OpenCL 一致性测试套件（OpenCL-CTS）完整指南

目录结构

第一部分：框架与基础

第1章 OpenCL-CTS 测试框架概述

• 1.1 测试框架架构
• 1.2 测试执行流程
• 1.3 测试结果判定标准
• 1.4 测试环境配置与依赖

第2章 测试工具与脚本

• 2.1 run_conformance.py - 自动化测试执行
• 2.2 generate_spirv_offline.py - SPIR-V 离线生成
• 2.3 测试配置文件详解
  • opencl_conformance_tests_quick.csv
  • opencl_conformance_tests_full.csv
  • opencl_conformance_tests_math.csv
  • opencl_conformance_tests_conversions.csv

第二部分：核心功能测试

第3章 Basic - 基础功能测试

• 3.1 主机指针操作 (hostptr)
• 3.2 浮点运算测试
  • fpmath_float - 单精度浮点
  • fpmath_float2/float4 - 向量浮点
• 3.3 整数运算测试
  • intmath_int/int2/int4 - 32位整数
  • intmath_long/long2/long4 - 64位整数
• 3.4 控制流测试
  • if - 条件分支
  • loop - 循环结构
• 3.5 内存模型测试
  • local_arg_def - 局部内存参数定义
  • local_kernel_def - 局部内存内核定义
  • local_kernel_scope - 局部内存作用域
  • constant - 常量内存
  • constant_source - 常量内存源
• 3.6 类型操作测试
  • sizeof - 类型大小
  • pointer_cast - 指针转换
  • hiloeo - 高低位操作
• 3.7 图像基础测试
  • readimage/readimage_int16/readimage_fp32 - 图像读取
  • writeimage/writeimage_int16/writeimage_fp32 - 图像写入
  • mri_one/mri_multiple - 多图像读取
  • image_r8 - R8 格式图像

第4章 API - OpenCL API 功能测试

• 4.1 平台与设备查询
• 4.2 上下文管理
• 4.3 命令队列操作
• 4.4 程序对象与内核对象
• 4.5 内存对象管理
• 4.6 事件与同步

第5章 Buffers - 缓冲区对象测试

• 5.1 缓冲区创建与销毁
• 5.2 缓冲区读写操作
• 5.3 缓冲区拷贝与填充
• 5.4 子缓冲区测试
• 5.5 缓冲区映射与解映射

第6章 Images - 图像对象测试

• 6.1 图像格式支持测试
• 6.2 1D/2D/3D 图像测试
• 6.3 图像数组测试
• 6.4 图像读写采样器测试
• 6.5 图像拷贝与填充

第7章 Allocations - 内存分配测试

• 7.1 内存分配策略
• 7.2 大内存分配测试
• 7.3 内存对齐测试
• 7.4 内存分配失败处理

第8章 Events - 事件对象测试

• 8.1 事件创建与销毁
• 8.2 事件状态查询
• 8.3 事件等待与同步
• 8.4 用户事件测试
• 8.5 事件回调函数

第9章 Profiling - 性能分析测试

• 9.1 命令队列性能分析
• 9.2 内核执行时间测量
• 9.3 内存传输性能测试
• 9.4 性能计数器测试

第三部分：编译器与语言特性

第10章 Compiler - 编译器测试

• 10.1 在线编译测试
• 10.2 编译选项测试
• 10.3 预处理器测试
• 10.4 编译错误处理
• 10.5 内置函数测试

第11章 Commonfns - 通用函数测试

• 11.1 clamp - 值限制函数
• 11.2 degrees/radians - 角度转换
• 11.3 max/min - 最大最小值
• 11.4 mix - 线性插值
• 11.5 sign - 符号函数
• 11.6 smoothstep - 平滑插值
• 11.7 step - 阶跃函数

第12章 Geometrics - 几何函数测试

• 12.1 cross - 叉积
• 12.2 dot - 点积
• 12.3 distance - 距离
• 12.4 length - 长度
• 12.5 normalize - 归一化
• 12.6 fast_distance/fast_length/fast_normalize

第13章 Relationals - 关系函数测试

• 13.1 比较函数 (isequal, isnotequal, isgreater, etc.)
• 13.2 逻辑函数 (all, any)
• 13.3 位选择函数 (bitselect)
• 13.4 select - 条件选择

第14章 Conversions - 类型转换测试

• 14.1 标量类型转换
• 14.2 向量类型转换
• 14.3 饱和转换 (convert_*_sat)
• 14.4 舍入模式测试 (rte, rtz, rtp, rtn)
• 14.5 隐式转换测试

第15章 Vectors - 向量操作测试

• 15.1 向量构造与访问
• 15.2 向量运算
• 15.3 向量混洗 (shuffle)
• 15.4 向量加载与存储

第四部分：数学与原子操作

第16章 Math_brute_force - 数学函数暴力测试

• 16.1 三角函数 (sin, cos, tan, etc.)
• 16.2 指数对数函数 (exp, log, pow, etc.)
• 16.3 双曲函数 (sinh, cosh, tanh, etc.)
• 16.4 特殊函数 (erf, gamma, etc.)
• 16.5 浮点精度测试 (ULP 误差)

第17章 Half - 半精度浮点测试

• 17.1 half 类型基础操作
• 17.2 half 类型转换
• 17.3 half 类型数学函数
• 17.4 half 类型向量操作

第18章 Integer_ops - 整数操作测试

• 18.1 基本算术运算
• 18.2 位操作 (and, or, xor, not)
• 18.3 移位操作
• 18.4 整数乘加 (mad_sat, mad_hi)
• 18.5 整数除法与模运算

第19章 Atomics - 原子操作测试

• 19.1 原子加载与存储
• 19.2 原子算术操作 (add, sub, inc, dec)
• 19.3 原子逻辑操作 (and, or, xor)
• 19.4 原子比较交换 (cmpxchg)
• 19.5 原子最小最大值 (min, max)

第20章 C11_atomics - C11 原子操作测试

• 20.1 C11 原子类型
• 20.2 C11 原子操作函数
• 20.3 C11 内存顺序测试
• 20.4 C11 原子标志操作

第五部分：内存与并发

第21章 SVM - 共享虚拟内存测试

• 21.1 粗粒度 SVM 缓冲区
• 21.2 细粒度 SVM 缓冲区
• 21.3 细粒度 SVM 系统
• 21.4 SVM 原子操作
• 21.5 SVM 迁移测试

第22章 Mem_host_flags - 主机内存标志测试

• 22.1 CL_MEM_USE_HOST_PTR
• 22.2 CL_MEM_ALLOC_HOST_PTR
• 22.3 CL_MEM_COPY_HOST_PTR
• 22.4 主机内存对齐测试

第23章 Generic_address_space - 通用地址空间测试

• 23.1 通用指针转换
• 23.2 to_global/to_local/to_private
• 23.3 通用地址空间函数参数
• 23.4 通用地址空间原子操作

第24章 Workgroups - 工作组测试

• 24.1 工作组维度测试
• 24.2 工作组同步 (barrier)
• 24.3 工作组函数 (work_group_*)
• 24.4 工作组广播与扫描

第25章 Subgroups - 子组测试

• 25.1 子组查询函数
• 25.2 子组同步
• 25.3 子组广播
• 25.4 子组缩减操作
• 25.5 子组扫描操作
• 25.6 子组混洗

第26章 Non_uniform_work_group - 非均匀工作组测试

• 26.1 非均匀工作组尺寸
• 26.2 非均匀工作组执行
• 26.3 边界条件测试

第六部分：设备与扩展

第27章 Device_partition - 设备分区测试

• 27.1 按计算单元分区
• 27.2 按亲和域分区
• 27.3 设备分区属性查询
• 27.4 子设备创建与销毁

第28章 Device_execution - 设备端入队测试

• 28.1 设备端内核入队
• 28.2 嵌套并行性
• 28.3 设备端事件
• 28.4 设备端队列

第29章 Printf - 打印函数测试

• 36.1 基本格式化输出
• 36.2 整数格式化
• 36.3 浮点格式化
• 36.4 向量打印
• 36.5 打印缓冲区管理

第30章 Device_timer - 设备定时器测试

• 29.1 设备时间戳查询
• 29.2 主机与设备时间同步
• 29.3 时间精度测试

第31章 Multiple_device_context - 多设备上下文测试

• 30.1 多设备上下文创建
• 30.2 跨设备内存共享
• 30.3 多设备内核执行
• 30.4 多设备同步

第32章 Computeinfo - 设备信息查询测试

• 31.1 平台信息查询
• 31.2 设备能力查询
• 31.3 设备特性查询
• 31.4 设备限制查询

第七部分：扩展功能测试

第33章 Extensions - OpenCL 扩展测试

• 32.1 扩展查询与检测
• 32.2 vendor 特定扩展
• 32.3 Khronos 标准扩展

第34章 SPIR - SPIR 中间表示测试

• 33.1 SPIR 1.2 测试
• 33.2 SPIR 二进制加载
• 33.3 SPIR 内核执行

第35章 SPIRV_new - SPIR-V 测试

• 34.1 SPIR-V 1.0/1.1/1.2 支持
• 34.2 SPIR-V 模块加载
• 34.3 SPIR-V 内核执行
• 34.4 SPIR-V 特殊化常量
• 34.5 SPIR-V 扩展测试

第36章 Pipes - 管道对象测试

• 35.1 管道创建与销毁
• 35.2 管道读写操作
• 35.3 管道查询函数
• 35.4 管道工作项函数

第八部分：图形互操作

第37章 GL - OpenGL 互操作测试

• 37.1 GL 对象共享
• 37.2 GL 缓冲区互操作
• 37.3 GL 纹理互操作
• 37.4 GL 渲染缓冲区互操作
• 37.5 GL 同步对象

第38章 GLES - OpenGL ES 互操作测试

• 38.1 GLES 对象共享
• 38.2 GLES 缓冲区互操作
• 38.3 GLES 纹理互操作

第39章 D3D10 - Direct3D 10 互操作测试

• 39.1 D3D10 设备共享
• 39.2 D3D10 缓冲区互操作
• 39.3 D3D10 纹理互操作

第40章 D3D11 - Direct3D 11 互操作测试

• 40.1 D3D11 设备共享
• 40.2 D3D11 缓冲区互操作
• 40.3 D3D11 纹理互操作

第41章 Vulkan - Vulkan 互操作测试

• 41.1 Vulkan 设备共享
• 41.2 Vulkan 内存互操作
• 41.3 Vulkan 信号量同步

第九部分：高级特性与优化

第42章 Contractions - 浮点收缩测试

• 42.1 FMA (融合乘加) 测试
• 42.2 mad (乘加) 测试
• 42.3 收缩优化测试

第十部分：测试附录

附录A 测试配置参考

• A.1 环境变量配置
• A.2 设备要求
• A.3 测试超时设置
• A.4 日志级别控制

附录B 测试结果解读

• B.1 通过标准
• B.2 失败分类
• B.3 性能基准
• B.4 合规性认证

附录C 常见问题排查

• C.1 编译错误
• C.2 运行时错误
• C.3 精度问题
• C.4 性能问题

附录D OpenCL 规范对照表

• D.1 OpenCL 1.2 特性映射
• D.2 OpenCL 2.0 特性映射
• D.3 OpenCL 2.1 特性映射
• D.4 OpenCL 3.0 特性映射

使用指南

如何使用本指南

1. 按需阅读：根据你需要测试的特定功能领域，直接跳转到相应章节
2. 系统学习：从第一部分开始，循序渐进地理解整个测试框架
3. 问题排查：当遇到测试失败时，查阅附录C进行问题诊断
4. 参考实现：每个测试用例都包含代码示例，可作为开发参考

推荐学习路径

• 初学者：第1-9章（框架基础和核心功能）
• 进阶开发者：第10-26章（编译器、数学、内存并发）
• 平台开发者：第27-31章（设备管理和多设备）
• 扩展开发者：第32-41章（扩展和互操作）