cuda数组的拷贝

原文链接

简单描述一下自己要做的事情：（1）CPU三维的vector--->（2）CPU三维数组--->（3）转换到GPU中的三维数组--->（4）转换到CPU中的三维数组，而其中问题主要出在第3、4步。

主要是没有理解一个问题，那就是“cuda的各种拷贝一定要是内存连续的”。而自己在申请三维数组的时候用的是new或者malloc，这种在申请一维数组的时候是连续的，但是在申请多维数组就会出现不连续，因此在这里犯了致命错误。

http://hpcbbs.it168.com/thread-7366-1-1.html这个帖子给了很好的建议，“vector<vector<float> > 并不是二维数组吧，它只是实现了二维数组的操作（比如[][]).内存是不连续的。要用cudaMemcpy还是得定义 float 2darray[N][M] 或者 直接 float *2darray = new float(M*N);”。反正就是这样，纸上得来终觉浅，自己多亲身力为一下。

#include "example1.cuh"
#include "Struct.h"
/************************************************************************/
/* 转换成设备可以识别的                                                 */
/************************************************************************/
void InitCPUData(DataMatrix &datamatrix,std::vector<std::vector<std::vector<float > > > vec3D1,
                 std::vector<std::vector<std::vector<float > > > vec3D2,int width,int height,int depth)
{
    int i,j,k;
    for (i=0;i<depth;i++)
    {
        for (j=0;j<height;j++)
        {
            for (k=0;k<width;k++)
            {
                datamatrix.Mat3D1[i][j][k]=vec3D1[i][j][k];
                datamatrix.Mat3D2[i][j][k]=vec3D2[i][j][k];
            }
        }
    }
}

/************************************************************************/
/* 分配并且赋值                                                         */
/************************************************************************/
__host__ void AllocDataAndVal(DataStruct &datastruct,DataMatrix datamatrix,int width,int height,int depth)
{
    //分配内存
    cudaExtent extent=make_cudaExtent(sizeof(float)*6,7,8);
    cutilSafeCall(cudaMalloc3D(&(datastruct.Vec3D1),extent));
    cutilSafeCall(cudaMalloc3D(&(datastruct.Vec3D2),extent));
    //赋值
    cudaMemcpy3DParms Parms3D1={0};
    cudaMemcpy3DParms Parms3D2={0};
    Parms3D1.dstPtr=datastruct.Vec3D1;
    Parms3D2.dstPtr=datastruct.Vec3D2;
    Parms3D1.srcPtr=make_cudaPitchedPtr((void*)datamatrix.Mat3D1,width*sizeof(float),width,height);
    Parms3D2.srcPtr=make_cudaPitchedPtr((void*)datamatrix.Mat3D2,width*sizeof(float),width,height);
    Parms3D1.extent=extent;
    Parms3D2.extent=extent;
    Parms3D1.kind=cudaMemcpyHostToDevice;
    Parms3D2.kind=cudaMemcpyHostToDevice;
    cudaMemcpy3D(&Parms3D1);
    cudaMemcpy3D(&Parms3D2);
}


/************************************************************************/
/* 核函数                                                               */
/************************************************************************/
__global__ void kernel(DataStruct datastruct,int width,int height,int depth) //实现类中两个数组的相加，保持到第一个数组中
{
    char* devPtr1=(char*)datastruct.Vec3D1.ptr; //起始地址
    char* devPtr2=(char*)datastruct.Vec3D2.ptr;
    int pitch=datastruct.Vec3D1.pitch; //pitch，相当于宽度
    int SlicePitch=pitch*height; 
    //用线程
    int xid=threadIdx.x;
    int yid=threadIdx.y;
    int zid=threadIdx.z;
    if (xid<width&&yid<height&&zid<depth)
    {
        ((float*)((char*)(devPtr1+zid*SlicePitch)+yid*pitch))[zid]=((float*)((char*)(devPtr1+zid*SlicePitch)+yid*pitch))[zid]+
            ((float*)((char*)(devPtr2+zid*SlicePitch)+yid*pitch))[zid];
    }
}

/************************************************************************/
/* 返回到主机上                                                         */
/************************************************************************/
__host__ void GPU2CPU(DataStruct &datastruct,DataMatrix datamatrix, int width,int height,int depth)
{
    cudaExtent extent=make_cudaExtent(sizeof(float)*6,7,8);
    cudaMemcpy3DParms Parms3D1={0};
    cudaMemcpy3DParms Parms3D2={0};
    Parms3D1.srcPtr=datastruct.Vec3D1;
    Parms3D2.srcPtr=datastruct.Vec3D2;
    Parms3D1.dstPtr=make_cudaPitchedPtr((void*)datamatrix.Mat3D1,width*sizeof(float),width,height);
    Parms3D2.dstPtr=make_cudaPitchedPtr((void*)datamatrix.Mat3D2,width*sizeof(float),width,height);
    Parms3D1.extent=extent;
    Parms3D2.extent=extent;
    Parms3D1.kind=cudaMemcpyDeviceToHost;
    Parms3D2.kind=cudaMemcpyDeviceToHost;
    cudaMemcpy3D(&Parms3D1);
    cudaMemcpy3D(&Parms3D2);

}

 主函数：

// 说明：在cu中host和device的虽然写在一起,但是是分开编译的，这个在一起只是形式上的。如果函数前面有__global__由主机调用设备执行，__device__设备调用设备执行，__host__主机调用主机执行。其分别对应三种形式为核函数、核函数中的函数、一般函数。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <algorithm>
#include "example1.cuh"
#include "Struct.h"

int main()
{
    int i,j,k;
    int width=6;
    int height=7;
    int depth=8;
    std::vector<std::vector<std::vector<float > > > vec3D1(width); //建立6*7*8的三维数组，范文depth-height-width
    std::vector<std::vector<std::vector<float > > > vec3D2(width);

    vec3D1.resize(depth);
    vec3D2.resize(depth);
    for (i=0;i<depth;i++)
    {
        vec3D1[i].resize(height);
        vec3D2[i].resize(height);
            for (j=0;j<height;j++)
            {
                vec3D1[i][j].resize(width);
                vec3D2[i][j].resize(width);
                for (k=0;k<width;k++)
                {
                    vec3D1[i][j][k]=i+j+k;
                    vec3D2[i][j][k]=i*j*k;
                }
            }
    }

    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    //将数据转换成设备可以接受的形式，为赋值做准备，这个是在主机上进行
    DataMatrix datamatrix;
    InitCPUData(datamatrix,vec3D1,vec3D2,width,height,depth);
    
    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    //给设备分配内存并且赋值，这个是在设备上进行
    DataStruct datastruct;
    AllocDataAndVal(datastruct,datamatrix,width,height,depth);

    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    //调用核函数
    dim3 dimBlock(8,7,6);
    kernel<<<1,dimBlock>>>(datastruct,width,height,depth); 

    //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    //返回到主机，并显示出来
    GPU2CPU(datastruct,datamatrix,width,height,depth);
    for (i=0;i<depth;i++)
    {
        for (j=0;j<height;j++)
        {
            for (k=0;k<width;k++)
            {
                printf("%f  ",datamatrix.Mat3D1[i][j][k]);
            }
            printf("
");
        }
            printf("
");
            printf("
");
    }


    //释放空间
    cudaFree(&(datastruct.Vec3D1));
    cudaFree(&(datastruct.Vec3D2));

}