从零开始学习OpenCL开发（四）shader

      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

 

 

 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 

 

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

6.2Work_group函数：

主要用于一个group内的computer item间的交互

•   同步函数

  void barrier (

  cl_mem_fence_flags flags)

            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。