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CUDA纹理存储器的特性及其使用(3)

CUDA纹理存储器的特性及其使用(3)

声明CUDA数组之前,必须先以结构体channelDesc描述CUDA数组中的数据类型。

struct cudaChannelFormatDesc {

int x, y, z, w;


enum cudaChannelFormatKind f;

};

其中,x, y, zw分别是每个返回值成员的位数,而f是一个枚举变量,可以取一下几个值:

n
cudaChannelFormatKindSigned,如果这些成员是有符号整型;

n
cudaChannelFormatKindUnsigned,如果这些成员是无符号整型;

n
cudaChannelFormatKindFloat,如果这些成员是浮点型;

然后,我们要确定CUDA数组的维度和尺寸。CUDA数组可以通过cudaMalloc3DArray()cudaMallocArray()函数分配。用cudaMalloc3DArray可以分配一维、二维或者三维的CUDA数组,而cudaMallocArray()一般用于分配二维CUDA数组。在使用完CUDA数组后,要使用cudaFreeArray函数释放显存。

cudaMalloc3DArray分配的CUDA数组使用cudaMemcpy3D()完成与其他CUDA数组或者线性内存的数据传输。CUDA API中使用结构体cudaExtent描述3D Array3D线性内存在三个维度上的尺寸,在描述一维、二维和三维数组分别用以下的形式:

cudaextent extent = make_cudaextent([1,8192],0,0);
cudaextent extent = make_cudaextent([1,65535],[1,32768],0);
cudaextent extent = make_cudaextent([1,2048],[1,2048],[1,2048]);

其中方括号[]内为允许的寻址范围。注意到二维CUDA数组的第一个维度的寻址范围大于一维CUDA数组的寻址范围,因此在一维CUDA数组的尺寸不够用时,将二维CUDA数组的第二个维度设为1代替一维CUDA数组,获得更大的寻址范围。

下面是声明一个数据类型为char2型,宽××深为64×32×16CUDA 3D数组,对其初始化,最后释放数组的示例代码:

cudaChannelFormatDesc channelDesc = cudaCreateChannelDesc(8, 8, 0, 0,cudaChannelFormatKindunsigned); //每个像元由两个char构成
cudaExtent extent = make_cudaextent(64,32,16);//建立cudaExtent结构体,描述CUDA数组的维度和尺寸
cudaArray* cuArray;
cudaMalloc3DArray(&cuArray, &channelDesc, extent); //为cuArray开辟空间


cudaFreeArray(cuArray);
下面则是使用cudaMallocArray声明一个由float型构成,尺寸为64×32CUDA数组,对其赋值,并最后释放的示例代码:

cudaChannelFormatDesc channelDesc = cudaCreateChannelDesc(32, 0, 0, 0,cudaChannelFormatKindunsigned); //每个像元由一个float构成
cudaArray* cuArray;
cudaMallocArray(&cuArray, &channelDesc, 64, 32); //为cuArray开辟空间
cudaMemcpyToArray(cuArray, 0, 0, h_data, &channelDesc);//第二和第三个参数分别表示在宽度和高度上的偏移量,假设h_data中的数据已经初始化
cudaFreeArray(cuArray);
用于在CUDA数组和主机端或者设备端线性内存,以及在CUDA数组间传输数据的函数还有很多,这些还是还有一些异步调用版本,关于这些函数的具体使用方法请参考CUDA Reference mannual

3.2.4.1 声明纹理参照系

纹理参照系中的一些属性必须在编译时之前被显示声明。纹理参照系通过一个作用范围为全文件的texture型变量声明:

texture<Type, Dim, ReadMode> texRef;



其中,

?
Type 确定了由纹理拾取返回的数据类型;Type可以是B3.1节中描述的任意一种由基本整型或者单精度浮点型组成能的1-2-或者4-元组向量类型。

?
Dim 确定了纹理参照系的维度,默认为1

?
ReadMode
可以是cudaReadModeNormalizedFloat或者cudaReadModeElementType如果ReadModecudaReadModeNomalizedFloat,并且Type16-或者8-bit整型,那么返回的值将是一个浮点数。此时,原来整形的值域会被映射到[0.01.0](对无符号整型),或者[-1.01.0](对有符号整型)。例如,一个值为0xff8-bit无符号整型会被映射为1.0f。如果使用cudaReadModeElementType,那么就不会对输出进行转换。ReadMode是一个可选参数,如果不写,那么默认就是cudaReadModeElementType

例如,下面的代码声明了一个二维,像元数据为unsigned char型,但将返回值转换为float型的纹理参照系:

texture<unsigned char, 2, cudaReadModeNormalizedFloat> texRef;

3.2.4.2 设置运行时纹理参照系属性

纹理参照系中的其它属性可以不必声明,并在运行时进行修改。这些参数规定了纹理的寻址模式,是否进行归一化,以及纹理滤波。runtimeAPI拥有底层的C风格和高层的C++风格两种接口。高层API中的texture类型是从底层的textureReference中派生而来的。TextureReference是一个下面的代码描述的结构体。

struct textureReference {

int normalized;


enum cudaTextureFilterMode filterMode;


enum cudaTextureAddressMode addressMode[3];


struct cudaChannelFormatDesc channelDesc;

}
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