CUDA修饰符,运算符<<<>>>及变量的介绍

来源:互联网 发布:心跳文学部 知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/05/16 06:17

1.函数类型限定符:用来确定函数是在 CPU 还是在 GPU 上执行,以及这个函数是从CPU 调用还是从 GPU 调用。

    1.1 __device__ , 表示从 GPU 上调用,在 GPU 上执行; 也就是说其可以被__global__ 或者__device__修饰的函数调用。此限定符修饰的函数使用有限制,比如在 G80/GT200 架构上不能使用递归,不能使用函数指针等,具体可参见我翻译的编程指南。

    1.2 __global__,表示在 CPU 上调用,在 GPU 上执行,也就是所谓的内核(kernel)函数;内核只能够被主机调用,内核并不是一个完整的程序,它只是一个数据并行步骤,其指令流由多个线程执行。

    1.3 __host__,表示在 CPU 上调用,在 CPU 上执行,这是默认时的情况,也就是传统的 C 函数。CUDA 支持__host__和__device__的联用,表示同时为主机和设备编译。

2.变量类型限定符,用来规定变量存储什么位置上。在传统的 CPU 程序上,这个任务由编译器承担。在 CUDA 中,不仅要使用主机端的内存,还要使用设备端的显存和GPU 片上的寄存器、共享存储器和缓存。在 CUDA 存储器模型中,一共抽象出来了8种不同的存储器。复杂的存储器模型使得必须要使用限定符要说明变量的存储位置。

    2.1 __device__,__device__表明声明的数据存放在显存中,所有的线程都可以访问,而且主机也可以通过运行时库访问;

    2.2 __shared__,__shared__表示数据存放在共享存储器在,只有在所在的块内的线程可以访问,其它块内的线程不能访问;

    2.3 __constant__,__constant__表明数据存放在常量存储器中,可以被所有的线程访问,也可以被主机通过运行时库访问;

    2.4 Texture,texture 表明其绑定的数据可以被纹理缓存加速存取,其实数据本身的存放位置并没有改变,纹理是来源于图形学的一介概念,CUDA 使用它的原因一部分在于支持图形处理,另一方面也可以利用它的一些特殊功能。

    2.5 如果在 GPU 上执行的函数内部的变量没有限定符,那表示它存放在寄存器或者本地存储器中,在寄存器中的数据只归线程所有,其它线程不可见。

    2.6 如果 SM 的寄存器用完,那么编译器就会将本应放到寄存器中的变量放到本地存储器中。

3. 执行配置运算符<<< >>>,用来传递内核函数的执行参数。执行配置有四个参数,第一个参数声明网格的大小,第二个参数声明块的大小,第三个参数声明动态分配的共享存储器大小,默认为 0,最后一个参数声明执行的流,默认为 0。

4. 五个内建变量,用于在运行时获得网格和块的尺寸及线程索引等信息

   4.1 gridDim,  gridDim 是一个包含三个元素 x,y,z 的结构体,分别表示网格在x,y,z 三个方向上的尺寸,虽然其有三维,但是目前只能使用二维;

   4.2 blockDim, blockDim 也是一个包含三个元素 x,y,z 的结构体,分别表示块在x,y,z 三个方向上的尺寸,对应于执行配置中的第一个参数,对应于执行配置的第二个参数;

   4.3 blockIdx, blockIdx 也是一个包含三个元素 x,y,z 的结构体,分别表示当前线程所在块在网格中 x,y,z 三个方向上的索引;

   4.4 threadIdx, threadIdx 也是一个包含三个元素 x,y,z 的结构体,分别表示当前线程在其所在块中 x,y,z 三个方向上的索引;

   4.5 warpSize,warpSize 表明 warp 的尺寸,在计算能力为 1.0 的设备中,这个值是24,在 1.0 以上的设备中,这个值是 32。

    其它的还有数学函数,原子函数,纹理读取、绑定函数,内建栅栏,内存 fence 函数等。一般而言,知道这些就应该能够写出 CUDA 程序了,当然要写好的话,必须知道很多其它的细节。

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