当将内核链接在一起时，值会随机变化。

Question

我对整个OpenCL世界都很陌生，我创建了两个非常简单的内核，我试图将它们更紧密地联系在一起，但我得到的结果是相当虚假的。当单独运行时，它们会像预期的那样工作，但是当被打在一起时，我就会看到奇怪的结果。

因此，每个内核都是这样的

矢量3噪声

__kernel void addVector3Noise( __global struct State* states, __global float3* randomVector3Values){
    int stateNum = get_global_id(0);
    struct State state = states[stateNum];
    float3 randomVal = randomVector3Values[stateNum];
    struct State newState;
    newState.Vec3 = (float3)(state.Vec3.x + randomVal.x,state.Vec3.y + randomVal.y,state.Vec3.z + randomVal.z); 
    newState.Vec4 = state.Vec4;
    states[stateNum] = newState;
}

为了测试这一点，所有的状态都有Vec3 of [ 1.0f, 1.0f, 1.0f]，所有的随机值都是相同的，所以我得到的输出是一个包含值[2.0f, 2.0f, 2.0f]的状态数组，正如我所期望的那样。

矢量4噪声

__kernel void addVector4Noise(__global struct State* states,
__global float3* randomVector4Values){
    int stateNum = get_global_id(0);
    struct State state = states[stateNum];
    float3 randomVal = randomVector4Values[stateNum];
    float4 newVector4 = randomQuaternionRotation(state.Vector4, randomVal);
    struct State newState;
    newState.Vector3 = state.Vector3;
    newState.Vector4= newVector4;
    states[stateNum] = newState;    
}

用非常简单的测试数据运行它也给了我我想要的东西。

现在，当把它们联系在一起时，问题就出现了。我在顺序向量4噪声->向量3噪声中调用了它们。现在，当运行向量4噪声内核时，我看到向量3值发生了变化，而且这种变化似乎遵循了一种模式。

因此，在运行了向量4内核之后，我希望每个状态下的向量3都与插入时相同。这就意味着每个州都有一个向量3的[1.0f,1.0f,1.0f]值，下面是我看到的向量3的结果：

[1.0,1.0,1.0] 
[0.576367259,1.0,1.0]
[0.999199867,0.6448302,1.0]
[1.313311, 1.067663, 0.3307195]
[-0.08005857, 1.067663, 1.450237]
[1, 0.2340522, 1.136126]
[1, 1, 0.3025152]
[1, 1, 1]

这种模式在向量3的所有值中都会重复。注意，在内核中，它只是将Vector3从以前的状态复制到新状态。

这就是我如何使用OpenCL.Net将它们链接在一起的方法。

    using (var env = "*".CreateCLEnvironment(DeviceType.Gpu))
    {           
        var source = LoadProgram("kernels.cl");
        var context = env.Context;

        ErrorCode errorCode;
        var program = Cl.CreateProgramWithSource(context, 1u, source, null, out errorCode);
        CheckSuccess(errorCode);
        errorCode = Cl.BuildProgram(program, (uint)env.Devices.Length, env.Devices, "-cl-opt-disable", null,
            IntPtr.Zero);
        if (errorCode != ErrorCode.Success)
        {
            var info = Cl.GetProgramBuildInfo(program, env.Devices[0], ProgramBuildInfo.Log, out errorCode).ToString();
            throw new Exception(info);
        }

        var kernels = Cl.CreateKernelsInProgram(program, out errorCode);
        CheckSuccess(errorCode);
        var Vector4NoiseKernel = kernels[0];
        var Vector3NoiseKernel = kernels[1];

        var rnd = new Random();
        var states = Enumerable.Range(1, ArrayLength)
            .Select(_ => new State
            {
                Vector3 = new Vector3(1, 1, 1),
                Vector4 = new Vector4(0.5f,0.5f,0.5f,0.5f)
            })
            .ToArray();
        var randomVector4Values = Enumerable.Range(1, ArrayLength)
            .Select(_ => new Vector3(2f, 2f, 2f))
            .ToArray();

        var randomVector3Values = Enumerable.Range(1, ArrayLength)
            .Select(_ => new Vector3(1f, 1f, 1f))
            .ToArray();

        var vector4StatesBuffer = context.CreateBuffer(states, MemFlags.ReadWrite);
        var randomVector4ValuesBuffer = context.CreateBuffer(randomVector4Values, MemFlags.ReadOnly);

        Event ev;

        Cl.SetKernelArg(vector4NoiseKernel, 0, vector4StatesBuffer);
        Cl.SetKernelArg(vector4NoiseKernel, 1, randomVector4ValuesBuffer);

        errorCode = Cl.EnqueueNDRangeKernel(env.CommandQueues[0], vector4NoiseKernel, 1, null
            , new[] { new IntPtr(ArrayLength) }, new[] { new IntPtr(1) }, 0u, null, out ev);
        errorCode.Check();

        env.CommandQueues[0].ReadFromBuffer(vector4StatesBuffer, states, waitFor: ev);

        var randomVector3ValuesBuffer = context.CreateBuffer(randomVector3Values, MemFlags.ReadOnly);
        var vector3StatesBuffer = context.CreateBuffer(states, MemFlags.ReadWrite);


        Cl.SetKernelArg(vector3NoiseKernel, 0, vector3StatesBuffer);
        Cl.SetKernelArg(vector3NoiseKernel, 1, randomVector3ValuesBuffer);

        errorCode = Cl.EnqueueNDRangeKernel(env.CommandQueues[0], vector3NoiseKernel, 1, null
            , new[] { new IntPtr(ArrayLength) }, new[] { new IntPtr(1) }, 0u, null, out ev);
        errorCode.Check();

        Cl.Finish(env.CommandQueues[0]).Check();
        env.CommandQueues[0].ReadFromBuffer(vector3StatesBuffer, states, waitFor: ev);
    }

请原谅这里的大量代码，但这是一个游乐场项目，我几乎只是想吐出一些想法，所以整洁和优雅并不是问题所在:)

预先感谢您能提供的任何帮助。

因此，我今天早上做的第一件事就是将每个内核提取到自己的cl文件中，并确保每个内核都有自己的状态版本，只包含它所需的内容(分别是和Vector3 )，以及一个新的the语句，其中包含了新分离出来的Vector3噪声内核的所有句号。对于我的joy来说，Vector4噪声内核做的和我预期的完全一样，然而，当它涉及到Vector3噪声时，一个类似于以前发生的问题。仍然将[1.0f,1.0f,1.0f]作为随机值和启动的Vector3值传递，而且它仍然没有产生我期望的输出。这一次重复的模式是：

[2.0f,2.0f,2.0f]
[1.0f,2.0f,2.0f]
[2.0f,1.0f,2.0f]
[2.0f,2.0f,1.0f]
[2.0f,2.0f,2.0f]

Answer 1

因此，在@jprice指出了C#and OpenCL类型之间的大小差异之后，我成功地解决了这个问题，在C#端显式声明了结构的总大小，使之与OpenCL端的预期大小一致，所以现在我的结构如下所示。

[StructLayout(LayoutKind.Sequential, Size = 32)]
public struct State
{
    public Vector3 Vector3;
    public Vector4 Vector4;
}

由于float3和OpenCL端的float4都是16字节，因此将32个字节分配给包含这两个字节的结构将导致正确的行为。

Answer 2

在OpenCL中，三分量向量类型与四分量向量类型所占的大小相同.例如，float3被定义为16字节，而不是12字节.如果您在主机上使用的数据结构(本例中的Vector3类)大小不同，您可能会遇到问题。

编辑后的文章中的输出模式是三个2.0，然后是1.0，这表明这很可能是您所看到的行为的原因。

一种解决方案是在主机端使用Vector4代替Vector3。