如果 USAGE_SHARED，Renderscript 在启用 GPU 的驱动程序上失败

Question

我们正在使用渲染脚本进行音频 dsp 处理。对于我们的用例来说，它很简单并且显着提高了性能。但是，在启用了 GPU 执行的自定义驱动程序的设备上，我们遇到了 USAGE_SHARED 的一个恼人问题。

您可能知道，USAGE_SHARED 标志使渲染脚本分配重用给定的内存，而无需创建它的副本。因此，它不仅可以节省内存，在我们的例子中，还可以将性能提高到所需的水平。

以下带有USAGE_SHARED 的代码在默认渲染脚本驱动程序(libRSDriver.so) 上运行良好。使用自定义驱动程序 (libRSDriver_adreno.so) USAGE_SHARED 不会重用给定的内存和数据。

这是使用USAGE_SHARED并调用renderscript内核的代码

void process(float* in1, float* in2, float* out, size_t size) {
  sp<RS> rs = new RS();
  rs->init(app_cache_dir);

  sp<const Element> e = Element::F32(rs);
  sp<const Type> t = Type::create(rs, e, size, 0, 0);

  sp<Allocation> in1Alloc = Allocation::createTyped(
                rs, t,
                RS_ALLOCATION_MIPMAP_NONE, 
                RS_ALLOCATION_USAGE_SCRIPT | RS_ALLOCATION_USAGE_SHARED,
                in1);

  sp<Allocation> in2Alloc = Allocation::createTyped(
                rs, t,
                RS_ALLOCATION_MIPMAP_NONE, 
                RS_ALLOCATION_USAGE_SCRIPT | RS_ALLOCATION_USAGE_SHARED,
                in2);

  sp<Allocation> outAlloc = Allocation::createTyped(
                rs, t,
                RS_ALLOCATION_MIPMAP_NONE, 
                RS_ALLOCATION_USAGE_SCRIPT | RS_ALLOCATION_USAGE_SHARED,
                out);

  ScriptC_x* rsX = new ScriptC_x(rs);
  rsX->set_in1Alloc(in1Alloc);
  rsX->set_in2Alloc(in2Alloc);
  rsX->set_size(size);

  rsX->forEach_compute(in1Alloc, outAlloc);
}

注意：文档中没有提到Allocation::createTyped() 的这种变体，但代码rsCppStructs.h 有它。这是允许提供支持指针并尊重USAGE_SHARED 标志的分配工厂方法。这是它的声明方式：

/**
 * Creates an Allocation for use by scripts with a given Type and a backing pointer. For use
 * with RS_ALLOCATION_USAGE_SHARED.
 * @param[in] rs Context to which the Allocation will belong
 * @param[in] type Type of the Allocation
 * @param[in] mipmaps desired mipmap behavior for the Allocation
 * @param[in] usage usage for the Allocation
 * @param[in] pointer existing backing store to use for this Allocation if possible
 * @return new Allocation
 */
static sp<Allocation> createTyped(
            const sp<RS>& rs, const sp<const Type>& type,
            RsAllocationMipmapControl mipmaps, 
            uint32_t usage, 
            void * pointer);

这是渲染脚本内核

rs_allocation in1Alloc, in2Alloc;
uint32_t size;

// JUST AN EXAMPLE KERNEL
// Not using reduction kernel since it is only available in later API levels.
// Not sure if support library helps here. Anyways, unrelated to the current problem

float compute(float ignored, uint32_t x) {
  float result = 0.0f;
  for (uint32_t i=0; i<size; i++) {
    result += rsGetElementAt_float(in1Alloc, x) * rsGetElementAt_float(in2Alloc, size-i-1); // just an example computation
  }

  return result;
}

如前所述，out 没有任何计算结果。 syncAll(RS_ALLOCATION_USAGE_SHARED) 也没有帮助。

以下工作虽然（但慢得多）

void process(float* in1, float* in2, float* out, size_t size) {
  sp<RS> rs = new RS();
  rs->init(app_cache_dir);

  sp<const Element> e = Element::F32(rs);
  sp<const Type> t = Type::create(rs, e, size, 0, 0);

  sp<Allocation> in1Alloc = Allocation::createTyped(rs, t);
  in1Alloc->copy1DFrom(in1);

  sp<Allocation> in2Alloc = Allocation::createTyped(rs, t);
  in2Alloc->copy1DFrom(in2);

  sp<Allocation> outAlloc = Allocation::createTyped(rs, t);

  ScriptC_x* rsX = new ScriptC_x(rs);
  rsX->set_in1Alloc(in1Alloc);
  rsX->set_in2Alloc(in2Alloc);
  rsX->set_size(size);

  rsX->forEach_compute(in1Alloc, outAlloc);
  outAlloc->copy1DTo(out);
}

复制使其工作，但在我们的测试中，来回复制会显着降低性能。

如果我们通过debug.rs.default-CPU-driver 系统属性关闭 GPU 执行，我们可以看到自定义驱动程序运行良好，具有所需的性能。

将分配给渲染脚本的内存对齐到 16、32、.. 或 1024 等无助于使自定义驱动程序尊重 USAGE_SHARED。

问题

那么，我们的问题是：如何让这个内核在使用支持 GPU 执行的自定义渲染脚本驱动程序的设备上工作？

Answer 1

即使您使用 USAGE_SHARED，您也需要拥有该副本。

USAGE_SHARED 只是给驱动程序的一个提示，它不必使用它。

如果驱动程序确实共享内存，则副本将被忽略并且性能将相同。