gpu tp2 1
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2
gpu/tp2/.gitignore
vendored
Normal file
2
gpu/tp2/.gitignore
vendored
Normal file
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@ -0,0 +1,2 @@
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|||
bin/
|
||||
*.zip
|
20
gpu/tp2/c/build.sh
Executable file
20
gpu/tp2/c/build.sh
Executable file
|
@ -0,0 +1,20 @@
|
|||
#!/bin/sh
|
||||
cd "$(dirname "$(realpath "$0")")"
|
||||
set -e
|
||||
|
||||
TARGET="ex1.cu ex2.cu ex3.cu ex4.cu"
|
||||
|
||||
if [ $# -gt 0 ]
|
||||
then TARGET=$1
|
||||
fi
|
||||
|
||||
rm -fr bin
|
||||
mkdir -p bin
|
||||
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||||
for target in $TARGET
|
||||
do nvcc src/$target -o bin/${target%.cu}.out
|
||||
done
|
||||
|
||||
for target in $TARGET
|
||||
do ./bin/${target%.cu}.out
|
||||
done
|
72
gpu/tp2/c/src/Matrix.h
Normal file
72
gpu/tp2/c/src/Matrix.h
Normal file
|
@ -0,0 +1,72 @@
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|||
#pragma once
|
||||
|
||||
#include <vector>
|
||||
#include <iostream>
|
||||
|
||||
#define CUDA_CHECK(code) { cuda_check((code), __FILE__, __LINE__); }
|
||||
inline void cuda_check(cudaError_t code, const char *file, int line) {
|
||||
if(code != cudaSuccess) {
|
||||
std::cout << file << ':' << line << ": [CUDA ERROR] " << cudaGetErrorString(code) << std::endl;
|
||||
std::abort();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
namespace linalg {
|
||||
|
||||
//
|
||||
// Generic matrix of type T (int, float, double...)
|
||||
//
|
||||
template<typename T>
|
||||
class Matrix
|
||||
{
|
||||
public:
|
||||
// construct matrix, allocate the 2D pitched memory on the device
|
||||
__host__ Matrix(int rows, int cols);
|
||||
|
||||
// free allocated device memory
|
||||
__host__ void free();
|
||||
|
||||
public:
|
||||
// copy values from host std::vector to device Matrix
|
||||
// values must be a vector of size rows x cols
|
||||
// allocation is already done in the constructor
|
||||
__host__ void to_cuda(const std::vector<T>& values);
|
||||
|
||||
// copy values from device Matrix to host std::vector
|
||||
// values may not ne resized
|
||||
__host__ void to_cpu(std::vector<T>& values) const;
|
||||
|
||||
public:
|
||||
// accessor at row i and column j
|
||||
__device__ const T& operator()(int i, int j) const;
|
||||
__device__ T& operator()(int i, int j);
|
||||
|
||||
public:
|
||||
__host__ Matrix operator + (const Matrix<T>& other) const;
|
||||
__host__ Matrix operator - (const Matrix<T>& other) const;
|
||||
__host__ Matrix operator * (const Matrix<T>& other) const;
|
||||
__host__ Matrix operator / (const Matrix<T>& other) const;
|
||||
|
||||
private:
|
||||
// apply binary functor f on all pairs of elements
|
||||
// f must provide the following operator
|
||||
//
|
||||
// T operator()(T a, T b)
|
||||
//
|
||||
// template<typename BinaryFunctor>
|
||||
// __host__ Matrix apply(const Matrix<T>& other, BinaryFunctor&& f) const;
|
||||
|
||||
public:
|
||||
__host__ __device__ inline int rows() const {return m_rows;}
|
||||
__host__ __device__ inline int cols() const {return m_cols;}
|
||||
|
||||
private:
|
||||
T* m_data_ptr; // device pointer
|
||||
int m_rows;
|
||||
int m_cols;
|
||||
size_t m_pitch;
|
||||
};
|
||||
|
||||
} // namespace linalg
|
||||
|
||||
#include "Matrix.hpp"
|
99
gpu/tp2/c/src/Matrix.hpp
Normal file
99
gpu/tp2/c/src/Matrix.hpp
Normal file
|
@ -0,0 +1,99 @@
|
|||
#include "Matrix.h"
|
||||
|
||||
namespace linalg {
|
||||
|
||||
namespace kernel {
|
||||
|
||||
//
|
||||
// step 10
|
||||
// CUDA kernel add
|
||||
//
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
//
|
||||
// step 12
|
||||
// CUDA kernel apply
|
||||
//
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
} // namespace kernel
|
||||
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
__host__ Matrix<T>::Matrix(int rows, int cols) :
|
||||
m_data_ptr(nullptr),
|
||||
m_rows(rows),
|
||||
m_cols(cols),
|
||||
m_pitch(0)
|
||||
{
|
||||
// step 07
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
__host__ void Matrix<T>::free()
|
||||
{
|
||||
// step 07
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
__host__ void Matrix<T>::to_cuda(const std::vector<T>& values)
|
||||
{
|
||||
// step 08
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
__host__ void Matrix<T>::to_cpu(std::vector<T>& values) const
|
||||
{
|
||||
// step 08
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
__device__ const T& Matrix<T>::operator()(int i, int j) const
|
||||
{
|
||||
// step 09
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
__device__ T& Matrix<T>::operator()(int i, int j)
|
||||
{
|
||||
// step 09
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
__host__ Matrix<T> Matrix<T>::operator + (const Matrix<T>& other) const
|
||||
{
|
||||
// step 11
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
__host__ Matrix<T> Matrix<T>::operator - (const Matrix<T>& other) const
|
||||
{
|
||||
// step 12
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
__host__ Matrix<T> Matrix<T>::operator * (const Matrix<T>& other) const
|
||||
{
|
||||
// step 12
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
template<typename T>
|
||||
__host__ Matrix<T> Matrix<T>::operator / (const Matrix<T>& other) const
|
||||
{
|
||||
// step 12
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
} // namespace linalg
|
78
gpu/tp2/c/src/ex1.cu
Normal file
78
gpu/tp2/c/src/ex1.cu
Normal file
|
@ -0,0 +1,78 @@
|
|||
#include <iostream>
|
||||
|
||||
//
|
||||
// example: CUDA_CHECK( cudaMalloc(dx, x, N*sizeof(int) );
|
||||
//
|
||||
#define CUDA_CHECK(code) { cuda_check((code), __FILE__, __LINE__); }
|
||||
inline void cuda_check(cudaError_t code, const char *file, int line) {
|
||||
if(code != cudaSuccess) {
|
||||
std::cout << file << ':' << line << ": [CUDA ERROR] " << cudaGetErrorString(code) << std::endl;
|
||||
std::abort();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
//
|
||||
// step 01
|
||||
// return the linear index corresponding to the element at row i and column j
|
||||
// in a matrix of size rows x cols, using row-major storage
|
||||
//
|
||||
__device__ int linear_index(int i, int j, int rows, int cols) {
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
//
|
||||
// step 02
|
||||
// CUDA kernel add
|
||||
//
|
||||
|
||||
|
||||
int main()
|
||||
{
|
||||
constexpr int rows = 200;
|
||||
constexpr int cols = 80;
|
||||
int* x = (int*)malloc(rows*cols*sizeof(int));
|
||||
int* y = (int*)malloc(rows*cols*sizeof(int));
|
||||
for(int i = 0; i < rows*cols; ++i) {
|
||||
x[i] = i;
|
||||
y[i] = std::pow(-1,i) * i;
|
||||
}
|
||||
|
||||
//
|
||||
// step 03
|
||||
//
|
||||
int* dx;
|
||||
int* dy;
|
||||
// 1. allocate on device
|
||||
|
||||
// 2. copy from host to device
|
||||
|
||||
// 3. launch CUDA kernel
|
||||
// const dim3 threads_per_bloc{32,32,1};
|
||||
|
||||
// 4. copy result from device to host
|
||||
|
||||
// 5. free device memory
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
// checking results
|
||||
bool ok = true;
|
||||
for(int i = 0; i < rows*cols; ++i) {
|
||||
const int expected_result = std::pow(-1,i) * i + i;
|
||||
if(y[i] != expected_result) {
|
||||
std::cout << "Failure" << std::endl;
|
||||
std::cout << "Result at index i="
|
||||
<< i << ": expected "
|
||||
<< std::pow(-1,i) * i << '+' << i << '=' << expected_result << ", got " << y[i] << std::endl;
|
||||
ok = false;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if(ok) std::cout << "Success" << std::endl;
|
||||
|
||||
free(x);
|
||||
free(y);
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
80
gpu/tp2/c/src/ex2.cu
Normal file
80
gpu/tp2/c/src/ex2.cu
Normal file
|
@ -0,0 +1,80 @@
|
|||
#include <iostream>
|
||||
|
||||
//
|
||||
// example: CUDA_CHECK( cudaMalloc(dx, x, N*sizeof(int) );
|
||||
//
|
||||
#define CUDA_CHECK(code) { cuda_check((code), __FILE__, __LINE__); }
|
||||
inline void cuda_check(cudaError_t code, const char *file, int line) {
|
||||
if(code != cudaSuccess) {
|
||||
std::cout << file << ':' << line << ": [CUDA ERROR] " << cudaGetErrorString(code) << std::endl;
|
||||
std::abort();
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
//
|
||||
// step 04
|
||||
// return a pointer to the value at row i and column j from base_address
|
||||
// with pitch in bytes
|
||||
//
|
||||
__device__ inline int* get_ptr(int* base_address, int i, int j, size_t pitch) {
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
//
|
||||
// step 05
|
||||
// CUDA kernel add
|
||||
//
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
int main()
|
||||
{
|
||||
constexpr int rows = 200;
|
||||
constexpr int cols = 80;
|
||||
int* x = (int*)malloc(rows*cols*sizeof(int));
|
||||
int* y = (int*)malloc(rows*cols*sizeof(int));
|
||||
for(int i = 0; i < rows*cols; ++i) {
|
||||
x[i] = i;
|
||||
y[i] = std::pow(-1,i) * i;
|
||||
}
|
||||
|
||||
//
|
||||
// step 06
|
||||
//
|
||||
int* dx;
|
||||
int* dy;
|
||||
size_t pitch;
|
||||
// 1. allocate on device
|
||||
|
||||
// 2. copy from host to device
|
||||
|
||||
// 3. launch CUDA kernel
|
||||
// const dim3 threads_per_bloc{32,32,1};
|
||||
|
||||
// 4. copy result from device to host
|
||||
|
||||
// 5. free device memory
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
// checking results
|
||||
bool ok = true;
|
||||
for(int i = 0; i < rows*cols; ++i) {
|
||||
const int expected_result = std::pow(-1,i) * i + i;
|
||||
if(y[i] != expected_result) {
|
||||
std::cout << "Failure" << std::endl;
|
||||
std::cout << "Result at index i="
|
||||
<< i << ": expected "
|
||||
<< std::pow(-1,i) * i << '+' << i << '=' << expected_result << ", got " << y[i] << std::endl;
|
||||
ok = false;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if(ok) std::cout << "Success" << std::endl;
|
||||
|
||||
free(x);
|
||||
free(y);
|
||||
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
148
gpu/tp2/c/src/ex3.cu
Normal file
148
gpu/tp2/c/src/ex3.cu
Normal file
|
@ -0,0 +1,148 @@
|
|||
#include "Matrix.h"
|
||||
|
||||
int main()
|
||||
{
|
||||
{
|
||||
const int rows = 4;
|
||||
const int cols = 4;
|
||||
// instantiate two matrices of integers on the device
|
||||
linalg::Matrix<int> A(rows, cols);
|
||||
linalg::Matrix<int> B(rows, cols);
|
||||
// fill the two matrices
|
||||
A.to_cuda({ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,10,11,12,13,14,15,16});
|
||||
B.to_cuda({16,15,14,13,12,11,10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1});
|
||||
|
||||
// compute the sum
|
||||
auto C = A + B;
|
||||
|
||||
// transfert the result on the host
|
||||
std::vector<int> c_res;
|
||||
C.to_cpu(c_res);
|
||||
C.free();
|
||||
|
||||
// check results
|
||||
const std::vector<int> c_expected{17, 17, 17, 17, 17, 17, 17, 17, 17, 17, 17, 17, 17, 17, 17, 17};
|
||||
if(c_res != c_expected) {
|
||||
std::cout << __FILE__ << ":" << __LINE__ << ": Failure (+):" << std::endl;
|
||||
std::cout << " expected: ";
|
||||
for(int i : c_expected) std::cout << i << " ";
|
||||
std::cout << std::endl;
|
||||
std::cout << " got: ";
|
||||
for(int i : c_res) std::cout << i << " ";
|
||||
std::cout << std::endl;
|
||||
} else {
|
||||
std::cout << "Success" << std::endl;
|
||||
}
|
||||
|
||||
// compute the difference
|
||||
auto D = A - B;
|
||||
|
||||
// transfert the result on the host
|
||||
std::vector<int> d_res;
|
||||
D.to_cpu(d_res);
|
||||
D.free();
|
||||
|
||||
// check results
|
||||
const std::vector<int> d_expected{-15, -13, -11, -9, -7, -5, -3, -1, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15};
|
||||
if(d_res != d_expected) {
|
||||
std::cout << __FILE__ << ":" << __LINE__ << ": Failure (-):" << std::endl;
|
||||
std::cout << " expected: ";
|
||||
for(int i : d_expected) std::cout << i << " ";
|
||||
std::cout << std::endl;
|
||||
std::cout << " got: ";
|
||||
for(int i : d_res) std::cout << i << " ";
|
||||
std::cout << std::endl;
|
||||
} else {
|
||||
std::cout << "Success" << std::endl;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
// ------------------------------------------------------------------------
|
||||
{
|
||||
const int rows = 89;
|
||||
const int cols = 128;
|
||||
linalg::Matrix<float> A(rows, cols);
|
||||
linalg::Matrix<float> B(rows, cols);
|
||||
std::vector<float> a_values(rows*cols);
|
||||
std::vector<float> b_values(rows*cols);
|
||||
for(int i = 0; i < rows*cols; ++i) {
|
||||
a_values[i] = 1 + float(i) / 100;
|
||||
b_values[i] = std::pow(-1, i) * float(i)/(rows*cols) * 100;
|
||||
}
|
||||
A.to_cuda(a_values);
|
||||
B.to_cuda(b_values);
|
||||
|
||||
auto C = A + B;
|
||||
auto D = A - B;
|
||||
auto E = A * B;
|
||||
auto F = A / B;
|
||||
|
||||
std::vector<float> c_values;
|
||||
C.to_cpu(c_values);
|
||||
std::vector<float> d_values;
|
||||
D.to_cpu(d_values);
|
||||
std::vector<float> e_values;
|
||||
E.to_cpu(e_values);
|
||||
std::vector<float> f_values;
|
||||
F.to_cpu(f_values);
|
||||
|
||||
C.free();
|
||||
D.free();
|
||||
E.free();
|
||||
F.free();
|
||||
|
||||
const float epsilon = 0.001;
|
||||
bool ok = true;
|
||||
for(int i = 0; i < rows*cols; ++i) {
|
||||
const float diff = std::abs( c_values[i] - (a_values[i] + b_values[i]) );
|
||||
if(diff > epsilon) {
|
||||
std::cout << __FILE__ << ":" << __LINE__ << ": Failure (+):" << std::endl;
|
||||
std::cout << " expected: " << a_values[i] + b_values[i] << std::endl;
|
||||
std::cout << " got: " << c_values[i] << std::endl;
|
||||
ok = false;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if(ok) std::cout << "Success" << std::endl;
|
||||
|
||||
ok = true;
|
||||
for(int i = 0; i < rows*cols; ++i) {
|
||||
const float diff = std::abs( d_values[i] - (a_values[i] - b_values[i]) );
|
||||
if(diff > epsilon) {
|
||||
std::cout << __FILE__ << ":" << __LINE__ << ": Failure (-):" << std::endl;
|
||||
std::cout << " expected: " << a_values[i] - b_values[i] << std::endl;
|
||||
std::cout << " got: " << d_values[i] << std::endl;
|
||||
ok = false;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if(ok) std::cout << "Success" << std::endl;
|
||||
|
||||
ok = true;
|
||||
for(int i = 0; i < rows*cols; ++i) {
|
||||
const float diff = std::abs( e_values[i] - (a_values[i] * b_values[i]) );
|
||||
if(diff > epsilon) {
|
||||
std::cout << __FILE__ << ":" << __LINE__ << ": Failure (*):" << std::endl;
|
||||
std::cout << " expected: " << a_values[i] * b_values[i] << std::endl;
|
||||
std::cout << " got: " << e_values[i] << std::endl;
|
||||
ok = false;
|
||||
break;
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
if(ok) std::cout << "Success" << std::endl;
|
||||
|
||||
ok = true;
|
||||
for(int i = 0; i < rows*cols; ++i) {
|
||||
const float diff = std::abs( f_values[i] - (a_values[i] / b_values[i]) );
|
||||
if(diff > epsilon) {
|
||||
std::cout << __FILE__ << ":" << __LINE__ << ": Failure (/):" << std::endl;
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std::cout << " expected: " << a_values[i] / b_values[i] << std::endl;
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std::cout << " got: " << f_values[i] << std::endl;
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ok = false;
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break;
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}
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}
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if(ok) std::cout << "Success" << std::endl;
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}
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return 0;
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}
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