题目:给一个二维数组赋值。

分析:主机端代码完成的主要功能:

  1. 启动CUDA,使用多卡时应加上设备号,或使用cudaSetDevice()设置GPU设备。
  2. 为输入数据分配内存空间
  3. 初始化输入数据
  4. 为GPU分配显存,用于存放输入数据
  5. 将内存中的输入数据拷贝到显存。
  6. 为GPU分配显存,用于存放输出数据。
  7. 调用device端的Kernel进行计算,将结果写到显存中的对应区域。
  8. 为CPU分配内存,用于存放GPU传回的输出数据
  9. 将显存中的结果回读到内存。
  10. 使用CPU对传回的数据进行其他的处理。
  11. 释放内存和显存空间。
  12. 退出CUDA

设备端代码要完成的任务:

  1. 从显存读取数据到GPU片内。
  2. 对数据进行处理。
  3. 将处理后的数据写回显存。

实现代码:

  1. #include <stdlib.h> //系统头文件
  2. #include <stdio.h>
  3. #include <string.h>
  4. #include <math.h>
  5.  
  6. // 核函数,GPU端代码
  7.  
  8. #ifndef _EXAMPLE_1_KERNEL_H_
  9. #define _EXAMPLE_1_KERNEL_H_
  10. //////#include <stdio.h> //在emu模式下包含这个头文件,以便输出一些中间结果来观察,在GPU实际运行时是不能使用的
  11. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  12. //! Simple test kernel for device functionality
  13. //! @param g_idata input data in global memory
  14. //! @param g_odata output data in global memory
  15. ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  16. __global__ void
  17. testKernel( float* g_idata, float* g_odata)
  18. {
  19. // shared memory
  20. // extern表示大小由host端的Ns参数确定
  21. extern __shared__ float sdata[];
  22.  
  23. // access thread id
  24. const unsigned int bid = blockIdx.x; //线程所在的block的索引号
  25. const unsigned int tid_in_block = threadIdx.x; //线程在block中的位置
  26. const unsigned int tid_in_grid = blockDim.x * blockIdx.x + threadIdx.x;
  27. //按行划分任务时,线程在整个grid中的位置
  28.  
  29. // 将数据从global memory读入shared memory
  30. sdata[tid_in_block] = g_idata[tid_in_grid];
  31. //读入数据后进行一次同步,保证计算时所有数据均已到位
  32. __syncthreads();
  33.  
  34. // 计算
  35. sdata[tid_in_block] *= (float)bid;
  36. // sdata[tid_in_block] *= (float)tid_in_block;
  37. // sdata[tid_in_block] *= (float)tid_in_grid;
  38.  
  39. //进行同步,确保要写入的数据已经被更新
  40. __syncthreads();
  41.  
  42. // 将shared memory中的数据写到global memory
  43. g_odata[tid_in_grid] = sdata[tid_in_block];
  44. }
  45.  
  46. #endif // #ifndef _EXAMPLE_1_KERNEL_H_
  47.  
  48. // 函数声明
  49. void runTest( int argc, char** argv);
  50.  
  51. // 主函数
  52. int main( int argc, char** argv)
  53. {
  54. runTest( argc, argv);
  55. }
  56.  
  57. void runTest( int argc, char** argv)
  58. {
  59.  
  60. unsigned int num_blocks = 4; //定义网格中的线程块数量
  61. unsigned int num_threads = 4;//定义每个线程块中的线程数量
  62.  
  63. unsigned int mem_size = sizeof(float) * num_threads * num_blocks;//为数据分配的存储器大小,这里我们用每一个线程计算一个单精度浮点数。
  64.  
  65. // 在host端分配内存,h_表示host端,i表示input,o表示output
  66. //输入数据
  67. float* h_idata = (float*) malloc( mem_size);
  68. //输出数据
  69. float* h_odata = (float*) malloc( mem_size);
  70.  
  71. // 在device端分配显存,d_表示device端
  72. //显存中的输入数据
  73. float* d_idata;
  74. cudaMalloc( (void**) &d_idata, mem_size);
  75. //显存中的输出数据
  76. float* d_odata;
  77. cudaMalloc( (void**) &d_odata, mem_size);
  78.  
  79. // 初始化内存中的值
  80. for( unsigned int i = 0; i < num_threads * num_blocks; i++)
  81. {
  82. h_idata[i] = 1.0f;
  83. }
  84. // 将内存中的输入数据读入显存,这样就完成了主机对设备的数据写入
  85. cudaMemcpy( d_idata, h_idata, mem_size,cudaMemcpyHostToDevice );
  86.  
  87. // 设置运行参数,即网格的形状和线程块的形状
  88. dim3 grid( num_blocks, 1, 1);
  89. dim3 threads( num_threads, 1, 1);
  90.  
  91. // 运行核函数,调用GPU进行运算
  92. testKernel<<< grid, threads, mem_size >>>( d_idata, d_odata);
  93.  
  94. // 将结果从显存写入内存
  95. cudaMemcpy( h_odata, d_odata, mem_size,cudaMemcpyDeviceToHost );
  96.  
  97. // 打印结果
  98. for( unsigned int i = 0; i < num_blocks; i++)
  99. {
  100. for( unsigned int j = 0; j < num_threads; j++)
  101. {
  102. printf( "%5.0f", h_odata[ i * num_threads + j]);
  103. }
  104. printf("\n");
  105. }
  106.  
  107. // 释放存储器
  108. free( h_idata);
  109. free( h_odata);
  110. cudaFree(d_idata);
  111. cudaFree(d_odata);
  112. }

  

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