NVPTX架构中的通用内存空间位置

Question

在用于CUDA程序的NVPTX（LLVM IR）中，存储器地址空间的标识符从0到5（参见下表）。

我在同一个LLVM IR程序中看到，内存地址被标识为＆＃39; Generic＆＃39;或其他类型如图片所示。

对于＆＃39; Generic＆＃39; （默认情况下，没有标识符）：

对于共享＆＃39;：

我的问题是，对于通用内存地址空间，数据实际位于硬件，片外，片上内存或本地寄存器中的哪个位置？有人可以解释一下最终如何管理通用类型的地址空间吗？

Answer 1

答案很简单：通用地址空间没有硬件表示。

您可以将通用地址空间（AS）视为逻辑AS，其中每个其他AS组合在一起。 例如：以下内核调用和接受指针的设备函数。

__device__ void bar(int* x){
   *x = *x + 1;
}

__global__ void foo(int* x){
   __shared__ int y[1];
   bar(x); 
   bar(y);
}

您可以将任何指针传递给该函数。从语言的角度来看，如果指针位于AS 1（全局）或AS 3（共享）中，则它不起作用。 在C ++（和CUDA C / C ++）中，您不必明确指定AS。在OpenCL＆lt;例如，你必须为每个指针显式添加一个修饰符，并且必须提供一个带有特定AS指针的函数bar。

LLVM IR中发生的情况是，传递给函数的指针通过addresspacecast指令转换为通用AS。 在PTX中addresspacecast由cvta指令表示：

// convert const, global, local, or shared address to generic address
cvta.space.size  p, a;        // source address in register a
cvta.space.size  p, var;      // get generic address of var
cvta.space.size  p, var+imm;  // generic address of var+offset

// convert generic address to const, global, local, or shared address
cvta.to.space.size  p, a;

.space = { .const, .global, .local, .shared };
.size  = { .u32, .u64 };

通用指针映射到全局内存，除非它属于为其他AS保留的地址区域。硬件从通用指针中减去AS的起始地址，以确定正确的存储区域。

Atomics就是一个很好的例子：

atom{.space}.op.type  d, [a], b;
atom{.space}.op.type  d, [a], b, c;

您可以指定地址空间或让硬件选择。如果要在没有指针减法开销的情况下生成正确的原子指令，则后端负责将指针强制转换回正确的地址空间。