C ++ AMP को C # से कैसे उपयोग करें

विजुअल स्टूडियो 11 डेवलपर पूर्वावलोकन में , सी ++ एएमपी आपको एक GPU जैसे विषम हार्डवेयर का उपयोग करके अपने अनुप्रयोगों को गति देने की अनुमति देता है।
यदि आप .NET डेवलपर हैं, तो भी आप अपने एप्लिकेशन में C ++ AMP का उपयोग कर सकते हैं। अधिकांश कोड C # में लिखे जाएंगे, केवल कुछ अनुभाग C ++ AMP का उपयोग करके इसे GPU पर निष्पादित करेंगे, फिर बाध्यकारी के लिए पसंदीदा इंटरोप तंत्र का उपयोग किया जाता है। यह पोस्ट पी / इनवोक के माध्यम से यह करने का तरीका बताएगी।

हालाँकि, C # से C ++ AMP को कॉल करने का प्रयास करने से पहले, सुनिश्चित करें कि C ++ AMP आपकी मशीन पर काम करता है। डैनियल मोथ द्वारा सी ++ एएमपी के साथ वीएस 11 डेवलपर पूर्वावलोकन के एक पोस्ट में बताया गया है कि यह कैसे करना है। मैं ध्यान देता हूं कि सी ++ एएमपी का उपयोग विज़ुअल स्टूडियो 11 एक्सप्रेस और विज़ुअल स्टूडियो 11 अल्टीमेट दोनों से किया जा सकता है, हालांकि, इस लेख में हम अंतिम विकल्प का उपयोग करेंगे।

शॉर्ट कट

जैसे ही सी ++ एएमपी आपके सिस्टम पर काम करना शुरू करता है, इसका उपयोग करने का सबसे आसान तरीका विजुअल स्टूडियो 11 अल्टीमेट में एक नमूना प्रोजेक्ट खोलना है और इसके साथ प्रयोग करना शुरू करना है।

लंबा रास्ता

यदि आपके पास एक तैयार-निर्मित एप्लिकेशन है जिसे आप C ++ AMP का उपयोग करने में सक्षम होने के लिए बदलना चाहते हैं, या यदि आप यह समझना चाहते हैं कि उपरोक्त उदाहरण कैसे बनाया गया था, तो नीचे दिए गए चरणों का पालन करें। संक्षेप में, आपको निम्नलिखित कार्य करने होंगे:

• चरण 1: Visual Studio 11 में C # प्रोजेक्ट खोलें या बनाएं।
  • X86 के रूप में लक्ष्य मंच का चयन करें (यदि आप 32-बिट C ++ AMP कोड लिखने की योजना बनाते हैं)।
  • किसी प्रोजेक्ट में असुरक्षित कोड के उपयोग की अनुमति दें।
  
  
• चरण 2: समाधान के लिए C ++ प्रोजेक्ट जोड़ें।
  • एक Win32 DLL बनाएँ जिसमें C ++ AMP कोड होगा।
• चरण 3: Win32 DLL को प्रबंधित प्रोजेक्ट बायनेरिज़ की प्रतिलिपि बनाने के लिए प्रोजेक्ट बिल्ड चरण जोड़ें।
• चरण 4: परियोजनाओं के बीच निर्भरता जोड़ें।
• चरण 5: हम C ++ AMP और C # कोड लिखते हैं।
  
  • C # कोड C ++ AMP कोड के लिए P / invoke का उपयोग करेगा।

तो, चलो आवश्यक चरणों के अधिक विस्तृत विवरण पर आगे बढ़ते हैं।

चरण 1: Visual Studio 11 में C # प्रोजेक्ट खोलें या बनाएँ

सबसे पहले, आपको C # प्रोजेक्ट खोलने या बनाने की आवश्यकता है। इस लेख के बाकी लोग मान लेंगे कि इसका नाम HelloWorldCSharp है, और यह विज़ुअल C # कंसोल एप्लिकेशन टेम्पलेट पर आधारित है।
मैं ध्यान देता हूं कि आपको कंसोल एप्लिकेशन बनाने के लिए विजुअल स्टूडियो 11 अल्टीमेट की जरूरत है, क्योंकि विजुअल स्टूडियो 11 एक्सप्रेस में, आप केवल मेट्रो एप्लिकेशन बना सकते हैं।
आपको दो मापदंडों को स्पष्ट करने की आवश्यकता हो सकती है:

• यह जानते हुए कि C ++ AMP कोड 32-बिट होगा, लक्ष्य प्रोजेक्ट प्लेटफॉर्म को X86 के रूप में निर्दिष्ट किया जाना चाहिए, लेकिन किसी भी तरह से AnyCPU नहीं।
• एक प्रबंधित प्रोजेक्ट को असुरक्षित कोड (समाधान खोजकर्ता में HelloWorldCSharp प्रोजेक्ट पर राइट-क्लिक करें, बिल्ड टैब पर क्लिक करें, "असुरक्षित कोड की अनुमति दें") का चयन करना होगा।

चरण 2: समाधान के लिए C ++ प्रोजेक्ट जोड़ें

हमें C ++ AMP कोड वाले Win32 DLL की भी आवश्यकता होगी। इस उदाहरण में, हम एक "Win32 कंसोल एप्लिकेशन" बनाएंगे और इसे "HelloWorldLib" नाम देंगे:



अगला क्लिक करने के बाद, "DLL" के रूप में आवेदन का प्रकार चुनें:

चरण 3: Win32 DLL को प्रबंधित प्रोजेक्ट बायनेरिज़ की प्रतिलिपि बनाने के लिए प्रोजेक्ट बिल्ड चरण जोड़ें

समाधान को इकट्ठा करते समय, मैं चाहूंगा कि दोनों परियोजनाएं एक साथ हों, है ना? हालाँकि, HelloWorldLib.dll को HelloWorldCSharp बायनेरी फ़ोल्डर में कॉपी नहीं किया जाएगा। हमें ऐसा करने की आवश्यकता है ताकि HelloWorldCSharp.exe रनटाइम पर मिल सके।
HelloWorldLib.dll को हर बार आपके द्वारा बनाए जाने पर सही तरीके से कॉपी करने के लिए, आपको HelloWorldCSbp प्रोजेक्ट में बिल्ड स्टेप जोड़ना होगा। सबसे पहले, सॉल्यूशन एक्सप्लोरर में HelloWorldCSharp को अनलोड करें:



इसके बाद, आपको Visual Studio में HelloWorldCSharp.csproj को संपादित करने की आवश्यकता है (प्रोजेक्ट पर राइट-क्लिक करें, "HelloWorldSharp.csproj" पर क्लिक करें):



"Microsoft.CSharp.targets" अनुभाग के ठीक सामने निम्न XML चिपकाएँ:

<ItemGroup> <Content Include="..\$(Configuration)\HelloWorldLib.dll"> <Link>HelloWorldLib.dll</Link> </Content> </ItemGroup> 

HelloWorldLib को पुनः लोड करने के बाद, HelloWorldLib.dll सोल्यूशन एक्सप्लोरर में दिखाई देना चाहिए।
प्रॉपर्टीज़ विंडो में, सुनिश्चित करें कि "कॉपी टू आउटपुट डायरेक्टरी" को "यदि नया है तो कॉपी करें" के रूप में चुना गया है, और "बिल्ड एक्शन" भी "कंटेंट" पर सेट है:

चरण 4: परियोजनाओं के बीच निर्भरता जोड़ें

अधिक सुविधा के लिए, हम HelloWorldCSib परियोजना के लिए एक निर्भरता के रूप में HelloWorldLib परियोजना को परिभाषित करते हैं। फिर, HelloWorldCSharp का निर्माण करते समय, असेंबली भी होगी और HelloWorldLib।
HelloWorldCSharp पर राइट क्लिक करें और प्रोजेक्ट डिपेंडेंसी चुनें:



और फिर HelloWorldLib पर निर्भरता जोड़ें:



यह सुनिश्चित करने के लिए कि समाधान सही तरीके से बनाया गया है, परियोजना को फिर से इकट्ठा करें, जिसके बाद HelloWorldCSharp बायनेरी फ़ोल्डर (यानी, HelloWorldCSharp \ HelloWorldCSharp \ bin \ Debug) को HelloWorldCSharp.exe और HelloWorldLib.dll होना चाहिए।

चरण 5: C ++ AMP और C # कोड लिखना

अब हम C # से C ++ AMP कोड को कॉल करने के लिए तैयार हैं। नीचे दिखाए अनुसार HelloWorldLib.cpp बदलें:

 #include "stdafx.h" #include "amp.h" using namespace concurrency; extern "C" __declspec ( dllexport ) void _stdcall square_array(float* arr, int n) { // Create a view over the data on the CPU array_view<float,1> dataView(n, &arr[0]); // Run code on the GPU parallel_for_each(dataView.grid, [=] (index<1> idx) mutable restrict(direct3d) { dataView[idx] = dataView[idx] * dataView[idx]; }); // Copy data from GPU to CPU dataView.synchronize(); } 

हमने सिर्फ square_array फ़ंक्शन जोड़ा है, जो C ++ AMP का उपयोग करके एक सरणी के तत्वों को वर्ग करता है। इसके अलावा, हम इसे DLL से निर्यात करने के लिए फ़ंक्शन को सजाते हैं।
अब, C ++ AMP कोड लागू करने के लिए HelloWorldCSharp एप्लिकेशन को संपादित करें। नीचे दिखाए गए अनुसार HelloWorldCSharp प्रोजेक्ट में Program.cs बदलें:

 using System; using System.Runtime.InteropServices; class Program { /// <summary> /// Function defined in HelloWorldLib.dll to square an array using C++ AMP /// </summary> [DllImport("HelloWorldLib", CallingConvention = CallingConvention.StdCall)] extern unsafe static void square_array(float* array, int length); static unsafe void Main() { // Allocate an array float[] arr = new[] { 1.0f, 2.0f, 3.0f, 4.0f }; // Square the array elements using C++ AMP fixed (float* arrPt = &arr[0]) { square_array(arrPt, arr.Length); } // Enumerate the results foreach (var x in arr) { Console.WriteLine(x); } } } 

... बस इतना ही! अब आप HelloWorldCSharp प्रोजेक्ट शुरू कर सकते हैं और C # के माध्यम से C ++ AMP कोड काम कर सकते हैं।

मैं ध्यान देता हूं कि यह C # से C ++ AMP फ़ंक्शन को कॉल करने की क्षमता प्रदर्शित करने वाला एक बहुत ही सरल उदाहरण है। उदाहरण निष्पादन की गति को प्रदर्शित करने के लिए बहुत "भोला" है - यह GPU के त्वरण की क्षमताओं का उपयोग करके डेटा तत्वों पर बहुत कम कार्य करता है। मैट्रिक्स गुणा पद के लिए C ++ AMP कोड एक उदाहरण है जो मैट्रिक्स को गुणा करते समय त्वरण को प्रदर्शित करता है।

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अनुवादक से

C ++ AMP के अलावा, Microsoft (इसका अनुसंधान प्रभाग) - एक्सेलेरेटर से एक और परियोजना है, जो मल्टी-कोर सीपीयू और जीपीयू दोनों पर समानांतर कंप्यूटिंग की संभावना प्रदान करती है जो डायरेक्टएक्स 9 और उच्चतर का समर्थन करती है।
त्वरक v2 एक प्रबंधित आवरण के साथ एक देशी C ++ पुस्तकालय है।