cuda笔记-初始化矩阵及thread,block,grid概念

矫情吗；* 2022-12-27 14:16 125阅读 0赞

thread：一个CUDA的并行程序会被许多threads来执行；

block：多个threads组成一个block，同一个block中threads可以使用\_syncthreads()同步，也可以通过shared memory通信。

gird：多个blocks会构成grid。

如下代码：

dim3 blocksize(2, 3);
    dim3 gridsize(3, 3);

上面的意思是，有2行 \* 3列的thread组成一个块，有3行 \* 3列的块组成了个网。

下面是在网中如何获得线程ID：

grid为1，block为1

int threadId = blockId.x * blockDim.x + threadIdx.x;

grid为1，block为2

int threadId = block.x * blockDim.x * blockDim.y + threadIdx.y * blockDim.x + threadIdx.x

grid为1，block为3

int threadId = blockId.x * blockDim.x * blockDim.y *blockDim.z
    + threadIdx.z * blockDim.y * blockDim.x
    + threadIdx.y * blockDim.x + threadIdx.x;

下面举个例子，是矩阵的初始化。

程序运行截图如下：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxNzg0NDI3NjE_size_16_color_FFFFFF_t_70][]

功能也就是将20 \* 20全为0的矩阵，变成，矩阵中某个值为x + y的形式。

源码如下：

#include "cuda_runtime.h"
    #include "device_launch_parameters.h"
    #include <iostream>
    #include <stdio.h>
    
    using namespace std;
    
    
    __device__ int coord_int(int x, int y) {
    
    	return x + y;
    }
    
    __global__ void Matrix_init(int *a, int m, int n) {
    
    	int x = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;
    	int y = blockIdx.y * blockDim.y + threadIdx.y;
    	if (x < m && y < n) {
    
    		a[y * n + x] = coord_int(x, y);
    	}
    }
    
    void show_Matrix(int *a, int m, int n) {
    
    	for (int i = 0; i < n; i++) {
    
    		for (int j = 0; j < m; j++) {
    
    			cout << a[i * m + j] << " ";
    		}
    		cout << endl;
    	}
    
    	cout << endl;
    }
    
    
    int main() {
    
    	int *gpu_int;
    	int cpu_init[400] = {0};
    
    	show_Matrix(cpu_init, 20, 20);
    
    	cudaMalloc((void**)&gpu_int, 400 * sizeof(int));
    	dim3 blockdim(8, 8);
    	dim3 gridim(3, 3);
    	Matrix_init << <gridim, blockdim >> > (gpu_int, 20, 20);
    
    	cudaMemcpy(cpu_init, gpu_int, 400 * sizeof(int), cudaMemcpyDeviceToHost);
    	show_Matrix(cpu_init, 20, 20);
    
    	cudaFree(gpu_int);
    
    	getchar();
    	return 0;
    }

其中这一段的意思是：

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxNzg0NDI3NjE_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

x的是获取当前矩阵里面，x的坐标，y为在矩阵中y的坐标（当前块的ID号乘以当前块的维度加上这个块中x的偏移，姑且叫偏移吧），这个y\*n + x是将矩阵坐标转化为数组坐标。

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxNzg0NDI3NjE_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20221120/4dc6dcabb46e4ea0affdb4d10b0dad56.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxNzg0NDI3NjE_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20221120/873dc15e1d2a454f8f4a30013088008e.png