在 printf / cout 中使用 thrust

Question

我正在尝试学习如何将 CUDA 与 thrust 一起使用，我看到了一些代码，其中 printf 函数似乎是从设备中使用的。

考虑这段代码：

#include <thrust/host_vector.h>
#include <thrust/device_vector.h>
#include <cstdio>

struct functor
{
  __host__ __device__
  void operator()(int val)
  {
      printf("Call for value : %d\n", val);
  }
};

int main()
{
    thrust::host_vector<int> cpu_vec(100);
    for(int i = 0 ; i < 100 ; ++i)
      cpu_vec[i] = i;
    thrust::device_vector<int> cuda_vec = cpu_vec; //transfer to GPU
    thrust::for_each(cuda_vec.begin(),cuda_vec.end(),functor());
}

这似乎运行很好并打印 100 次消息 "Call for value : " 后跟一个数字。

现在，如果我包含 iostream 并将 printf 行替换为基于 C++ 流的等效项

std::cout << "Call for value : " << val << std::endl;

我从 nvcc 收到编译警告，编译后的程序不会打印任何内容。

warning: address of a host variable "std::cout" cannot be directly taken in a device function
warning: calling a __host__ function from a __host__ __device__ function is not allowed
warning: calling a __host__ function("std::basic_ostream<char, std::char_traits<char> >::operator <<") from a __host__ __device__ function("functor::operator ()") is not allowed

为什么它与 printf 一起工作？
为什么它不能与 cout 一起工作？
GPU 上运行实际上是什么？我猜，至少发送到 stdout 需要一些 CPU 工作。

Answer 1

Why does it work with printf?

因为 NVIDIA 为支持设备 ABI（计算能力 >= 2.0）的所有硬件添加了对内核 printf 的运行时支持。设备代码中有主机 printf 的模板重载，它提供（几乎）标准 C 风格 printf 功能。您必须在设备代码中包含 cstdio 或 stdio.h 才能使此机制起作用。

Why does it not work with cout?

因为 NVIDIA 尚未在 CUDA 设备运行时实现任何形式的 C++ iostream 样式I/O支持。

What is actually run on GPU?

设备运行时维护一个 FIFO 缓冲区，供内核代码在内核执行期间通过 printf 调用写入。设备缓冲区由 CUDA 驱动程序复制，并在内核执行结束时回显到标准输出。没有记录确切的启发式和机制，但我假设格式字符串和输出存储到 FIFO 缓冲区，然后由 CPU 驱动程序解析，然后通过内核启动的某种回调打印 API. runtime API 提供了一个 function 来控制 printf FIFO 的大小。

在 printf / cout 中使用 thrust

Using thrust with printf / cout

cuda

thrust