Лекции / Лекция 14

Технологии и методы программирования. Лекция 14.

Структура процесса разработки программ по стандарту OpenCL. Платформонезависимое программирование.

Этапы:

1. Разработка ядер. OpenCL основан на синтаксисе С и С++ с поддержкой параллельных вычислений. Программа может храниться в отдельном файле, определяться как константа типа строки или даже формироваться во время исполнения динамически.

Пример:

_const char *source=”_kernel void square (_global gloat *input, _global float *output, _const unsigned int count) {

int i=get_global_id(0); - определяем глобальный идентификатор элемента.

if (i<count){

output[i]=input[i]*input[i];

}

}

где kernel — спецификатор, void тип значения, _global — спецификатор данных.

2. Запрос доступных платформ и устройств. В рамках одной системы может быть несколько реализаций OpenCL, представляемых драйверами. Управляющее приложение должно выбрать наилучшую платформу для данной задачи.

cl_uint numplatform=0;

cl_Get_PlatformIdS(0, NULL, &numPlatforms); - получаем список платформ

cl_platform_id.platform=NULL;

if (0<numPlatforms){

cl_platform_id *platform=new cl_platform_id[numPlatform];

cl_Get_Platform(numplatforms, platforms, NULL); - заполняем массив платформ их идентификаторами.

platform=platforms[0]; - берём первую же платформу

delete []platforms; - а остальные удаляем.

Для выбора платформы нужно создать контекст и выбрать устройство. Эти действия начинаются с определения свойств контекста:

cl_context_properties props[s]=

{CL_CONTEXT_PLATFORM, (cl_context_properties)platform, 0}

Создаём контекст с этими свойствами:

cl_context context =clCreattteContextFromType(props, CL_DEVICE_TYPE_BPU, NULL, NULL, NULL);

Получаем список всех устройств в контексте:

size_t size=0;

cl_LetContextInfo(context, CL_CONTEXT_DEVICE, 0, NULL, &size);

cl_device device;

if (size>0){

cl_device_id *device = (cl_device_id *)allocal(size);

cl_LetContextInfo(context, CL_CONTEXT_DEVICE, size, device, NULL);

device = device[0];

}

3. Создание очереди команд.

Очередь команд реализует направление команд на устройство для выполнения итераций. Можно создать несколько очередей, и выполнять параллельно на разных устройствах.

cl_command_queue queue = clCreateQueue(context, device, 0, NULL);

4) Создание программного объекта - «типа данных», инкапсулирующего исходный код, исполняемый файл, параметры компиляции, журнал сообщений об ошибках и список устройств. Он может быть создан из исходного кода и скомпилирован при выполнении программы.

size_t strlen[] = {strlen(source)};

cl_program program = clCreateProgramWithSource(context, 1, &source, strlen, NULL);

cl_BuiltProgram(program 1, &device, NULL, NULL, NULL);

5) Создание объекта ядер — то есть объекта, инкапсулирующего ядро и аргументы.

cl_kernel kernel = clCreateKernel(program, “scmare”, NULL);

6) Инициализация данных и создание объектов в памяти. Объекты в памяти — указатели на области памяти в глобальном пространстве памяти устройства. Используются для ввода/вывода: для передачи чего-либо в ядро это надо упаковать в объект памяти. Существует два типа таких объектов: буферы (для вычисления) и изображения (как текстурная память в CUDA).

Float data[size];

float result[size];

cl_mem_input=clCreateBuffer(context, CL_MEM_READ_ONLY, sizeof(float),*size, NULL, NULL);

cl_mem_output=clCreateBuffer(context, CL_MEM_WRITE, sizeof(float)*size, NULL, NULL);