CARLA 多 GPU 模块技术文档（multigpu）

目录

  1. 模块概述
  2. 核心功能
  3. 类与方法详解
  4. 通信机制
  5. 关键流程
  6. 配置参数
  7. 注意事项
  8. 示例代码

1. 模块概述

multigpu 模块用于支持 CARLA 模拟器在多 GPU 环境下进行分布式渲染和任务计算。模块采用主从架构：主节点负责调度与控制，从节点承担实际渲染任务，从而提升模拟器的可扩展性与运行效率。

主要组件包括：

  • Primary：主节点，调度中心，分发任务与监控从节点状态
  • Secondary：从节点，执行渲染与计算任务
  • Router：路由器，管理消息转发和节点通信
  • Listener：监听器，接收控制命令并分发

2. 核心功能

  • 多 GPU 分布式渲染任务协同执行
  • 高效稳定的节点间通信机制
  • 支持从节点的动态注册与任务重分配
  • 灵活的任务协议与自定义消息结构

3. 类与方法详解

Primary

主节点类，调度与管理核心。

  • Initialize()：初始化主节点资源
  • RegisterSecondary(SecondaryInfo info)：注册从节点信息
  • DistributeTask(Task task)：任务分发接口

Secondary

从节点类，执行接收到的任务。

  • ConnectToPrimary(string address)：连接主节点
  • ReceiveTask()：等待任务接收
  • ExecuteTask(Task task)：执行并返回结果

Router

  • RouteMessage(Message msg)：解析并路由不同类型的消息

Listener

  • StartListening()：开启监听端口
  • HandleIncomingMessage(Message msg)：处理并响应外部指令

4. 通信机制

模块通信使用 TCP 或 UDP（可配置），支持命令、状态与数据三类消息。消息格式包括：

  • MessageType：标识类型（命令 / 数据 / 心跳等）
  • Payload：消息数据体
  • Checksum：可选字段，校验完整性

所有消息通过 Router 进行解包、路由和转发。

5. 关键流程

从节点注册

  1. 从节点调用 ConnectToPrimary()
  2. 主节点执行 RegisterSecondary()
  3. 主节点更新从节点列表，准备任务分发

任务调度与处理

  1. 主节点调用 DistributeTask() 分配任务
  2. 从节点通过 ReceiveTask() 接收任务
  3. 从节点执行 ExecuteTask()，并返回结果

6. 配置参数

主节点配置

参数 含义
ListenPort 主节点监听端口
MaxSecondaries 支持的最大从节点数

从节点配置

参数 含义
PrimaryAddress 主节点 IP 地址
ReconnectInterval 断线重连时间间隔（秒）

7. 注意事项

  • 网络通信必须具备稳定的端口与带宽保障
  • 主节点内部数据结构需线程安全管理
  • 多线程执行任务时，确保 GPU 不冲突访问
  • 从节点应具备异常重连与任务重试机制

8. 示例代码

```cpp // 主节点初始化 Primary primary; primary.Initialize();

// 从节点连接主节点 Secondary secondary; secondary.ConnectToPrimary("127.0.0.1");

// 主节点任务分发 Task task = CreateRenderTask(); primary.DistributeTask(task);