// Habilita disparar exceções C++
#define __CL_ENABLE_EXCEPTIONS

// Cabeçalho OpenCL para C++
#include "CL/cl.hpp"

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>
#include <utility>
#include <cmath>

using namespace std;

// ------------------------------------------------------------------------
// Kernel que computa a raiz quadrada de um elemento do vetor 'y'
const char * kernel_str  = 
   "__kernel void "
   "axpy( __global float * y,"
   "      __global float * x," 
   "        float a ) "
   "{ "
   "   int id = get_global_id(0); "
   "   y[id] = a * x[id] + y[id] ; "
   "} ";

// ------------------------------------------------------------------------

int main()
{
   // Dados de entrada: vetor de número reais
   const int n = 16;
   const int global_size = n;

   // Aloca memória para o vetor Y
   float *Y = new float[n];
   float *X = new float[n];
   // Inicializa Y com valores arbitrários (no caso com o próprio índice)
   for( int i = 0; i < n; ++i ) Y[i] = i;
   // Inicializa X com valores arbitrários (no caso com o próprio índice)
   for( int i = 0; i < n; ++i ) X[i] = X[i]+i;

   // 1) Inicialização
   //    Descobrir e escolher as plataformas e dispositivos
   vector<cl::Platform> plataformas;
   vector<cl::Device> dispositivos;
   // Descobre as plataformas instaladas no hospedeiro
   cl::Platform::get( &plataformas );

   // Descobre os dispositivos: para simplificar, vamos procurar apenas os
   // dispositivos da primeira plataforma (plataformas[0])
   plataformas[0].getDevices( CL_DEVICE_TYPE_ALL, &dispositivos );

   //    Criar o contexto
   cl::Context contexto( dispositivos );

   //    Criar a fila de comandos para um dispositivo (usando arbitrariamente o
   //    primeiro dispositivo encontrado (dispositivos[0])
   cl::CommandQueue fila( contexto, dispositivos[0] );

   //    Carregar o programa, compilá-lo e gerar o kernel
   cl::Program::Sources fonte( 1, make_pair( kernel_str, strlen( kernel_str ) ) );
   cl::Program programa( contexto, fonte );


   // Compila para todos os dispositivos associados a 'programa' através do
   // 'contexto': vector<cl::Device>() é um vetor nulo
   programa.build( vector<cl::Device>() );

   // Cria a variável kernel que vai representar o kernel "raiz"
   cl::Kernel kernel( programa, "axpy" );


   // 2) Preparação da memória de leitura e escrita
   cl::Buffer buffer_Y( contexto, CL_MEM_READ_WRITE, n * sizeof( float ) );
   cl::Buffer buffer_X( contexto, CL_MEM_READ_WRITE, n * sizeof( float ) );


   // 3) Execução
   //    Transferência de dados para o dispositivo
   fila.enqueueWriteBuffer( buffer_Y, CL_TRUE, 0, n * sizeof( float ), Y );
   fila.enqueueWriteBuffer( buffer_X, CL_TRUE, 0, n * sizeof( float ), X );
   //    Execução do kernel: definição dos argumentos e trabalho/particionamento
   kernel.setArg( 0, buffer_Y );
   kernel.setArg( 1, buffer_X );
   kernel.setArg( 2, (float) 3.1415 );
   // Paralelismo implícito: tamanho local é definido como "nulo"; a implementação é 
   // que vai decidir se divide em grupos e como dividi-los
   fila.enqueueNDRangeKernel( kernel, cl::NDRange(), cl::NDRange( global_size ), cl::NDRange() );

   //    Espera pela finalização da execução do kernel
   fila.finish();

   //    Transferência do resultado para o hospedeiro
   fila.enqueueReadBuffer( buffer_Y, CL_TRUE, 0, n * sizeof( float ), Y );


   // Impressão do resultado
   for( int i = 0; i < n; ++i ) cout << '[' << Y[i] << ']'; cout << endl;

   // Limpeza
   delete[] Y;

   return 0;
}