OpenCL API-k áttekintése

A teljes OpenCL C API

• https://registry.khronos.org/OpenCL/specs/3.0-unified/html/OpenCL_C.html

C++

• https://github.com/KhronosGroup/OpenCL-CLHPP

• A cl névtér használata.

• cl::string és cl::vector típusok.
• Hibakezelés kivétel objektumokkal.
• Objektumhoz kötött funkciók (metódusok formájában).

A C elemek C++-os megfelelői

C	C++
cl_platform	cl::Platform
cl_device	cl::Device
cl_context	cl::Context
cl_program	cl::Program
cl_kernel	cl::Kernel

Platformok lekérdezése

std::vector<cl::Platform> platforms;
cl::Platform::get(&platforms);

Eszközök lekérdezése

std::vector<cl::Device> devices;
platforms[0].getDevices(CL_DEVICE_TYPE_ALL, &devices);

Kontextus létrehozása

cl::Context context(devices);
std::vector<cl::Device> contextDevices = context.getInfo<CL_CONTEXT_DEVICES>();

Eszközadatok lekérdezése

for (const cl::Device& device : contextDevices) {
    std::string name = device.getInfo<CL_DEVICE_NAME>();
    std::cout << "Device name: " << name << std::endl;
}

Hibakezelés

try {
    // ...
} catch (cl::Error e) {
    std::cout << e.what() << "(code: " << e.err() << ")" << std::endl;
}

Java

Több alternatív megközelítéssel is találkozni Java-ban.

Aparapi

• https://aparapi.com/
• Az AMD adta ki 2010-ben.
• Csak AMD/ATI videókártyákkal működik.
• A kernelek definiálását magasabb szinten teszi lehetővé.

JavaCL

• .jar fájlok formájában érhető el: https://code.google.com/archive/p/javacl/downloads

A C elemek JavaCL-es megfelelői

C	JavaCL
cl_platform	CLPlatform
cl_device	CLDevice
cl_context	CLContext
cl_program	CLProgram
cl_kernel	CLKernel

Platformok lekérdezése

CLPlatform[] platforms = JavaCL.listPlatforms();

Eszközök lekérdezése

CLDevice[] devices = platforms[0].listAllDevices(true);

Kontextus létrehozása

CLContext context = JavaCL.createBestContext();

Command Queue létrehozása

CLQueue queue = context.createDefaultQueue((CLDevice.QueueProperties[])null);

Program létrehozása

CLProgram program = context.createProgram("... Kernel source");

C#

• A Java-hoz hasonlóan nem túl elterjedt a használata OpenCL esetében.
• https://www.nuget.org/packages/OpenCL.Net

Python

• A PyOpenCL tekinthető a hivatalos változatnak: https://pypi.org/project/pyopencl/

A C elemek PyOpenCL-es megfelelői

C	PyOpenCL
cl_platform	Platform
cl_device	Device
cl_context	Context
cl_program	Program
cl_kernel	Kernel

Platformok lekérdezése

import pyopencl as cl

for platform in cl.get_platforms():
    print(platform.get_info(cl.platform_info.NAME))

Eszközök lekérdezése

devices = platform.get_devices()

Kontextus létrehozása

context = cl.Context(devices)

Command Queue létrehozása

queue = cl.CommandQueue(
    context,
    devices[0],
    cl.command_queue_properties.PROFILING_ENABLE)

Feladatok

1. OpenCL verziók

Vizsgáljuk meg, hogy milyen változásokon ment keresztül az OpenCL az egyes verziókban!

2. További nyelvek

Vizsgáljunk meg további programozási nyelveket (pl.: Haskell), amelyekkel szintén lehet OpenCL-t használni.

3. Saját API tervezés

A C (host API) alapján próbáljon meg egy magas szintű nyelven példákat adni, hogy hogyan lenne egyszerűbb az OpenCL használata.