如何将C++向量传递给OpenCL内核？

Question

我是C,C++和OpenCL的新手,现在正尽力学习它们.这是一个预先存在的C++函数,我试图弄清楚如何使用C或C++绑定移植到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;
    }

};

从广义上讲,我的问题是如何将此函数访问的所有类成员传递到绑定和内核中.我理解如何传递标量值但是我不确定的矢量值.是否有一种方法可以将指针传递给上述每个成员或内存映射它们,以便OpenCL的视图与主机内存同步？细分我的问题如下.

1. 如果这些是可变大小的,我如何将成员b和c传递给绑定和内核？
2. 如果它是二维的,我如何传递成员？
3. 如何从内核中访问这些成员,以及在内核的参数中将它们声明为什么类型？将简单地使用数组索引表示法,即b [0]用于访问？
4. 如何在内核函数中调用等效于b.size()的操作,或者我不会将绑定大小作为额外参数传递给内核？如果它改变会发生什么？

我非常感谢答案中的C或C++绑定和内核代码示例源代码.

非常感谢.

Answer 1

1. 您必须分配OpenCL缓冲区并将CPU数据复制到其中.OpenCL缓冲区具有固定大小,因此如果数据大小发生更改或者使其"足够大",则必须重新创建它,如果需要更少的内存,则只使用它的子部分.例如,要为其创建缓冲区b并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),但这会在创建缓冲区后对对齐和对主机内存的访问施加一些限制.基本上,当您没有映射它时,主机内存可能包含垃圾.

2. 这取决于.第二维中矢量的大小是否一致？然后在将它们上传到OpenCL设备时将它们展平.否则会变得更复杂.

3. 您将缓冲区参数声明为__global内核中的指针.例如,对于__global double *b在1中创建的缓冲区是合适的.您可以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大小相匹配b.

可以访问计算所有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);