C#にてOpenCLのclSetKernelArg()の引数がうまく指定できない

前提・実現したいこと

カットシステム様のC#によるOpenCL並列プログラミングという参考書で現在勉強をしています.

実行環境はVisual Studio 2019です.
本書はDLL呼び出しによりOpenCLを扱えるようにするものです.

「3-4 カーネルの引数にコンスタント」という節でカーネルの引数でスカラ変数を扱えるようにします.

そこで, 本書ではclSetKernelArg(4)にスカラ変数Bを用いる場面があります.

clSetKernelArgのC#側での実装は以下のようになっています.

C#
1//----------------------------------------------------------------------
2//cl_int clSetKernelArg(cl_kernel kernel,
3//                      cl_uint arg_index,
4//                      size_t arg_size,
5//                      const void *arg_value )
6[DllImport(clPath)]
7public static extern int clSetKernelArg(
8    IntPtr kernel,
9    uint arg_index,
10    IntPtr arg_size,
11    ref IntPtr arg_value
12  　);

発生している問題・エラーメッセージ

参考書に書いてある通りに実装すると以下のようなエラーメッセージを吐かれます.

CS1620: 引数4はキーワード'ref'と共に渡す必要があります。

該当のソースコード

C#
1using System;
2using System.Runtime.InteropServices;
3
4#if true
5partial class Program
6{
7    private static string clProc = "clProc";
8
9
10    //----------------------------------------------------------------------
11    // clMain
12
13    static void clMain(string[] src)
14    {
15        int status;
16
17        // initialize array
18        float B =2.2f;
19        float[] A = new float[100], C = new float[100];
20        for (int i = 0; i < 100; i++)
21            A[i] = (float)(i + 100);
22
23        // get platform id
24        IntPtr[] platformId = new IntPtr[1];
25        uint platformCount;
26        status = clGetPlatformIDs(1, platformId, out platformCount);
27        if (status != CL_SUCCESS)
28            throw new Exception("clGetPlatformIDs failed.");
29
30        // get device id
31        IntPtr[] deviceID = new IntPtr[1];
32        uint deviceCount;
33        status = clGetDeviceIDs(platformId[0],
34            CL_DEVICE_TYPE_DEFAULT, 1, deviceID, out deviceCount);
35        if (status != CL_SUCCESS)
36            throw new Exception("clGetDeviceIDs failed.");
37
38        // create Context
39        int errcode_ret;
40        IntPtr context = clCreateContext(null, 1, deviceID,
41            null, IntPtr.Zero, out errcode_ret);
42        if (errcode_ret != CL_SUCCESS)
43            throw new Exception("clCreateContext failed.");
44
45        // create Command Queue
46        IntPtr queue = clCreateCommandQueue(context,
47            deviceID[0], 0, out errcode_ret);
48        if (errcode_ret != CL_SUCCESS)
49            throw new Exception("clCreateCommandQueue failed.");
50
51        // create program object
52        IntPtr prog = clCreateProgramWithSource(context,
53            (uint)(src.Length), src, null, out errcode_ret);
54        if (errcode_ret != CL_SUCCESS)
55            throw new Exception("clCreateProgramWithSource failed.");
56
57        // build program
58        status = clBuildProgram(prog, 1, deviceID, null, null, IntPtr.Zero);
59        if (status != CL_SUCCESS)
60            throw new Exception("clBuildProgram failed.");
61
62        //create kernel
63        IntPtr kernel = clCreateKernel(prog, clProc, out errcode_ret);
64        if (errcode_ret != CL_SUCCESS)
65            throw new Exception("clCreateKernel failed.");
66
67        // create memory object
68        GCHandle handle;
69        handle = GCHandle.Alloc(A, GCHandleType.Pinned);
70        IntPtr memA = clCreateBuffer(context, CL_MEM_READ_ONRY | CL_MEM_COPY_HOST_PTR,
71            (IntPtr)(Marshal.SizeOf(A[0]) * A.Length), handle.AddrOfPinnedObject(),
72            out errcode_ret);
73        handle.Free();
74        if (errcode_ret != CL_SUCCESS)
75            throw new Exception("clCreateBuffer A failed.");
76
77        IntPtr memC = clCreateBuffer(context, CL_MEM_WRITE_ONRY,
78            (IntPtr)(Marshal.SizeOf(C[0]) * C.Length), IntPtr.Zero, out errcode_ret);
79        if (errcode_ret != CL_SUCCESS)
80            throw new Exception("clCreateBuffer C failed.");
81
82
83
84        // set kernel parameter
85        status = clSetKernelArg(kernel, 0, (IntPtr)(Marshal.SizeOf(typeof(IntPtr))), ref memA);
86        if (status != CL_SUCCESS)
87            throw new Exception("clSetKernelArg A failed.");
88
89/*********************************************************************************/
90/**該当箇所************************************************************************/
91/*********************************************************************************/
92
93        handle = GCHandle.Alloc(B, GCHandleType.Pinned);
94        status = clSetKernelArg(kernel, 1, (IntPtr)(Marshal.SizeOf(B)), handle.AddrOfPinnedObject());
95        handle.Free();
96        if (status != CL_SUCCESS)
97            throw new Exception("clSetKernelArg B failed.");
98
99/*********************************************************************************/
100/**ここまで************************************************************************/
101/*********************************************************************************/
102        status = clSetKernelArg(kernel, 2, (IntPtr)(Marshal.SizeOf(typeof(IntPtr))),  ref memC);
103        if (status != CL_SUCCESS)
104            throw new Exception("clSetKernelArg C failed.");
105
106
107        // request execute kernel
108        IntPtr[] globalSize = { (IntPtr)C.Length };
109        status = clEnqueueNDRangeKernel(queue, kernel, 1, null,
110            globalSize, null, 0, null, IntPtr.Zero);
111        if (status != CL_SUCCESS)
112            throw new Exception("clEnqueueTask failed.");
113
114
115        // obtain results
116        handle = GCHandle.Alloc(C, GCHandleType.Pinned);
117        status = clEnqueueReadBuffer(queue, memC, CL_TURE, (IntPtr)0,
118            (IntPtr)(Marshal.SizeOf(typeof(float)) * C.Length), handle.AddrOfPinnedObject(),
119            0, null, IntPtr.Zero);
120
121        handle.Free();
122        if (status != CL_SUCCESS)
123            throw new Exception("clEnqueueReadBuffer failed.");
124
125        // list results
126        Console.WriteLine("(A <?> B = C)\n");
127        for (int i = 0; i < 10; i++)
128            Console.WriteLine("{0:F4} <?> {1:F2} = {2:F2}", A[i], B, C[i]);
129
130
131        //release resources
132        clReleaseMemObject(memC);
133        clReleaseMemObject(memA);
134        clReleaseKernel(kernel);
135        clReleaseProgram(prog);
136        clReleaseCommandQueue(queue);
137        clReleaseContext(context);
138
139    }
140
141    //----------------------------------------------------------------------
142    // Main
143    static void Main(string[] args)
144    {
145        try
146        {
147            // 引数チェック
148            if (args.Length != 1)
149                throw new Exception("引数に *.clを指定してください.");
150            string[] src = { System.IO.File.ReadAllText(args[0].ToString()) };
151
152            clMain(src);
153        }
154        catch(Exception ex)
155        {
156            Console.WriteLine("{0}{1}", ex.ToString(), ex.StackTrace.ToString());
157        }
158    }
159}
160
161#endif

カーネルのコードは以下の通りです.

add.cl
1__kernel void
2clProc( __global const float A[],
3        __const float B,
4        __global float C[])
5{
6    int i=get_global_id(0);
7
8    C[i]=A[i]+B;
9}

試したこと

試しにrefキーワードを渡してみると

CS1510: refまたはout値は、割り当て可能な変数でなければなりません。

という風になり, 正しい解釈なのかわかりませんが, 第4引数をいったんIntPtr型変数の中に入れてみました.
該当箇所のコードは以下の通りです.

C#
1        handle = GCHandle.Alloc(B, GCHandleType.Pinned);
2        IntPtr b = handle.AddrOfPinnedObject();
3        status = clSetKernelArg(kernel, 1, (IntPtr)(Marshal.SizeOf(B)), ref b);
4        handle.Free();

これにより, 前述のようなエラーは消えましたが, 計算結果が正しく表示されませんでした.

>sample add.cl
(A <?> B = C)

100.0000 <?> 2.20 = 100.00
101.0000 <?> 2.20 = 101.00
102.0000 <?> 2.20 = 102.00
103.0000 <?> 2.20 = 103.00
104.0000 <?> 2.20 = 104.00
105.0000 <?> 2.20 = 105.00
106.0000 <?> 2.20 = 106.00
107.0000 <?> 2.20 = 107.00
108.0000 <?> 2.20 = 108.00
109.0000 <?> 2.20 = 109.00

このように2.20を足し合わせていない結果が返っています.
このため, Bの値が0とされているような印象を受けます.

補足情報

もしかしたら私のタイプミスでたまたまうまく動いたとかだと困るので, 該当箇所のみ写真を添付させていただきます.

文章や説明が分かりにくいかと思いますがよろしくお願いします.

退会済みユーザー

2021/01/12 02:24 編集

> 前述のようなエラーは消えましたが, 計算結果が正しく表示されませんでした. 結果も記載した方が良いのでは。直接の回答ではないですが、配列の長さやカーネルのコードの引数の数を変えたりして、どこまできちんとパラメータが渡っているか地道にデバッグして検証するしかないのではないでしょうか。

yosse95ai

2021/01/12 02:40

ご指摘ありがとうございます. 追記させていただきました. 結果からカーネルの第2引数に値が渡っていないような印象を受けます.

行動規範の内容に同意します

回答1件

ベストアンサー

推測になりますが、Bのポインタの参照を渡しているので、Bの値が渡っていないと思われます。clSetKernelArgの第4パラメータをref IntPtrではなくIntPtrでDllImportを別に定義すれば渡せるかもしれません。

C#
1[DllImport(clPath)]
2public static extern int clSetKernelArg(
3    IntPtr kernel,
4    uint arg_index,
5    IntPtr arg_size,
6    ref IntPtr arg_value
7  　);
8[DllImport(clPath)]
9public static extern int clSetKernelArg(
10    IntPtr kernel,
11    uint arg_index,
12    IntPtr arg_size,
13    IntPtr arg_value
14  　);
15
16...
17
18status = clSetKernelArg(kernel, 1, (IntPtr)(Marshal.SizeOf(B)), b);
19