Question

Clang 3.0能够将OpenCL编译为ptx，并使用Nvidia的工具在GPU上启动ptx代码。我怎样才能做到这一点？请具体说明。

Answer 1

使用当前版本的llvm（3.4），libclc和nvptx后端，编译过程略有改变。

您必须明确告诉nvptx后端使用哪个驱动程序接口;您的选择是nvptx-nvidia-cuda或nvptx-nvidia-nvcl（对于OpenCL）及其64位对等nvptx64-nvidia-cuda或nvptx64-nvidia-nvcl。

生成的.ptx代码根据所选接口略有不同。在为CUDA驱动程序API生成的汇编代码中，从入口函数中删除了intrinsics .global和.ptr，但它们是OpenCL所必需的。我稍微修改了Mikael的编译步骤，以生成可以使用OpenCL主机运行的代码：

编译为LLVM IR：

clang -Dcl_clang_storage_class_specifiers -isystem libclc/generic/include -include clc/clc.h -target nvptx64-nvidia-nvcl -xcl test.cl -emit-llvm -S -o test.ll

链接内核：

llvm-link libclc/built_libs/nvptx64--nvidiacl.bc test.ll -o test.linked.bc

编译为Ptx：

clang -target nvptx64-nvidia-nvcl  test.linked.bc -S -o test.nvptx.s

Answer 2

以下是如何使用Clang trunk（此时为3.4）和libclc进行简要指导。我假设您具备如何配置和编译LLVM和Clang的基本知识，所以我刚刚列出了我使用的配置标志。

square.cl：

__kernel void vector_square(__global float4* input,  __global float4* output) {
  int i = get_global_id(0);
  output[i] = input[i]*input[i];
}

使用nvptx支持编译llvm和clang：

../llvm-trunk/configure --prefix=$PWD/../install-trunk --enable-debug-runtime --enable-jit --enable-targets=x86,x86_64,nvptx
make install

获取libclc（git clone http://llvm.org/git/libclc.git）并进行编译。

./configure.py --with-llvm-config=$PWD/../install-trunk/bin/llvm-config
make

如果您在编译时遇到问题，可能需要修复./utils/prepare-builtins.cpp中的几个标题

-#include "llvm/Function.h"
-#include "llvm/GlobalVariable.h"
-#include "llvm/LLVMContext.h"
-#include "llvm/Module.h"
+#include "llvm/IR/Function.h"
+#include "llvm/IR/GlobalVariable.h"
+#include "llvm/IR/LLVMContext.h"
+#include "llvm/IR/Module.h"

将内核编译为LLVM IR会话：

clang -Dcl_clang_storage_class_specifiers -isystem libclc/generic/include -include clc/clc.h -target nvptx -xcl square.cl -emit-llvm -S -o square.ll

将内核与libclc

中的内置实现相链接

llvm-link libclc/nvptx--nvidiacl/lib/builtins.bc square.ll -o square.linked.bc

将完全链接的LLVM IR编译为PTX

clang -target nvptx square.linked.bc -S -o square.nvptx.s

square.nvptx.s：

    //
    // Generated by LLVM NVPTX Back-End
    //
    .version 3.1
    .target sm_20, texmode_independent
    .address_size 32

            // .globl       vector_square

    .entry vector_square(
            .param .u32 .ptr .global .align 16 vector_square_param_0,
            .param .u32 .ptr .global .align 16 vector_square_param_1
    )
    {
            .reg .pred %p<396>;
            .reg .s16 %rc<396>;
            .reg .s16 %rs<396>;
            .reg .s32 %r<396>;
            .reg .s64 %rl<396>;
            .reg .f32 %f<396>;
            .reg .f64 %fl<396>;

            ld.param.u32    %r0, [vector_square_param_0];
            mov.u32 %r1, %ctaid.x;
            ld.param.u32    %r2, [vector_square_param_1];
            mov.u32 %r3, %ntid.x;
            mov.u32 %r4, %tid.x;
            mad.lo.s32      %r1, %r3, %r1, %r4;
            shl.b32         %r1, %r1, 4;
            add.s32         %r0, %r0, %r1;
            ld.global.v4.f32        {%f0, %f1, %f2, %f3}, [%r0];
            mul.f32         %f0, %f0, %f0;
            mul.f32         %f1, %f1, %f1;
            mul.f32         %f2, %f2, %f2;
            mul.f32         %f3, %f3, %f3;
            add.s32         %r0, %r2, %r1;
            st.global.f32   [%r0+12], %f3;
            st.global.f32   [%r0+8], %f2;
            st.global.f32   [%r0+4], %f1;
            st.global.f32   [%r0], %f0;
            ret;
    }

Answer 3

有关具体示例，请参阅Justin Holewinski's blog;有关更详细的步骤和示例链接，请参见this thread。

如何使用clang将OpenCL编译为ptx代码？

3 个答案: