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fn_registry/cpp/functions/gfx/gpu_reduce.h
T
egutierrez 07d06d5e7d feat(cpp/gfx): GPU compute primitives for Monte Carlo (G1-G7)
Stack base de compute shaders OpenGL 4.3 para cargas Monte Carlo intensivas
en GPU. Reutiliza el patron de graph_force_layout_gpu (SSBO + compute) y se
integra con el resto del registry sin nuevos simbolos en gl_loader (todo lo
que se necesita ya estaba expuesto).

- gpu_ssbo: lifecycle de Shader Storage Buffer Objects.
- gpu_compute_program: compila compute GLSL 4.3 con preamble inyectable
  (mismo pattern de gl_shader::compile_fragment).
- gpu_dispatch: dispatch_1d/2d/3d con ceil(N/local) automatico + barrier
  helpers (storage, uniform, image, buffer_update, all).
- gpu_rng_glsl: PCG32 GLSL (uniform/normal/below) + SplitMix64 seed walkers
  para sembrar deterministicamente N walkers desde un master seed.
- gpu_histogram_1d: SSBO float[N] -> uint[nbins] via atomicAdd.
- gpu_histogram_2d: SSBO float[2N] xy-interleaved -> uint[nx*ny] +
  to_density helper para alimentar heatmap_cpp_viz.
- gpu_reduce: workgroup-shared sum/min/max/mean (local 256, partials CPU).

Co-Authored-By: Claude Opus 4.7 (1M context) <noreply@anthropic.com>
2026-05-04 11:52:08 +02:00

50 lines
1.6 KiB
C++

#pragma once
#include "gfx/gpu_ssbo.h"
namespace fn::gfx {
enum class ReduceOp : int {
Sum = 0,
Min = 1,
Max = 2
};
// Reductor paralelo sobre SSBO float[N]. Usa workgroup-shared reduction.
// El reductor mantiene un SSBO intermedio para guardar los partials por
// workgroup (1 partial por workgroup). Tras dispatch, el ultimo paso es
// una reduccion CPU-side de los partials (count tipico: N/256 — barato).
//
// Para distintos N hay que destruir y recrear (el partials_capacity esta
// dimensionado al peor N pasado al constructor).
struct GpuReduce {
unsigned int p_sum = 0;
unsigned int p_min = 0;
unsigned int p_max = 0;
unsigned int loc_count = 0;
unsigned int loc_count_min = 0;
unsigned int loc_count_max = 0;
Ssbo partials; // float[max_groups]
int max_groups = 0;
};
// max_n_samples: cota maxima del N que se reducira (dimensiona el partials).
// El local_size esta fijado a 256 internamente (workgroup tipico para
// shared-mem reduction en consumer GPUs).
GpuReduce gpu_reduce_create(int max_n_samples);
// Ejecuta reduce con la operacion indicada. Devuelve el resultado escalar.
// Bloquea (incluye readback de partials).
//
// samples: SSBO float[count] (binding 0 dentro del shader).
// count: cuantos samples efectivos procesar (<= max_n_samples).
float gpu_reduce_run(GpuReduce& r, ReduceOp op,
const Ssbo& samples, int count);
// Mean = sum / count. Helper que llama Sum y divide.
float gpu_reduce_mean(GpuReduce& r, const Ssbo& samples, int count);
void gpu_reduce_destroy(GpuReduce& r);
} // namespace fn::gfx