OpenCL “速成”沖刺【第一天】

話說軟件開發從來沒有速成一說，一門語言你學的越快，說明你在別的語言上下個功夫越多，所以這次加了引號，只不過幾周之后可能會有一個公司內部OpenCL的考核，雖然本人不需要考核，不過也正好借機整理下之前OpenCL的經驗，一方面幫著下別的同事，一方面也給自己留點干活。這個教程針對有一點C/C++開發經驗的童鞋，如果沒有太多經驗，我建議還是先去學學C語言。


這個是wiki上OpenCL的定義，我感覺想學OpenCL的人應該都已經知道了。

OpenCL?(Open?Computing?Language，開放計算語言) 是一個為異構平臺編寫程序的框架，此異構平臺可由CPU，GPU或其他類型的處理器組成。OpenCL由一門用于編寫kernels （在OpenCL設備上運行的函數）的語言（基于C99）和一組用于定義并控制平臺的API組成。OpenCL提供了基于任務分割和數據分割的并行計算機制。


第一天，環境，項目，HelloWorld


硬件環境

你需要一臺支持OpenCL的設備，AMD，Nvidia的顯卡，Intel的CPU（最好帶核顯），型號不能太老了，3年內的基本沒問題。

本次教程將以Intel的CPU配合AMD的顯卡為例。


軟件環境

操作系統是windows的，下載安裝AMDAPPSDK for windows，VS2012（老版本也行，我推薦用新的）。

操作系統是linux的，下載安裝AMDAPPSDK for linux，Code::blocks（喜歡VIM的也行，或者說更好）。

下載自己常用的版本控制軟件，和C/C++輔助開發軟件。

PS：OpenCL也就是庫和頭文件，各個廠商的SDK也就是OpenCL+Tools+Samples，別的廠商也有相應的SDK，百度“廠商 OpenCL SDK"的關鍵字組合都能找到。


檢測開發環境

安裝好AMDAPPSDK之后，在命令行下運行clinfo命令，將顯示出你支持OpenCL的硬件信息。

PS：不是AMD的設備，可以用CPUz，GPUz等軟件查詢是否支持OpenCL。


配置項目

個人認為，既然你已經知道了OpenCL就是庫那么應該知道怎么配置項目，否則可能就是不滿足有一點C/C++開發經驗這個前提了。不過為了方便，還是貼出來。

自己去安裝軟件的目錄下找到OpenCL庫文件的位置（一般是C:\Program Files (x86)\AMD APP），linux直接find -name ”opencl“ 命令就行（一般在/opt/AMDAPP下）。

Visual Studio系列（別用VC6，不解釋）

項目屬性->C++->常規->附加包含目錄，把SDK下邊的include目錄加進去。

項目屬性->鏈接器->常規->附加庫目錄，把SDK下邊的lib/x86_64(x64)目錄加進去。

項目屬性->鏈接器->輸入->附加依賴項，輸入opencl.lib

PS: 安裝完SDK，一般會在系統中加入環境變量的，用環境變量配置上邊的路徑更方便，比如$(AMDAPPSDKROOT)include就解決了，這樣換了電腦的話，只要是相同廠商就能通用。

Code：：blocks

右鍵項目->Properties...->Project's build options,輸入下邊內容

-I/opt/AMDAPP/include ?-L/opt/AMDAPP/lib/x86_64 ?-lOpenCL?

PS: 其實OpenCL就是配置好頭文件和庫文件，直接粘貼到項目中也行，但是不推薦，換個電腦可能就不好使了。


HelloWorld

本人偷懶就用fixstar的代碼了，建立項目，新建c或者cpp文件，粘貼下列代碼進去：

[cpp] view plaincopyprint?
  1. #include?<stdio.h>??
  2. #include?<stdlib.h>??
  3. #include?<CL/cl.h>??
  4. ??
  5. #define?MEM_SIZE?(128)??
  6. #define?MAX_SOURCE_SIZE?(0x100000)??
  7. ??
  8. int?main()??
  9. {??
  10. ????cl_device_id?device_id?=?NULL;??
  11. ????cl_context?context?=?NULL;??
  12. ????cl_command_queue?command_queue?=?NULL;??
  13. ????cl_mem?memobj?=?NULL;??
  14. ????cl_program?program?=?NULL;??
  15. ????cl_kernel?kernel?=?NULL;??
  16. ????cl_platform_id?platform_id?=?NULL;??
  17. ????cl_uint?ret_num_devices;??
  18. ????cl_uint?ret_num_platforms;??
  19. ????cl_int?ret;??
  20. ??
  21. ????char?string[MEM_SIZE];??
  22. ??
  23. ????FILE?*fp;??
  24. ????char?fileName[]?=?"./main.cl";??
  25. ????char?*source_str;??
  26. ????size_t?source_size;??
  27. ??
  28. ????/*?Load?the?source?code?containing?the?kernel*/??
  29. ????fp?=?fopen(fileName,?"r");??
  30. ????if?(!fp)?{??
  31. ????????fprintf(stderr,?"Failed?to?load?kernel.\n");??
  32. ????????exit(1);??
  33. ????}??
  34. ????source_str?=?(char*)malloc(MAX_SOURCE_SIZE);??
  35. ????source_size?=?fread(source_str,?1,?MAX_SOURCE_SIZE,?fp);??
  36. ????fclose(fp);??
  37. ??
  38. ????/*?Get?Platform?and?Device?Info?*/??
  39. ????ret?=?clGetPlatformIDs(1,?&platform_id,?&ret_num_platforms);??
  40. ????ret?=?clGetDeviceIDs(platform_id,?CL_DEVICE_TYPE_DEFAULT,?1,?&device_id,?&ret_num_devices);??
  41. ??
  42. ????/*?Create?OpenCL?context?*/??
  43. ????context?=?clCreateContext(NULL,?1,?&device_id,?NULL,?NULL,?&ret);??
  44. ??
  45. ????/*?Create?Command?Queue?*/??
  46. ????command_queue?=?clCreateCommandQueue(context,?device_id,?0,?&ret);??
  47. ??
  48. ????/*?Create?Memory?Buffer?*/??
  49. ????memobj?=?clCreateBuffer(context,?CL_MEM_READ_WRITE,MEM_SIZE?*?sizeof(char),?NULL,?&ret);??
  50. ????/*?Create?Kernel?Program?from?the?source?*/??
  51. ????program?=?clCreateProgramWithSource(context,?1,?(const?char?**)&source_str,(const?size_t?*)&source_size,?&ret);??
  52. ??
  53. ????/*?Build?Kernel?Program?*/??
  54. ????ret?=?clBuildProgram(program,?1,?&device_id,?NULL,?NULL,?NULL);??
  55. ??
  56. ????/*?Create?OpenCL?Kernel?*/??
  57. ????kernel?=?clCreateKernel(program,?"hello",?&ret);??
  58. ??
  59. ????/*?Set?OpenCL?Kernel?Parameters?*/??
  60. ????ret?=?clSetKernelArg(kernel,?0,?sizeof(cl_mem),?(void?*)&memobj);??
  61. ??
  62. ????/*?Execute?OpenCL?Kernel?*/??
  63. ????ret?=?clEnqueueTask(command_queue,?kernel,?0,?NULL,NULL);??
  64. ??
  65. ????/*?Copy?results?from?the?memory?buffer?*/??
  66. ????ret?=?clEnqueueReadBuffer(command_queue,?memobj,?CL_TRUE,?0,??
  67. ????????MEM_SIZE?*?sizeof(char),string,?0,?NULL,?NULL);??
  68. ??
  69. ????/*?Display?Result?*/??
  70. ????puts(string);??
  71. ??
  72. ????/*?Finalization?*/??
  73. ????ret?=?clFlush(command_queue);??
  74. ????ret?=?clFinish(command_queue);??
  75. ????ret?=?clReleaseKernel(kernel);??
  76. ????ret?=?clReleaseProgram(program);??
  77. ????ret?=?clReleaseMemObject(memobj);??
  78. ????ret?=?clReleaseCommandQueue(command_queue);??
  79. ????ret?=?clReleaseContext(context);??
  80. ??
  81. ????free(source_str);??
  82. ??
  83. ????getchar();??
  84. ????return?0;??
  85. ??
  86. }??

新建文件，后綴改成.cl，粘貼下列代碼進去：
[cpp] view plaincopyprint?
  1. __kernel?void?hello(__global?char*?string)??
  2. {??
  3. ????string[0]?=?'H';??
  4. ????string[1]?=?'e';??
  5. ????string[2]?=?'l';??
  6. ????string[3]?=?'l';??
  7. ????string[4]?=?'o';??
  8. ????string[5]?=?',';??
  9. ????string[6]?=?'?';??
  10. ????string[7]?=?'W';??
  11. ????string[8]?=?'o';??
  12. ????string[9]?=?'r';??
  13. ????string[10]?=?'l';??
  14. ????string[11]?=?'d';??
  15. ????string[12]?=?'!';??
  16. ????string[13]?=?'\0';??
  17. }??

編譯執行文件。


第一天的內容就是這些，明天將講解上邊的代碼和OpenCL的組織結構。


作業：閱讀上邊的代碼，解釋各個API的含義，寫上中文注釋（最好別直接翻譯），將代碼上傳到自己的版本管理工具上。


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