着色器运行时如何实现？

Question

我刚刚完成了LLVM教程（万花筒）。现在我正在计划我的第一个基于LLVM实践的项目。

我的目标是编写着色器编译器/运行时，类似于GLSL或HLSL。但我觉得很难开始。

网络上有很多论文/技巧/工具，例如https://ispc.github.io/和http://www.mesa3d.org/llvmpipe.html。但我不知道这些事情是否符合我的目标。

我在stackoverflow上搜索了一下，发现了这个：How do shader compilers work? 那篇文章的答案对我来说太笼统了。

为了使我的问题更具体，我专注于着色器的后端（运行时）。 特别是以下子问题：

• 假设我已经有了AST。如何生成代码以便我可以在多个数据上应用JIT-ted指令？

  我想一个复杂的着色器运行时间不会像这样天真：

  for(int i = 0; i < dataSetSize; ++i) {
      ApplyJITtedFunction(shaderProgram, element[i]);
  }
  

• 如何处理分支（if s，while s）？

• 如何组织数据集的内存布局，以便最大限度地利用数据并行性？

• 如何对数据集的每个元素进行计算 因此数据访问是本地的（我认为这对于一些旧的CUDA设备很重要，它的内存访问模式（例如，合并）与CPU非常不同。）？