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c++ - 如何将 C++ vector 传递和访问到 OpenCL 内核？

coder 2023-11-13 原文

我是 C、C++ 和 OpenCL 的新手，目前正在尽最大努力学习它们。这是一个预先存在的 C++ 函数，我试图找出如何使用 C 或 C++ 绑定(bind)将其移植到 OpenCL。

#include <vector>

using namespace std;

class Test {

private:

    double a;
    vector<double> b;
    vector<long> c;
    vector<vector<double> > d;

public:

    double foo(long x, double y) {
        // mathematical operations
        // using x, y, a, b, c, d
        // and also b.size()
        // to calculate return value
        return 0.0;
    }

};

大体上我的问题是如何将此函数访问的所有类成员传递到绑定(bind)和内核中。我了解如何传递标量值，但不确定 vector 值。是否有一种方法可以将指针传递给上述每个成员或对它们进行内存映射，以便 OpenCL 对它们的看法与主机内存同步？我的问题 segmentation 如下。

  1. 如果成员 b 和 c 的大小可变，我如何将它们传递给绑定(bind)和内核？
  2. 鉴于成员 d 是二维的，我如何传递它？
  3. 我如何从内核中访问这些成员以及它们将在内核参数中声明为哪些类型？简单地使用数组索引符号，即 b[0] 是否可以访问？
  4. 我将如何在内核函数中调用与 b.size() 等效的操作，或者我是否会不调用而是将大小作为额外参数从绑定(bind)传递到内核？如果它发生变化会怎样？

我非常感谢答案中的 C 或 C++ 绑定(bind)和内核代码示例源代码。

非常感谢。

最佳答案

  1. 您必须分配一个 OpenCL 缓冲区并将 CPU 数据复制到其中。 OpenCL 缓冲区具有固定大小，因此您要么在数据大小发生变化时重新创建它，要么将其设置为“足够大”并在需要较少内存时仅使用其中的一部分。例如，为 b 创建一个缓冲区，同时将其所有数据复制到设备:

    cl_mem buffer_b = clCreateBuffer(
    context, // OpenCL context
    CL_MEM_READ_ONLY | CL_MEM_COPY_HOST_PTR, // Only read access from kernel,
                                             // copy data from host
    sizeof(cl_double) * b.size(), // Buffer size in bytes
    &b[0], // Pointer to data to copy
    &errorcode); // Return code

    也可以直接映射主机内存 (CL_MEM_USE_HOST_PTR)，但这会对创建缓冲区后的对齐和对主机内存的访问施加一些限制。基本上，当您当前未映射主机内存时，主机内存可能包含垃圾。

  2. 视情况而定。二维 vector 的大小是否一致？然后在将它们上传到 OpenCL 设备时将它们展平。否则会变得更加复杂。

  3. 您在内核中将缓冲区参数声明为 __global 指针。例如，__global double *b 适用于在 1 中创建的缓冲区。您可以简单地在内核中使用数组表示法来访问缓冲区中的各个元素。

  4. 您无法从内核中查询缓冲区大小，因此您必须手动传递它。这也可以隐式发生，例如如果工作项的数量与 b 的大小匹配。

可以访问所有计算数据的内核可能如下所示:

__kernel void foo(long x, double y, double a, __global double* b, int b_size,
                  __global long* c, __global double* d,
                  __global double* result) {
  // Here be dragons
  *result = 0.0;
}

请注意，您还必须为结果分配内存。如果需要，可能需要传递额外的大小参数。您可以按如下方式调用内核:

// Create/fill buffers
// ...

// Set arguments
clSetKernelArg(kernel, 0, sizeof(cl_long), &x);
clSetKernelArg(kernel, 1, sizeof(cl_double), &y);
clSetKernelArg(kernel, 2, sizeof(cl_double), &a);
clSetKernelArg(kernel, 3, sizeof(cl_mem), &b_buffer);
cl_int b_size = b.size();
clSetKernelArg(kernel, 4, sizeof(cl_int), &b_size);
clSetKernelArg(kernel, 5, sizeof(cl_mem), &c_buffer);
clSetKernelArg(kernel, 6, sizeof(cl_mem), &d_buffer);
clSetKernelArg(kernel, 7, sizeof(cl_mem), &result_buffer);
// Enqueue kernel
clEnqueueNDRangeKernel(queue, kernel, /* ... depends on your domain */);

// Read back result
cl_double result;
clEnqueueReadBuffer(queue, result_buffer, CL_TRUE, 0, sizeof(cl_double), &result,
                    0, NULL, NULL);

关于c++ - 如何将 C++ vector 传递和访问到 OpenCL 内核？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/12426061/

amp43doublecodekernelc++copencl

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