在 pyCuda 内核中生成单个随机数

Posted 2023-03-23

【中文标题】在 pyCuda 内核中生成单个随机数

【英文标题】：Generating single random number in pyCuda kernel

【发布时间】：2021-09-11 12:00:46

【问题描述】：

我见过很多生成随机数数组的方法。但我想生成一个随机数。 c++ 中有没有像 rand() 这样的函数。我不想要一系列随机数。我只需要在内核中生成一个随机数。有没有生成随机数的内置函数？我已经尝试了下面给定的代码，但它不起作用。

import numpy as np
import pycuda.autoinit
from pycuda.compiler import SourceModule
from pycuda import gpuarray

code = """
    #include <curand_kernel.h>
       __device__ float getRand()
       
          curandState_t s;
          curand_init(clock64(), 123456, 0, &s);
          return curand_uniform(&s);
       

        __global__ void myRand(float *values)
        
          values[0] = getRand();
        
"""


mod = SourceModule(code)
myRand = mod.get_function("myRand")
gdata = gpuarray.zeros(2, dtype=np.float32)
myRand(gdata, block=(1,1,1), grid=(1,1,1))
print(gdata)

错误是这样的：

/usr/local/cuda/bin/../targets/x86_64-linux/include/curand_poisson.h(548): error: this declaration may not have extern "C" linkage

/usr/local/cuda/bin/../targets/x86_64-linux/include/curand_discrete2.h(69): error: this declaration may not have extern "C" linkage

/usr/local/cuda/bin/../targets/x86_64-linux/include/curand_discrete2.h(78): error: this declaration may not have extern "C" linkage

/usr/local/cuda/bin/../targets/x86_64-linux/include/curand_discrete2.h(86): error: this declaration may not have extern "C" linkage

30 errors detected in the compilation of "kernel.cu".

【参考方案1】：

基本问题是，默认情况下，PyCUDA silently applies C linkage 将所有代码编译到 SourceModule 中。如错误所示，cuRand 需要 C++ 链接，所以 getRand 不能有 C 链接。

您可以通过更改以下两行来解决此问题：

mod = SourceModule(code)
myRand = mod.get_function("myRand")

到

mod = SourceModule(code, no_extern_c=True)
myRand = mod.get_function("_Z6myRandPf")

这会禁用 C 链接，但确实意味着您需要向 get_function 调用提供 C++ 错位名称。您将需要查看详细的编译器输出或在 PyCUDA 之外编译代码以获得该名称（例如 Godbolt）。

您也可以像这样修改代码：

import numpy as np
import pycuda.autoinit
from pycuda.compiler import SourceModule
from pycuda import gpuarray

code = """
       #include <curand_kernel.h>

       __device__ float getRand()
       
          curandState_t s;
          curand_init(clock64(), 123456, 0, &s);
          return curand_uniform(&s);
       
        
        extern "C" 
        __global__ void myRand(float *values)
        
          values[0] = getRand();
        
        
"""


mod = SourceModule(code, no_extern_c=True)
myRand = mod.get_function("myRand")
gdata = gpuarray.zeros(2, dtype=np.float32)
myRand(gdata, block=(1,1,1), grid=(1,1,1))
print(gdata)

这使内核具有 C 链接，但不涉及使用 cuRand 的设备函数。

【参考方案2】：

你可以在 python 中import random 。并使用random.randint()。通过在函数中定义范围来生成指定范围内的随机数。前random.randint(0,50)

【讨论】：

我想在内核中生成随机数，而不是在 python 中。实际上，我已经用 C++/C 编写了很多代码，我需要在内核中生成一个随机数来完成我的任务。