[發明專利]一種實時在線GPU通用計算模擬及調試方法

有效

• 申請號: 201710052412.3
• 申請日: 2017-01-24
• 公開（公告）號: CN107066378B
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 熊效李;楊浩
• 申請（專利權）人: 成都皓圖智能科技有限責任公司
• 主分類號: G06F11/36
• 分類號: G06F11/36;G06F8/51;G06T1/20
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務所(普通合伙) 51227
• 代理人: 周永宏;王偉

1.一種實時在線GPU通用計算模擬及調試方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1、將GPU通用計算代碼映射成對應的CPU高級語言代碼；步驟S1包括以下分步驟：

S11、將GPU通用計算代碼使用的基礎數據類型映射成CPU高級語言的數據類型；

S12、將GPU通用計算中的寄存器變量映射成CPU高級語言中的結構體變量；

S13、將GPU通用計算中指定線程組各分量上線程數目的設定方式映射為CPU高級語言的設定方式；

S14、將GPU通用計算中的入口函數映射成CPU高級語言的被調函數；

S2、模擬GPU同CPU的數據交換過程；步驟S2具體為：

利用步驟S12中對StructuredBuffer，RWStructuredBuffer的C++結構體的定義，在步驟S12生成的結構體變量中分配相同大小的內存，同時通過對GPU寄存器的宏定義區分這些變量的不同寄存器類型及索引；在CPU代碼中設定“是否進行GPU模擬”的標志位，當進行GPU計算時標志位值為“真”，向GPU寄存器內寫入和讀取數據；當使用CPU代碼模擬GPU計算時標志位值為“假”，CPU代碼直接將數據送入內存，計算結束時將數據從相應的內存中讀出；

S3、構建線程池，模擬GPU通用計算的過程；

S4、指定固定線程，對模擬的GPU通用計算代碼進行調試。

2.根據權利要求1所述的實時在線GPU通用計算模擬及調試方法，其特征在于，所述步驟S3包括以下分步驟：

S31、設在GPU中允許的線程組內最大線程數目為GPU_MAX_THREADNUM，那么在CPU代碼中初始建立GPU_MAX_THREADNUM數目的線程，線程的入口函數ThreadFun(threadID)相同，其中參數threadID為線程的索引，且threadID＝0,1,2,…,GPU_MAX_THREADNUM-1；

S32、設在步驟S1中GPU通用計算代碼被映射成了C++類：GPU_SIM，在調用GPU模擬代碼的文件中，定義GPU_SIM類型的變量GPU_SIM_CODE；構建函數Fun_Set()用于向步驟S31中的入口函數ThreadFun(threadID)傳遞GPU線程組及線程組內各分量的線程個數，以及變量GPU_SIM_CODE的指針；

S33、在入口函數ThreadFun(threadID)中進行映射，將GPU中三維結構的線程映射到一維的線程池中，使得CPU調用的GPU模擬函數參數和GPU的入口函數中的參數含義一致，完成線程池的構建；

S34、程序啟動時，啟動線程執行入口函數ThreadFun(threadID)，當程序調用GPU模擬計算部分的代碼時，程序告知線程模擬器GPU并行計算的線程數目，同時向入口函數ThreadFun(threadID)告知GPU模擬代碼的入口地址，ThreadFun(threadID)計算出GPU模擬代碼的參數后便調用GPU模擬代碼完成并行計算，最后從相應內存讀入計算后的數據。

3.根據權利要求2所述的實時在線GPU通用計算模擬及調試方法，其特征在于，所述步驟S4具體為：

定義“是否指定線程ID運行”的標志位bRunOnlyThread，同時定義允許運行的三維線程ID變量ThreadID，根據已構建的GPU模擬器，在入口函數ThreadFun(threadID)內判斷標志位bRunOnlyThread，如果標志位為真，則通過過濾非ThreadID的線程來指定ThreadID的線程的運行，從而只針對ThreadID的線程進行調試。