从零开始学习OpenCL开发（四）shader

迷南。 2023-07-11 08:38 17阅读 0赞

1.  [shader是类C的语言派生自C99标准99年ansi C接受的标准也是C最新的标准][shader_C_C99_99_ansi C_C]
2.  [work item和 work Group相关函数][work item_ work Group]
3.  [ 3vector 操作][3vector]
4.  [ 4寻址空间描述符写在变量的最前面用于变量所处于的地址空间][4]
5.  [ 5类型转换][5]
    
    1.  [  51convert类型转换这是按照变量语意的类型转换][51convert]
    2.  [2 as转换这是根据bit值重新解释的类型转换][2 as_bit]
6.  [内建函数][Link 1]
    
    1.  [1各种各样超多的数学函数][1]
    2.  [2Work\_group函数][2Work_group]

这里介绍关于OpenCL中program函数的写法，program函数通常是文本形式的，然后使用clCreateProgramWithSource这样的接口load进来。在Shader编程中也经常使用这种形式书写GPU上运行的代码，所以为了表述清楚和理解方便，这里姑且把这些program函数的源码文本称为OpenCL的shader吧

下面都是写在shader中的一些语法

1 shader是类C的语言，派生自C99标准（99年ansi C接受的标准，也是C最新的标准）

不支持：

头文件、函数指针、递归、变长数组（这个VS也不支持）

额外加入的类型：

vector 类型 char2 ushaort4 int8  这些最后都会变成长度对齐的

图像类型 image2d\_t image3d\_t  sampler\_t ...

event类型 event\_t(关联于API中CL\_event)

2.work item和 work Group相关函数

![20130521180852386][]

3.vector 操作

vector的前一半为lo，后一半为hi

int4 v=(int4) 7 =(int4)(7,7,7,7)

v=(in4)(1,2,3,4)

int2 v2=v.lo ->(1,2)

v2=v.hi ->(3,4)

v2.v.odd ->(2,4)

对vector做四则运算、abs等于对每个元素分别计算

4.寻址空间描述符，写在变量的最前面，用于变量所处于的地址空间

\_\_global

\_\_local

\_\_private

\_\_constant

这四个分别对应了CL架构中的存储区域（设备全局、work group、compute unit 、设备constant）

*  前面的\_\_也可去掉
 *  目前global一定是constant的，也就是声明global时必须赋值 （global就等于 global constant）
 *  不同地址空间上的指针转化是没有定义的

5.类型转换

5.1convert类型转换;这是按照变量语意的类型转换

写成convert\_destType<\_sat><\_roundingMode>形式，

如float4 f4=(float4)(1.0f,2.0f,3.0f,4.0f)

int4 i4=convert\_int4\_sat\_rte(f4)

destType：目标类型

\_sat:超出范围自动归结为最大或最小显示的数

\_roundingMode:

\_rte:表示成最接近的偶数

\_rtz:朝0接近

\_rtp:朝正无穷大

\_rtn：朝负无穷大

这里面的规则比较复杂，详见[http://www.khronos.org/registry/cl/sdk/1.2/docs/man/xhtml/convert\_T.html][http_www.khronos.org_registry_cl_sdk_1.2_docs_man_xhtml_convert_T.html]

5.2 as转换：这是根据bit值重新解释的类型转换

写成as\_desttype

其中转换前后的类型的vetctor size是要一样的，desttype是目标类型，这个转换会保持bit值不变，在此基础上根据desttype重新解释数值

as转换和convert转换有着本质的区别！

如float4 f4=(float4)(1.0f,2.0f,3.0f,4.0f)

int4 i4=as\_int4(f4)

6.内建函数：

6.1各种各样超多的数学函数

：详见http://www.khronos.org/registry/cl/sdk/1.2/docs/man/xhtml/的Built_in Function一节

贴个简表

![20130522115524341][]

6.2Work\_group函数：

主要用于一个group内的computer item间的交互

*    同步函数
    
    <table> 
     <tbody> 
      <tr> 
       <td><code><a href="http://www.khronos.org/registry/cl/sdk/1.2/docs/man/xhtml/scalarDataTypes.html" rel="nofollow">void</a>&nbsp;<strong>barrier&nbsp;</strong>(</code></td> 
       <td><a href="http://www.khronos.org/registry/cl/sdk/1.2/docs/man/xhtml/enums.html#cl_mem_fence_flags" rel="nofollow">cl_mem_fence_flags</a>&nbsp;flags<code>)</code></td> 
      </tr> 
     </tbody> 
    </table>

一个goup内的所有item必须全部执行完这个barrier函数之后才能继续进行后续的事情，也可看做这是所有item的一个同步点，不管谁快谁慢，必须到这个点停一下，大家都到了这个点之后，再继续进行。

这里的参数分两种情况：

CLK\_LOCAL\_MEM\_FENCE和CLK\_GLOBAL\_MEM\_FENCE

这个参数我现在也没搞得很懂，大意是加入一个mem fence保证这时loca mem或者globalmem 的同步正常，关于mem fence 的概念还要再看看opencl的描述

*  异步的内存copy和prefetch函数

** async\_work\_group\_copy：**他会完成global与local之间的异步的内存拷贝，这种拷贝可能会使用DMA 引擎的（DMA的数据传输不使用传统的硬件中断，会很快），这个函数是异步的，所以会返回一个事件event\_t用于同步

使用**wait\_group\_events**函数来等待上面的event返回，用于同步

**async\_work\_group\_strided\_copy：**文档上说它用于gather数据从src到dest，但是文档中gather的意思不能让人很好的理解，仔细的分析一下，这个函数同  async\_work\_group\_copy的差异在于stride，他也是完成异步的拷贝，但是它可以从src抽取一部分域出来到dst中。例如在图形学中我们经常用一个大数组表示颜色、法向、纹理坐标等等，他们是连在一起的，如\{color1,ccolor2,color3,tex0,tex1,color1,color2,color3,text0,tex1,....\},这时我们需要抽取其中的color信息出来，那就要用到这个stride copy。

[shader_C_C99_99_ansi C_C]: http://blog.csdn.net/leonwei/article/details/8956632#t0
[work item_ work Group]: http://blog.csdn.net/leonwei/article/details/8956632#t1
[3vector]: http://blog.csdn.net/leonwei/article/details/8956632#t2
[4]: http://blog.csdn.net/leonwei/article/details/8956632#t3
[5]: http://blog.csdn.net/leonwei/article/details/8956632#t4
[51convert]: http://blog.csdn.net/leonwei/article/details/8956632#t5
[2 as_bit]: http://blog.csdn.net/leonwei/article/details/8956632#t6
[Link 1]: http://blog.csdn.net/leonwei/article/details/8956632#t7
[1]: http://blog.csdn.net/leonwei/article/details/8956632#t8
[2Work_group]: http://blog.csdn.net/leonwei/article/details/8956632#t9
[20130521180852386]: https://img-blog.csdn.net/20130521180852386
[http_www.khronos.org_registry_cl_sdk_1.2_docs_man_xhtml_convert_T.html]: http://www.khronos.org/registry/cl/sdk/1.2/docs/man/xhtml/convert_T.html
[20130522115524341]: https://img-blog.csdn.net/20130522115524341