OpenCL快速入门教程

作者:小菜 更新时间:2025-03-16 点击数:
简介:这是第一篇真正的OpenCL教程。

这篇文章不会从GPU结构的技术概念和性能指标入手。

我们将会从OpenCL的基础API开始,使用一个小的kernel作为例子来讲

【菜科解读】

这是第一篇真正的OpenCL教程。

这篇文章不会从GPU结构的技术概念和性能指标入手。

我们将会从OpenCL的基础API开始,使用一个小的kernel作为例子来讲解基本的计算管理。

首先我们需要明白的是,OpenCL程序是分成两部分的:一部分是在设备上执行的(对于我们,是GPU),另一部分是在主机上运行的(对于我们,是CPU)。

在设备上执行的程序或许是你比较关注的。

它是OpenCL产生神奇力量的地方。

为了能在设备上执行代码,程序员需要写一个特殊的函数(kernel函数)。

这个函数需要使用OpenCL语言编写。

OpenCL语言采用了c语言的一部分加上一些约束、关键字和数据类型。

在主机上运行的程序提供了API,所以i可以管理你在设备上运行的程序。

主机程序可以用C或者C++编写,它控制OpenCL的环境(上下文,指令队列…)。

设备(Device)

我们来简单的说一下设备。

设备,像上文介绍的一样,OpenCL编程最给力的地方。

我们必须了解一些基本概念:

Kernel:你可以把它想像成一个可以在设备上执行的函数。

当然也会有其他可以在设备上执行的函数,但是他们之间是有一些区别的。

Kernel是设备程序执行的入口点。

换言之,Kernel是唯一可以从主机上调用执行的函数。

现在的问题是:我们如何来编写一个Kernel?在Kernel中如何表达并行性?它的执行模型是怎样的?解决这些问题,我们需要引入下面的概念:

SIMT:单指令多线程(SINGLE INSTRUCTION MULTI THREAD)的简写。

就像这名字一样,相同的代码在不同线程中并行执行,每个线程使用不同的数据来执行同一段代码。

Work-item(工作项):Work-item与CUDA Threads是一样的,是最小的执行单元。

每次一个Kernel开始执行,很多(程序员定义数量)的Work-item就开始运行,每个都执行同样的代码。

每个work-item有一个ID,这个ID在kernel中是可以访问的,每个运行在work-item上的kernel通过这个ID来找出work-item需要处理的数据。

Work-group(工作组):work-group的存在是为了允许work-item之间的通信和协作。

它反映出work-item的组织形式(work-group是以N维网格形式组织的,N=1,2或3)。

Work-group等价于CUDA thread blocks。

像work-items一样,work-groups也有一个kernel可以读取的唯一的ID。

ND-Range:ND-Range是下一个组织级别,定义了work-group的组织形式(ND-Rang以N维网格形式组织的,N=1,2或3);

这是ND-Range组织形式的例子

Kernel

现在该写我们的第一个kernel了。

我们写一个小的kernel将两个向量相加。

这个kernel需要四个参数:两个要相加的向量,一个存储结果的向量,和向量个数。

如果你写一个程序在cpu上解决这个问题,将会是下面这个样子:

void vector_add_cpu (const float* src_a, const float* src_b, float* res, const int num){ for (int i = 0; i Plantform(平台):主机加上OpenCL框架管理下的若干设备构成了这个平台,通过这个平台,应用程序可以与设备共享资源并在设备上执行kernel。

平台通过cl_plantform来展现,可以使用下面的代码来初始化平台:

// Returns the error codecl_int oclGetPlatformID (cl_platform_id *platforms) // Pointer to the platform object

Device(设备):通过cl_device来表现,使用下面的代码:

// Returns the error codecl_int clGetDeviceIDs (cl_platform_id platform,cl_device_type device_type, // Bitfield identifying the type. For the GPU we use CL_DEVICE_TYPE_GPUcl_uint num_entries, // Number of devices, typically 1cl_device_id *devices, // Pointer to the device objectcl_uint *num_devices) // Puts here the number of devices matching the device_type

Context(上下文):定义了整个OpenCL化境,包括OpenCL kernel、设备、内存管理、命令队列等。

上下文使用cl_context来表现。

使用以下代码初始化:

// Returs the contextcl_context clCreateContext (const cl_context_properties *properties, // Bitwise with the properties (see specification)cl_uint num_devices, // Number of devicesconst cl_device_id *devices, // Pointer to the devices objectvoid (*pfn_notify)(const char *errinfo, const void *private_info, size_t cb, void *user_data), // (don't worry about this)void *user_data, // (don't worry about this)cl_int *errcode_ret) // error code result

Command-Queue(指令队列):就像它的名字一样,他是一个存储需要在设备上执行的OpenCL指令的队列。

“指令队列建立在一个上下文中的指定设备上。

多个指令队列允许应用程序在不需要同步的情况下执行多条无关联的指令。

cl_command_queue clCreateCommandQueue (cl_context context,cl_device_id device,cl_command_queue_properties properties, // Bitwise with the propertiescl_int *errcode_ret) // error code result

下面的例子展示了这些元素的使用方法:

cl_int error = 0; // Used to handle error codescl_platform_id platform;cl_context context;cl_command_queue queue;cl_device_id device;// Platformerror = oclGetPlatformID(&platform);if (error != CL_SUCCESS) { cout Kernel:你应该已经知道了,像在上文中描述的一样,kernel本质上是一个我们可以从主机上调用的,运行在设备上的函数。

你或许不知道kernel是在运行的时候编译的!更一般的讲,所有运行在设备上的代码,包括kernel和kernel调用的其他的函数,都是在运行的时候编译的。

这涉及到下一个概念,Program。

Program:OpenCL Program由kernel函数、其他函数和声明组成。

它通过cl_program表示。

当创建一个program时,你必须指定它是由哪些文件组成的,然后编译它。

你需要用到下面的函数来建立一个Program:

// Returns the OpenCL programcl_program clCreateProgramWithSource (cl_context context, cl_uint count, // number of files const char **strings, // array of strings, each one is a file const size_t *lengths, // array specifying the file lengths cl_int *errcode_ret) // error code to be returned

当我们创建了Program我们可以用下面的函数执行编译操作:

cl_int clBuildProgram (cl_program program, cl_uint num_devices, const cl_device_id *device_list, const char *options, // Compiler options, see the specifications for more details void (*pfn_notify)(cl_program, void *user_data), void *user_data)

查看编译log,必须使用下面的函数:

cl_int clGetProgramBuildInfo (cl_program program, cl_device_id device, cl_program_build_info param_name, // The parameter we want to know size_t param_value_size, void *param_value, // The answer size_t *param_value_size_ret)

最后,我们需要“提取”program的入口点。

使用cl_kernel:

cl_kernel clCreateKernel (cl_program program, // The program where the kernel isconst char *kernel_name, // The name of the kernel, i.e. the name of the kernel function as it's declared in the codecl_int *errcode_ret)

注意我们可以创建多个OpenCL program,每个program可以拥有多个kernel。

以下是这一章节的代码:

// Creates the program// Uses NVIDIA helper functions to get the code string and it's size (in bytes)size_t src_size = 0;const char* path = shrFindFilePath("vector_add_gpu.cl", NULL);const char* source = oclLoadProgSource(path, "", &src_size);cl_program program = clCreateProgramWithSource(context, 1, &source, &src_size, assert(error == CL_SUCCESS);// Builds the programerror = clBuildProgram(program, 1, &device, NULL, NULL, NULL);assert(error == CL_SUCCESS);// Shows the logchar* build_log;size_t log_size;// First call to know the proper sizeclGetProgramBuildInfo(program, device, CL_PROGRAM_BUILD_LOG, 0, NULL, &log_size);build_log = new char[log_size+1];// Second call to get the logclGetProgramBuildInfo(program, device, CL_PROGRAM_BUILD_LOG, log_size, build_log, NULL);build_log[log_size] = '\0';cout OpenCL,快速,入门教程,这是,第,一篇,真正,的,

U盘装Win7系统,轻松安装,快速启动

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简介:在现代社会中,电脑已经成为人们生活中不可或缺的工具。

然而,有时我们需要重新安装操作系统,以提高电脑的性能和稳定性。

而使用U盘装Win7系统,不仅操作简单方便,而且能够快速启动,为我们节省了大量的时间和精力。

本文将介绍如何使用U盘装Win7系统,轻松安装,快速启动。

工具原料:电脑品牌型号:惠普Pavilion 15操作系统版本:Windows 10软件版本:WinToUSB 5.6正文:一、选择合适的U盘在安装Win7系统之前,我们需要选择一款合适的U盘。

首先,确保U盘的容量足够大,建议至少16GB以上。

其次,U盘的读写速度也很重要,选择一个读写速度较快的U盘能够提高安装速度。

最后,确保U盘的质量可靠,以免在安装过程中出现问题。

二、准备Win7系统镜像文件在安装Win7系统之前,我们需要准备一个Win7系统的镜像文件。

可以从官方网站下载或者使用其他可信赖的渠道获取。

确保镜像文件的完整性和正确性,以免在安装过程中出现错误。

三、使用WinToUSB工具制作启动盘WinToUSB是一款专业的U盘装系统工具,可以帮助我们将Win7系统安装到U盘中,并制作成可启动盘。

首先,将U盘插入电脑,打开WinToUSB软件。

然后,选择Win7系统镜像文件和U盘,按照软件的提示进行操作,等待制作完成。

四、设置电脑启动顺序在安装完成后,我们需要设置电脑的启动顺序,以便从U盘启动。

进入电脑的BIOS设置界面,将U盘设置为第一启动项。

保存设置并重启电脑,系统将会从U盘启动,进入Win7安装界面。

五、安装Win7系统按照安装界面的提示,选择安装语言、时区等相关设置。

然后,选择安装位置为U盘,等待系统安装完成。

安装过程可能需要一些时间,请耐心等待。

总结:通过使用U盘装Win7系统,我们可以轻松安装,快速启动。

选择合适的U盘,准备好Win7系统镜像文件,使用WinToUSB工具制作启动盘,设置电脑启动顺序,最后安装Win7系统。

这样,我们就能够快速获得一个稳定、高效的操作系统,提高电脑的性能和使用体验。

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对于商业使用,请联系各自版权所有者,否则法律问题自行承担。

Win7系统升级指南:全面解析升级步骤与要点 Win7系统损坏修复教程:详细步骤助你快速解决问题 U盘装Win7系统,轻松安装,快速启动 分类于: 回答于:2023-10-27 简介:在现代社会中,电脑已经成为人们生活中不可或缺的工具。

然而,有时我们需要重新安装操作系统,以提高电脑的性能和稳定性。

而使用U盘装Win7系统,不仅操作简单方便,而且能够快速启动,为我们节省了大量的时间和精力。

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首先,确保U盘的容量足够大,建议至少16GB以上。

其次,U盘的读写速度也很重要,选择一个读写速度较快的U盘能够提高安装速度。

最后,确保U盘的质量可靠,以免在安装过程中出现问题。

二、准备Win7系统镜像文件在安装Win7系统之前,我们需要准备一个Win7系统的镜像文件。

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四、设置电脑启动顺序在安装完成后,我们需要设置电脑的启动顺序,以便从U盘启动。

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然后,选择安装位置为U盘,等待系统安装完成。

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总结:通过使用U盘装Win7系统,我们可以轻松安装,快速启动。

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U盘读写速度大解析!快速传输数据,提升工作效率!

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简介:U盘读写速度一直是大家关注的话题,快速传输数据可以提升工作效率。

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在工作中,如果需要频繁地传输大量的文件,选择一个读写速度快的U盘可以节省大量的时间。

而如果读写速度较慢,可能会导致传输过程中卡顿,影响工作效率。

二、U盘读写速度的测试方法为了准确测试U盘的读写速度,我们使用USBDeview这款软件。

该软件可以显示U盘的详细信息,包括读写速度、容量等。

通过测试,我们可以得到U盘的实际读写速度。

三、U盘读写速度的影响因素1. U盘接口类型:目前常见的U盘接口有USB 2.0和USB 3.0。

USB 3.0接口的传输速度更快,比USB 2.0接口快几倍。

2. U盘芯片质量:U盘芯片的质量也会影响读写速度。

一些品牌的U盘采用高质量的芯片,读写速度更快。

3. 文件大小:传输小文件和传输大文件的速度可能会有差异。

一般来说,传输大文件的速度更快。

四、如何选择适合自己的U盘1. 根据需求选择接口类型:如果需要频繁传输大文件,建议选择USB 3.0接口的U盘。

2. 注意U盘的品牌和芯片质量:选择知名品牌和高质量芯片的U盘,可以保证读写速度的稳定性和可靠性。

3. 参考他人的评价和测试结果:在购买U盘之前,可以查看其他用户的评价和测试结果,选择性能较好的U盘。

总结:U盘读写速度对于数据传输的效率至关重要。

选择适合自己需求的U盘,可以提升工作效率。

在选择U盘时,需要考虑接口类型、品牌和芯片质量等因素。

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三、U盘读写速度的影响因素1. U盘接口类型:目前常见的U盘接口有USB 2.0和USB 3.0。

USB 3.0接口的传输速度更快,比USB 2.0接口快几倍。

2. U盘芯片质量:U盘芯片的质量也会影响读写速度。

一些品牌的U盘采用高质量的芯片,读写速度更快。

3. 文件大小:传输小文件和传输大文件的速度可能会有差异。

一般来说,传输大文件的速度更快。

四、如何选择适合自己的U盘1. 根据需求选择接口类型:如果需要频繁传输大文件,建议选择USB 3.0接口的U盘。

2. 注意U盘的品牌和芯片质量:选择知名品牌和高质量芯片的U盘,可以保证读写速度的稳定性和可靠性。

3. 参考他人的评价和测试结果:在购买U盘之前,可以查看其他用户的评价和测试结果,选择性能较好的U盘。

总结:U盘读写速度对于数据传输的效率至关重要。

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