submit` on a single `Queue` from different threads are
    /// not synchronized to occur in a particular order, they must pass distinct
    /// [`Fence`]s. As explained in the [`Fence`] documentation, waiting for
    /// operations to complete is only trustworthy when operations finish in
    /// order of increasing fence value, but submissions from different threads
    /// cannot determine how to order the fence values if the submissions
    /// themselves are unordered. If each thread uses a separate [`Fence`], this
    /// problem does not arise.
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// - Each [`CommandBuffer`][cb] in `command_buffers` must have been created
    ///   from a [`CommandEncoder`][ce] that was constructed from the
    ///   [`Device`][d] associated with this [`Queue`].
    ///
    /// - Each [`CommandBuffer`][cb] must remain alive until the submitted
    ///   commands have finished execution. Since command buffers must not
    ///   outlive their encoders, this implies that the encoders must remain
    ///   alive as well.
    ///
    /// - All resources used by a submitted [`CommandBuffer`][cb]
    ///   ([`Texture`][t]s, [`BindGroup`][bg]s, [`RenderPipeline`][rp]s, and so
    ///   on) must remain alive until the command buffer finishes execution.
    ///
    /// - Every [`SurfaceTexture`][st] that any command in `command_buffers`
    ///   writes to must appear in the `surface_textures` argument.
    ///
    /// - No [`SurfaceTexture`][st] may appear in the `surface_textures`
    ///   argument more than once.
    ///
    /// - Each [`SurfaceTexture`][st] in `surface_textures` must be configured
    ///   for use with the [`Device`][d] associated with this [`Queue`],
    ///   typically by calling [`Surface::configure`].
    ///
    /// - All calls to this function that include a given [`SurfaceTexture`][st]
    ///   in `surface_textures` must use the same [`Fence`].
    ///
    /// - The [`Fence`] passed as `signal_fence.0` must remain alive until
    ///   all submissions that will signal it have completed.
    ///
    /// [`Fence`]: Api::Fence
    /// [cb]: Api::CommandBuffer
    /// [ce]: Api::CommandEncoder
    /// [d]: Api::Device
    /// [t]: Api::Texture
    /// [bg]: Api::BindGroup
    /// [rp]: Api::RenderPipeline
    /// [st]: Api::SurfaceTexture
    unsafe fn submit(
        &self,
        command_buffers: &[&<Self::A as Api>::CommandBuffer],
        surface_textures: &[&<Self::A as Api>::SurfaceTexture],
        signal_fence: (&mut <Self::A as Api>::Fence, FenceValue),
    ) -> Result<(), DeviceError>;
    unsafe fn present(
        &self,
        surface: &<Self::A as Api>::Surface,
        texture: <Self::A as Api>::SurfaceTexture,
    ) -> Result<(), SurfaceError>;
    unsafe fn get_timestamp_period(&self) -> f32;
}

/// Encoder and allocation pool for `CommandBuffer`s.
///
/// A `CommandEncoder` not only constructs `CommandBuffer`s but also
/// acts as the allocation pool that owns the buffers' underlying
/// storage. Thus, `CommandBuffer`s must not outlive the
/// `CommandEncoder` that created them.
///
/// The life cycle of a `CommandBuffer` is as follows:
///
/// - Call [`Device::create_command_encoder`] to create a new
///   `CommandEncoder`, in the "closed" state.
///
/// - Call `begin_encoding` on a closed `CommandEncoder` to begin
///   recording commands. This puts the `CommandEncoder` in the
///   "recording" state.
///
/// - Call methods like `copy_buffer_to_buffer`, `begin_render_pass`,
///   etc. on a "recording" `CommandEncoder` to add commands to the
///   list. (If an error occurs, you must call `discard_encoding`; see
///   below.)
///
/// - Call `end_encoding` on a recording `CommandEncoder` to close the
///   encoder and construct a fresh `CommandBuffer` consisting of the
///   list of commands recorded up to that point.
///
/// - Call `discard_encoding` on a recording `CommandEncoder` to drop
///   the commands recorded thus far and close the encoder. This is
///   the only safe thing to do on a `CommandEncoder` if an error has
///   occurred while recording commands.
///
/// - Call `reset_all` on a closed `CommandEncoder`, passing all the
///   live `CommandBuffers` built from it. All the `CommandBuffer`s
///   are destroyed, and their resources are freed.
///
/// # Safety
///
/// - The `CommandEncoder` must be in the states described above to
///   make the given calls.
///
/// - A `CommandBuffer` that has been submitted for execution on the
///   GPU must live until its execution is complete.
///
/// - A `CommandBuffer` must not outlive the `CommandEncoder` that
///   built it.
///
/// It is the user's responsibility to meet this requirements. This
/// allows `CommandEncoder` implementations to keep their state
/// tracking to a minimum.
pub trait CommandEncoder: WasmNotSendSync + fmt::Debug {
    type A: Api;

    /// Begin encoding a new command buffer.
    ///
    /// This puts this `CommandEncoder` in the "recording" state.
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// This `CommandEncoder` must be in the "closed" state.
    unsafe fn begin_encoding(&mut self, label: Label) -> Result<(), DeviceError>;

    /// Discard the command list under construction.
    ///
    /// If an error has occurred while recording commands, this
    /// is the only safe thing to do with the encoder.
    ///
    /// This puts this `CommandEncoder` in the "closed" state.
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// This `CommandEncoder` must be in the "recording" state.
    ///
    /// Callers must not assume that implementations of this
    /// function are idempotent, and thus should not call it
    /// multiple times in a row.
    unsafe fn discard_encoding(&mut self);

    /// Return a fresh [`CommandBuffer`] holding the recorded commands.
    ///
    /// The returned [`CommandBuffer`] holds all the commands recorded
    /// on this `CommandEncoder` since the last call to
    /// [`begin_encoding`].
    ///
    /// This puts this `CommandEncoder` in the "closed" state.
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// This `CommandEncoder` must be in the "recording" state.
    ///
    /// The returned [`CommandBuffer`] must not outlive this
    /// `CommandEncoder`. Implementations are allowed to build
    /// `CommandBuffer`s that depend on storage owned by this
    /// `CommandEncoder`.
    ///
    /// [`CommandBuffer`]: Api::CommandBuffer
    /// [`begin_encoding`]: CommandEncoder::begin_encoding
    unsafe fn end_encoding(&mut self) -> Result<<Self::A as Api>::CommandBuffer, DeviceError>;

    /// Reclaim all resources belonging to this `CommandEncoder`.
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// This `CommandEncoder` must be in the "closed" state.
    ///
    /// The `command_buffers` iterator must produce all the live
    /// [`CommandBuffer`]s built using this `CommandEncoder` --- that
    /// is, every extant `CommandBuffer` returned from `end_encoding`.
    ///
    /// [`CommandBuffer`]: Api::CommandBuffer
    unsafe fn reset_all<I>(&mut self, command_buffers: I)
    where
        I: Iterator<Item = <Self::A as Api>::CommandBuffer>;

    unsafe fn transition_buffers<'a, T>(&mut self, barriers: T)
    where
        T: Iterator<Item = BufferBarrier<'a, <Self::A as Api>::Buffer>>;

    unsafe fn transition_textures<'a, T>(&mut self, barriers: T)
    where
        T: Iterator<Item = TextureBarrier<'a, <Self::A as Api>::Texture>>;

    // copy operations

    unsafe fn clear_buffer(&mut self, buffer: &<Self::A as Api>::Buffer, range: MemoryRange);

    unsafe fn copy_buffer_to_buffer<T>(
        &mut self,
        src: &<Self::A as Api>::Buffer,
        dst: &<Self::A as Api>::Buffer,
        regions: T,
    ) where
        T: Iterator<Item = BufferCopy>;

    /// Copy from an external image to an internal texture.
    /// Works with a single array layer.
    /// Note: `dst` current usage has to be `TextureUses::COPY_DST`.
    /// Note: the copy extent is in physical size (rounded to the block size)
    #[cfg(webgl)]
    unsafe fn copy_external_image_to_texture<T>(
        &mut self,
        src: &wgt::CopyExternalImageSourceInfo,
        dst: &<Self::A as Api>::Texture,
        dst_premultiplication: bool,
        regions: T,
    ) where
        T: Iterator<Item = TextureCopy>;

    /// Copy from one texture to another.
    /// Works with a single array layer.
    /// Note: `dst` current usage has to be `TextureUses::COPY_DST`.
    /// Note: the copy extent is in physical size (rounded to the block size)
    unsafe fn copy_texture_to_texture<T>(
        &mut self,
        src: &<Self::A as Api>::Texture,
        src_usage: TextureUses,
        dst: &<Self::A as Api>::Texture,
        regions: T,
    ) where
        T: Iterator<Item = TextureCopy>;

    /// Copy from buffer to texture.
    /// Works with a single array layer.
    /// Note: `dst` current usage has to be `TextureUses::COPY_DST`.
    /// Note: the copy extent is in physical size (rounded to the block size)
    unsafe fn copy_buffer_to_texture<T>(
        &mut self,
        src: &<Self::A as Api>::Buffer,
        dst: &<Self::A as Api>::Texture,
        regions: T,
    ) where
        T: Iterator<Item = BufferTextureCopy>;

    /// Copy from texture to buffer.
    /// Works with a single array layer.
    /// Note: the copy extent is in physical size (rounded to the block size)
    unsafe fn copy_texture_to_buffer<T>(
        &mut self,
        src: &<Self::A as Api>::Texture,
        src_usage: TextureUses,
        dst: &<Self::A as Api>::Buffer,
        regions: T,
    ) where
        T: Iterator<Item = BufferTextureCopy>;

    // pass common

    /// Sets the bind group at `index` to `group`.
    ///
    /// If this is not the first call to `set_bind_group` within the current
    /// render or compute pass:
    ///
    /// - If `layout` contains `n` bind group layouts, then any previously set
    ///   bind groups at indices `n` or higher are cleared.
    ///
    /// - If the first `m` bind group layouts of `layout` are equal to those of
    ///   the previously passed layout, but no more, then any previously set
    ///   bind groups at indices `m` or higher are cleared.
    ///
    /// It follows from the above that passing the same layout as before doesn't
    /// clear any bind groups.
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// - This [`CommandEncoder`] must be within a render or compute pass.
    ///
    /// - `index` must be the valid index of some bind group layout in `layout`.
    ///   Call this the "relevant bind group layout".
    ///
    /// - The layout of `group` must be equal to the relevant bind group layout.
    ///
    /// - The length of `dynamic_offsets` must match the number of buffer
    ///   bindings [with dynamic offsets][hdo] in the relevant bind group
    ///   layout.
    ///
    /// - If those buffer bindings are ordered by increasing [`binding` number]
    ///   and paired with elements from `dynamic_offsets`, then each offset must
    ///   be a valid offset for the binding's corresponding buffer in `group`.
    ///
    /// [hdo]: wgt::BindingType::Buffer::has_dynamic_offset
    /// [`binding` number]: wgt::BindGroupLayoutEntry::binding
    unsafe fn set_bind_group(
        &mut self,
        layout: &<Self::A as Api>::PipelineLayout,
        index: u32,
        group: &<Self::A as Api>::BindGroup,
        dynamic_offsets: &[wgt::DynamicOffset],
    );

    /// Sets a range in push constant data.
    ///
    /// IMPORTANT: while the data is passed as words, the offset is in bytes!
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// - `offset_bytes` must be a multiple of 4.
    /// - The range of push constants written must be valid for the pipeline layout at draw time.
    unsafe fn set_push_constants(
        &mut self,
        layout: &<Self::A as Api>::PipelineLayout,
        stages: wgt::ShaderStages,
        offset_bytes: u32,
        data: &[u32],
    );

    unsafe fn insert_debug_marker(&mut self, label: &str);
    unsafe fn begin_debug_marker(&mut self, group_label: &str);
    unsafe fn end_debug_marker(&mut self);

    // queries

    /// # Safety:
    ///
    /// - If `set` is an occlusion query set, it must be the same one as used in the [`RenderPassDescriptor::occlusion_query_set`] parameter.
    unsafe fn begin_query(&mut self, set: &<Self::A as Api>::QuerySet, index: u32);
    /// # Safety:
    ///
    /// - If `set` is an occlusion query set, it must be the same one as used in the [`RenderPassDescriptor::occlusion_query_set`] parameter.
    unsafe fn end_query(&mut self, set: &<Self::A as Api>::QuerySet, index: u32);
    unsafe fn write_timestamp(&mut self, set: &<Self::A as Api>::QuerySet, index: u32);
    unsafe fn reset_queries(&mut self, set: &<Self::A as Api>::QuerySet, range: Range<u32>);
    unsafe fn copy_query_results(
        &mut self,
        set: &<Self::A as Api>::QuerySet,
        range: Range<u32>,
        buffer: &<Self::A as Api>::Buffer,
        offset: wgt::BufferAddress,
        stride: wgt::BufferSize,
    );

    // render passes

    /// Begin a new render pass, clearing all active bindings.
    ///
    /// This clears any bindings established by the following calls:
    ///
    /// - [`set_bind_group`](CommandEncoder::set_bind_group)
    /// - [`set_push_constants`](CommandEncoder::set_push_constants)
    /// - [`begin_query`](CommandEncoder::begin_query)
    /// - [`set_render_pipeline`](CommandEncoder::set_render_pipeline)
    /// - [`set_index_buffer`](CommandEncoder::set_index_buffer)
    /// - [`set_vertex_buffer`](CommandEncoder::set_vertex_buffer)
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// - All prior calls to [`begin_render_pass`] on this [`CommandEncoder`] must have been followed
    ///   by a call to [`end_render_pass`].
    ///
    /// - All prior calls to [`begin_compute_pass`] on this [`CommandEncoder`] must have been followed
    ///   by a call to [`end_compute_pass`].
    ///
    /// [`begin_render_pass`]: CommandEncoder::begin_render_pass
    /// [`begin_compute_pass`]: CommandEncoder::begin_compute_pass
    /// [`end_render_pass`]: CommandEncoder::end_render_pass
    /// [`end_compute_pass`]: CommandEncoder::end_compute_pass
    unsafe fn begin_render_pass(
        &mut self,
        desc: &RenderPassDescriptor<<Self::A as Api>::QuerySet, <Self::A as Api>::TextureView>,
    );

    /// End the current render pass.
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// - There must have been a prior call to [`begin_render_pass`] on this [`CommandEncoder`]
    ///   that has not been followed by a call to [`end_render_pass`].
    ///
    /// [`begin_render_pass`]: CommandEncoder::begin_render_pass
    /// [`end_render_pass`]: CommandEncoder::end_render_pass
    unsafe fn end_render_pass(&mut self);

    unsafe fn set_render_pipeline(&mut self, pipeline: &<Self::A as Api>::RenderPipeline);

    unsafe fn set_index_buffer<'a>(
        &mut self,
        binding: BufferBinding<'a, <Self::A as Api>::Buffer>,
        format: wgt::IndexFormat,
    );
    unsafe fn set_vertex_buffer<'a>(
        &mut self,
        index: u32,
        binding: BufferBinding<'a, <Self::A as Api>::Buffer>,
    );
    unsafe fn set_viewport(&mut self, rect: &Rect<f32>, depth_range: Range<f32>);
    unsafe fn set_scissor_rect(&mut self, rect: &Rect<u32>);
    unsafe fn set_stencil_reference(&mut self, value: u32);
    unsafe fn set_blend_constants(&mut self, color: &[f32; 4]);

    unsafe fn draw(
        &mut self,
        first_vertex: u32,
        vertex_count: u32,
        first_instance: u32,
        instance_count: u32,
    );
    unsafe fn draw_indexed(
        &mut self,
        first_index: u32,
        index_count: u32,
        base_vertex: i32,
        first_instance: u32,
        instance_count: u32,
    );
    unsafe fn draw_indirect(
        &mut self,
        buffer: &<Self::A as Api>::Buffer,
        offset: wgt::BufferAddress,
        draw_count: u32,
    );
    unsafe fn draw_indexed_indirect(
        &mut self,
        buffer: &<Self::A as Api>::Buffer,
        offset: wgt::BufferAddress,
        draw_count: u32,
    );
    unsafe fn draw_indirect_count(
        &mut self,
        buffer: &<Self::A as Api>::Buffer,
        offset: wgt::BufferAddress,
        count_buffer: &<Self::A as Api>::Buffer,
        count_offset: wgt::BufferAddress,
        max_count: u32,
    );
    unsafe fn draw_indexed_indirect_count(
        &mut self,
        buffer: &<Self::A as Api>::Buffer,
        offset: wgt::BufferAddress,
        count_buffer: &<Self::A as Api>::Buffer,
        count_offset: wgt::BufferAddress,
        max_count: u32,
    );

    // compute passes

    /// Begin a new compute pass, clearing all active bindings.
    ///
    /// This clears any bindings established by the following calls:
    ///
    /// - [`set_bind_group`](CommandEncoder::set_bind_group)
    /// - [`set_push_constants`](CommandEncoder::set_push_constants)
    /// - [`begin_query`](CommandEncoder::begin_query)
    /// - [`set_compute_pipeline`](CommandEncoder::set_compute_pipeline)
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// - All prior calls to [`begin_render_pass`] on this [`CommandEncoder`] must have been followed
    ///   by a call to [`end_render_pass`].
    ///
    /// - All prior calls to [`begin_compute_pass`] on this [`CommandEncoder`] must have been followed
    ///   by a call to [`end_compute_pass`].
    ///
    /// [`begin_render_pass`]: CommandEncoder::begin_render_pass
    /// [`begin_compute_pass`]: CommandEncoder::begin_compute_pass
    /// [`end_render_pass`]: CommandEncoder::end_render_pass
    /// [`end_compute_pass`]: CommandEncoder::end_compute_pass
    unsafe fn begin_compute_pass(
        &mut self,
        desc: &ComputePassDescriptor<<Self::A as Api>::QuerySet>,
    );

    /// End the current compute pass.
    ///
    /// # Safety
    ///
    /// - There must have been a prior call to [`begin_compute_pass`] on this [`CommandEncoder`]
    ///   that has not been followed by a call to [`end_compute_pass`].
    ///
    /// [`begin_compute_pass`]: CommandEncoder::begin_compute_pass
    /// [`end_compute_pass`]: CommandEncoder::end_compute_pass
    unsafe fn end_compute_pass(&mut self);

    unsafe fn set_compute_pipeline(&mut self, pipeline: &<Self::A as Api>::ComputePipeline);

    unsafe fn dispatch(&mut self, count: [u32; 3]);
    unsafe fn dispatch_indirect(
        &mut self,
        buffer: &<Self::A as Api>::Buffer,
        offset: wgt::BufferAddress,
    );

    /// To get the required sizes for the buffer allocations use `get_acceleration_structure_build_sizes` per descriptor
    /// All buffers must be synchronized externally
    /// All buffer regions, which are written to may only be passed once per function call,
    /// with the exception of updates in the same descriptor.
    /// Consequences of this limitation:
    /// - scratch buffers need to be unique
    /// - a tlas can't be build in the same call with a blas it contains
    unsafe fn build_acceleration_structures<'a, T>(
        &mut self,
        descriptor_count: u32,
        descriptors: T,
    ) where
        Self::A: 'a,
        T: IntoIterator<
            Item = BuildAccelerationStructureDescriptor<
                'a,
                <Self::A as Api>::Buffer,
                <Self::A as Api>::AccelerationStructure,
            >,
        >;

    unsafe fn place_acceleration_structure_barrier(
        &mut self,
        barrier: AccelerationStructureBarrier,
    );
}

bitflags!(
    /// Pipeline layout creation flags.
    #[derive(Debug, Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
    pub struct PipelineLayoutFlags: u32 {
        /// D3D12: Add support for `first_vertex` and `first_instance` builtins
        /// via push constants for direct execution.
        const FIRST_VERTEX_INSTANCE = 1 << 0;
        /// D3D12: Add support for `num_workgroups` builtins via push constants
        /// for direct execution.
        const NUM_WORK_GROUPS = 1 << 1;
        /// D3D12: Add support for the builtins that the other flags enable for
        /// indirect execution.
        const INDIRECT_BUILTIN_UPDATE = 1 << 2;
    }
);

bitflags!(
    /// Pipeline layout creation flags.
    #[derive(Debug, Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
    pub struct BindGroupLayoutFlags: u32 {
        /// Allows for bind group binding arrays to be shorter than the array in the BGL.
        const PARTIALLY_BOUND = 1 << 0;
    }
);

bitflags!(
    /// Texture format capability flags.
    #[derive(Debug, Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
    pub struct TextureFormatCapabilities: u32 {
        /// Format can be sampled.
        const SAMPLED = 1 << 0;
        /// Format can be sampled with a linear sampler.
        const SAMPLED_LINEAR = 1 << 1;
        /// Format can be sampled with a min/max reduction sampler.
        const SAMPLED_MINMAX = 1 << 2;

        /// Format can be used as storage with read-only access.
        const STORAGE_READ_ONLY = 1 << 3;
        /// Format can be used as storage with write-only access.
        const STORAGE_WRITE_ONLY = 1 << 4;
        /// Format can be used as storage with both read and write access.
        const STORAGE_READ_WRITE = 1 << 5;
        /// Format can be used as storage with atomics.
        const STORAGE_ATOMIC = 1 << 6;

        /// Format can be used as color and input attachment.
        const COLOR_ATTACHMENT = 1 << 7;
        /// Format can be used as color (with blending) and input attachment.
        const COLOR_ATTACHMENT_BLEND = 1 << 8;
        /// Format can be used as depth-stencil and input attachment.
        const DEPTH_STENCIL_ATTACHMENT = 1 << 9;

        /// Format can be multisampled by x2.
        const MULTISAMPLE_X2   = 1 << 10;
        /// Format can be multisampled by x4.
        const MULTISAMPLE_X4   = 1 << 11;
        /// Format can be multisampled by x8.
        const MULTISAMPLE_X8   = 1 << 12;
        /// Format can be multisampled by x16.
        const MULTISAMPLE_X16  = 1 << 13;

        /// Format can be used for render pass resolve targets.
        const MULTISAMPLE_RESOLVE = 1 << 14;

        /// Format can be copied from.
        const COPY_SRC = 1 << 15;
        /// Format can be copied to.
        const COPY_DST = 1 << 16;
    }
);

bitflags!(
    /// Texture format capability flags.
    #[derive(Debug, Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
    pub struct FormatAspects: u8 {
        const COLOR = 1 << 0;
        const DEPTH = 1 << 1;
        const STENCIL = 1 << 2;
        const PLANE_0 = 1 << 3;
        const PLANE_1 = 1 << 4;
        const PLANE_2 = 1 << 5;

        const DEPTH_STENCIL = Self::DEPTH.bits() | Self::STENCIL.bits();
    }
);

impl FormatAspects {
    pub fn new(format: wgt::TextureFormat, aspect: wgt::TextureAspect) -> Self {
        let aspect_mask = match aspect {
            wgt::TextureAspect::All => Self::all(),
            wgt::TextureAspect::DepthOnly => Self::DEPTH,
            wgt::TextureAspect::StencilOnly => Self::STENCIL,
            wgt::TextureAspect::Plane0 => Self::PLANE_0,
            wgt::TextureAspect::Plane1 => Self::PLANE_1,
            wgt::TextureAspect::Plane2 => Self::PLANE_2,
        };
        Self::from(format) & aspect_mask
    }

    /// Returns `true` if only one flag is set
    pub fn is_one(&self) -> bool {
        self.bits().is_power_of_two()
    }

    pub fn map(&self) -> wgt::TextureAspect {
        match *self {
            Self::COLOR => wgt::TextureAspect::All,
            Self::DEPTH => wgt::TextureAspect::DepthOnly,
            Self::STENCIL => wgt::TextureAspect::StencilOnly,
            Self::PLANE_0 => wgt::TextureAspect::Plane0,
            Self::PLANE_1 => wgt::TextureAspect::Plane1,
            Self::PLANE_2 => wgt::TextureAspect::Plane2,
            _ => unreachable!(),
        }
    }
}

impl From<wgt::TextureFormat> for FormatAspects {
    fn from(format: wgt::TextureFormat) -> Self {
        match format {
            wgt::TextureFormat::Stencil8 => Self::STENCIL,
            wgt::TextureFormat::Depth16Unorm
            | wgt::TextureFormat::Depth32Float
            | wgt::TextureFormat::Depth24Plus => Self::DEPTH,
            wgt::TextureFormat::Depth32FloatStencil8 | wgt::TextureFormat::Depth24PlusStencil8 => {
                Self::DEPTH_STENCIL
            }
            wgt::TextureFormat::NV12 => Self::PLANE_0 | Self::PLANE_1,
            _ => Self::COLOR,
        }
    }
}

bitflags!(
    #[derive(Debug, Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
    pub struct MemoryFlags: u32 {
        const TRANSIENT = 1 << 0;
        const PREFER_COHERENT = 1 << 1;
    }
);

//TODO: it's not intuitive for the backends to consider `LOAD` being optional.

bitflags!(
    #[derive(Debug, Copy, Clone, PartialEq, Eq, Hash)]
--> --------------------

--> maximum size reached

--> --------------------