opencl Tutorial
Iniziare con opencl

Osservazioni

Cos'è OpenCL?

OpenCL è l'abbreviazione di Open C omputing L anguage. OpenCL è un framework per la programmazione parallela su piattaforme eterogenee, chiamate dispositivi di calcolo , che vanno da CPU su GPU a piattaforme più speciali come FPGA. OpenCL fornisce un'interfaccia standard per il calcolo parallelo su questi dispositivi di calcolo, ma anche il parallelismo tra i dispositivi. Specifica un linguaggio di programmazione, basato su C99, e requisiti minimi delle funzioni di base implementate su dispositivi abilitati OpenCL. OpenCL descrive inoltre un modello astratto di calcolo e memoria, essendo il più generale possibile per rendere semplice il riutilizzo del codice tra diverse piattaforme.

Prerequisiti

Se hai una CPU o una scheda grafica (GPU) moderna nella tua macchina, è probabile che tu abbia tutto pronto per i primi passi in OpenCL. Scoprire se il tuo processore è compatibile con OpenCL può essere fatto solitamente tramite la homepage del produttore, un buon primo avvio è la documentazione ufficiale a

https://www.khronos.org/conformance/adopters/conformant-products#opencl

Cos'è OpenCL?

Open Computing Language (OpenCL) è un framework per scrivere programmi che vengono eseguiti su CPU, GPU e altri processori e acceleratori paralleli.

OpenCL specifica un linguaggio di programmazione (basato su C) che fornisce accesso alla memoria on-chip denominata, un modello per l'esecuzione di attività in parallelo e la possibilità di sincronizzare tali attività.

Implementazione C # di OpenCL 1.2: numero di piattaforme per un sistema AMD in finestre a 64 bit

OpenCL è api di basso livello quindi deve essere implementato prima in "C space". Per questo, è necessario scaricare i file di intestazione dal sito di Khronos. Il mio hardware è AMD e in grado di scaricare la versione 1.2

opencl.h 
cl_platform.h 
cl.h 
cl_ext.h 
cl_egl.h 
cl_dx9_media_sharing.h 
cl_d3d10.h 
cl_d3d11.h 
cl_gl.h 
cl_gl_ext.h 
cl.hpp

da questa pagina

dovrebbe essere sufficiente per i collegamenti C ++ quindi dopo aver aggiunto questi file al progetto e impostato i percorsi di file binari (e libreria) appropriati (

$ (AMDAPPSDKROOT) \ lib \ x86_64 per la libreria amd a 64 bit (le librerie sdk dell'app amd sono preferite)

,

C: \ Windows \ SysWOW64 per opencl.dll a 64 bit (file .so se ICD è di un sistema Linux)

per esempio, ma diverso per Intel-Nvidia), puoi iniziare a interrogare un elenco di piattaforme (amd, intel, xilinx, nvidia) dopo aver installato i driver appropriati (come ad esempio crimson per amd). I driver sono per l'esecuzione dell'applicazione opencl (utilizzando ICD), le librerie e i file di intestazione sono per lo sviluppo in breve.

Per interrogare le piattaforme:

#define __CL_ENABLE_EXCEPTIONS
#include "stdafx.h"
#include <vector>
#include <CL/cl.hpp>

extern "C"
    {
       // when this class is created, it contains a list of platforms in "platforms" field.
       class OpenClPlatformList
       {
           public:
               std::vector<cl::Platform> platforms;
               int platformNum;
               OpenClPlatformList()
               {
                   platforms= std::vector< cl::Platform>();
                   cl::Platform::get(&platforms);
                   platformNum= platforms.size();
               }
        };


        // this is seen from C# when imported. Creates an object in memory.
        __declspec(dllexport)
            OpenClPlatformList * createPlatformList()
        {
            return new OpenClPlatformList();
        }

        __declspec(dllexport)
            int platformNumber(OpenClPlatformList * hList)
        {
            return hList->platformNum;
        }


        __declspec(dllexport)
            void deletePlatformList(OpenClPlatformList * p)
        {
            if (p != NULL)
                delete p;
            p = NULL;
        }


    }

potrebbe essere incorporato in una DLL (come OCLImplementation.dll)

e usarlo dal lato C #,

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Runtime.InteropServices;


namespace WrapperCSharp
{
    public class WrapperCSharp
    {
        [DllImport("OCLImplementation", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
        private static extern IntPtr createPlatformList();

        [DllImport("OCLImplementation", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
        private static extern int platformNumber(IntPtr hList);

        [DllImport("OCLImplementation", CallingConvention = CallingConvention.Cdecl)]
        private static extern void deletePlatformList(IntPtr hList);
    }
}

naturalmente la dll deve essere vista dal progetto C #, semplicemente mettendolo vicino all'eseguibile del progetto lo risolve.

Ora, se il computer di esempio ha almeno una piattaforma compatibile con opencl,

IntPtr platformList = createPlatformList(); // just an address in C-space
int totalPlatforms = platformNumber(platformList); // AMD+NVIDIA systems should have "2"
deletePlatformList(platformList); //

la variabile totalPlatforms deve avere almeno il valore "1". Quindi è possibile utilizzare le piattaforme variabili in C-space utilizzando funzioni aggiuntive per scorrere tutte le piattaforme per interrogare tutti i dispositivi come CPU, GPU e acceleratori speciali come phi o alcuni fpga.

Non si scrivono semplicemente tutti questi wrapper C ++ in C # per progetti time-critical. Ci sono molti wrapper scritti per C #, Java e altre lingue. Per java, c'è "Aparapi" che è l'API del convertitore "java bytecode to opencl-c" che prende ciò che scrivi puramente in java su una versione gpu-parallela al volo, quindi è un po 'portatile.

OpenCL e C #

Per C # esistono molti wrapper che offrono un'interfaccia per comunicare con OpenCL.

• OpenCL.NET: questo è uno dei wrapper di livello più basso là fuori. Offre un'implementazione completa dell'API OpenCL per C # senza aggiungere alcuna astrazione. Quindi gli esempi C \ C ++ sono facilmente portati per questa libreria. L'unica pagina del progetto è attualmente in codeplex, che si arresta il 15.12.2017 ma il pacchetto è disponibile su NuGet

https://openclnet.codeplex.com/

• NOpenCL: questa libreria offre un'interfaccia astratta tra C # e OpenCL.

L'obiettivo a breve termine è fornire un livello astratto di facile utilizzo che fornisce l'accesso a tutte le funzionalità di OpenCL senza sacrificare le prestazioni.

https://github.com/tunnelvisionlabs/NOpenCL

• Cloo:

Cloo è una libreria gestita open source, facile da usare che consente alle applicazioni .NET / Mono di sfruttare appieno il framework OpenCL.

https://sourceforge.net/projects/cloo/