RenderScript, işlem yükü açısından yoğun görevleri Android'de yüksek performansta çalıştırmak için geliştirilmiş bir çerçevedir. RenderScript esasen veri paralel işlemede kullanılmak üzere tasarlanmıştır, ancak seri iş yükleri de faydalı olabilir. RenderScript çalışma zamanı, bir cihazda kullanılabilen çok çekirdekli CPU'lar ve GPU'lar gibi işlemcilerde çalışmayı paralel hale getirir. Böylece işleri programlamak yerine algoritmaları ifade etmeye odaklanabilirsiniz. RenderScript özellikle görüntü işleme, hesaplamalı fotoğrafçılık veya bilgisayar görüşü uygulamaları için kullanışlıdır.
RenderScript'i kullanmaya başlamak için anlamanız gereken iki ana kavram vardır:
- language, yüksek performanslı işlem kodu yazmak için C99'dan türetilmiş bir dildir. RenderScript Kernel'i yazma bölümünde, bu dizenin işlem çekirdeklerini yazmak için nasıl kullanılacağı açıklanmıştır.
- control API, RenderScript kaynaklarının ömrünü yönetmek ve çekirdek yürütmeyi kontrol etmek için kullanılır. Üç farklı dilde kullanılabilir: Java, Android NDK'da C++ ve C99'dan türetilen çekirdek dilinin kendisi. Java Code'dan RenderScript'i kullanma ve Single-Source RenderScript'te sırasıyla birinci ve üçüncü seçenekler açıklanmıştır.
RenderScript Çekirdeği Yazma
RenderScript çekirdeği genellikle <project_root>/src/rs
dizinindeki bir .rs
dosyasında bulunur; her .rs
dosyasına komut dosyası adı verilir. Her komut dosyası kendi çekirdek, işlev ve değişken kümesini içerir. Bir komut dosyası şunları içerebilir:
- Bu komut dosyasında kullanılan RenderScript çekirdek dilinin sürümünü açıklayan bir pragma bildirimi (
#pragma version(1)
). Şu anda geçerli tek değer 1'dir. - Bu komut dosyasından yansıtılan Java sınıflarının paket adını açıklayan bir pragma bildirimi (
#pragma rs java_package_name(com.example.app)
)..rs
dosyanızın bir kitaplık projesinde değil, uygulama paketinizin bir parçası olması gerektiğini unutmayın. - Sıfır veya daha fazla çağrılabilir işlev. Çağırılabilir işlev, rastgele bağımsız değişkenlerle Java kodunuzdan çağırabileceğiniz tek iş parçacıklı bir RenderScript işlevidir. Bunlar genellikle ilk kurulum veya daha büyük bir işleme ardışık düzeni içindeki seri hesaplamalar için yararlıdır.
Sıfır veya daha fazla komut dosyası global. Genel komut dosyası, C'deki genel değişkene benzer. Komut dosyası genellerine Java kodundan erişebilirsiniz. Bunlar genellikle RenderScript çekirdeklerine parametre aktarımı için kullanılır. Komut dosyası genelleri, burada daha ayrıntılı olarak açıklanmıştır.
Sıfır veya daha fazla işlem çekirdeği. İşlem çekirdeği, RenderScript çalışma zamanının bir veri koleksiyonunda paralel olarak yürütülmesini yönlendirebileceğiniz bir işlev veya işlev koleksiyonudur. İki tür işlem çekirdeği vardır: çekirdekleri eşleme (forher çekirdekleri olarak da adlandırılır) ve azaltma.
Eşleme çekirdeği, aynı boyutlara sahip
Allocations
koleksiyonu üzerinde çalışan paralel bir işlevdir. Varsayılan olarak, bu boyutlardaki her koordinat için bir kez yürütülür. Normalde (ancak özel olarak değil) bir giriş koleksiyonunu her defasında birElement
olacak şekilde birAllocations
girişiAllocation
çıkışına dönüştürmek için kullanılır.Basit bir eşleme çekirdeği örneğini aşağıda bulabilirsiniz:
uchar4 RS_KERNEL invert(uchar4 in, uint32_t x, uint32_t y) { uchar4 out = in; out.r = 255 - in.r; out.g = 255 - in.g; out.b = 255 - in.b; return out; }
Bu, çoğu açıdan standart C işleviyle aynıdır. İşlev prototipine uygulanan
RS_KERNEL
özelliği, işlevin çağrılabilir bir işlev yerine bir RenderScript eşleme çekirdeği olduğunu belirtir.in
bağımsız değişkeni, çekirdek başlatma işlemine iletilenAllocation
girişine göre otomatik olarak doldurulur.x
vey
bağımsız değişkenleri aşağıda açıklanmıştır. Çekirdekten döndürülen değer,Allocation
çıkışındaki uygun konuma otomatik olarak yazılır. Varsayılan olarak bu çekirdek,Allocation
içindekiElement
başına çekirdek işlevinin bir kez yürütülmesiyleAllocation
girişinin tamamında çalıştırılır.Bir eşleme çekirdeğinde bir veya daha fazla giriş (
Allocations
), tek bir çıkış (Allocation
) veya her ikisi birden bulunabilir. RenderScript çalışma zamanı, tüm giriş ve çıkış Allocations'larının aynı boyutlara sahip olup olmadığını veElement
giriş ve çıkış türlerinin, çekirdeğin prototipi ile eşleşip eşleşmediğini kontrol eder. Bu denetimlerden biri başarısız olursa RenderScript bir istisna uygular.NOT: Android 6.0'dan (API düzeyi 23) önceki bir eşleme çekirdeğinde birden fazla giriş
Allocation
bulunamaz.Çekirdektekinden daha fazla
Allocations
girişine veya çıkışına ihtiyacınız varsa bu nesnelerrs_allocation
komut dosyası genellerine bağlı olmalı versGetElementAt_type()
ya darsSetElementAt_type()
aracılığıyla çekirdekten veya çağrılabilir bir işlevden erişilmelidir.NOT:
RS_KERNEL
, size kolaylık sağlamak amacıyla RenderScript tarafından otomatik olarak tanımlanan bir makrodur:#define RS_KERNEL __attribute__((kernel))
Azaltma çekirdeği, aynı boyutlardaki
Allocations
girdi koleksiyonu üzerinde çalışan bir işlev ailesidir. Varsayılan olarak, toplayıcı işlevi bu boyutlardaki her koordinat için bir kez yürütülür. Genellikle (ancak özel olarak değil) birAllocations
girdi koleksiyonunu tek bir değere "azaltmak" için kullanılır.Burada, girdisinin
Elements
değerini toplayan basit bir azaltma çekirdeği örneğini görebilirsiniz:#pragma rs reduce(addint) accumulator(addintAccum) static void addintAccum(int *accum, int val) { *accum += val; }
Kısaltma çekirdeği, kullanıcı tarafından yazılan bir veya daha fazla işlevden oluşur.
#pragma rs reduce
, çekirdek adını (bu örnekteaddint
) ve çekirdeği oluşturan işlevlerin adlarını ve rollerini (bu örnekteaccumulator
işleviaddintAccum
) belirterek tanımlamak için kullanılır. Bu tür işlevlerin tümüstatic
olmalıdır. Azaltma çekirdeği her zaman biraccumulator
işlevi gerektirir. Çekirdeğin ne yapmasını istediğinize bağlı olarak başka işlevleri de olabilir.Bir azaltma çekirdek toplayıcı işlevi
void
değerini döndürmeli ve en az iki bağımsız değişkene sahip olmalıdır. Birinci bağımsız değişken (bu örnekteaccum
) bir toplayıcı veri öğesine işaret eder. İkinci bağımsız değişken (bu örnekteval
), çekirdek başlatma işlemine iletilenAllocation
girdisine göre otomatik olarak doldurulur. Toplayıcı veri öğesi, RenderScript çalışma zamanı tarafından oluşturulur; varsayılan olarak sıfıra başlatılır. Varsayılan olarak bu çekirdek,Allocation
içindekiElement
başına toplayıcı işlevinin bir kez yürütülmesiyleAllocation
girişinin tamamında çalıştırılır. Varsayılan olarak, toplayıcı veri öğesinin son değeri azaltma işleminin sonucu olarak değerlendirilir ve Java'ya döndürülür. RenderScript çalışma zamanı, giriş Ayırma'nınElement
türünün, toplayıcı işlevinin prototipi ile eşleşip eşleşmediğini kontrol eder. Eşleşmezse RenderScript bir istisna uygular.Azaltma çekirdeğinin bir veya daha fazla girişi
Allocations
vardır ancakAllocations
çıkışı yoktur.Azaltma çekirdekleri, burada daha ayrıntılı olarak açıklanmıştır.
Azaltma çekirdekleri, Android 7.0 (API düzeyi 24) ve sonraki sürümlerde desteklenir.
Bir eşleme çekirdeği işlevi veya bir azaltma çekirdeği toplayıcı işlevi,
int
veyauint32_t
türünde olması gereken özel bağımsız değişkenlerix
,y
vez
kullanarak mevcut yürütmenin koordinatlarına erişebilir. Bu bağımsız değişkenler isteğe bağlıdır.Bir eşleme çekirdeği işlevi veya bir azaltma çekirdeği toplayıcı işlevi, rs_kernel_context türündeki isteğe bağlı özel
context
bağımsız değişkenini de alabilir. Bu, mevcut yürütmenin belirli özelliklerini sorgulamak için kullanılan bir çalışma zamanı API'leri ailesi tarafından gereklidir (örneğin, rsGetDimX). (context
bağımsız değişkeni, Android 6.0 (API düzeyi 23) ve sonraki sürümlerde kullanılabilir.)- İsteğe bağlı bir
init()
işlevi.init()
işlevi, komut dosyası ilk örneklendiğinde RenderScript'in çalıştırdığı özel bir çağrılabilir işlev türüdür. Bu, komut dosyası oluşturulurken bazı hesaplamaların otomatik olarak yapılmasına olanak tanır. - Sıfır veya daha fazla statik komut dosyası genelleri ve işlevleri. Statik bir global komut dosyası, Java kodundan erişilememesi dışında global komut dosyasına eşdeğerdir. Statik işlev, komut dosyasındaki herhangi bir çekirdekten veya çağrılabilir işlevden çağrılabilen ancak Java API'sine sunulmayan standart bir C işlevidir. Global komut dosyasına veya işleve Java kodundan erişilmesi gerekmiyorsa
static
olarak belirtilmesi önemle tavsiye edilir.
Kayan nokta hassasiyetini ayarlama
Bir komut dosyasında gereken kayan nokta hassasiyeti düzeyini kontrol edebilirsiniz. Bu, tam IEEE 754-2008 standardı (varsayılan olarak kullanılır) gerekli değilse yararlıdır. Aşağıdaki pragmalar farklı bir kayan nokta hassasiyeti düzeyi ayarlayabilir:
#pragma rs_fp_full
(hiçbir şey belirtilmezse varsayılan): IEEE 754-2008 standardında belirtildiği şekilde kayan nokta hassasiyeti gerektiren uygulamalar içindir.#pragma rs_fp_relaxed
: Katı IEEE 754-2008 uyumluluğu gerektirmeyen ve daha düşük hassasiyete tolerans gösterebilen uygulamalar içindir. Bu mod, denormlar için sıfırlamayı sıfıra ve sıfıra doğru yuvarlamayı etkinleştirir.#pragma rs_fp_imprecise
: Katı hassasiyet gereksinimleri olmayan uygulamalar içindir. Bu mod, aşağıdakilerin yanı sırars_fp_relaxed
içindeki her şeyi etkinleştirir:- -0,0 ile sonuçlanan işlemler +0,0 döndürebilir.
- INF ve NAN işlemleri tanımlanmamış.
Çoğu uygulamada rs_fp_relaxed
, herhangi bir yan etki olmadan kullanılabilir. Bu, yalnızca esnek hassasiyetle kullanılabilen ek optimizasyonlar (SIMD CPU talimatları gibi) nedeniyle bazı mimarilerde çok faydalı olabilir.
Java'dan RenderScript API'lerine erişme
RenderScript kullanan bir Android uygulaması geliştirirken uygulamanın API'sine şu iki yöntemden biriyle Java'dan erişebilirsiniz:
android.renderscript
- Bu sınıf paketindeki API'ler, Android 3.0 (API düzeyi 11) ve sonraki sürümleri çalıştıran cihazlarda kullanılabilir.android.support.v8.renderscript
- Bu paketteki API'ler, Android 2.3 (API düzeyi 9) ve sonraki sürümleri çalıştıran cihazlarda onları kullanabilmenizi sağlayan bir Destek Kitaplığı üzerinden sunulur.
Bu işlemin artıları ve eksileri:
- Support Library API'lerini kullanırsanız uygulamanızın RenderScript kısmı, kullandığınız RenderScript özelliklerinden bağımsız olarak Android 2.3 (API düzeyi 9) ve sonraki sürümleri çalıştıran cihazlarla uyumlu olur. Bu, uygulamanızın yerel (
android.renderscript
) API'lerine kıyasla daha fazla cihazda çalışmasına olanak tanır. - Belirli RenderScript özellikleri Destek Kitaplığı API'leri aracılığıyla kullanılamaz.
- Destek Kitaplığı API'lerini kullanırsanız yerel (
android.renderscript
) API'lere kıyasla (muhtemelen önemli ölçüde) daha büyük APK'lar elde edersiniz.
RenderScript Destek Kitaplığı API'lerini kullanma
Destek Kitaplığı RenderScript API'lerini kullanmak için geliştirme ortamınızı bu API'lere erişecek şekilde yapılandırmanız gerekir. Bu API'leri kullanmak için aşağıdaki Android SDK araçları gerekir:
- Android SDK Tools 22.2 veya sonraki sürümü
- Android SDK Derleme Araçları düzeltmesi 18.1.0 veya üzeri
Android SDK Derleme Araçları 24.0.0 sürümünden itibaren Android 2.2 (API düzeyi 8) artık desteklenmemektedir.
Bu araçların yüklü sürümlerini Android SDK Yöneticisi'nden kontrol edip güncelleyebilirsiniz.
Destek Kitaplığı RenderScript API'larını kullanmak için:
- Gerekli Android SDK sürümünün yüklü olduğundan emin olun.
- Android derleme işlemi ayarlarını RenderScript ayarlarını içerecek şekilde güncelleyin:
- Uygulama modülünüzün uygulama klasöründe
build.gradle
dosyasını açın. - Aşağıdaki RenderScript ayarlarını dosyaya ekleyin:
Modern
android { compileSdkVersion 33 defaultConfig { minSdkVersion 9 targetSdkVersion 19 renderscriptTargetApi 18 renderscriptSupportModeEnabled true } }
Kotlin
android { compileSdkVersion(33) defaultConfig { minSdkVersion(9) targetSdkVersion(19) renderscriptTargetApi = 18 renderscriptSupportModeEnabled = true } }
Yukarıda listelenen ayarlar, Android derleme işlemindeki belirli davranışları kontrol eder:
renderscriptTargetApi
- Oluşturulacak bayt kodu sürümünü belirtir. Bu değeri, kullandığınız tüm işlevleri sağlayabilecek en düşük API seviyesine verenderscriptSupportModeEnabled
değerinitrue
olarak ayarlamanızı öneririz. Bu ayar için geçerli değerler, 11 ile en son kullanıma sunulan API düzeyi arasındaki tüm tam sayı değerleridir. Uygulama manifestinizde belirtilen minimum SDK sürümünüz farklı bir değere ayarlanırsa bu değer yok sayılır ve derleme dosyasındaki hedef değer, minimum SDK sürümünü belirlemek için kullanılır.renderscriptSupportModeEnabled
- Çalıştığı cihaz hedef sürümü desteklemiyorsa, oluşturulan bayt kodunun uyumlu bir sürüme yedeklenmesi gerektiğini belirtir.
- Uygulama modülünüzün uygulama klasöründe
- RenderScript kullanan uygulama sınıflarınıza Destek Kitaplığı sınıfları için bir içe aktarma ekleyin:
Kotlin
import android.support.v8.renderscript.*
Java
import android.support.v8.renderscript.*;
Java veya Kotlin Kodu'ndan RenderScript'i kullanma
Java veya Kotlin kodundan RenderScript'in kullanılması, android.renderscript
veya android.support.v8.renderscript
paketinde bulunan API sınıflarına bağlıdır. Çoğu uygulama aynı temel kullanım kalıbını izler:
- Bir RenderScript bağlamını başlatın.
create(Context)
ile oluşturulanRenderScript
bağlamı, RenderScript'in kullanılabilmesini sağlar ve sonraki tüm RenderScript nesnelerinin ömrünü kontrol etmek için bir nesne sağlar. Bağlam oluşturmayı, farklı donanım parçalarında kaynak oluşturabileceğinden potansiyel olarak uzun süreli bir işlem olarak değerlendirmelisiniz. Mümkünse bir uygulamanın kritik yolunda yer almamalıdır. Genellikle bir uygulamada aynı anda yalnızca bir RenderScript bağlamı bulunur. - Komut dosyasına geçirilecek en az bir
Allocation
oluşturun.Allocation
, sabit miktarda veri için depolama alanı sağlayan bir RenderScript nesnesidir. Komut dosyalarındaki çekirdekler, giriş ve çıkış olarakAllocation
nesneleri alır. Komut dosyası genel olarak bağlandığında,rsGetElementAt_type()
versSetElementAt_type()
kullanılarak çekirdeklerdekiAllocation
nesnelerine erişilebilir.Allocation
nesneleri, dizilerin Java kodundan RenderScript koduna ve RenderScript koduna aktarılmasına izin verir.Allocation
nesneleri genelliklecreateTyped()
veyacreateFromBitmap()
kullanılarak oluşturulur. - Gerekli komut dosyalarını oluşturun. RenderScript'i kullanırken iki tür komut dosyası kullanabilirsiniz:
- ScriptC: Bunlar, yukarıdaki RenderScript Kernelleri Yazma bölümünde açıklanan kullanıcı tanımlı komut dosyalarıdır. Her komut dosyasının, Java kodundan komut dosyasına erişimi kolaylaştırmak için RenderScript derleyicisi tarafından yansıtılan bir Java sınıfı vardır. Bu sınıfın adı
ScriptC_filename
'dir. Örneğin, yukarıdaki eşleme çekirdeğiinvert.rs
konumunda bulunuyorsa ve bir RenderScript bağlamı zatenmRenderScript
konumunda bulunuyorsa komut dosyasını somutlaştırmak için Java veya Kotlin kodu şöyle olur:Kotlin
val invert = ScriptC_invert(renderScript)
Java
ScriptC_invert invert = new ScriptC_invert(renderScript);
- ScriptIntrinsic: Bunlar, Gauss bulanıklığı, evrişim ve görüntü harmanlama gibi yaygın işlemler için yerleşik RenderScript çekirdekleridir. Daha fazla bilgi için
ScriptIntrinsic
alt sınıflarına bakın.
- ScriptC: Bunlar, yukarıdaki RenderScript Kernelleri Yazma bölümünde açıklanan kullanıcı tanımlı komut dosyalarıdır. Her komut dosyasının, Java kodundan komut dosyasına erişimi kolaylaştırmak için RenderScript derleyicisi tarafından yansıtılan bir Java sınıfı vardır. Bu sınıfın adı
- Ayırmaları verilerle doldurun.
createFromBitmap()
ile oluşturulan Ayırmalar haricinde, Ayırma ilk oluşturulduğunda boş verilerle doldurulur. Bir Ayırma'yı doldurmak içinAllocation
sayfasındaki "kopyalama" yöntemlerinden birini kullanın. "Kopyalama" yöntemleri eşzamanlıdır. - Gerekli tüm komut dosyası genel değerlerini belirleyin. Genel değerleri,
set_globalname
adlı aynıScriptC_filename
sınıfında yöntemler kullanarak ayarlayabilirsiniz. Örneğin,threshold
adlı birint
değişkeni ayarlamak içinset_threshold(int)
Java yöntemini,lookup
adlı birrs_allocation
değişkeni ayarlamak için deset_lookup(Allocation)
Java yöntemini kullanın.set
yöntemleri eşzamansızdır. - Uygun çekirdekleri ve çağrılabilir işlevleri başlatın.
Belirli bir çekirdeği başlatma yöntemleri,
forEach_mappingKernelName()
veyareduce_reductionKernelName()
adlı yöntemlerle aynıScriptC_filename
sınıfında yansıtılır. Bu lansmanlar eşzamansızdır. Çekirdeğin bağımsız değişkenlerine bağlı olarak, yöntem her biri aynı boyutlara sahip olması gereken bir veya daha fazla Ayırma alır. Varsayılan olarak, çekirdek bu boyutlardaki her koordinat üzerinde yürütülür. Bu koordinatların bir alt kümesi üzerinde bir çekirdeği yürütmek içinforEach
veyareduce
yönteminin son bağımsız değişkeni olarak uygun birScript.LaunchOptions
iletin.Aynı
ScriptC_filename
sınıfında açıklananinvoke_functionName
yöntemlerini kullanarak çağrılabilir işlevleri başlatın. Bu lansmanlar eşzamansızdır. Allocation
nesne ve javaFutureType nesnelerinden veri alın. BirAllocation
öğesindeki verilere Java kodundan erişmek için bu verileriAllocation
içindeki "kopya" yöntemlerinden birini kullanarak Java'ya geri kopyalamanız gerekir. İndirme çekirdeğinin sonucunu elde etmek içinjavaFutureType.get()
yöntemini kullanmanız gerekir. "Kopya" veget()
yöntemleri eşzamanlıdır.- RenderScript bağlamını kaldırın. RenderScript bağlamını
destroy()
ile veya RenderScript içerik nesnesinin atık halde toplanmasına izin vererek kaldırabilirsiniz. Bu durum, söz konusu bağlama ait herhangi bir nesnenin ileride istisna uygulanmasına neden olur.
Eşzamansız yürütme modeli
Yansıtılan forEach
, invoke
, reduce
ve set
yöntemleri eşzamansızdır. Her yöntem, istenen işlemi tamamlamadan önce Java'ya dönebilir. Ancak, her bir işlem başlatılma sırasına göre serileştirilir.
Allocation
sınıfı, Ayırmalar'a ve Tahsislerden veri kopyalamak için "kopyalama" yöntemleri sunar. "Kopyalama" yöntemi eşzamanlıdır ve aynı Ayırma'ya dokunan yukarıdaki eşzamansız işlemlere göre serileştirilir.
Yansıtılan javaFutureType sınıfları, indirgeme sonucunu almak için bir get()
yöntemi sağlar. get()
eşzamanlıdır ve azaltmaya (eşzamansız olan) göre serileştirilir.
Tek Kaynaklı RenderScript
Android 7.0 (API düzeyi 24), Single-Source RenderScript adlı yeni bir programlama özelliğini kullanıma sunar. Bu programda çekirdekler, Java yerine tanımlandıkları komut dosyasından başlatılır. Bu yaklaşım şu anda, kısa ve öz olması için bu bölümde "çekirdekler" olarak adlandırılan çekirdekleri eşlemeyle sınırlıdır. Bu yeni özellik, komut dosyasının içinden
rs_allocation
türünde ayırmalar oluşturmayı da destekler. Birden fazla çekirdek başlatma işlemi gerekse bile, artık bir algoritmanın tamamı yalnızca bir komut dosyası içinde uygulamak mümkündür.
Avantajı, bir algoritmanın tek bir dilde uygulanmasını sağladığı için daha okunabilir bir kod ve birden fazla çekirdek başlatmada Java ile RenderScript arasında daha az geçiş yapılması nedeniyle potansiyel olarak daha hızlı koddur.
Tek Kaynaklı RenderScript'te, çekirdekleri
RenderScript Kernel'i Yazma konusunda açıklandığı gibi yazarsınız. Daha sonra, bunları başlatmak için
rsForEach()
çağrısı yapan bir çağrılabilir işlev yazarsınız. Bu API, ilk parametre olarak bir çekirdek işlevini ve ardından giriş ve çıkış ayırmalarını alır. Benzer bir API
rsForEachWithOptions()
için
rs_script_call_t
türünde ek bir bağımsız değişken kullanılır. Bu bağımsız değişken, çekirdek işlevinin işlemesi için giriş ve çıkış ayırmalarındaki öğelerin bir alt kümesini belirtir.
RenderScript hesaplamasını başlatmak için Java'dan çağrılabilir işlevi çağırırsınız.
RenderScript'i Java Code'dan kullanma bölümündeki adımları uygulayın.
Uygun çekirdekleri başlatma adımında, invoke_function_name()
kullanarak çağrılabilir işlevi çağırın. Bu işlem, çekirdeklerin başlatılması da dahil olmak üzere tüm hesaplamayı başlatır.
Ayırmalar genellikle bir çekirdek lansmanından diğerine ara sonuçları kaydetmek ve geçirmek için gereklidir. Bunları
rsCreateAllocation() kullanarak oluşturabilirsiniz. Bu API'nin kullanımı kolay bir biçimi
rsCreateAllocation_<T><W>(…)
'dir. Burada T bir öğenin veri türünü, W ise öğenin vektör genişliğini belirtir. API, X, Y ve Z boyutlarındaki boyutları bağımsız değişken olarak alır. 1D veya 2D ayırmalarda Y veya Z boyutu atlanabilir. Örneğin rsCreateAllocation_uchar4(16384)
, her biri uchar4
türünde olan 16384 öğe için 1D ayırma oluşturur.
Ayırmalar sistem tarafından otomatik olarak yönetilir. Bunları açıkça yayınlamanız veya serbest bırakmanız gerekmez. Ancak temel ayırma için alloc
tanıtıcısına artık ihtiyacınız olmadığını belirtmek üzere
rsClearObject(rs_allocation* alloc)
yöntemini çağırabilirsiniz. Böylece sistemin kaynakları mümkün olduğunca erken serbest bırakmasını sağlayabilirsiniz.
RenderScript Kernelleri Yazma bölümü, bir görüntüyü ters çeviren örnek bir çekirdek içerir. Aşağıdaki örnekte, Tek Kaynaklı RenderScript kullanılarak bir resme birden fazla efekt uygulanacak şekilde genişletilir. Renkli bir görüntüyü siyah beyaz yapan greyscale
adlı başka bir çekirdeği içerir. Daha sonra çağrılabilir bir işlev (process()
), bu iki çekirdeği art arda bir giriş görüntüsüne uygular ve bir çıktı görüntüsü üretir. Hem giriş hem de çıkış için ayırmalar,
rs_allocation
türündeki bağımsız değişkenler olarak aktarılır.
// File: singlesource.rs #pragma version(1) #pragma rs java_package_name(com.android.rssample) static const float4 weight = {0.299f, 0.587f, 0.114f, 0.0f}; uchar4 RS_KERNEL invert(uchar4 in, uint32_t x, uint32_t y) { uchar4 out = in; out.r = 255 - in.r; out.g = 255 - in.g; out.b = 255 - in.b; return out; } uchar4 RS_KERNEL greyscale(uchar4 in) { const float4 inF = rsUnpackColor8888(in); const float4 outF = (float4){ dot(inF, weight) }; return rsPackColorTo8888(outF); } void process(rs_allocation inputImage, rs_allocation outputImage) { const uint32_t imageWidth = rsAllocationGetDimX(inputImage); const uint32_t imageHeight = rsAllocationGetDimY(inputImage); rs_allocation tmp = rsCreateAllocation_uchar4(imageWidth, imageHeight); rsForEach(invert, inputImage, tmp); rsForEach(greyscale, tmp, outputImage); }
process()
işlevini Java veya Kotlin'den aşağıdaki gibi çağırabilirsiniz:
Kotlin
val RS: RenderScript = RenderScript.create(context) val script = ScriptC_singlesource(RS) val inputAllocation: Allocation = Allocation.createFromBitmapResource( RS, resources, R.drawable.image ) val outputAllocation: Allocation = Allocation.createTyped( RS, inputAllocation.type, Allocation.USAGE_SCRIPT or Allocation.USAGE_IO_OUTPUT ) script.invoke_process(inputAllocation, outputAllocation)
Java
// File SingleSource.java RenderScript RS = RenderScript.create(context); ScriptC_singlesource script = new ScriptC_singlesource(RS); Allocation inputAllocation = Allocation.createFromBitmapResource( RS, getResources(), R.drawable.image); Allocation outputAllocation = Allocation.createTyped( RS, inputAllocation.getType(), Allocation.USAGE_SCRIPT | Allocation.USAGE_IO_OUTPUT); script.invoke_process(inputAllocation, outputAllocation);
Bu örnekte, iki çekirdek lansmanı içeren bir algoritmanın, RenderScript dilinin kendisinde nasıl tamamen uygulanabileceği gösterilmektedir. Tek Kaynaklı RenderScript olmadan, her iki çekirdeği de Java kodundan başlatmanız gerekir. Bu sayede, çekirdek başlatma işlemleri çekirdek tanımlarından ayrılır ve algoritmanın tamamının anlaşılması güçleşir. Tek Kaynaklı RenderScript kodunun daha kolay okunmasını sağlamakla kalmaz, aynı zamanda çekirdek lansmanlarında Java ile komut dosyası arasındaki geçişi de ortadan kaldırır. Bazı yinelemeli algoritmalar, çekirdekleri yüzlerce kez başlatabilir. Bu da bu tür geçişin ek yükünü önemli ölçüde artırır.
Komut Dosyası Globalleri
Komut dosyası global, bir komut dosyası (.rs
) dosyasında static
olmayan normal bir genel değişkendir. filename.rs
dosyasında tanımlanmış var adlı global bir komut dosyası için ScriptC_filename
sınıfına get_var
yöntemi yansıtılır. Genel const
olmadığı sürece set_var
yöntemi de olur.
Belirli bir genel komut dosyasının iki ayrı değeri vardır: Java değeri ve script değeri. Bu değerler aşağıdaki gibi davranır:
- var komut dosyasında statik bir başlatıcı varsa bu, hem Java hem de komut dosyasında var ilk değerini belirtir. Aksi takdirde, bu başlangıç değeri sıfır olur.
- Komut dosyası içindeki var işlevine erişim, komut dosyası değerini okuma ve yazma
get_var
yöntemi, Java değerini okur.set_var
yöntemi (varsa) Java değerini hemen yazar ve komut dosyası değerini eşzamansız olarak yazar.
NOT: Bu, komut dosyasındaki herhangi bir statik başlatıcı haricinde, bir komut dosyasının içinden global değere yazılan değerlerin Java tarafından görülememesi anlamına gelir.
Derinlikteki Çekirdek Azaltma
Azaltma, bir veri koleksiyonunu tek bir değer altında birleştirme işlemidir. Bu, paralel programlamada aşağıdakiler gibi uygulamalarda kullanışlı bir temel öğedir:
- tüm veriler üzerinden toplamı veya çarpımı hesaplayarak
- mantıksal işlemleri (
and
,or
,xor
) işleme - verilerdeki minimum veya maksimum değeri bulma
- belirli bir değeri arama veya veriler içindeki belirli bir değerin koordinatını arama
RenderScript, Android 7.0 (API düzeyi 24) ve sonraki sürümlerde kullanıcı tarafından yazılan azaltma algoritmalarının verimli şekilde kullanılmasını sağlamak için azaltma çekirdeklerini destekler. 1, 2 veya 3 boyutlu girişlerde çekirdekleri azaltmayı başlatabilirsiniz.
Yukarıdaki örnekte, basit bir addint azaltma çekirdeği gösterilmektedir.
Burada, 1 boyutlu bir Allocation
içinde minimum ve maksimum long
değerlerinin konumlarını bulan daha karmaşık bir findMinAndMax azaltma çekirdeği görebilirsiniz:
#define LONG_MAX (long)((1UL << 63) - 1) #define LONG_MIN (long)(1UL << 63) #pragma rs reduce(findMinAndMax) \ initializer(fMMInit) accumulator(fMMAccumulator) \ combiner(fMMCombiner) outconverter(fMMOutConverter) // Either a value and the location where it was found, or INITVAL. typedef struct { long val; int idx; // -1 indicates INITVAL } IndexedVal; typedef struct { IndexedVal min, max; } MinAndMax; // In discussion below, this initial value { { LONG_MAX, -1 }, { LONG_MIN, -1 } } // is called INITVAL. static void fMMInit(MinAndMax *accum) { accum->min.val = LONG_MAX; accum->min.idx = -1; accum->max.val = LONG_MIN; accum->max.idx = -1; } //---------------------------------------------------------------------- // In describing the behavior of the accumulator and combiner functions, // it is helpful to describe hypothetical functions // IndexedVal min(IndexedVal a, IndexedVal b) // IndexedVal max(IndexedVal a, IndexedVal b) // MinAndMax minmax(MinAndMax a, MinAndMax b) // MinAndMax minmax(MinAndMax accum, IndexedVal val) // // The effect of // IndexedVal min(IndexedVal a, IndexedVal b) // is to return the IndexedVal from among the two arguments // whose val is lesser, except that when an IndexedVal // has a negative index, that IndexedVal is never less than // any other IndexedVal; therefore, if exactly one of the // two arguments has a negative index, the min is the other // argument. Like ordinary arithmetic min and max, this function // is commutative and associative; that is, // // min(A, B) == min(B, A) // commutative // min(A, min(B, C)) == min((A, B), C) // associative // // The effect of // IndexedVal max(IndexedVal a, IndexedVal b) // is analogous (greater . . . never greater than). // // Then there is // // MinAndMax minmax(MinAndMax a, MinAndMax b) { // return MinAndMax(min(a.min, b.min), max(a.max, b.max)); // } // // Like ordinary arithmetic min and max, the above function // is commutative and associative; that is: // // minmax(A, B) == minmax(B, A) // commutative // minmax(A, minmax(B, C)) == minmax((A, B), C) // associative // // Finally define // // MinAndMax minmax(MinAndMax accum, IndexedVal val) { // return minmax(accum, MinAndMax(val, val)); // } //---------------------------------------------------------------------- // This function can be explained as doing: // *accum = minmax(*accum, IndexedVal(in, x)) // // This function simply computes minimum and maximum values as if // INITVAL.min were greater than any other minimum value and // INITVAL.max were less than any other maximum value. Note that if // *accum is INITVAL, then this function sets // *accum = IndexedVal(in, x) // // After this function is called, both accum->min.idx and accum->max.idx // will have nonnegative values: // - x is always nonnegative, so if this function ever sets one of the // idx fields, it will set it to a nonnegative value // - if one of the idx fields is negative, then the corresponding // val field must be LONG_MAX or LONG_MIN, so the function will always // set both the val and idx fields static void fMMAccumulator(MinAndMax *accum, long in, int x) { IndexedVal me; me.val = in; me.idx = x; if (me.val <= accum->min.val) accum->min = me; if (me.val >= accum->max.val) accum->max = me; } // This function can be explained as doing: // *accum = minmax(*accum, *val) // // This function simply computes minimum and maximum values as if // INITVAL.min were greater than any other minimum value and // INITVAL.max were less than any other maximum value. Note that if // one of the two accumulator data items is INITVAL, then this // function sets *accum to the other one. static void fMMCombiner(MinAndMax *accum, const MinAndMax *val) { if ((accum->min.idx < 0) || (val->min.val < accum->min.val)) accum->min = val->min; if ((accum->max.idx < 0) || (val->max.val > accum->max.val)) accum->max = val->max; } static void fMMOutConverter(int2 *result, const MinAndMax *val) { result->x = val->min.idx; result->y = val->max.idx; }
NOT: Kısaltma çekirdekleriyle ilgili daha fazla örneği burada bulabilirsiniz.
RenderScript çalışma zamanı, azaltma çekirdeğini çalıştırmak için azaltma işleminin durumunu korumak amacıyla toplayıcı veri öğeleri adı verilen bir veya daha fazla değişken oluşturur. RenderScript çalışma zamanı, performansı en üst düzeye çıkaracak şekilde toplayıcı veri öğelerinin sayısını seçer. Toplayıcı veri öğelerinin (accumType) türü, çekirdeğin toplayıcı işlevi tarafından belirlenir. Bu işlevin ilk bağımsız değişkeni, bir toplayıcı veri öğesine işaret eder. Varsayılan olarak, her toplayıcı veri öğesi sıfır olarak başlatılır (ör. memset
tarafından). Ancak farklı bir şey yapmak için bir başlatma işlevi yazabilirsiniz.
Örnek: addint çekirdeğinde giriş değerlerini toplamak için toplayıcı veri öğeleri (int
türünde) kullanılır. Başlatıcı işlevi olmadığından her bir toplayıcı veri öğesi sıfır olarak başlatılır.
Örnek: findMinAndMax çekirdeğinde, şimdiye kadar bulunan minimum ve maksimum değerleri izlemek için toplayıcı veri öğeleri (MinAndMax
türünde) kullanılır. Bunları sırasıyla LONG_MAX
ve LONG_MIN
olarak ayarlamak ve bu değerlerin konumlarını -1 olarak ayarlamak için bir başlatıcı işlevi vardır. Böylece değerler, işlenen girişin (boş) bölümünde bulunmuyor.
RenderScript, girişlerdeki her koordinat için toplayıcı işlevinizi bir kez çağırır. Tipik olarak, fonksiyonunuz toplayıcı veri öğesini girişe göre bir şekilde güncellemelidir.
Örnek: addint çekirdeğinde toplayıcı işlevi, bir giriş Öğesinin değerini toplayıcı veri öğesine ekler.
Örnek: findMinAndMax çekirdeğinde, toplayıcı işlevi bir giriş Öğesinin değerinin, toplayıcı veri öğesinde kaydedilen minimum değerden düşük veya bu değere eşit olup olmadığını ve/veya toplayıcı veri öğesinde kaydedilen maksimum değere eşit ya da ondan büyük olup olmadığını kontrol eder ve toplayıcı veri öğesini uygun şekilde günceller.
Toplayıcı işlevi, girişlerdeki her koordinat için bir kez çağrıldıktan sonra, RenderScript'in toplayıcı veri öğelerini tek bir toplayıcı veri öğesi halinde birleştirmesi gerekir. Bunu yapmak için bir birleştirici işlevi yazabilirsiniz. Toplayıcı işlevinde tek bir giriş varsa ve özel bağımsız değişkenler yoksa bir birleştirici işlevi yazmanız gerekmez. RenderScript, toplayıcı veri öğelerini birleştirmek için toplayıcı işlevini kullanır. (Bu varsayılan davranış istediğiniz gibi değilse yine de bir birleştirici işlevi yazabilirsiniz.)
Örnek: addint çekirdeğinde birleştirici işlevi yoktur. Bu nedenle toplayıcı işlevi kullanılır. Bu doğru davranıştır, çünkü bir değer koleksiyonunu iki parçaya ayırırsak ve bu iki parçadaki değerleri ayrı ayrı toplarsak bu iki toplamı toplamak tüm koleksiyonun toplanmasıyla aynı olur.
Örnek: findMinAndMax çekirdeğinde birleştirici işlevi, *val
"kaynak" toplayıcı veri öğesinde kaydedilen minimum değerin, "hedef" toplayıcı veri öğesinde *accum
kaydedilen minimum değerden düşük olup olmadığını kontrol eder ve buna göre *accum
değerini günceller. Maksimum değer için benzer bir işlem yapar. Bu işlem, *accum
değerini bazı giriş değerleri *accum
ve bazıları *val
altında toplanmak yerine tüm giriş değerlerinde toplanmaları durumunda olacak şekilde günceller.*accum
Toplayıcı veri öğelerinin tümü birleştirildikten sonra, RenderScript, Java'ya dönmek için yapılacak azalmanın sonucunu belirler. Bunu yapmak için bir dış dönüştürücü işlevi yazabilirsiniz. Birleştirilmiş toplayıcı veri öğelerinin nihai değerinin azalmanın sonucu olmasını istiyorsanız dış dönüştürücü işlevi yazmanız gerekmez.
Örnek: addint çekirdeğinde dış dönüştürücü işlevi yoktur. Birleştirilmiş veri öğelerinin nihai değeri, girdideki tüm unsurların toplamıdır. Bu, döndürmek istediğimiz değerdir.
Örnek: findMinAndMax çekirdeğinde dış dönüştürücü işlevi, tüm toplayıcı veri öğelerinin kombinasyonundan kaynaklanan minimum ve maksimum değerlerin konumlarını tutmak için bir int2
sonuç değerini başlatır.
Kısaltma çekirdeği yazma
#pragma rs reduce
, azaltma çekirdeğini, adını ve çekirdeği oluşturan işlevlerin adlarını ve rollerini belirterek tanımlar. Bu tür işlevlerin tümü static
olmalıdır. Azaltma çekirdeği her zaman bir accumulator
işlevi gerektirir; çekirdeğin ne yapmasını istediğinize bağlı olarak diğer işlevlerin bazılarını veya tümünü atlayabilirsiniz.
#pragma rs reduce(kernelName) \ initializer(initializerName) \ accumulator(accumulatorName) \ combiner(combinerName) \ outconverter(outconverterName)
#pragma
içindeki öğelerin anlamları aşağıdaki gibidir:
reduce(kernelName)
(zorunlu): Bir azaltma çekirdeğinin tanımlanmakta olduğunu belirtir. Yansıtılan bir Java yöntemi (reduce_kernelName
) çekirdeği başlatır.initializer(initializerName)
(isteğe bağlı): Bu azaltma çekirdeği için ilkleştirici işlevinin adını belirtir. Çekirdeği başlattığınızda, RenderScript her bir toplayıcı veri öğesi için bu işlevi bir kez çağırır. İşlev şu şekilde tanımlanmalıdır:static void initializerName(accumType *accum) { … }
accum
, bu işlevin başlatılması için toplayıcı veri öğesinin işaretçisidir.Bir başlatıcı işlevi sağlamazsanız RenderScript, her toplayıcı veri öğesini sıfır olarak (
memset
ile olduğu gibi) başlatır ve aşağıdaki gibi bir başlatıcı işlevi varmış gibi davranır:static void initializerName(accumType *accum) { memset(accum, 0, sizeof(*accum)); }
accumulator(accumulatorName)
(zorunlu): Bu azaltma çekirdeği için toplayıcı işlevinin adını belirtir. Çekirdeği başlattığınızda RenderScript, girişlerdeki her koordinat için bu işlevi bir kez çağırarak bir toplayıcı veri öğesini girişlere göre bir şekilde günceller. İşlev şu şekilde tanımlanmalıdır:static void accumulatorName(accumType *accum, in1Type in1, …, inNType inN [, specialArguments]) { … }
accum
, bu işlevin değiştirmesi için toplayıcı veri öğesine işaret eder.in1
-inN
arası, çekirdek başlatmaya iletilen girişlere göre otomatik olarak doldurulan bir veya daha fazla bağımsız değişkendir. Her giriş için bir bağımsız değişken verilir. Toplayıcı işlevi, isteğe bağlı olarak özel bağımsız değişkenlerden herhangi birini alabilir.Çoklu girişe sahip çekirdek örneği:
dotProduct
.combiner(combinerName)
(isteğe bağlı): Bu azaltma çekirdeği için birleştirici işlevinin adını belirtir. RenderScript, girişlerdeki her koordinat için toplayıcı işlevini bir kez çağırdıktan sonra, tüm toplayıcı veri öğelerini tek bir toplayıcı veri öğesinde birleştirmek için bu işlevi gerektiği kadar çağırır. İşlev şu şekilde tanımlanmalıdır:
static void combinerName(accumType *accum, const accumType *other) { … }
accum
, bu işlevin değiştirebileceği "hedef" toplayıcı veri öğesine işaret eder.other
, bu işlevin*accum
ile "birleştirilmesi" için bir "kaynak" toplayıcı veri öğesine işaret eder.NOT:
*accum
,*other
veya her ikisi de başlatılmış ancak toplayıcı işlevine hiç geçirilmemiş olabilir. Diğer bir deyişle, biri veya her ikisi de herhangi bir giriş verisine göre hiç güncellenmemiş olabilir. Örneğin, findMinAndMax çekirdeğindefMMCombiner
birleştirici işlevi, değeri INITVAL olan böyle bir toplayıcı veri öğesini belirttiğindenidx < 0
açıkça kontrol eder.Bir birleştirici işlevi sağlamazsanız RenderScript onun yerine toplama işlevini kullanır ve aşağıdaki gibi görünen bir birleştirici işlevi varmış gibi davranır:
static void combinerName(accumType *accum, const accumType *other) { accumulatorName(accum, *other); }
Çekirdekte birden fazla giriş varsa, giriş verisi türü toplayıcı veri türüyle aynı değilse veya toplayıcı işlevi bir ya da daha fazla özel bağımsız değişken alırsa birleştirici işlevi zorunludur.
outconverter(outconverterName)
(isteğe bağlı): Bu azaltma çekirdeği için çıkış dönüştürücü işlevinin adını belirtir. RenderScript, toplayıcı veri öğelerinin tümünü birleştirdikten sonra, Java'ya dönmek üzere indirgemenin sonucunu belirlemek için bu işlevi çağırır. İşlev şu şekilde tanımlanmalıdır:static void outconverterName(resultType *result, const accumType *accum) { … }
result
, bu işlevin azaltma sonucuyla başlatılması için bir sonuç veri öğesine (atanmış ancak RenderScript çalışma zamanı tarafından başlatılmamış) işaret eden bir işarettir. resultType, ilgili veri öğesinin türüdür ve accumType ile aynı olması gerekmez.accum
, birleştirici işlevi tarafından hesaplanan son toplayıcı veri öğesine işaret eder.Bir dış dönüştürücü işlevi sağlamazsanız RenderScript, aşağıdaki gibi görünen bir dış dönüştürücü işlevi varmış gibi davranarak son toplayıcı veri öğesini sonuç veri öğesine kopyalar:
static void outconverterName(accumType *result, const accumType *accum) { *result = *accum; }
Toplayıcı veri türünden farklı bir sonuç türü istiyorsanız dış dönüştürücü işlevi zorunludur.
Çekirdeğin giriş türleri, toplayıcı veri öğe türü ve sonuç türü olduğunu ve hiçbirinin aynı olması gerekmediğini unutmayın. Örneğin, findMinAndMax çekirdeğinde long
giriş türü, toplayıcı veri öğesi türü MinAndMax
ve int2
sonuç türünün tümü farklıdır.
Neleri varsayamazsınız?
Belirli bir çekirdek lansmanı için RenderScript tarafından oluşturulan toplayıcı verisi öğelerinin sayısına güvenmemelisiniz. Aynı girişlerle aynı çekirdeğin iki lansmanının aynı sayıda toplayıcı veri öğesi oluşturacağı garanti edilmez.
RenderScript'in başlatıcı, toplayıcı ve birleştirici işlevlerini çağırdığı sıraya güvenmemelisiniz. Bu işlevlerden bazılarını paralel olarak çağırabilir. Aynı girişe sahip olan aynı çekirdeğin iki lansmanının aynı sırayı takip edeceği garanti edilmez. Tek garanti, başlatılmamış bir toplayıcı veri öğesini yalnızca başlatıcı işlevinin görebileceğidir. Örneğin:
- Tüm toplayıcı verisi öğelerinin, toplayıcı işlevi çağrılmadan önce başlatılacağına dair bir garanti yoktur. Ancak bu işlev, yalnızca başlatılmış bir toplayıcı veri öğesinde çağrılır.
- Giriş öğelerinin toplayıcı işlevine aktarılma sırası konusunda herhangi bir garanti yoktur.
- Birleştirici işlevi çağrılmadan önce toplayıcı işlevinin tüm giriş Öğeleri için çağrılacağına dair bir garanti yoktur.
Bunun bir sonucu da findMinAndMax çekirdeğinin belirleyici olmamasıdır: Giriş, aynı minimum veya maksimum değerin birden fazla tekrarını içeriyorsa çekirdeğin hangi tekrarı bulacağını bilemezsiniz.
Neyi garanti etmeniz gerekir?
RenderScript sistemi çekirdeği birçok farklı şekilde yürütmeyi seçebildiğinden, çekirdeğinizin istediğiniz şekilde davrandığından emin olmak için belirli kurallara uymanız gerekir. Bu kurallara uymazsanız yanlış sonuçlar, belirleyici olmayan davranışlar veya çalışma zamanı hataları alabilirsiniz.
Aşağıdaki kurallarda genellikle iki toplayıcı veri öğesinin "aynı değere" sahip olması gerektiği belirtilmektedir. Bu ne anlama geliyor? Bu, çekirdeğin ne yapmasını istediğinize bağlıdır. addint gibi matematiksel bir indirgeme için "aynı"nın matematiksel eşitlik anlamına gelmesi genellikle mantıklıdır. Aynı giriş değerlerinin birden fazla kez göründüğü findMinAndMax ("minimum ve maksimum giriş değerlerinin konumunu bul") gibi bir "herhangi birini seç" araması için belirli bir giriş değerinin tüm konumları "aynı" olarak kabul edilmelidir. "en soldaki minimum ve maksimum giriş değerlerinin konumunu bul" şeklinde benzer bir çekirdek yazabilirsiniz. Burada, (örneğin) 200 konumundaki özdeş bir minimum değer yerine 100 konumundaki minimum değer tercih edilir; bu çekirdek için "aynı" değeri, yalnızca aynı value değil, özdeş konum anlamına gelir ve toplayıcı ile birleştirici işlevleri MinAndAnd için farklı olmalıdır.
Başlatıcı işlevi bir kimlik değeri oluşturmalıdır. YaniI
ve A
, başlatıcı işlevi tarafından başlatılan toplayıcı veri öğeleriyse ve I
toplayıcı işlevine hiç geçirilmediyse (ancak A
geçmiş olabilir) bu durumda combinerName(&A, &I)
,A
alanını aynı bırakmalıdırcombinerName(&I, &A)
,I
alanınıA
ile aynı bırakmalıdır
Örnek: addint çekirdeğinde bir toplayıcı veri öğesi sıfır olarak başlatılır. Bu çekirdeğin birleştirici işlevi toplama işlemi gerçekleştirir; sıfır, toplama için kimlik değeridir.
Örnek: findMinAndMax çekirdeğinde bir toplayıcı veri öğesi INITVAL
olarak başlatılır.
I
INITVAL
olduğundanfMMCombiner(&A, &I)
,A
değerini aynı bırakır.I
değeriINITVAL
olduğundanfMMCombiner(&I, &A)
,I
değeriniA
olarak ayarlıyor.
Dolayısıyla, INITVAL
gerçekten de bir kimlik değeridir.
Birleştirici işlevi değişimli olmalıdır. Yani A
ve B
, başlatıcı işlevi tarafından başlatılan toplayıcı veri öğeleriyse ve bu veriler toplayıcı işlevine sıfır veya daha fazla kez geçirildiyse combinerName(&A, &B)
, A
değerini combinerName(&B, &A)
ile B
olarak ayarlanan aynı değere ayarlamalıdır.
Örnek: addint çekirdeğinde birleştirici işlevi, iki toplayıcı verisi öğe değerini ekler; toplama ise değişmelidir.
Örnek: findMinAndMax çekirdeğinde fMMCombiner(&A, &B)
, A = minmax(A, B)
ile aynıdır. minmax
değişimli olduğu için fMMCombiner
da değişkendir.
Birleştirici işlevi ilişkisel olmalıdır. Yani A
, B
ve C
, başlatıcı işlevi tarafından başlatılan toplayıcı veri öğeleriyse ve bu öğeler toplayıcı işlevine sıfır ya da daha fazla kez geçirilmiş olabilir. Bu durumda aşağıdaki iki kod dizisi, A
değerini aynı değere ayarlamalıdır:
combinerName(&A, &B); combinerName(&A, &C);
combinerName(&B, &C); combinerName(&A, &B);
Örnek: addint çekirdeğinde birleştirici işlevi, iki toplayıcı veri öğesi değerini ekler:
A = A + B A = A + C // Same as // A = (A + B) + C
B = B + C A = A + B // Same as // A = A + (B + C) // B = B + C
Toplama işlemi ilişkilendirmedir. Dolayısıyla, birleştirici işlevi de ilişkiseldir.
Örnek: findMinAndMax çekirdeğinde
fMMCombiner(&A, &B),
A = minmax(A, B)ile aynıdır. Dolayısıyla, iki dizi
A = minmax(A, B) A = minmax(A, C) // Same as // A = minmax(minmax(A, B), C)
B = minmax(B, C) A = minmax(A, B) // Same as // A = minmax(A, minmax(B, C)) // B = minmax(B, C)
minmax
ilişkilendirildiği için fMMCombiner
de ilişkiseldir.
Toplayıcı işlevi ve birleştirici işlevi birlikte temel katlama kuralına uymalıdır. Yani A
ve B
toplayıcı veri öğeleriyse A
, başlatıcı işlevi tarafından başlatıldıysa ve toplayıcı işlevine sıfır veya daha fazla kez geçmiş olabilir, B
başlatılmamış ve bağımsız değişkenler toplayıcı işlevine yapılan belirli bir çağrının giriş bağımsız değişkenleri ile özel bağımsız değişkenlerinin listesidir. Bu durumda aşağıdaki iki kod dizisinde A
değeri şu şekilde ayarlanmalıdır: :
accumulatorName(&A, args); // statement 1
initializerName(&B); // statement 2 accumulatorName(&B, args); // statement 3 combinerName(&A, &B); // statement 4
Örnek: addint çekirdeğinde V giriş değeri için:
- İfade 1,
A += V
ile aynı - İfade 2,
B = 0
ile aynı - İfade 3,
B += V
ile aynı olupB = V
ile aynıdır - İfade 4,
A += B
ile aynı olupA += V
ile aynıdır
İfade 1 ve 4, A
öğesini aynı değere ayarladığından bu çekirdek temel katlama kuralına uyar.
Örnek: findMinAndMax çekirdeğinde, X koordinatındaki bir V giriş değeri için:
- İfade 1,
A = minmax(A, IndexedVal(V, X))
ile aynı - İfade 2,
B = INITVAL
ile aynı - İfade 3,
B = minmax(B, IndexedVal(V, X))
ile aynıdır çünkü B başlangıç değeri olduğundanB = IndexedVal(V, X)
ile aynıdır. - İfade 4,
A = minmax(A, IndexedVal(V, X))
ile aynı olanA = minmax(A, B)
ile aynıdır.
İfade 1 ve 4, A
öğesini aynı değere ayarladığından bu çekirdek temel katlama kuralına uyar.
Java kodundan azaltma çekirdeğini çağırma
filename.rs
dosyasında tanımlanan kernelName adlı bir azaltma çekirdeği için ScriptC_filename
sınıfında üç yöntem yansıtılır:
Kotlin
// Function 1 fun reduce_kernelName(ain1: Allocation, …, ainN: Allocation): javaFutureType // Function 2 fun reduce_kernelName(ain1: Allocation, …, ainN: Allocation, sc: Script.LaunchOptions): javaFutureType // Function 3 fun reduce_kernelName(in1: Array<devecSiIn1Type>, …, inN: Array<devecSiInNType>): javaFutureType
Java
// Method 1 public javaFutureType reduce_kernelName(Allocation ain1, …, Allocation ainN); // Method 2 public javaFutureType reduce_kernelName(Allocation ain1, …, Allocation ainN, Script.LaunchOptions sc); // Method 3 public javaFutureType reduce_kernelName(devecSiIn1Type[] in1, …, devecSiInNType[] inN);
Aşağıda, addint çekirdeğinin çağrılmasıyla ilgili bazı örnekler verilmiştir:
Kotlin
val script = ScriptC_example(renderScript) // 1D array // and obtain answer immediately val input1 = intArrayOf(…) val sum1: Int = script.reduce_addint(input1).get() // Method 3 // 2D allocation // and do some additional work before obtaining answer val typeBuilder = Type.Builder(RS, Element.I32(RS)).apply { setX(…) setY(…) } val input2: Allocation = Allocation.createTyped(RS, typeBuilder.create()).also { populateSomehow(it) // fill in input Allocation with data } val result2: ScriptC_example.result_int = script.reduce_addint(input2) // Method 1 doSomeAdditionalWork() // might run at same time as reduction val sum2: Int = result2.get()
Java
ScriptC_example script = new ScriptC_example(renderScript); // 1D array // and obtain answer immediately int input1[] = …; int sum1 = script.reduce_addint(input1).get(); // Method 3 // 2D allocation // and do some additional work before obtaining answer Type.Builder typeBuilder = new Type.Builder(RS, Element.I32(RS)); typeBuilder.setX(…); typeBuilder.setY(…); Allocation input2 = createTyped(RS, typeBuilder.create()); populateSomehow(input2); // fill in input Allocation with data ScriptC_example.result_int result2 = script.reduce_addint(input2); // Method 1 doSomeAdditionalWork(); // might run at same time as reduction int sum2 = result2.get();
1. yöntemde, çekirdeğin toplayıcı işlevindeki her giriş bağımsız değişkeni için bir giriş Allocation
bağımsız değişkeni bulunur. RenderScript çalışma zamanı, tüm giriş Allocations'larının aynı boyutlara sahip olduğundan ve her bir giriş Allocations'ın Element
türünün, toplayıcı işlevine ait prototipin ilgili giriş bağımsız değişkeniyle eşleştiğinden emin olur. Bu kontrollerden herhangi biri başarısız olursa RenderScript bir istisna atar. Çekirdek, bu boyutlardaki her koordinat üzerinde yürütülür.
2. Yöntem, Yöntem 1'inkiyle aynıdır. Tek fark, Yöntem 2'nin, çekirdek çalıştırmasını koordinatların bir alt kümesiyle sınırlamak için kullanılabilecek ek bir sc
bağımsız değişkeni almasıdır.
3. Yöntem, Yöntem 1 ile aynıdır ancak Ayırma girişleri yerine Java dizisi girişleri alır. Bu özellik, sizi açıkça bir Allocation oluşturmak ve bir Java dizisinden buna veri kopyalamak için kod yazma zahmetinden kurtarır. Bununla birlikte, Yöntem 1 yerine Yöntem 3'ün kullanılması kodun performansını artırmaz. Yöntem 3, her bir giriş dizisi için uygun Element
türü ve setAutoPadding(boolean)
etkinken geçici bir 1 boyutlu Ayırma oluşturur ve diziyi, Allocation
özelliğinin uygun copyFrom()
yöntemini kullanıyormuş gibi Ayırma'ya kopyalar. Daha sonra bu geçici Ayırmaları ileterek 1. Yöntem'i çağırır.
NOT: Uygulamanız, aynı diziyle veya aynı boyutlar ve Element türünde farklı dizilerle birden fazla çekirdek çağrısı yapacaksa Ayırmaları 3. Yöntem'i kullanmak yerine açık şekilde oluşturarak, doldurarak ve yeniden kullanarak performansı artırabilirsiniz.
Yansıtılan azaltma yöntemlerinin dönüş türü olan javaFutureType, ScriptC_filename
sınıfı içinde yansıtılan statik bir iç içe yerleştirilmiş sınıftır. Çekirdek çalıştırmasının azaltılmasının gelecekteki sonucunu temsil eder. Çalıştırmanın gerçek sonucunu elde etmek için ilgili sınıfın get()
yöntemini çağırın. Bu yöntem, javaResultType türünde bir değer döndürür. get()
eşzamanlı.
Kotlin
class ScriptC_filename(rs: RenderScript) : ScriptC(…) { object javaFutureType { fun get(): javaResultType { … } } }
Java
public class ScriptC_filename extends ScriptC { public static class javaFutureType { public javaResultType get() { … } } }
javaResultType, outconverter işlevinin resultType parametresinden belirlenir. resultType imzasız bir tür (skalar, vektör veya dizi) olmadığı sürece javaResultType doğrudan karşılık gelen Java türüdür. resultType imzalanmamış bir türse ve daha büyük bir Java imzalı türü varsa javaResultType daha büyük Java imzalı türdür; aksi takdirde, doğrudan karşılık gelen Java türü olur. Örneğin:
- resultType,
int
,int2
veyaint[15]
ise javaResultType,int
,Int2
veyaint[]
olur. Tüm resultType değerleri, javaResultType ile temsil edilebilir. - resultType,
uint
,uint2
veyauint[15]
ise javaResultType öğesilong
,Long2
veyalong[]
olur. Tüm resultType değerleri, javaResultType ile temsil edilebilir. - resultType,
ulong
,ulong2
veyaulong[15]
ise javaResultTypelong
,Long2
ya dalong[]
olur. javaResultType ile temsil edilemeyen belirli resultType değerleri vardır.
javaFutureType, outconverter işlevinin resultType değerine karşılık gelen gelecekteki sonuç türüdür.
- resultType bir dizi türü değilse javaFutureType
result_resultType
olur. - resultType, memberType türünde üyelerle birlikte Count uzunluğunda bir diziyse javaFutureType değeri
resultArrayCount_memberType
olur.
Örneğin:
Kotlin
class ScriptC_filename(rs: RenderScript) : ScriptC(…) { // for kernels with int result object result_int { fun get(): Int = … } // for kernels with int[10] result object resultArray10_int { fun get(): IntArray = … } // for kernels with int2 result // note that the Kotlin type name "Int2" is not the same as the script type name "int2" object result_int2 { fun get(): Int2 = … } // for kernels with int2[10] result // note that the Kotlin type name "Int2" is not the same as the script type name "int2" object resultArray10_int2 { fun get(): Array<Int2> = … } // for kernels with uint result // note that the Kotlin type "long" is a wider signed type than the unsigned script type "uint" object result_uint { fun get(): Long = … } // for kernels with uint[10] result // note that the Kotlin type "long" is a wider signed type than the unsigned script type "uint" object resultArray10_uint { fun get(): LongArray = … } // for kernels with uint2 result // note that the Kotlin type "Long2" is a wider signed type than the unsigned script type "uint2" object result_uint2 { fun get(): Long2 = … } // for kernels with uint2[10] result // note that the Kotlin type "Long2" is a wider signed type than the unsigned script type "uint2" object resultArray10_uint2 { fun get(): Array<Long2> = … } }
Java
public class ScriptC_filename extends ScriptC { // for kernels with int result public static class result_int { public int get() { … } } // for kernels with int[10] result public static class resultArray10_int { public int[] get() { … } } // for kernels with int2 result // note that the Java type name "Int2" is not the same as the script type name "int2" public static class result_int2 { public Int2 get() { … } } // for kernels with int2[10] result // note that the Java type name "Int2" is not the same as the script type name "int2" public static class resultArray10_int2 { public Int2[] get() { … } } // for kernels with uint result // note that the Java type "long" is a wider signed type than the unsigned script type "uint" public static class result_uint { public long get() { … } } // for kernels with uint[10] result // note that the Java type "long" is a wider signed type than the unsigned script type "uint" public static class resultArray10_uint { public long[] get() { … } } // for kernels with uint2 result // note that the Java type "Long2" is a wider signed type than the unsigned script type "uint2" public static class result_uint2 { public Long2 get() { … } } // for kernels with uint2[10] result // note that the Java type "Long2" is a wider signed type than the unsigned script type "uint2" public static class resultArray10_uint2 { public Long2[] get() { … } } }
javaResultType bir nesne türüyse (dizi türü dahil) aynı örnekteki her javaFutureType.get()
çağrısı aynı nesneyi döndürür.
javaResultType, resultType türündeki tüm değerleri temsil edemez ve bir azaltma çekirdeği temsil edilemez bir değer oluşturursa javaFutureType.get()
bir istisna bildirir.
3. Yöntem ve devecSiInXType
devecSiInXType, toplayıcı işlevinin ilgili bağımsız değişkeninin inXType'ına karşılık gelen Java türüdür. inXType imzasız bir tür veya vektör türü değilse doğrudan karşılık gelen Java türü devecSiInXType'tır. inXType imzasız skaler bir türse devecSiInXType, aynı boyuttaki imzalı skaler türe doğrudan karşılık gelen Java türüdür. inXType imzalı bir vektör türüyse devecSiInXType, vektör bileşeni türüne doğrudan karşılık gelen Java türüdür. inXType imzasız bir vektör türüyse devecSiInXType, vektör bileşeni türüyle aynı boyuttaki işaretli skaler türe doğrudan karşılık gelen Java türüdür. Örneğin:
- inXType için
int
değeri belirlenirse devecSiInXType içinint
değeri kullanılır. - inXType,
int2
ise devecSiInXType iseint
olur. Dizi, düzleştirilmiş bir gösterimdir: Ayırma'nın 2 bileşenli vektör Öğelerine göre iki kat daha fazla skalar Öğe içerir. Bu,copyFrom()
Allocation
yöntemlerinin çalışma biçimiyle aynıdır. - inXType
uint
ise deviceSiInXTypeint
olur. Java dizisindeki imzalı değer, Ayırma'daki aynı bit kalıbının imzalanmamış bir değeri olarak yorumlanır. Bu,copyFrom()
Allocation
yöntemlerinin çalışma biçimiyle aynıdır. - inXType
uint2
ise deviceSiInXTypeint
olur. Bu,int2
veuint
öğelerinin bir birleşimidir: Dizi, düzleştirilmiş bir gösterimdir ve Java dizisi imzalı değerleri, RenderScript imzalanmamış Element değerleri olarak yorumlanır.
3. Yöntem için giriş türlerinin, sonuç türlerinden farklı şekilde işlendiğini unutmayın:
- Bir komut dosyasının vektör girdisi Java tarafında düz hale gelirken, komut dosyasının vektör sonucu düzleşmez.
- Bir komut dosyasının imzasız girişi, Java tarafında aynı boyutta imzalı bir giriş olarak gösterilirken, komut dosyasının imzalanmamış sonucu Java tarafında genişletilmiş işaretli bir tür olarak temsil edilir (
ulong
durumu hariç).
Kısaltma çekirdeklerine dair diğer örnekler
#pragma rs reduce(dotProduct) \ accumulator(dotProductAccum) combiner(dotProductSum) // Note: No initializer function -- therefore, // each accumulator data item is implicitly initialized to 0.0f. static void dotProductAccum(float *accum, float in1, float in2) { *accum += in1*in2; } // combiner function static void dotProductSum(float *accum, const float *val) { *accum += *val; }
// Find a zero Element in a 2D allocation; return (-1, -1) if none #pragma rs reduce(fz2) \ initializer(fz2Init) \ accumulator(fz2Accum) combiner(fz2Combine) static void fz2Init(int2 *accum) { accum->x = accum->y = -1; } static void fz2Accum(int2 *accum, int inVal, int x /* special arg */, int y /* special arg */) { if (inVal==0) { accum->x = x; accum->y = y; } } static void fz2Combine(int2 *accum, const int2 *accum2) { if (accum2->x >= 0) *accum = *accum2; }
// Note that this kernel returns an array to Java #pragma rs reduce(histogram) \ accumulator(hsgAccum) combiner(hsgCombine) #define BUCKETS 256 typedef uint32_t Histogram[BUCKETS]; // Note: No initializer function -- // therefore, each bucket is implicitly initialized to 0. static void hsgAccum(Histogram *h, uchar in) { ++(*h)[in]; } static void hsgCombine(Histogram *accum, const Histogram *addend) { for (int i = 0; i < BUCKETS; ++i) (*accum)[i] += (*addend)[i]; } // Determines the mode (most frequently occurring value), and returns // the value and the frequency. // // If multiple values have the same highest frequency, returns the lowest // of those values. // // Shares functions with the histogram reduction kernel. #pragma rs reduce(mode) \ accumulator(hsgAccum) combiner(hsgCombine) \ outconverter(modeOutConvert) static void modeOutConvert(int2 *result, const Histogram *h) { uint32_t mode = 0; for (int i = 1; i < BUCKETS; ++i) if ((*h)[i] > (*h)[mode]) mode = i; result->x = mode; result->y = (*h)[mode]; }
Ek kod örnekleri
BasicRenderScript, RenderScriptIntrinsic ve Hello Compute örnekleri, bu sayfada ele alınan API'lerin kullanımını daha ayrıntılı bir şekilde gösterir.