Cuda - 从设备全局内存复制到纹理内存
Posted
技术标签:
【中文标题】Cuda - 从设备全局内存复制到纹理内存【英文标题】:Cuda - copy from device global memory to texture memory 【发布时间】:2012-11-04 02:54:05 【问题描述】:我正在尝试使用 Cuda 和 C++ 在 GPU 上执行两个任务(分为 2 个内核)。作为输入,我采用 NxM 矩阵(作为浮点数组存储在主机的内存中)。然后,我将使用一个内核对该矩阵执行一些操作,使其成为 NxMxD 矩阵。然后我有第二个内核,它在这个 3D 矩阵上执行一些操作(我只是读取值,我不必向它写入值)。
对我的任务来说,在纹理内存中操作似乎要快得多,所以我的问题是,是否可以在内核 1 之后从设备上的全局内存中复制我的数据,并将其直接传输到内核 2 的纹理内存而不带回它给主人?
更新
我添加了一些代码来更好地说明我的问题。
这是两个内核。第一个现在只是一个占位符,将 2D 矩阵复制到 3D。
__global__ void computeFeatureVector(float* imData3D_dev, int imX, int imY, int imZ)
//calculate each thread global index
int xindex=blockIdx.x*blockDim.x+threadIdx.x;
int yindex=blockIdx.y*blockDim.y+threadIdx.y;
#pragma unroll
for (int z=0; z<imZ; z++)
imData3D_dev[xindex+yindex*imX + z*imX*imY] = tex2D(texImIp,xindex,yindex);
第二个将采用这个 3D 矩阵,现在表示为纹理并对其执行一些操作。暂时空白。
__global__ void kernel2(float* resData_dev, int imX)
//calculate each thread global index
int xindex=blockIdx.x*blockDim.x+threadIdx.x;
int yindex=blockIdx.y*blockDim.y+threadIdx.y;
resData_dev[xindex+yindex*imX] = tex3D(texImIp3D,xindex,yindex, 0);
return;
那么代码主体如下:
// declare textures
texture<float,2,cudaReadModeElementType> texImIp;
texture<float,3,cudaReadModeElementType> texImIp3D;
void main_fun()
// constants
int imX = 1024;
int imY = 768;
int imZ = 16;
// input data
float* imData2D = new float[sizeof(float)*imX*imY];
for(int x=0; x<imX*imY; x++)
imData2D[x] = (float) rand()/RAND_MAX;
//create channel to describe data type
cudaArray* carrayImIp;
cudaChannelFormatDesc channel;
channel=cudaCreateChannelDesc<float>();
//allocate device memory for cuda array
cudaMallocArray(&carrayImIp,&channel,imX,imY);
//copy matrix from host to device memory
cudaMemcpyToArray(carrayImIp,0,0,imData2D,sizeof(float)*imX*imY,cudaMemcpyHostToDevice);
// Set texture properties
texImIp.filterMode=cudaFilterModePoint;
texImIp.addressMode[0]=cudaAddressModeClamp;
texImIp.addressMode[1]=cudaAddressModeClamp;
// bind texture reference with cuda array
cudaBindTextureToArray(texImIp,carrayImIp);
// kernel params
dim3 blocknum;
dim3 blocksize;
blocksize.x=16; blocksize.y=16; blocksize.z=1;
blocknum.x=(int)ceil((float)imX/16);
blocknum.y=(int)ceil((float)imY/16);
// store output here
float* imData3D_dev;
cudaMalloc((void**)&imData3D_dev,sizeof(float)*imX*imY*imZ);
// execute kernel
computeFeatureVector<<<blocknum,blocksize>>>(imData3D_dev, imX, imY, imZ);
//unbind texture reference to free resource
cudaUnbindTexture(texImIp);
// check copied ok
float* imData3D = new float[sizeof(float)*imX*imY*imZ];
cudaMemcpy(imData3D,imData3D_dev,sizeof(float)*imX*imY*imZ,cudaMemcpyDeviceToHost);
cout << " kernel 1" << endl;
for (int x=0; x<10;x++)
cout << imData3D[x] << " ";
cout << endl;
delete [] imData3D;
//
// kernel 2
//
// copy data on device to 3d array
cudaArray* carrayImIp3D;
cudaExtent volumesize;
volumesize = make_cudaExtent(imX, imY, imZ);
cudaMalloc3DArray(&carrayImIp3D,&channel,volumesize);
cudaMemcpyToArray(carrayImIp3D,0,0,imData3D_dev,sizeof(float)*imX*imY*imZ,cudaMemcpyDeviceToDevice);
// texture params and bind
texImIp3D.filterMode=cudaFilterModePoint;
texImIp3D.addressMode[0]=cudaAddressModeClamp;
texImIp3D.addressMode[1]=cudaAddressModeClamp;
texImIp3D.addressMode[2]=cudaAddressModeClamp;
cudaBindTextureToArray(texImIp3D,carrayImIp3D,channel);
// store output here
float* resData_dev;
cudaMalloc((void**)&resData_dev,sizeof(float)*imX*imY);
// kernel 2
kernel2<<<blocknum,blocksize>>>(resData_dev, imX);
cudaUnbindTexture(texImIp3D);
//copy result matrix from device to host memory
float* resData = new float[sizeof(float)*imX*imY];
cudaMemcpy(resData,resData_dev,sizeof(float)*imX*imY,cudaMemcpyDeviceToHost);
// check copied ok
cout << " kernel 2" << endl;
for (int x=0; x<10;x++)
cout << resData[x] << " ";
cout << endl;
delete [] imData2D;
delete [] resData;
cudaFree(imData3D_dev);
cudaFree(resData_dev);
cudaFreeArray(carrayImIp);
cudaFreeArray(carrayImIp3D);
我很高兴第一个内核工作正常,但 3D 矩阵 imData3D_dev 似乎没有正确绑定到纹理 texImIp3D。
回答
我使用 cudaMemcpy3D 解决了我的问题。这是主函数第二部分的修改代码。 imData3D_dev 包含来自第一个内核的全局内存中的 3D 矩阵。
cudaArray* carrayImIp3D;
cudaExtent volumesize;
volumesize = make_cudaExtent(imX, imY, imZ);
cudaMalloc3DArray(&carrayImIp3D,&channel,volumesize);
cudaMemcpy3DParms copyparms=0;
copyparms.extent = volumesize;
copyparms.dstArray = carrayImIp3D;
copyparms.kind = cudaMemcpyDeviceToDevice;
copyparms.srcPtr = make_cudaPitchedPtr((void*)imData3D_dev, sizeof(float)*imX,imX,imY);
cudaMemcpy3D(©parms);
// texture params and bind
texImIp3D.filterMode=cudaFilterModePoint;
texImIp3D.addressMode[0]=cudaAddressModeClamp;
texImIp3D.addressMode[1]=cudaAddressModeClamp;
texImIp3D.addressMode[2]=cudaAddressModeClamp;
cudaBindTextureToArray(texImIp3D,carrayImIp3D,channel);
// store output here
float* resData_dev;
cudaMalloc((void**)&resData_dev,sizeof(float)*imX*imY);
kernel2<<<blocknum,blocksize>>>(resData_dev, imX);
// ... clean up
【问题讨论】:
【参考方案1】:当这个问题第一次被问到时,各种 cudaMemcpy 例程的命名有些令人费解,但后来 Nvidia 已经清理了。
要对 3D 数组进行操作,您需要使用 cudaMemcpy3D()
,它(在其他之间)能够将线性内存中的 3D 数据复制到 3D 数组中。cudaMemcpyToArray()
曾经是将线性数据复制到二维数组,但已被弃用,取而代之的是更一致的命名cudaMemcpy2D()
。
如果您使用的是计算能力为 2.0 或更高版本的设备,则您不想使用任何 cudaMemcpy*()
函数。而是使用surface,它允许您直接写入纹理,而无需在内核之间复制任何数据。 (您仍然需要像现在一样将读取和写入分开到两个不同的内核中,因为纹理缓存与表面写入不一致,并且仅在内核启动时失效)。
【讨论】:
【参考方案2】:cudaMemcpyToArray()
接受 cudaMemcpyDeviceToDevice
作为其 kind 参数,因此应该可以。
【讨论】:
感谢您的回复。我试过使用 cudaMemcpyToArray() 但它似乎没有为我复制。我已经粘贴了上面的代码。以上是关于Cuda - 从设备全局内存复制到纹理内存的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章