为什么程序(全局)作用域变量必须是__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，我必须使状态词既可以修改为rand()也可以修改为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限制所有全局作用域变量为__constant。我可以将_holdrand移到函数作用域中，并从该函数中返回它的指针。

/* 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;
}

它工作得很好，我不知道这是否是一个好的解决方案。这个限制毫无意义，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中的全局作用域变量方法完全相同，因此我无法理解该限制的含义。有人能解释一下原因吗?我错过什么了吗?在这个例子中，我应该怎么做才能使_holdrand在两个不同的函数中可修改?

Answer 1

简要说明- OpenCL程序生命周期&内存布局不同于C程序。在OpenCL中，你没有堆栈，堆等。恒速存储器(通常)非常快。少量的片上存储器，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操作有限制。

在每个nrange中(通常)有数千个工作项(WI)。想象一下，如果有512个线程正在读写相同的变量，您可以达到什么样的性能。这就是为什么你有4个地址空间:

• __private每个WI
• __local用于工作组内所有wi
• nrange内所有WI __global
• __constant用于全局只读变量

如果你的rand() &srand()函数是特定于wi的，您应该使用私有内存。另一种方法是在全局地址空间中使用所需的变量。但是在这种情况下，要非常小心使用竞态条件。

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强了。