opencl Zelfstudie
Aan de slag met opencl

Opmerkingen

Wat is OpenCL?

OpenCL staat voor Open C omputing L aal. OpenCL is een Framework voor parallelle programmering op heterogene platforms, genaamd compute-apparaten , variërend van CPU's over GPU's tot meer speciale platforms zoals FPGA's. OpenCL biedt een standaardinterface voor parallel computergebruik op deze compute-apparaten, maar ook parallelliteit tussen apparaten. Het specificeert een programmeertaal, gebaseerd op C99, en minimumvereisten van basisfuncties geïmplementeerd op apparaten die OpenCL ondersteunen. OpenCL beschrijft verder een abstract reken- en geheugenmodel, dat zo algemeen mogelijk is om het hergebruik van code tussen verschillende platforms eenvoudig te maken.

voorwaarden

Als je een moderne CPU of grafische kaart (GPU) in je machine hebt, is de kans groot dat je alles klaar hebt voor de eerste stappen in OpenCL. Om erachter te komen of uw processor OpenCL ondersteunt, kan dit meestal via de startpagina van de fabrikant worden gedaan. Een goede eerste start is de officiële documentatie op

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

Wat is OpenCL?

Open Computing Language (OpenCL) is een framework voor het schrijven van programma's die worden uitgevoerd op CPU's, GPU's en andere parallelle processors en versnellers.

OpenCL specificeert een programmeertaal (gebaseerd op C) die toegang biedt tot genoemd on-chip geheugen, een model voor het parallel uitvoeren van taken en de mogelijkheid om die taken te synchroniseren.

C # implementatie van OpenCL 1.2: aantal platforms voor een AMD-systeem in 64-bits vensters

OpenCL is API van laag niveau, dus het moet eerst in "C-ruimte" worden geïmplementeerd. Daarvoor moet je header-bestanden downloaden van de site van Khronos. Mijn hardware is AMD en kan versie 1.2 downloaden

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

vanaf deze pagina

zou voldoende moeten zijn voor C ++ bindingen, dus na het toevoegen van deze bestanden aan uw project en het instellen van de juiste binaire (en bibliotheek) bestandslocaties (

$ (AMDAPPSDKROOT) \ lib \ x86_64 voor 64-bit amd-bibliotheek (bibliotheken van amd app sdk hebben de voorkeur)

,

C: \ Windows \ SysWOW64 voor 64-bit opencl.dll (.so-bestand als ICD een Linux-systeem is)

bijvoorbeeld, maar anders voor Intel-Nvidia), kunt u beginnen met het opvragen van een lijst met platforms (amd, intel, xilinx, nvidia) na het installeren van de juiste stuurprogramma's (zoals crimson voor amd). Stuurprogramma's zijn bedoeld voor het uitvoeren van de opencl-toepassing (met ICD), bibliotheken en header-bestanden moeten kort worden ontwikkeld.

Platforms opvragen:

#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;
        }


    }

kan worden ingebouwd in een dll (zoals OCLImplementation.dll)

en om het van C # kant te gebruiken,

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);
    }
}

natuurlijk moet de dll worden gezien door het C # -project, simpelweg door het in de buurt van het uitvoerbare project te zetten lost het op.

Als de voorbeeldcomputer nu ten minste één opencl-geschikt platform heeft,

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

De variabele totalPlatforms moet ten minste "1" hebben. Vervolgens kunt u variabele platforms in C-ruimte gebruiken met behulp van extra functies om alle platforms te doorlopen om alle apparaten zoals CPU, GPU en speciale versnellers zoals phi of sommige FPGA te doorzoeken.

Je schrijft niet alleen al deze C ++ naar C # wrappers voor tijdkritische projecten. Er zijn veel wrappers geschreven voor C #, Java en andere talen. Voor Java is er "Aparapi", dat is de "Java bytecode naar OpenCl-C" converter API die wat je schrijft puur in Java naar een gpu-parallelle versie op de vlieg, zodat het enigszins draagbaar is.

OpenCL en C #

Voor C # bestaan er veel wrappers die een interface bieden om te communiceren met OpenCL.

• OpenCL.NET: dit is een van de meest low-level wrappers die er zijn. Het biedt een volledige implementatie van de OpenCL API voor C # zonder enige abstractie toe te voegen. Dus C \ C ++ voorbeelden zijn gemakkelijk geport voor deze bibliotheek. De enige projectpagina is momenteel op codeplex, die wordt afgesloten op 15.12.2017 maar het pakket is beschikbaar op NuGet

https://openclnet.codeplex.com/

• NOpenCL: Deze bibliotheek biedt een abstracte interface tussen C # en OpenCL.

Het doel op korte termijn is het bieden van een eenvoudig te gebruiken abstracte laag die toegang biedt tot de volledige mogelijkheden van OpenCL zonder in te boeten op prestaties.

https://github.com/tunnelvisionlabs/NOpenCL

• Cloo:

Cloo is een open source, eenvoudig te gebruiken, beheerde bibliotheek waarmee .NET / Mono-applicaties volledig kunnen profiteren van het OpenCL-framework.

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