global-variables - 为什么程序(全局)范围变量必须是 __constant？

Question

我是 OpenCL 的新手，对这个限制感到非常困惑。例如，如果我想写一个 LCG，我必须使状态字可以修改为 rand()。和 srand() .在 ANSI C 中，我会这样做:

/* ANSI C */
static unsigned long _holdrand = 1; /* Global! */

unsigned long rand(){
    _holdrand = _holdrand * 214013L + 2531011L;
    return (_holdrand >> 16) & 0x7FFF; 
}
void srand( unsigned long seed ){
    _holdrand = seed;
}

但是 OpenCL 将所有全局范围变量限制为 __constant .我可以移动 _holdrand进入函数范围，并将它的指针返回到该函数之外。

/* OpenCL C */
uint* holdrand(){
    __private static uint _holdrand = 1;
    return &_holdrand;
}

uint rand(){
    *holdrand() = *holdrand() * 214013L + 2531011L;
    return (*holdrand() >> 16) & 0x7FFF; 
}
void srand( uint seed ){
    *holdrand() = seed;
}

它工作正常，我不知道这是否是一个好的解决方案。这个限制是无稽之谈，我只是通过添加更多奇怪的代码来避免它。

__private uint _holdrand = 1;
/* It should be the same thing... Why this is not allowed? */

由于 return-a-pointer-of-static 方式的行为与 ANSI C 中的全局范围变量方法完全相同，我无法理解限制的含义。有人可以解释为什么吗？我错过了什么吗？我该怎么做 _holdrand在这个例子中可以在两个不同的函数中修改？

Answer 1

简而言之 - OpenCL 程序生命周期和内存布局与 C 程序不同。在 OpenCL 中，您没有堆栈、堆等。常量内存(通常)非常快且片上内存量很少，与寄存器操作相比，IO 操作具有相同的性能顺序。因此，它可能对来自工作项的写入操作有限制。

在每个 NDRange 中(通常)都有数千个工作项 (WI)。想象一下，如果 512 个线程正在读/写同一个变量，你能达到什么性能。这就是为什么你有 4 个地址空间:

__private对于每个 WI

__local对于工作组内的所有 WI

__global对于 NDRange 内的所有 WI

__constant用于全局只读变量

如果您的 rand() & srand()函数是特定于 WI 的，你应该使用私有(private)内存。另一种方法是在全局地址空间中拥有您需要的变量。但在这种情况下，要非常小心竞争条件。

OpenCL 可以在各种各样的设备上运行，这就是为什么有些限制看起来太严格了。