OpenCL

Marek Sawerwain

Uzyskaj dostęp

Zakup książkę

ISBN/ISSN:

978-83-01-18045-4

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2014

Liczba stron:

345

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

Bibliografia:

Sawerwain, Marek. OpenCL. Red. . Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2014, 345 s. ISBN 978-83-01-18045-4

Bibliografia refWorks:

RT Book, Whole

SR Electronic(1)

A1 Sawerwain, M.

T1 OpenCL

PB Wydawnictwo Naukowe PWN

PP Warszawa

YR 2014

SN 978-83-01-18045-4

Bibliografia BibTex:

@Book{ 137556, author = "Sawerwain, Marek", editor = "", title = "OpenCL", publisher = "Wydawnictwo Naukowe PWN", year = "2014", address = "Warszawa", isbn = "978-83-01-18045-4" }

Bibliografia endNote:

TY - BOOK

AU - Sawerwain, Marek

ED -

TI - OpenCL

PB - Wydawnictwo Naukowe PWN

CY - Warszawa

PY - 2014

SN - 978-83-01-18045-4

ER -

Netografia (standard APA):

Sawerwain, Marek. OpenCL [baza danych online] Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2014 [dostęp: 27 07 2024]. Dostęp w Ibuk Libra: https://libra.ibuk.pl/reader/opencl-marek-sawerwain-137556.

grafika, OpenCL, GPU, Akceleracja

Książka jest skierowana do programistów, którzy chcą się zapoznać z technologią OpenCL W publikacji duży nacisk został położony na przedstawienie konkretnych przykładów (wraz z komentarzem opisującym sposób implementacji danego przykładu oraz tech...

Więcej

ISBN/ISSN:

978-83-01-18045-4

DOI:

Wydawnictwo:

Wydawnictwo Naukowe PWN

Rok wydania:

2014

Liczba stron:

345

XML:ISBN/ISSN:

ONIX MARC21

1. Wprowadzenie10
1.1. Obliczenia równoległe11
1.2. Zawartość książki14
2. Standard OpenCL18
2.1. Model platformy18
2.2. Model pamięci20
2.3. Model wykonawczy22
2.3.1. Siatka obliczeniowa – NDRange24
2.3.2. Kontekst obliczeń oraz kolejka poleceń26
2.4. Model programowania27
3. Język programowania dostępny w OpenCL30
3.1. Typy danych30
3.1.1. Typy podstawowe (typy skalarne)31
3.1.2. Typy wektorowe34
3.1.3. Typy do obsługi obrazów35
3.1.4. Inne typy oraz nazwy zarezerwowane37
3.2. Dostępne operatory39
3.3. Funkcje wbudowane39
3.4. Dodatkowe kwalifikatory oraz atrybuty49
3.5. Operacje na typach wektorowych OpenCL52
3.5.1. Dane typu wektorowego – dostęp do składowych53
3.5.2. Operacje na typach wektorowych56
3.5.3. Funkcje obsługujące dane typu wektorowego59
3.6. Obsługa siatki obliczeniowej61
3.7. Funkcje synchronizacji i funkcje atomowe63
3.8. Funkcje do obsługi obrazów66
3.9. Preprocesor OpenCL C69
3.10. Ograniczenia OpenCL C72
4. OpenCL – łatwe przykłady na początek74
4.1. Informacje o urządzeniu obliczeniowym74
4.1.1. Wersja dla API w języku C76
4.1.2. Informacje o urządzeniu obliczeniowym obiektowo i w C++91
4.2. Witaj Świecie!98
4.2.1. Przygotowania99
4.2.2. Uruchomienie jądra obliczeniowego100
4.3. Dodawanie wektorów110
4.3.1. Jądro obliczeniowe111
4.3.2. Wersja dla C++115
4.3.3. Inne operacje na wektorach do ćwiczeń120
4.4. Siatka lokalna oraz globalna121
4.5. Zlecanie i wykonywanie zadań125
4.6. Uwagi o kompilacji jądra obliczeniowego127
5. Przykłady obliczeń w OpenCL130
5.1. Obsługa printf w OpenCL130
5.2. Operacja redukcji134
5.2.1. Operacja redukcji – wersja szeregowa135
5.2.2. Operacja redukcji – jądro obliczeniowe podejście pierwsze136
5.2.3. Operacja redukcji – jądro obliczeniowe podejście drugie140
5.2.4. Operacja redukcji – jądro obliczeniowe poddane optymalizacji144
5.3. Wyznaczanie histogramu146
5.3.1. Wersja szeregowa146
5.3.2. Wersja dla OpenCL148
5.4. Równoległe szukanie prawie binarne151
5.4.1. Wersja równoległa dla OpenCL153
5.5. Przybliżanie wartości liczby π155
5.5.1. Wersja szeregowa155
5.5.2. Wersja OpenCL – podejście bezpośrednie157
5.5.3. Wersja OpenCL – podejście o wyższej wydajności163
5.6. Gra w życie169
5.6.1. Gra w życie – procedura obliczeniowa170
5.6.2. Gra w życie – obsługa symulacji173
5.7. Zbiór Mandelbrota177
5.7.1. Zbiór Julii178
5.7.2. Tworzenie obrazu zbioru Mandelbrota – wersja szeregowa178
5.7.3. Tworzenie obrazu zbioru Mandelbrota – wersja OpenCL181
5.7.4. Tworzenie obrazu zbioru Julii185
5.7.5. Kolorowanie zbioru fraktalnego186
5.8. Algorytm sortowania bitonicznego189
5.8.1. Sieci sortujące189
5.8.2. Bitoniczna sieć sortująca191
5.8.3. Szeregowa wersja algorytmu sortowania bitonicznego193
5.8.4. Równoległa wersja algorytmu sortowania bitonicznego dla OpenCL196
5.9. Przetwarzanie obrazów198
5.9.1. Podstawy – wypełnienie obrazu198
5.9.2. Skalowanie obrazu203
5.9.3. Rozmywanie obrazu – filtr Gaussa208
5.9.4. Wykrywanie krawędzi w obrazie za pomocą filtru Sobela213
5.10. Współpraca OpenCL z OpenGL219
5.10.1. Procedury obliczeniowe OpenCL219
5.10.2. Czynności wykonywane w programie gospodarza220
6. OpenCL w innych językach programowania226
6.1. Język Python226
6.1.1. Przegląd API pakietu PyOpenCL228
6.1.2. Znów dodawanie wektorów, ale w Pythonie233
6.1.3. Skrypt do testowania siatki obliczeniowej237
6.1.4. Stosowanie typów użytkownika239
6.1.5. Klasa w Pythonie dla łatwiejszej współpracy z OpenCL241
6.2. Pakiet APARAPI dla języka Java243
6.2.1. Dodawanie wektorów243
6.2.2. Przegląd API pakietu APARAPI246
6.2.3. Algorytm Blacka-Sholesa247
6.2.4. Mechanizm rozszerzeń250
6.3. Inne rozwiązania, VexCL i nie tylko252
7. Zamiast zakończenia256
7.1.1. Analiza wydajności symulacji przykładu „Gra w życie”256
Dodatek A. Kompilacja przykładów262
Dodatek B. Instalacja pakietu OpenCL dla języka Python264
Dodatek C. Opis funkcji pomocniczych266
C.1. Zapis do formatu PPM266
C.2. Konwersja kodów formatu koloru do wartości znakowych268
C.3. Zapis i odczyt danych w formacie PNG269
C.4. Konwersja z modelu kolorów HSV do RGB272
C.5. Utworzenie macierzy dla filtru rozmywającego273
Dodatek D. Zestawianie używanych funkcji API OpenCL276
D.1. Funkcja clGetPlatformIDs276
D.2. Funkcja clGetPlatformInfo277
D.3. Funkcja clGetDeviceInfo279
D.4. Funkcja clGetSupportedImageFormats287
D.5. Funkcja clGetDeviceIDs289
D.6. Funkcja clCreateContext291
D.7. Funkcja clBuildProgram292
D.8. Funkcja clGetProgramBuildInfo296
D.9. Funkcja clCreateCommandQueue298
D.10. Funkcja clCreateBuffer299
D.11. Funkcja clEnqueueReadBuffer301
D.12. Funkcja clEnqueueWriteBuffer304
D.13. Funkcja clCreateProgramWithSource306
D.14. Funkcja clCreateKernel307
D.15. Funkcja clSetKernelArg308
D.16. Funkcja clEnqueueNDRangeKernel310
D.17. Funkcja clEnqueueTask312
D.18. Funkcja clGetKernelWorkGroupInfo314
D.19. Funkcja clCreateImage2D317
D.20. Funkcja clEnqueueReadImage318
D.21. Funkcja clEnqueueWriteImage322
D.22. Funkcja clFinish325
D.23. Funkcja clReleaseKernel326
D.24. Funkcja clReleaseProgram326
D.25. Funkcja clReleaseCommandQueue327
D.26. Funkcja clReleaseMemObject328
D.27. Funkcja clReleaseContext328
D.28. Funkcja clCreateFromGLBuffer329
D.29. Funkcja clCreateFromGLTexture2D330
D.30. Funkcja clEnqueueAcquireGLObjects332
D.31. Funkcja clEnqueueReleaseGLObjects333
Dodatek E. Spis kodów błędów API OpenCL336
Dodatek F. Najczęściej spotykane nazwy rozszerzeń340
Literatura342
Indeks344

3.JęzykprogramowaniadostępnywOpenCL

Deklarowanywskaźnikmusibyćopatrzonysłowem--global:

--globalhalf*offsetToData;

offsetToData=ptrToData+1024;

żebymożnabyłonanimwykonywaćtypoweoperacjenawskaźnikach.

Niemożnautworzyćzmiennejczyteżtablicywpamięcilokalnejwoparciuoty-

pyhalf.Odczytdanychwymagastosowaniafunkcjivload-half.Zapisrównież

wymagastosowaniaoddzielnejfunkcjivstore-half.Ograniczeniadlategotypu

wynikajązjegogłównegoprzeznaczeniadodanychgrafcznych,np.dlateksturuży-

wanychdogeneracjigrafki.Krótkomówiąc,niejesttotypszerokowykorzystywa-

nywobliczeniachnumerycznych.Łatwotozauważyćwnastępującymzestawieniu

wartościminimalnychimaksymalnychdlapodstawowychtypówzmiennoprzecinko-

wychdostępnychwOpenCLC:

•typhalf–liczbaopołówkowejprecyzji,wartośćnajmniejsza2–14≈6.10×10–5,

wartośćnajwiększa215×(2–2–10)=65504.

•typﬂoat–liczbapojedynczejprecyzji,wartośćnajmniejsza2–126≈1.18×10–38,

wartośćnajwiększa2127×(2–2–23)≈3.40×1038.

•typdouble–liczbapodwójnejprecyzji,wartośćnajmniejsza2–1022≈1.00×10323.3,

wartośćnajwiększa21023×(2–2–52)≈1.00×10308.3.

NiektórezwymienionychtypówskalarnychOpenCLmająswojebezpośrednie

odpowiednikiwnazewnictwietypówdlaAPIOpenCLstosowanepostroniegospo-

darza.Wtabeli3.2przedstawionozestawienietypówOpenCLorazichodpowiedni-

kówdostępnychwAPIOpenCL.

Należypamiętaćteżotym,żeOpenCLjeststandardemuniwersalnym,więc

możnanapotkaćnainnyporządekbitówdlatypówskalarnychsystemugospodarza

orazinnydlaurządzeńobliczeniowychOpenCL.Wdwóchpodstawowychtypach

porządkubitówbitnajmniejznaczącyjestumieszczonypoprawej(typlittle-en-

dian)lubpolewejstronie(typbig-endian).Kopiującdanedourządzeniaoblicze-

niowego,należyodpowiedniozmienićporządekbitówipodobniezmienićdanepo

odczytaniudanychzurządzeniaobliczeniowego.

ZpoziomuAPIOpenCLmożemyodczytaćsposóbukładubitówzapomocąfunk-

cjiclGetDeviceInfoistałejCL-DEVICE-ENDIAN-LITTLE(wrozdz.4.1podano

przykładodczytującytęinformację).OdczytaniewartościCL-TRUEoznacza,żeurzą-

dzeniemaporządektypulittle-endian.

Równieżwprzypadkukodudlaurządzeniaobliczeniowegomożnasprawdzić,

jakiobowiązujeporządekbitówdladanych.Zdefniowanezostałomakro--EN-

DIAN-LITTLE--,któregoobecnośćoznacza,żemamyporządeklittle-endian,

natomiastbrakdefnicjitegomakraoznaczaporządekbig-endian.

Używanietypudoublerównieżwymagadodaniaodpowiedniejdefnicjipre-

procesora,tzw.pragmy,wkodziejądraobliczeniowego:

#pragmaOPENCLEXTENSIONcl-khr-fp64:enable

Brak wyników

OpenCL

Treść książki

Znajdź bibliotekę blisko siebie, i uzyskaj dostęp do ebooka w systemie IBUK Libra