INSTALLATION ET CONFIGURATION POUR LA PROGRAMMATION

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1 INSTALLATION ET CONFIGURATION POUR LA PROGRAMMATION PARALLELES SOUS WINDOWS I. PREPARATION DE L ENVIRONNEMENT Tous d abord il va vous falloir télécharger quelques logiciels afin de pouvoir commencer à programmer sous Microsoft Windows. Pour le choix de l IDE, nous utiliserons Visual Studio Express C qui a une meilleur compatibilité avec l API CUDA. Une fois téléchargé, installé le comme n importe quel logiciel. Vous n êtes pas obligé, dans les paramètres d installation, de cocher l installation de l environnement SQL, nécessaire seulement lorsque vous gérez des bases de données. Il vous faut aussi télécharger l API CUDA correspondant à l environnement de votre machine et à votre architecture (32bits ou 64bits). https://developer.nvidia.com/cuda-downloads Vous installez donc l API CUDA comme n importe quel logiciel Windows. Vérifiez que vous possédez bien une carte graphique Nvidia et que vos pilots graphiques sont bien à jour. Installez bien Visual Studio en premier car CUDA ne s installera que si ce dernier est présent. Enfin, pour ceux qui sont intéressés par la programmation parallèle sous CPU, vous devez télécharger l implémentation de MPI sous Windows. Installez encore une fois ce logiciel comme n importe quel logiciel Windows. II. CONFIGURATION 1. CONFIGURATION D UN PROJET CUDA Une fois votre installation complète, vous pouvez démarrer Visual Studio et créer une nouvelle solution. Nous allons maintenant passer à la configuration de ce projet pour la création et la compilation de code CUDA. Première chose à faire : clic droit sur la solution et personnalisation de la build

2 Une nouvelle fenetre s ouvre : Sélectionner le fichier CUDA puis validez Une fois cela effectué, nous allons rentrer dans les paramètres du projet créé. Pour cela faire sur le projet : clic droit Propiétés Dans la fenêtre qui s ouvre dirigez-vous vers : Propiétés de configuration puis Répertoire VC++

3 Nous allons définir dans cette fenêtre les répertoires CUDA contenant les librairies, les fichiers include et les exécutables nécessaires à la compilation et l exécution de programme CUDA. Vous devez donc : sélectionner «Répertoire d exécutables», cliquer sur le bouton avec la flèche puis modifier Dans cette nouvelle fenêtre, faites ajouter nouvelle ligne en haut à droite et allez sélectionner le dossier bin contenu dans le dossier d installation de CUDA (pour moi : C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v5.5\bin). Réaliser cette même opération (sélection, bouton flèche, modifier) pour Répertoire Include (ajouter le dossier Include contenu dans le dossier d installation de CUDA, pour moi : C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v5.5\include). Réaliser cette même opération (sélection, bouton flèche, modifier) pour Répertoire de bibliothèques (ajouter le dossier lib contenu dans le dossier d installation de CUDA, pour moi : C:\Program Files\NVIDIA GPU Computing Toolkit\CUDA\v5.5\lib). Il vous faut maintenant vous rendre dans une autre partie de la fenêtre Propiétés : Propriétés de configuration, Editeur de liens, Général et changer en NON l activation des liens incrémentiels afin d éviter des erreurs de compilations.

4 Puis pour finir : Propriétés de configuration, Editeur de liens, entrée Vous devez donc : sélectionner «Dépendances supplémentaires», cliquer sur le bouton avec la flèche puis modifier Dans cette nouvelle fenêtre, ajouter cudart.lib et cuda.lib Nous en avons fini avec la configuration du projet CUDA sous Visual Studio, nous pouvons maintenant programmer notre premier exemple pour voir si tous fonctionne correctement et avec surtout un projet vide qui nous servira de template pour chaque projet CUDA. Nous allons donc créer 3 (1 fichier source.cpp et 1 fichier header, 1 fichier cuda.cu), le premier main.cpp, le deuxième main.h, le troisième cuda.cu (il se peut que vous n ayez pas la possibilité de créer un fichier.cu dans Visual Studio, dans ce cas-là utiliser l explorer pour aller dans votre dossier de projet et créer un fichier texte cuda.cu, dans Visual Studio, importez ce fichier nouvellement créé). /* Fichier main.cpp */ #include "main.h" int main( void ) { printf("programmation GPU!\n"); cuda(); return 0; /* Fichier main.h */ #include <stdio.h> #include <windows.h> #include <cuda.h> int cuda( void );

5 /* Fichier cuda.cu */ #include "main.h" #define N 10 global void add( int *a, int *b, int *c ) { int tid = blockidx.x; if (tid < N) c[tid] = a[tid] + b[tid]; int additionvecteur( void ) { int a[n], b[n], c[n]; int *dev_a, *dev_b, *dev_c; // allocate the memory on the GPU cudamalloc( (void**)&dev_a, N * sizeof(int) ); cudamalloc( (void**)&dev_b, N * sizeof(int) ); cudamalloc( (void**)&dev_c, N * sizeof(int) ); // fill the arrays 'a' and 'b' on the CPU for (int i=0; i<n; i++) { a[i] = -i; b[i] = i * i; // copy the arrays 'a' and 'b' to the GPU cudamemcpy( dev_a, a, N * sizeof(int), cudamemcpyhosttodevice ); cudamemcpy( dev_b, b, N * sizeof(int), cudamemcpyhosttodevice ); add<<<n,1>>>( dev_a, dev_b, dev_c ); // copy the array 'c' back from the GPU to the CPU cudamemcpy( c, dev_c, N * sizeof(int), cudamemcpydevicetohost ); // display the results for (int i=0; i<n; i++) { printf( "%d + %d = %d\n", a[i], b[i], c[i] ); // free the memory allocated on the GPU cudafree( dev_a ); cudafree( dev_b ); cudafree( dev_c ); system("pause"); return 0; Vous pouvez maintenant générer la solution et lancer le programme qui va utiliser votre carte graphique pour effectuer le calcul de deux vecteurs. 2. CONFIGURATION D UN PROJET MPI Pour configurer un projet MPI, vous devez comme créer un nouveau projet Visual Studio puis : clic droit sur le projet, Propiétés Dans la fenêtre qui s ouvre dirigez-vous vers : Propiétés de configuration puis Répertoire VC++ Nous allons définir dans cette fenêtre les répertoires MPI contenant les librairies, les fichiers include et les exécutables nécessaires à la compilation et l exécution de programme MPI.

6 Vous devez donc : sélectionner «Répertoire d exécutables», cliquer sur le bouton avec la flèche puis modifier Dans cette nouvelle fenêtre, faites ajouter nouvelle ligne en haut à droite et allez sélectionner le dossier bin contenu dans le dossier d installation de MPI (pour moi : C:\Program Files (x86)\openmpi_v1.6.2-win32\bin). Réaliser cette même opération (sélection, bouton flèche, modifier) pour Répertoire Include (ajouter le dossier Include contenu dans le dossier d installation de MPI, pour moi : C:\Program Files (x86)\openmpi_v1.6.2-win32\include). Réaliser cette même opération (sélection, bouton flèche, modifier) pour Répertoire de bibliothèques (ajouter le dossier lib contenu dans le dossier d installation de MPI, pour moi : C:\Program Files (x86)\openmpi_v1.6.2-win32\lib). Il vous faut maintenant vous rendre dans une autre partie de la fenêtre Propiétés : Propriétés de configuration, Editeur de liens, Général et changer en NON l activation des liens incrémentiels afin d éviter des erreurs de compilations. Puis pour finir : Propriétés de configuration, Editeur de liens, entrée Vous devez donc : sélectionner «Dépendances supplémentaires», cliquer sur le bouton avec la flèche puis modifier Dans cette nouvelle fenêtre, ajouter libmpi.lib, libmpi_cxx.lib, libopen-pal.lib et libopen-rte.lib Nous en avons presque fini avec la configuration de MPI sous Windows et Visual Studio, il reste certains paramêtres à changer si nous voulons éviter les erreurs lors de la compilation!

7 Dans la fenêtre qui des propriétés du projet dirigez-vous vers : Propiétés de configuration (clic droit sur le projet, Propiétés) Ensuite : General -> CLR Support: No CLR support Puis : C/C++ -> Additional Include Directories: C:\Program Files\OpenMPI_v1.6-win32\include (doit correspondre à votre dossier include) Et : C/C++ -> Preprocessor-> Preprocessor Definitions et ajoutez OMPI_IMPORTS, OPAL_IMPORTS, ORTE_IMPORTS Enfin : Linker -> Additional Library Directories: C:\Program Files\OpenMPI_v1.6-win32\lib doit correspondre à votre dossier include) Vous pouvez maintenant programmer vos programmes avec OpenMPI mais n oubliez pas que pour lancer vos programmes, vous devrez utiliser la console (le terminal), vous rendre dans votre dossier contenant l exécutable, et utiliser la commande mpiexec n X votreprogramme.exe (X représentant le nombre de processus à utiliser, pour plus d informations regarder la doc sur le site d OpenMPI). /* Hello World MPI Exemple */ /* Description : Chaque processeur s'identifie et effectue un HelloWorld*/ #undef SEEK_SET #undef SEEK_END #undef SEEK_CUR /*Inclusion des librairies*/ #include <mpi.h> #include <stdio.h> /*Main*/ int main (int argc, char* argv[]) { int rank, size; float starttime, endtime; /*Variables MPI*/ /*Variables calcul du temps*/ MPI_Init (&argc, &argv); /* Initialisation MPI */ MPI_Comm_rank (MPI_COMM_WORLD, &rank); /* rank récupère l'id du processus */ MPI_Comm_size (MPI_COMM_WORLD, &size); /* size récupère le nombre de processus */ if(rank==0){ starttime = MPI_Wtime(); /*Le processus 0 initialise le compteur temps*/ /*Chaque processus effectue son helloworld en s'identifiant*/ printf( "Hello world from process %d of %d\n", rank, size ); if(rank==0) { endtime = MPI_Wtime(); /*Le processus 0 finalise le compteur temps*/ printf("time elapsed: %fms\n", (endtime-starttime)*1000); MPI_Finalize(); return 0; /*Fin du programme MPI*/ Les #undef peuvent permettent d éviter certaines erreurs de compilations et d exécution mais dans mon cas il reste des problèmes lors de l exécution que je n ai pas réussi à régler : if_unexclude

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