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author | Shohei KOKUBO <e105744@ie.u-ryukyu.ac.jp> |
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date | Wed, 06 Nov 2013 21:09:42 +0900 |
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\section{Data 並列}\label{data_parallel} 多次元の Data 構造がある場合には高い並列度を保つには,それを分割して並列に実行する機能が必要である。 これを OpenCL では Data 並列と呼んでいる。 次元数に対応する index があり,OpenCL では一つの記述から異なる index を持つ処理が並列に実行される。 Cerium で OpenCl の Data 並列を利用するために,OpenCL の API に合わせた iterate という API を用意した。 iterate には length を引数として渡し,Scheduler で length の値と渡した引数の個数を次元数として Task 数を計算し,並列に実行する。 例として,CPU 数 4,一次元で10個の Data に対して Data 並列実行を行った場合, 各 CPU が担当する index は表:\ref{table:data_parallel_index}のようになる。 この例だと各 CPU に対するindexの割り当ては, CPU0 は index 0,4,8 CPU1 は index 1,5,9, CPU2 は index 2,6, CPU3 は index 3,7 となっている。 \begin{tiny} \begin{table}[h] \begin{center} \caption{Data 並列実行時の index の割り当て} \label{table:data_parallel_index} \small \begin{tabular}[t]{c||c|c|c|c} \hline stage&CPU0& CPU1&CPU2&CPU3 \\ \hline 1&0&1&2&3 \\ \hline 2&4&5&6&7 \\ \hline 3&8&9& & \\ \hline \end{tabular} \end{center} \end{table} \end{tiny} \subsection{Data 並列における index 割り当ての実装} Scheduler で,Data 並列実行を行う Task を検出し,各 CPU で Task を実行する。 各 CPU が担当する index は SchedTask に格納してある。 実行時の Task は以下のように記述する。 \begin{Verbatim}[fontsize=\footnotesize,xleftmargin=1cm] static int // Task run(SchedTask *s,void *rbuf, void *wbuf) { float *indata1,*indata2,*outdata; indata1 = (float*)s->get_input(rbuf, 0); indata2 = (float*)s->get_input(rbuf, 1); outdata = (float*)s->get_output(wbuf, 0); uisigned long i = s->x; outdata[i]=indata1[i]*indata2[i]; return 0; } \end{Verbatim} 並列プログラミングだと,並列化する Task が全部同一であるという事は少なくない。 iterate を実装したことで,Task を生成する部分をループで回す必要はなく,OpenCL と同様に一つの記述で異なる index を持つ Task を CPU 上で実行することができるようになった。