1.OpenCL安装过程记录
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3.OpenCL，OpenGL和DirectX三者的区别
4.OpenCL-01: PoCL环境配置
5.认识OpenCL和它的朋友们
6.在RK3588 GPU 安装TVM

OpenCL安装过程记录

       大创项目接近尾声，决定尝试学习和使用OpenCL进行开发。源码在搜索安装教程时，源码发现大多数资料针对的源码是CUDA Toolkit或直接提供文件复制方式，针对Linux系统的源码Khronos SDK教程则主要面向Windows用户。考虑到自己对编程基础的源码redis迁移源码熟练程度，决定亲自完成安装过程并记录下来，源码以供后来者参考。源码

       安装环境为Ubuntu . LTS（基于Linux 5.），源码使用GCC版本.3.0、源码CMake版本3..1。源码

       首先，源码从Khronos官方获取OpenCL SDK源代码。源码理论上，源码可以使用Git进行克隆，源码但实际情况中遇到了GitHub网络不稳定的问题。建议在稳定网络环境下使用Git或通过第三方下载工具辅助下载源代码。同时，注意SDK将某些必需文件设置为子项目（如OpenCL-SDK/external/OpenCL-Headers），需要进入子项目手动下载。

       在终端中切换到下载目录，并执行CMake。配置过程会自动检测并提示缺失的修改信息页面源码依赖项，尝试自动安装。在安装过程中，遇到了OpenGL、doxygen、X_X_LIB等依赖需要手动通过apt安装。

       解决完依赖项后，理论上可进行编译。在终端中运行CMake并指定安装目录。编译完成后，OpenCL库被安装到电脑中。

       接下来，配置可执行文件的依赖。在/etc/ld.so.conf.d目录下创建一个opencl.conf文件，写入安装目录下的动态库路径，如在/opt/OpenCL下，则动态库路径应为/opt/OpenCL/lib。使用Vim编辑器打开并保存文件。执行ldconfig命令以应用配置。

       解决编译器问题。可以简单地将/opt/OpenCL/lib和/usr/include中的内容复制到相应目录，以避免手动指定链接库。更复杂的源码主要教什么方法是修改gcc的specs文件，使编译器不再需要-lOpenCL选项。不过，这种方法较为繁琐，本文不作深入讨论。

       通过符号链接解决编译器依赖问题。运行ln命令创建链接，使得编译器可以访问/usr/lib/CL/...，实际内容仍存储在/opt/OpenCL中。在编译时仍然需要添加-lOpenCL选项。

       至此，OpenCL的安装配置已完成。尝试编写一段测试代码以验证环境是否正常工作。测试代码输出CL_DEVICE_EXTENSIONS中的内容，以了解设备的扩展支持情况，例如是否支持双精度浮点数（cl_khr_fp）。

       总结代码示例及其编译选项，确保测试代码能够正确执行，验证OpenCL环境配置是否正确。至此，通过详细的步骤记录，为希望学习和使用OpenCL的开发者提供了清晰的安装和配置指南。

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       1. OpenCL是一种图形处理单元（GPU）的通用运算应用程序接口（API）。

       2. 它允许显卡执行通用浮点运算，例如视频转码，这项任务原本由CPU处理。

       3. 随着显卡计算能力的提升，转码等任务可以高效地交给显卡完成。

       4. OpenCL提供的接口使得程序员无需直接管理显卡资源，只需专注于算法，即可自动实现CPU到GPU的任务移交。

       5. OpenCL是一个为异构计算平台设计的编程框架，支持CPU、GPU等多种处理器。

       6. 它由基于C标准的语言编写kernels（设备上运行的函数）和一组定义控制平台的API组成。

       7. OpenCL支持任务分割和数据分割的并行计算方法。

       8. 作为开放工业标准之一，OpenCL与OpenGL（三维图形）和OpenAL（计算机音频）类似，扩展了GPU的应用范围。

       9. OpenCL由非盈利组织Khronos Group管理，旨在促进技术发展。

       . API提供给应用程序和开发人员访问一组例程的能力，无需访问源码或理解内部机制，从而简化了软件开发过程。

OpenCL，OpenGL和DirectX三者的区别

       ã€€ä»€ä¹ˆæ˜¯OpenCL?起名 公众号源码

       ã€€ã€€OpenCL全称Open Computing Language，是第一个面向异构系统通用目的并行编程的开放式、免费标准，也是一个统一的编程环境，便于软件开发人员为高性能计算服务器、桌面计算系统、手持设备编写高效轻便的代码，而且广泛适用于多核心处理器(CPU)、图形处理器(GPU)、Cell类型架构以及数字信号处理器(DSP)等其他并行处理器，在游戏、娱乐、科研、医疗等各种领域都有广阔的发展前景。

       ã€€ã€€

       ã€€ã€€OpenCL 1.0主要由一个并行计算API和一种针对此类计算的编程语言组成，此外还特别定义了：

       ã€€ã€€1、C编程语言并行扩展子集;

       ã€€ã€€2、适用于各种类型异构处理器的坐标数据和基于任务并行计算API;

       ã€€ã€€3、基于IEEE 标准的数字条件;

       ã€€ã€€4、与OpenGL、OpenGL ES和其他图形类API高效互通。

       ã€€ã€€ä»€ä¹ˆæ˜¯OpenGL?

       ã€€ã€€OpenGL™ 是行业领域中最为广泛接纳的 2D/3D 图形 API, 其自诞生至今已催生了各种计算机平台及设备上的数千优秀应用程序。OpenGL™ 是独立于视窗操作系统或其它操作系统的，亦是网络透明的。在包含CAD、内容创作、能源、娱乐、游戏开发、制造业、制药业及虚拟现实等行业领域中，OpenGL™ 帮助程序员实现在 PC、工作站、超级计算机等硬件设备上的高性能、极具冲击力的高视觉表现力图形处理软件的开发。

       ã€€ã€€OpenGL（全写Open Graphics Library）是个定义了一个跨编程语言、跨平台的编程接口的规格，它用于三维图象（二维的亦可）。OpenGL是个专业的图形程序接口，是一个功能强大，调用方便的底层图形库。OpenGL的前身是SGI公司为其图形工作站开发的IRIS GL。IRIS GL是一个工业标准的3D图形软件接口，功能虽然强大但是移植性不好，于是SGI公司便在IRIS GL的基础上开发了OpenGL。OpenGL的英文全称是“Open Graphics Library”，顾名思义，OpenGL便是“开放的图形程序接口”。虽然DirectX在家用市场全面领先，但在专业高端绘图领域，OpenGL是不能被取代的主角。

       ã€€ã€€Open GL仍然是唯一能够取代微软对3D图形技术的完全控制的API。它仍然具有一定的生命力，但是Silicon Graphics已经不再以任何让微软不悦的方式推广Open GL，因而它存在较高的风险。游戏开发人员是一个有着独立思想的群体，很多重要的开发人员目前仍然在使用Open GL。因此，硬件开发商正在设法加强对它的支持。Direct3D目前还不能支持高端的图形设备和专业应用； Open GL在这些领域占据着统治地位。最后，开放源码社区（尤其是Mesa项目）一直致力于为任何类型的计算机（无论它们是否使用微软的操作系统）提供Open GL支持。

       ã€€ã€€

       ã€€ã€€ä»Šå¹´å¹´æ­£å¼å…¬å¸ƒOpenGL3.0版本。并且得到了，nv的支持，其官方网站上提供针对N卡的sdk下载。

       ã€€ã€€ä»€ä¹ˆæ˜¯DirectX?

       ã€€ã€€DirectX是一种应用程序接口（API），它可让以windows为平台的游戏或多媒体程序获得更高的执行效率，加强3d图形和声音效果，并提供设计人员一个共同的硬件驱动标准，让游戏开发者不必为每一品牌的硬件来写不同的驱动程序，也降低用户安装及设置硬件的复杂度。这样说是不是有点不太明白，其实从字面意义上说，Direct就是直接的意思，而后边的X则代表了很多的意思，从这一点上我们就可以看出DirectX的出现就是为了为众多软件提供直接服务的。

       ã€€ã€€DirectX是由很多API组成的，按照性质分类，可以分为四大部分，显示部分、声音部分、输入部分和网络部分。

       ã€€ã€€æ˜¾ç¤ºéƒ¨åˆ†æ‹…任图形处理的关键，分为DirectDraw（DDraw）和 Direct3D（D3D），前者主要负责2D图像加速。它包括很多方面：我们播放mpg、DVD电影、看图、玩小游戏等等都是用的DDraw，你可以把它理解成所有划线的部分都是用的DDraw。后者则主要负责3D效果的显示，比如CS中的场景和人物、FIFA中的人物等等，都是使用了DirectX的 Direct3D。

       ã€€ã€€OpenCL、OpenGL和DirectX之间不得不说的故事

       ã€€ã€€ä¸šç•Œå¯¹Apple的OpenCL的支持将成为它发展的重要因素，早在年代中期，微软就曾经努力阻止OpenGL成为行业的标准，以推行自己的DirectX显卡软件和游戏工具。微软的Direct X起初的战略是为了推动DOS游戏开发者转向Windows，从此之后它就被绑定在Windows下为PC游戏服务，所以它仅支持Windows。

       ã€€ã€€æ–­å‘布新版的DirectX也推动了开发者转向最新版的Windows，比如最新版的DirectX 就带来了不少Vista专属游戏，从而推动了Vista的销量，然而它并未达到预期的效果，因为Vista的速度阻碍了DirectX游戏的市场，开发者只能将目标再次转向XP。

       ã€€ã€€OpenGL和Apple

       ã€€ã€€OpenGL的前身是高端图形工作站厂商SGI在年代所开发的IRIS G，它在年代初期成为了开源的标准。当时微软在它的Windows 中发布了Direct3D，将它作为OpenGL的竞争对手。而在年代末，微软曾经和SGI进行了Fahrenheit项目的开发，试图将两者结合起来，但是没有成功。之后微软继续开发DirectX并与GPU厂商合作，留下OpenGL任其发展。

       ã€€ã€€OpenGL之后几乎逐渐消失，直到年代末Apple放弃了自己的QuickDraw 3D，将OpenGL作为Mac OS X的官方3D库。Apple的系统给OpenGL程序带来了不少拥护者。之后OpenGL正式被Linux采用，现在主流的游戏平台，包括PSP，PS3 和Wii都支持该技术。

       ã€€ã€€ä½†æ˜¯å¾®è½¯çš„Xbox例外，它采用了自己的DirectX 图形库，而将OpenGL排除在外。如今OpenGL对DirectX来说比以前更有竞争力了。而微软计划在Windows 7中的DirectX 增加类似于OpenCL的技术，以实现GPGPU运算。但是Apple的OpenCL能更紧密地与OpenGL代码协同工作，能带来更广泛的支持。 Apple还将OpenCL作为一个免费的，开源的标准，让任何人都能参与到该平台中来。

       ã€€ã€€OpenGL和OpenCL设计的相似性，使开发者更易于开发。比如在OpenCL下进行数据虚拟化计算，可以把相同的对象在OpenGL上进行图形渲染。同时OpenGL下的图形渲染可以在OpenCL下进行处理和转换。

       ã€€ã€€OpenCL得到了GPU厂商NVIDIA和AMD的支持，同时支持Apple，SONY,任天堂的平台，还支持Linux和Windows，而且任何公司的开发者都可以参与到该技术的发展中来。

OpenCL-: PoCL环境配置

       PoCL是基于MIT许可的开源OpenCL实现，专为多设备系统优化，通过集成具有OpenCL功能的设备，提升平台多样性与互操作性。PoCL支持广泛的CPU架构（x、ARM、RISC-V）与GPU，如通过libCUDA的NVIDIA设备，利用Level Zero的Intel GPU及不同功能等级的TCE ASIP（OpenASIP）。

       在wsl2环境上，Ubuntu.用于安装pocl。对于其他框架的安装，则是可选的。使用工具clinfo运行测试。

       OpenCL-ICD-Loader是一个关键中间库，实现OpenCL应用程序与特定硬件厂商的OpenCL驱动之间的隔离。将文件夹OpenCL-Headers-../CL复制至OpenCL-ICD-Loader-../inc进行源码编译。使用vscode、wsl与cmake作为编译工具，参考edgelee的vscode-opencl-samples进行实施。

       最后，要实现设备查询的具体步骤，参考edgelee的vscode-opencl-samples -opencl-icd-device，并根据运行结果进行相关测试与调试。这将为您提供有关设备的详细信息，确保OpenCL应用程序在不同硬件上运行时的兼容性和性能。

认识OpenCL和它的朋友们

       本文旨在深入探讨OpenCL及其关联技术，阐述它们在异构计算领域的应用与特点。

       OpenCL，由Apple设计并由Khronos维护，是一款并行计算编程框架。它专为解决并行度不足、带宽较小和延迟较高的问题而设计，提供高效且灵活的并行处理能力。

       在图形处理领域，OpenGL和DirectX是主导的API，分别用于3D图形渲染。OpenGL-ES是OpenGL的子集，专为移动设备和游戏主机设计。而OpenCL则专注于GPU的通用浮点运算，适用于视频转码、卷积、池化等计算任务。CUDA、Metal和DX则代表了NVIDIA、Apple和Microsoft开发的专用API，分别针对特定硬件优化。

       最新动态显示，Apple正计划弃用第三方API，转而使用自家的Metal接口。同时，Khronos集团提议合并OpenGL和OpenCL进入Vulkan，使得Vulkan在图形和计算性能上将能与DirectX相抗衡。

       接下来，我们将逐一介绍每个框架的核心特性和使用流程。

       OpenCL框架由主机端和设备端两部分组成。主机端负责IO处理和内核程序的提交。存储器种类繁多，包括全局、局部和私有存储器。

       执行流程如下：先通过clGetPlatformIDs和clGetDeviceIDs获取平台和设备信息；接着，使用clCreateContext创建上下文，管理同一平台下的多个设备；之后，根据设备创建命令队列；程序对象包含多个内核对象，通过程序编译后，内核和内存对象通过clCreateKernel、clCreateBuffer等接口创建并配置参数；内存通过clEnqueueWriteBuffer写入内核参数；执行内核使用clEnqueueNDRangeKernel或clEnqueueTask，最后使用clEnqueueReadBuffer获取运行结果；资源回收顺序为clReleaseKernel、clReleaseProgram等。

       在源代码编写方面，OpenCL C语言遵循特定规则，不支持函数指针和递归，函数调用可以内联。内核函数以__kernel限定，返回值为void，参数类型分为__read_only、__write_only和__private等。矢量数据类型支持元素级运算和标量广播。

       OpenCL的编译方式多样，包括分步编译、全编译、仿真编译和硬件编译等。在开发流程中，需要提前下载并解压板机支持包（BSP），设置环境变量，通常包含c文件和cl文件。部分卡可能需要先通过仿真编译得到aocx二进制文件。接着，利用makefile编译c文件生成主机端代码，并在调试环境中运行。最终，将硬件代码加载到设备卡上执行。

       值得一提的是，OpenCL代码编译依赖特定厂商的工具，如Altera的aoc编译器，现在归Intel所有，主要针对Intel FPGA。NVIDIA和IMG等厂商也提供各自的编译器，将OCL代码编译为GPU指令集。

在RK GPU 安装TVM

       在RK GPU上安装TVM

       RK搭载的ARM Mali G GPU，具备约GFLOPS的单精度运算能力，并支持OpenCL 2.1。本次将通过编译安装带有OpenCL功能的TVM，并在RK上运行模型。

       配置OpenCL编译选项是关键步骤。首先，在RK系统中使用`sudo find / -name *mali.so`查找libmali.so，这是包含OpenCL相关操作的动态库。然后，在build/config.cmake文件中，将USE_OPENCL项目填写为libmali.so的地址。

       接着，将OpenCL头文件目录CL放置于`/usr/include`中，并将路径添加到`~/.bashrc`的PATH变量中。执行命令于tvm的build目录下进行编译。

       在完成编译后，需先卸载已有的TVM版本。具体操作为：通过`pip3 uninstall tvm`命令进行卸载，接着进入源码目录`apache-tvm-src-v0..0/python`，删除指定的目录与文件。之后，进入tvm目录继续清理，确保环境整洁。

       安装TVM的过程如下：进入`apache-tvm-src-v0..0/python`目录执行相关安装命令。最后，通过验证步骤确认安装正确，查看输出结果，以确保TVM在RK GPU上运行正常。

       参考官方文档以获取更多详细信息：tvm.apache.org/docs/install/