OpenCL内核中的读写竞争条件会导致数据损坏吗？

Question

考虑一对OpenCL内核，它们读写相同的内存位置。举个简单的例子，考虑以下OpenCL程序：

__kernel void k1(__global int * a)
{
    a[0] = 2*a[1];
}

__kernel void k2(__global int * a)
{
    a[1] = a[0]-1;
}

如果启动了许多线程，运行这些内核中的许多线程，则全局内存的结果状态是不确定的。

这仍然可能允许编写异步算法，该算法接受内核中任何可能的操作顺序。

但是，这要求对全局GPU内存的读写是原子的。

我的问题是

• 在任何当前的GPGPU硬件上都保证这是真的吗？
• 如果这被OpenCL标准认为是未定义的行为？如果是这样，常见的实现（特别是CUDA工具包中包含的实现）会做什么？
• 如何测试这个问题？

Answer 1

如果您将内核命令排入单个命令队列，该队列是作为按顺序队列创建的（即您在创建时未指定CL_QUEUE_OUT_OF_ORDER_EXEC_MODE_ENABLE），那么一次只能执行一个内核命令。这意味着您在不同的内核实例之间不会遇到任何此类问题（尽管您在单个内核实例中的工作项之间仍然存在竞争条件，如果它们访问相同的内存位置）。

如果您使用的是无序队列或多个命令队列，那么您可能确实遇到了竞争条件。无法保证您的加载 - 修改 - 存储序列将是原子操作，这将导致未定义的行为。

根据您实际想要对内核执行的操作，您可以使用OpenCL的内置原子函数，它允许您执行一组特定的读 - 修改 - 写操作以原子的方式。