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CUDA源程序的结构

采用CUDA并行计算编程模型进行编程一般分为以下几个步骤:

  1. 分配GPU内存(使用cudaMalloc()函数进行分配)。

  2. 从CPU内存中拷贝数据到GPU内存(cudaMemcpy())。

  3. 调用CUDA内核函数来完成程序指定的运算(xxxKernel<<<block, grid>>>())。

    在此过程中注意线程的组织方式,通过设置不同block、grid来进行组织。

  4. 将数据从GPU拷回CPU内存(cudaMemcpy())。

  5. 释放GPU内存空间(cudaFree)。

数据划分形式

块划分和周期划分是数据分配给线程的两种不同策略,它们在一些方面存在差异。以下是具体分析:

  • 块划分:在块划分中,一组连续的数据被分到一个块内每个数据块通常具有相同的大小,并以任意次序被安排给一个线程进行处理。线程在同一时间只处理一个数据块,这种方式简化了同步和调度的问题,因为每个线程独立工作在自己的数据块上。
  • 周期划分:周期划分将更少的数据分到一个块内。在这种策略下,每个线程负责处理多个数据块,且这些数据块之间通常是不连续的。相邻的线程会处理相邻的数据块,当一个线程需要选择一个新的数据块时,它必须跳过与当前线程数一样多的数据块。这种划分方式可以提高缓存的利用率,并可能减少内存访问延迟。

总的来说,块划分适合每个线程处理大块连续数据的任务,而周期划分更适合于需要细粒度并行和数据局部性优化的场景。实际选择哪种划分方式取决于具体的应用场景和目标架构的特点。

以下是块划分和周期划分的代码示例:

块划分:

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import numpy as np

# 定义数据大小和线程数
data_size = 20
num_threads = 4

# 计算每个线程处理的数据量
chunk_size = data_size // num_threads

# 将数据分成块,并分配给线程
data = np.random.rand(data_size)
chunks = [data[i*chunk_size:(i+1)*chunk_size] for i in range(num_threads)]

# 在每个线程中处理数据块
for chunk in chunks:
# 在这里进行数据处理
print(chunk)

周期划分:

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import numpy as np

# 定义数据大小和线程数
data_size = 20
num_threads = 4

# 计算每个线程处理的数据量
chunk_size = data_size // num_threads

# 将数据分成块,并分配给线程
data = np.random.rand(data_size)
chunks = [data[i::num_threads] for i in range(num_threads)]

# 在每个线程中处理数据块
for chunk in chunks:
# 在这里进行数据处理
print(chunk)

以上代码示例展示了如何将数据划分为块,并将这些块分配给不同的线程进行处理。在块划分中,每个线程处理一个连续的数据块;而在周期划分中,每个线程处理多个不连续的数据块。

自定义失败断言解释

使用pytest测试代码块(Code Block)或函数(Functions)时,通常使用assert语句对代码块或函数的执行结果与预期结果进行比较,从而判断代码块或函数的正确性。如果在测试过程中某测试用例中的断言失败,即代码块或函数的实际执行结果与预期结果不一致,pytest将会报告错误信息。

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