#include <math.h>
//在使用 OpenCL API 之前，和絕大部份所有其它的 API 一樣，都需要 include 相關的 header 檔案。
//由於在 MacOS X 10.6 下 OpenCL 的 header 檔案命名方式和在其它作業系統下不同，
//因此，通常要使用一個 #ifdef 來進行區分。如下所示：
//#ifdef __APPLE__
//#include <OpenCL/opencl.h>
//#else
//#include <CL/cl.h>
//#endif
#include "CL\opencl.h"
#include "utility.h"
static const size_t vectorSize = 4096; //must be evenly disible by workSize
static const size_t workSize = 256;
int main(void)
{
cl_int error;
//Setup Platform
cl_uint testPlatformCount;
//要先取得系統上所有的 OpenCL platform。在 MacOS X 10.6 下，
//目前只有一個由 Apple 提供的 OpenCL platform，
//但是在其它系統上，可能會有不同廠商提供的多個不同的 OpenCL platform，
//因此需要先取得 platform 的數目：
//大部份的 OpenCL API 會傳回錯誤值。如果傳回值是 CL_SUCCESS 則表示執行成功，
//否則會傳回某個錯誤值，表示失敗的原因。
error = clGetPlatformIDs(0, NULL, &testPlatformCount);
//Get Platform ID
cl_platform_id testPlatform;
//接著，再取得 platform 的 ID，這在建立 OpenCL context 時會用到：
error = clGetPlatformIDs(1, &testPlatform, NULL);
assert(error==CL_SUCCESS);
print_platform_info(&testPlatform);
//Setup Device
cl_uint test_deviceCount;
//取得系統上所有的 OpenCL Device
error = clGetDeviceIDs(testPlatform, CL_DEVICE_TYPE_ALL, 0, NULL, &test_deviceCount);
//Get Device ID
cl_device_id test_device;
//CL_DEVICE_TYPE_CPU：使用 CPU 裝置
//CL_DEVICE_TYPE_GPU：使用顯示晶片裝置
//CL_DEVICE_TYPE_ACCELERATOR：特定的 OpenCL 加速裝置，例如 CELL
//CL_DEVICE_TYPE_DEFAULT：系統預設的 OpenCL 裝置
//CL_DEVICE_TYPE_ALL：所有系統中的 OpenCL 裝置
error = clGetDeviceIDs(testPlatform, CL_DEVICE_TYPE_ALL, 1, &test_device, NULL);
assert(error==CL_SUCCESS);
print_device_info(&test_device);
//Create Context
//要建立一個 OpenCL context。如下：
cl_context testcontext = clCreateContext(0, 1, &test_device, NULL, NULL, &error);
assert(error==CL_SUCCESS);
//執行這個程式，如果建立 OpenCL context 成功的話，應該會顯示出找到的 OpenCL 裝置的名稱，例如
//clGetDeviceInfo(devices[0], CL_DEVICE_NAME, cb, &devname[0], 0);
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------
//Create Command queue
//大部份 OpenCL 的操作，都要透過 command queue。Command queue 可以接收對一個 OpenCL 裝置的各種操作，
//並按照順序執行（OpenCL 也容許把一個 command queue 指定成不照順序執行，即 out-of-order execution，
//但是這裡先不討論這個使用方式）。所以，下一步是建立一個 command queue：
cl_command_queue testqueue = clCreateCommandQueue(testcontext, test_device, 0, &error);
assert(error==CL_SUCCESS);
//上面的程式中，是把裝置列表中的第一個裝置（即 test_device）建立 command queue。
//如果想要同時使用多個 OpenCL 裝置，則每個裝置都要有自己的 command queue。
//配置記憶體並複製資料
//要使用 OpenCL 裝置進行運算時，通常會需要在 OpenCL 裝置上配置記憶體，並把資料從主記憶體中複製到裝置上。
//有些 OpenCL 裝置可以直接從主記憶體存取資料，但是速度通常會比較慢，因為 OpenCL 裝置（例如顯示卡）通常會有專用的高速記憶體。
//以下的程式配置三塊記憶體：
cl_mem kernelIn = clCreateBuffer(testcontext, CL_MEM_READ_ONLY, sizeof(cl_float) * vectorSize, NULL, &error);
assert(error==CL_SUCCESS);
cl_mem kernelIn2 = clCreateBuffer(testcontext, CL_MEM_READ_ONLY, sizeof(cl_float) * vectorSize, NULL, &error);
assert(error==CL_SUCCESS);
cl_mem kernelOut = clCreateBuffer(testcontext, CL_MEM_WRITE_ONLY, sizeof(cl_float) * vectorSize, NULL, &error);
assert(error==CL_SUCCESS);
/*
clCreateBuffer 函式可以用來配置記憶體。
第二個參數可以指定記憶體的使用方式，包括：
CL_MEM_READ_ONLY：表示 OpenCL kernel 只會對這塊記憶體進行讀取的動作
CL_MEM_WRITE_ONLY：表示 OpenCL kernel 只會對這塊記憶體進行寫入的動作
CL_MEM_READ_WRITE：表示 OpenCL kernel 會對這塊記憶體進行讀取和寫入的動作
CL_MEM_USE_HOST_PTR：表示希望 OpenCL 裝置直接使用指定的主記憶體位址。要注意的是，如果 OpenCL 裝置無法直接存取主記憶體，
它可能會將指定的主記憶體位址的資料複製到 OpenCL 裝置上。
CL_MEM_ALLOC_HOST_PTR：表示希望配置的記憶體是在主記憶體中，而不是在 OpenCL 裝置上。不能和 CL_MEM_USE_HOST_PTR 同時使用。
CL_MEM_COPY_HOST_PTR：將指定的主記憶體位址的資料，複製到配置好的記憶體中。不能和 CL_MEM_USE_HOST_PTR 同時使用。
第三個參數是指定要配置的記憶體大小，以 bytes 為單位。在上面的程式中，指定的大小是 sizeof(cl_float) * DATA_SIZE。
第四個參數是指定主記憶體的位置。因為對 cl_a 和 cl_b 來說，在第二個參數中，指定了 CL_MEM_COPY_HOST_PTR，因此要指定想要複製的資料的位址。cl_res 則不需要指定。
第五個參數是指定錯誤碼的傳回位址。在這裡並沒有使用到。
如果 clCreateBuffer 因為某些原因無法配置記憶體（例如 OpenCL 裝置上的記憶體不夠），則會傳回 0。要釋放配置的記憶體，可以使用 clReleaseMemObject 函式。
*/
//Inputs and Outputs to Kernel, X and Y are inputs, Z is output
void *X, *Y, *Z;
//Allocates memory with value from 0 to 1000
float LO= 0; float HI=1000;
allocate_generate(&X, &Y, &Z, LO, HI, vectorSize);
//Create Buffers for input and output
//Write data to device
//
error = clEnqueueWriteBuffer(testqueue, kernelIn, CL_FALSE, 0, sizeof(cl_float) * vectorSize, X, 0, NULL, NULL);
error = clEnqueueWriteBuffer(testqueue, kernelIn2, CL_FALSE, 0, sizeof(cl_float) * vectorSize, Y, 0, NULL, NULL);
clFinish(testqueue);
assert(error==CL_SUCCESS);
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------
//執行 OpenCL kernel
// create the kernel
const char *kernel_name = "SimpleKernel";
size_t lengths;
unsigned char* test_binaries = get_binary("SimpleKernel.aocx", &lengths);
cl_int kernel_status;
// Create the Program from the AOCX file.
/*
本例中的 kernel 程式是作為靜態字串讀入的（單獨的文字檔也一樣），
所以使用的是 clCreateProgramWithSource，如果你不想讓 kernel 程式讓其他人看見，可以先生成二進位檔案，
再通過 clCreateProgramWithBinary 函數動態讀入二進位檔案，做一定的保密。詳細請參閱 OpenCL Specifications。
*/
cl_program program = clCreateProgramWithBinary(testcontext, 1, &test_device, &lengths, (const unsigned char**)&test_binaries, &kernel_status, &error);
assert(error==CL_SUCCESS);
// build the program
// Compile the Kernel...
//使用 clBuildProgram 編譯 kernel：
error = clBuildProgram(program, 1, &test_device, NULL, NULL, NULL);
assert(error==CL_SUCCESS);
// create the kernel
////////////// Find Kernel in Program
//一個 OpenCL kernel 程式裡面可以有很多個函式。因此，還要取得程式中函式的進入點：
cl_kernel kernel = clCreateKernel(program, kernel_name, &error);
assert(error==CL_SUCCESS);
////////////// Set Arguments to the Kernels
/*
先設定好函式的參數。adder 函式有三個參數要設定：
設定參數是使用 clSetKernelArg 函式。它的參數很簡單：
第一個參數是要設定的 kernel object，
第二個是參數的編號（從 0 開始），
第三個參數是要設定的參數的大小，
第四個參數則是實際上要設定的參數內部。
以這裡的 adder 函式來說，三個參數都是指向 memory object 的指標。
設定好參數後，就可以開始執行了。如下：
*/
error = clSetKernelArg(kernel, 0, sizeof(cl_mem), (void*)&kernelIn);
assert(error==CL_SUCCESS);
error = clSetKernelArg(kernel, 1, sizeof(cl_mem), (void*)&kernelIn2);
assert(error==CL_SUCCESS);
error = clSetKernelArg(kernel, 2, sizeof(cl_mem), (void*)&kernelOut);
assert(error==CL_SUCCESS);
printf("\nLaunching the kernel...\n");
// launch kernel
/*
clEnqueueNDRangeKernel 會把執行一個 kernel 的動作加到 command queue 裡面。
第三個參數（1）是指定 work item 數目的維度，在這裡就是一維。
第五個參數是指定 work item 的總數目，也就是 DATA_SIZE。後面的參數現在暫時先不用管。如果成功加入的話，會傳回 CL_SUCCESS。否則會傳回錯誤值。
在執行 kernel 被加到 command queue 之後，就可能會開始執行（如果 command queue 現在沒有別的工作的話）。
但是 clEnqueueNDRangeKernel 是非同步的，也就是說，它並不會等待 OpenCL 裝置執行完畢才傳回。這樣可以讓 CPU 在 OpenCL 裝置在進行運算的同時，
進行其它的動作。
*/
error = clEnqueueNDRangeKernel(testqueue, kernel, 1, NULL, &vectorSize, &workSize, 0, NULL, NULL);
clFinish(testqueue);
assert(error==CL_SUCCESS);
// read the output
/*
由於執行的結果是在 OpenCL 裝置的記憶體中，所以要取得結果，需要把它的內容複製到 CPU 能存取的主記憶體中。這可以透過下面的程式完成：
clEnqueueReadBuffer 函式會把「將記憶體資料從 OpenCL 裝置複製到主記憶體」的動作加到 command queue 中。
第三個參數表示是否要等待複製的動作完成才傳回，CL_TRUE 表示要等待。第五個參數是要複製的資料大小，
第六個參數則是目標的位址。
由於這裡指定要等待複製動作完成，所以當函式傳回時，資料已經完全複製完成了。
*/
error = clEnqueueReadBuffer(testqueue, kernelOut, CL_TRUE, 0, sizeof(cl_float) * vectorSize, Z, 0, NULL, NULL);
assert(error==CL_SUCCESS);
//最後是進行驗證，確定資料正確：
void * CalcZ = malloc(sizeof(float)*vectorSize);
for (int i=0; i<vectorSize; i++)
{
////////////// Equivalent Code runnign on CPUs
((float*) CalcZ)[i]=sin(((float*) X)[i] + ((float*) Y)[i]);
}
//-------------------------------------------------------------------------------------------------------
// Clean up Stuff
if(kernel)
clReleaseKernel(kernel);
if(program)
clReleaseProgram(program);
if(testqueue)
clReleaseCommandQueue(testqueue);
if(testcontext)
clReleaseContext(testcontext);
if(kernelIn)
clReleaseMemObject(kernelIn);
if(kernelOut)
clReleaseMemObject(kernelOut);
if(X)
free (X);
if(Y)
free (Y);
if(Z)
free (Z);
if(CalcZ)
free (CalcZ);
return 1;
}
//編譯 OpenCL kernel 程式
//現在執行 OpenCL kernel 的準備工作已經大致完成了。所以，現在剩下的工作，就是把 OpenCL kernel 程式編釋並執行。
__kernel void SimpleKernel(global const float * restrict in, global const float * restrict in2, __global float * restrict out)
{
// Get Index of the work item
int index = get_global_id(0);
//Perform the Math Operation
out[index] = sin (in[index] + in2[index]);
}
其他相關資料
OpenCL 教學（一）
http://www.kimicat.com/opencl-1/opencl-jiao-xue-yi
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