OpenCL “速成”冲刺【第一天】

话说软件开发从来没有速成一说，一门语言你学的越快，说明你在别的语言上下个功夫越多，所以这次加了引号，只不过几周之后可能会有一个公司内部OpenCL的考核，虽然本人不需要考核，不过也正好借机整理下之前OpenCL的经验，一方面帮着下别的同事，一方面也给自己留点干活。这个教程针对有一点C/C++开发经验的童鞋，如果没有太多经验，我建议还是先去学学C语言。


这个是wiki上OpenCL的定义，我感觉想学OpenCL的人应该都已经知道了。

OpenCL (Open Computing Language，开放计算语言) 是一个为异构平台编写程序的框架，此异构平台可由CPU，GPU或其他类型的处理器组成。OpenCL由一门用于编写kernels （在OpenCL设备上运行的函数）的语言（基于C99）和一组用于定义并控制平台的API组成。OpenCL提供了基于任务分割和数据分割的并行计算机制。


第一天，环境，项目，HelloWorld


硬件环境

你需要一台支持OpenCL的设备，AMD，Nvidia的显卡，Intel的CPU（最好带核显），型号不能太老了，3年内的基本没问题。

本次教程将以Intel的CPU配合AMD的显卡为例。


软件环境

操作系统是windows的，下载安装AMDAPPSDK for windows，VS2012（老版本也行，我推荐用新的）。

操作系统是linux的，下载安装AMDAPPSDK for linux，Code::blocks（喜欢VIM的也行，或者说更好）。

下载自己常用的版本控制软件，和C/C++辅助开发软件。

PS：OpenCL也就是库和头文件，各个厂商的SDK也就是OpenCL+Tools+Samples，别的厂商也有相应的SDK，百度“厂商 OpenCL SDK"的关键字组合都能找到。


检测开发环境

安装好AMDAPPSDK之后，在命令行下运行clinfo命令，将显示出你支持OpenCL的硬件信息。

PS：不是AMD的设备，可以用CPUz，GPUz等软件查询是否支持OpenCL。


配置项目

个人认为，既然你已经知道了OpenCL就是库那么应该知道怎么配置项目，否则可能就是不满足有一点C/C++开发经验这个前提了。不过为了方便，还是贴出来。

自己去安装软件的目录下找到OpenCL库文件的位置（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（别用VC6，不解释）

项目属性->C++->常规->附加包含目录，把SDK下边的include目录加进去。

项目属性->链接器->常规->附加库目录，把SDK下边的lib/x86_64(x64)目录加进去。

项目属性->链接器->输入->附加依赖项，输入opencl.lib

PS: 安装完SDK，一般会在系统中加入环境变量的，用环境变量配置上边的路径更方便，比如$(AMDAPPSDKROOT)include就解决了，这样换了电脑的话，只要是相同厂商就能通用。

Code：：blocks

右键项目->Properties...->Project's build options,输入下边内容

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

PS: 其实OpenCL就是配置好头文件和库文件，直接粘贴到项目中也行，但是不推荐，换个电脑可能就不好使了。


HelloWorld

本人偷懒就用fixstar的代码了，建立项目，新建c或者cpp文件，粘贴下列代码进去：

[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，后缀改成.cl，粘贴下列代码进去：
[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. }  

编译执行文件。


第一天的内容就是这些，明天将讲解上边的代码和OpenCL的组织结构。


作业：阅读上边的代码，解释各个API的含义，写上中文注释（最好别直接翻译），将代码上传到自己的版本管理工具上。


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