【GPU开发笔记】一：CUDA初探——环境配置

 在开始学习之前，首先要做的就是找到一本好的教材，要知道一本好的教材可以让我们更加轻松地入门。在看了一些个CUDA编程相关的教材之后，我向大家推荐的一本教材叫做《GPU高性能编程CUDA实战》。本教材相比其他的教材而言，它讲得比较细，对于一些我们可能不太明白的知识点做了详细的说明。而且这本教材以层层深入的方式向我们展示了GPU的世界，从而引领我们进入CUDA编程的大门。其他的教材的话我建议的是《深入浅出谈CUDA》以及《CUDA编程指南》，前一本书可以和《GPU高性能编程CUDA实战》这本书一起看，我建议先看《深入浅出谈CUDA》，然后再看《GPU高性能编程CUDA实战》，这样理解起来能够更加的透彻。

介绍完了教材，接下来我们就可以进入CUDA的世界了。首先就是需要一个具有NVIDIA显卡的电脑，因为CUDA只能够支持NVIDIA的显卡，其他的显卡（例如ATI）是不能够进行CUDA编程的。有了硬件平台，接下来我们需要的就是编程环境了。由于本人是在windows下进行的学习，所以我推荐的是VS2010+CUDA 5.5。VS2010的下载与安装这里就不再赘述，CUDA5.5是集成的CUDA ToolKit和SDK于一身的软件，可以到NVIDIA Developer Zone去下载，下载地址https://developer.nvidia.com/cuda-downloads，有了工具我们就可以进行CUDA编程了。

cuda安装好之后，就可以配置VS2010的cuda环境了，此时cuda已经和你的vs绑定好了。于是我们就可以开始我们的第一个cuda程序：

1.创建一个cuda项目

由于安装cuda5.5的时候已经和vs2010绑定，所以直接可以创建一个cuda项目。选择cuda 5.5 runtime就可以。

此时vs2010会自动为这个项目添加一个cuda程序：kernel.cu。直接编译这个.cu文件，可能会出现"转换到 COFF 期间失败: 文件无效或损坏"这样的错误信息，修改如下所示：

右键->工程属性->配置属性-> 清单工具->输入和输出->嵌入清单，选择[否]。

2.CUDA C/C++关键字和函数高亮显示

在上面.cu文件中发现CUDA C/C++的关键字__global__等没有高亮显示，而且还有下划曲线。下面进行CUDA C/C++关键字和函数的语法高亮显示，配置Visual AssistX 函数高亮，代码提示等功能。

下面是关于代码高亮的设置。共三个设置

2.1.cu文件中C/C++关键字高亮

这个设置是让VS2010编辑.cu文件时，把.cu文件里的C/C++语法高亮。

设置方法: 在VS2010的菜单 依次点击：“工具|选项|文本编辑器|文件扩展名”，在这个界面里： “编辑器”下拉框选“Microsoft Visual C++”，在“Extension”文本框输入.cu 点击“添加”按钮 ，重复工作把.cuh 添加为vc++类型，点击确定按钮。 把全部.cu文件关闭，再打开，.cu文件C++关键字就高亮了。如果不行就重启VS2010。但是CUDA的关键字还是黑色的，下一步把CUDA关键自高亮显示。

2.2.CUDA关键字高亮

为了让CUDA的关键字，如__device__、dim3之类的文字高亮，需要如下步骤：

把SDK_PATH\C\doc\syntax_highlighting\usertype.dat复制到X:\Program Files (X86)\Microsoft Visual Studio 10.0\Common7\IDE\ 目录下 

这里 X:是安装VS2010盘符，这是win7 64位下的路径。

注意：win7 64系统不要复制到这个目录里，复制到这里是不会CUDA关键字高亮的：

X:\Program Files \Microsoft Visual Studio 10.0\Common7\IDE\
（如果你的win7是32位的，可能正好是上面这个目录，应该会高亮的，这是win7 64位和32位的差别）

再次强调：SDK_PATH要换成你安装SDK的实际路径，不要直接使用这个字符串。

VS2010需要重启，重启后打开.cu文件，CUDA的关键字应该变成蓝色了。

2.3. CUDA 函数高亮，及CUDA函数输入代码提示
实现这个功能就要使用VAssistX了。 首先安装支持VS2010的Visual AssistX, 在CUDA 安装前、后安装都行。需要两步实现需要的功能：

a) 让Visual AssistX支持CUDA函数高亮和代码完成。在VS2010菜单里依次点击: “VAssistX->Visual assist X Options->Projects->C/C++Directories”在这个界面的 “Platform”下拉框选 Custom，在“Show Directories for..“下拉框选 Other include files， 然后在下面的输入框里，新建、添加三个路径，点击确定，三个路径分别如下：

SDK_PATH的\c\common\inc
       SDK_PATH的\shared\inc
       X:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v4.0\include

这里SDK_PATH要用你安装的SDK路径代替，X:是你的CUDA toolkit安装盘符。

这样分别在这三个目录里面的.h文件定义的函数和类型VAssistX会帮我们在编辑文件时候实现高亮和完成代码。如果少包含一个路径，这个目录里的.h定义的函数和类型就不会高亮和提示了。

b)让Visual AssistX支持.cu文件，也就让Visual AssistX帮我们实现.cu文件高亮和代码完成功能，需要编辑注册表。首先关闭VS2010，点击开始菜单输入regedit打开注册表，找到如下位置：HKEY_CURRENT_USER\Software\Whole Tomato\Visual Assist X\VANet10。在右边找到ExtSource项目，鼠标右键选修改，在原有文字后添加如下文字：.cu;.cuh; 确定后
关闭注册表，重新打开vs2010，Visual AssistX开始支持.cu及.cuh文件的语法高亮及代码完成。此时.cu文件的CUDA函数是高亮的，使用函数名符号就会自动提示函数全称，参数类型等信息了。

经过上面的安装，开发程序应该没问题了，但会发现有如下的问题：

1. VS2010显示.cu文件时，有很多CUDA函数下有波浪线

2. 在.cu文件里使用VS2010的“Go to definition”功能查无法找到CUDA函数的定义。

这两个问题的原因是VS2010不认识这些函数，没有指定它们在那个头文件里包含的。解决方法其实是一样的，把CUDA tookit 和CUDA SDK的头文件路径加到VS2010的VC++目录里面。