08月11日(星期六)

Linux 编程之GPU计算(转)

关于brookgpu的简要介绍看下面的链接：

本文翻译了斯坦福大学网站上的关于brookgpu语言的一篇文章，原文在：

关于brookgpu的用法在公社中有介绍，请看下面的网址：

想使用brookgpu需要nvidia的显卡和cg的驱动。

ftp://download.nvidia.com/develo ... -1.2.1-Linux.tar.gz

CG接口完成对nvidia_drv.o或fglrx_drv.o或via_drv.o的控制。所以对于能用以上3个.o的GPU都是可的

欢迎大家增加测试的数据和你对brookgpu的理解，初次翻译一个新的技术，错误在所难免，请大家多多批评指正！

我的mail:zhangyu9587@sina.com，欢迎你与我联系！

显卡代替CPU的语言－BrookGpu简介

Brook是标准ANSI C语言的扩展，它是一种为人们所熟悉的高效的语言，它集成了数据并行计算和算术计算集中这两个特点。

通用的计算模型，也就是所谓的流(Stream)，同传统的常规语言相比，有以下两个主要的优点：

1.数据并行：允许编程者指定如何在不同的数据上并行地执行相同的操作。

2.算术计算集中：鼓励编程者指定数据上的操作,以达到全局的通信最小而局部的计算最大!

更多的关于Brook的内容可以在Merrimac web site 找到，里面包括了这种语言的完整的说明。Brookgpu为了在GPU上使用，它实现了Brook规范的一个子集。一个Brook 程序中包含合法的C代码和声明流(streams)的句法扩展以及叫做kernels的函数。

流(Streams)

流是一个新的数据类型的扩展，代表了一系列能够被并行处理的数据。Streams的声明规则和数组很像，都是使用尖括号进行声明的。声明一个流的例子如下所示：

float s <10, 10>;

上面声明了一个2维的浮点类型的流。每个流都是由流元素组成的。在上面的例子中，s是一个包含了100个浮点类型流元素的流。流的形状就是指流的维数。在这个例子中，流的形状是10×10。流是用列优先的方式来进行描述的，同C语言中的数组类似。因此，形状为<100>的流与形状为<1,100>和<1,1,100>的流是等同的。

尽管同C数组很类似，但Brookgpu中的流同C语言中的数组有以下的区别：

1. 在kernels函数外不允许通过下标来获得流元素(例如 s[3][2])。

2. 不允许对流进行静态的初始化，例如：

float s<100>={1.0f,2.0f,....}是不允许的。

3. 流必须是局部变量(堆栈)。

4. 流只能在核心(kernel)函数中被读写或者是通过特殊的运算符从普通的指针和versa 获得数据。

streamRead(s,data_s);

/*用*data_s处的数据对流stream s<>进行赋值*/

streamWrite(s,data_s);

/*用流s<>的数据对*data_s进行赋值*/

尽管这个操作还可能通过编译器进行进一步的优化，但是它向流中进行拷贝已经是十分高效了。

对于GPU编译过的代码,流对应于组织内存(texture memory)的区域。编译器能进行代码流分析来更好地决定什么时候什么地点来分配组织内存(texture memory)，或者完全消除流变量需要暂时存储的需要。为了方便起见，brook也扩展C来包括float2，float3和float4作为基本的数据类型。这些类型同C语言中用typedef 的结构(structs)是等价的。例如：