OpenCL 杂项矢量函数|极客笔记

在OpenCL 关系函数中，我们着重举例来说明bitselect（）和select（）函数。

在OpenCL中，还有一种通过掩码（mask）来确定输出结果的函数，这个函数就是shuffle（）函数。在开始讲解shuffle（）函数之前，我们对函数参数数据类型做一些约定：用通用类型名gentypen（或gentypem）指示这些数学函数参数可以取char{2|3|4|8|16}、uchar{2|3|4|8|16}、short{2|3|4|8|16}、ushort{2|3|4|8|16}、int{2|3|4|8|16}、long{2|3|4|8|16}、ulong{2|3|4|8|16}、f loat{2|3|4|8|16}和double{2|3|4|8|16}，通用类型ugentypem表示内建的无符号整数数据类型。Shuff le（）函数如下：

gentypen shuffle (gentypem x, ugentypen mask)
gentypen shuffle2 (gentypem x, gentypem y, ugentypen mask)

shuffle（）和shuffle2（）函数返回的都是一个矢量数据。对于shuffle（）函数，返回矢量的分量来自于输入的矢量x；对于shuff le2（）函数，返回矢量的分量来自于输入矢量x和y。返回矢量的分量到底来自于输入矢量的哪个分量，这由函数的最后一个参数mask确定。

mask参数的数据大小必须与函数返回的矢量数据大小相同，同时mask参数数据类型为无符号整数类型。Shuffle（）函数返回的矢量数据类型与输入矢量x和y数据类型相同。

下面就通过两个例子来讲解shuffle用法，对于shuffle（）函数的一个例子如下图所示：

shuffle（）函数使用示例

上述例子中，使用shuff le（）函数根据f loat4 input的矢量值，利用mask的值来创建一个f loat8的矢量。output当前分量的值根据当前mask分量值去读取对应位置上的input分量的值。那么当mask分量的值大于input中分量个数的值，这该如何处理呢？在OpenCL中，使用mask分量值的k位最低有效位（least signif icant bits）来确定读取input分量值。对于k的值，根据输入input矢量的分量个数n确定，k=log2n。对于上述例子，n=4，所以k=2。对于mask中的第0个分量值为5（二进制：101），取k=2位最低有效位的值为1（01），所以output第0个分量的值为0.5；其他分量依次类推可以得到最后的intput结果。

对于shuffle2（）函数，使用示例如下图所示：

shuffle2函数使用示例

上述例子中，使用shuffle2（）函数，根据char8类型的input1和input2的矢量值，利用mask的值来创建一个char16的矢量。运算过程与shuff le一样。只是输入矢量的分量个数n值为input1的分量个数加上input2的分量个数，结果为16。mask的最低有效位为4。对于mask中的第0个分量值，26（二进制：10110），取k=4位最低有效位的值为6（0110），所以output的第0个分量值为s；其他分量依次类推可以得到最后的intput结果。

上述两个示意图对应的内核代码为：

kernel void shuffle_tes(global float8 ＊s1, global char16 ＊s2)
{
    uint8 mask1 = (uint8)(5, 7, 0, 1, 3, 1, 2, 3);
    float4 input = (float4)(0.25f, 0.5f, 0.75f, 1.0f);
    ＊s1 = shuffle(input, mask1);
    uint16 mask2 = (uint16)(26, 10, 5, 2, 8, 0, 9, 14, 7, 5, 12, 3,
                                  11, 15, 1, 13)
    char8 input1 = (char8)('l', '0', 'f', 'c', 'a', 'u', 's', 'f');
    char8 input2 = (char8)('f', 'e', 'h', 't', 'n', 'n', '2', 'i');
    ＊s2 = shuffle2(intpu1, input2, mask2)
}