CUDA编程(三):Hello world
CUDA编程
CUDA是Compute Unified Device Architecture的缩写,由英伟达公司2007年开始推出,初衷是为GPU增加一个易用的编程接口,让开发者无需学习复杂的着色语言或者图形处理原语。
CUDA提供两层API供开发者使用:
- CUDA driver:低级API,较难使用,但是对GPU设备提供了更多的控制。
- CUDA runtime:基于CUDA driver构建的一套高级API,更容易使用。
Hello world
学习任何一门编程语言,一般都是从Hello world程序入手,在此展示了CUDA编程的Hello world程序代码:
#include<stdio.h>
__global__ void hello_world(void){
printf("GPU:Hello World!\n");
}
int main(void){
// CPU:Hello World!
printf("CPU:Hello World!\n");
// GPU:Hello World!
hello_world<<<1, 10>>>();
// 错误处理
cudaError_t err = cudaGetLastError();
if (err != cudaSuccess) {
printf("CUDA Error: %s\n", cudaGetErrorString(err));
// Possibly: exit(-1) if program cannot continue....
}
// 函数cudaDeviceReset()用来显式地释放和清空当前进程中与当前设备有关的所有资源。
cudaDeviceReset();
return 0;
}
通常,CPU 调用核函数的同时,会指定执行该核函数的线程块数量和每个线程块中线程的数量。这也就意味着,核函数中的内容会被并行地执行线程块的数量 × 每个线程块内的线程数量次!hello_world <<<1, 10>>>();
是调用了10个线程,执行上面的hello_world程序,会打印出10个GPU:Hello World!,这个就是SIMD,即单指令多线程,多个线程执行相同的指令。
在Linux系统中,使用nvidia-smi
指令查看是否有NVIDIA加速卡:
nvcc -V
检查nvcc编译器是否正确安装:
若均有正常输出,则说明已配置好软硬件环境。运行如下指令:
# 编译
nvcc -arch sm_50 hello_world.cu -o hello_world
# 运行
./hello_world
结果如下图所示:
注:查看自己的显卡计算能力(算力)修改sm_50,若使用的算力过高,可能会出现编译不报错,但执行时出现如下报错:
CUDA Error: no kernel image is available for execution on the device