OpenCl菜鸟，初学笔记1---opencl工作原理

来源：互联网发布：去黑眼圈眼膜推荐知乎编辑：程序博客网时间：2024/05/18 09:50

OpenCL 的架构

OpenCL 包括一组 API 和一个程式语言。基本上，程式透过 OpenCL API 取得 OpenCL 装置（例如显示晶片）的相关资料，并将要在装置上执行的程式（使用 OpenCL 程式语言撰写）编译成适合的格式，在装置上执行。OpenCL API 也提供许多装置控制方面的动作，例如在 OpenCL 装置上取得一块记忆体、把资料从主记忆体复制到 OpenCL 装置上（或从 OpenCL 装置上复制到主记忆体中）、取得装置动作的资讯（例如上一个程式执行所花费的时间）等等。

例如，我们先考虑一个简单的工作：把一群数字相加。在一般的 C 程式中，可能是如下：

float a[DATA_SIZE];
float b[DATA_SIZE];
float result[DATA_SIZE];
// ...
for(int i = 0; i < DATA_SIZE; i++) {

result[i] = a[i] + b[i];
}

在 OpenCL 中，则大致的流程是：

把 OpenCL 装置初始化。
在 OpenCL 装置上配置三块记忆体，以存放 a、b、c 三个阵列的资料。
把 a 阵列和 b 阵列的內容，复制到 OpenCL 装置上。
编译要执行的 OpenCL 程式（称为 kernel）。
执行编译好的 kernel。
把计算結果从 OpenCL 装置上，复制到 result 阵列中。

透过 data parallel 的模式，这里的 OpenCL 程式非常简单，如下所示：

__kernel void adder(__global const float* a, __global const float* b, __global float* result)
{

int idx = get_global_id(0);
result[idx] = a[idx] + b[idx];
}

在一般的版本中，是透过一个回圈，执行 DATA_SIZE 次数的加法动作。而在 OpenCL 中，则是建立DATA_SIZE 个 work item，每个 work item 都执行上面所示的 kernel。可以看到，OpenCL 程式语言和一般的 C 语言非常类似。__kernel表示这个函式是在 OpenCL 装置上执行的。

__global则表示这个指标是在 global memory 中（即 OpenCL 装置上的主要記记忆体）。而get_global_id(0) 会传回 work item 的编号，例如，如果有 1024 个 work item，则编号会分別是 0 ~ 1023（实际上编号可以是二维或三维，但在这里先只考虑一维的情形）。