Compiler-Handbuch

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Dokumentation · PTX-Referenz · Programmierhandbuch · 中文

1. Kompilierungspipeline

Der allgemeine Kernel-Pfad beginnt mit den Makros und Typen in ruda-kernel::dsl, erzeugt Kernel-IR und nutzt ein Backend für Lowering und Codegenerierung. ruda-compiler enthält die Compilerimplementierungen; Gerätetreiber übergeben deren Ausgabe an die Ausführungsumgebung.

NVIDIA bietet zwei Kompilierungspfade:

Auswahl	Kernel-Kompilierungspipeline
`nvrtc` (Standard)	Rust-Kernel-Frontend → IR → CUDA C++ → NVRTC → PTX
`ptx`	Rust-Kernel-Frontend → IR → PTX

Beide werden über den NVIDIA-Treiber ausgeführt. Der C++-Kompilierungspfad CUDA ist keine Schnittstelle zum Importieren beliebiger C++-Projekte oder zur Bereitstellung vollständiger CUDA-Quellkompatibilität.

2. Cargo-Features

Komponente/Funktion	Zweck
`ruda-kernel/frontend`	Kernel DSL-Frontend
`ruda-kernel/lowering-cpp`	Integration des C++-Lowerings
`ruda-compiler/cpp`	C++-Backend-Implementierung
`ruda-compiler/ptx`	Direkter PTX-Compiler
`ruda-driver-cuda/direct-ptx`	Ermöglicht die direkte PTX-Auswahl im CUDA-Backend

Funktionen bestimmen, welcher Code erstellt wird; Umgebungsvariablen wählen zur Laufzeit einen Pfad aus. Dies sind separate Steuerelemente. Siehe das CUDA-Manifest und das Compiler-Manifest.

3. Umgebungsvariablen

Variable	Verhalten
`RUDA_CUDA_COMPILER`	Akzeptiert `nvrtc` oder `ptx`; Der Standardwert ist nvrtc, wenn dieser Wert nicht festgelegt ist
`RUDA_PTX_VERSION`	Direct PTX erfordert eine explizite `major.minor`-Version
`CUDA_PATH`	CUDA Toolkit-Installationsstammverzeichnis
`RUDA_PTX_TEST_CACHE`	Cache-Verzeichnis-Override, das nur das Beispiel ptx-runtime ausliest

Unbekannte Compilerwerte führen zu einem Fehler. Auch die Auswahl von ptx ohne Aktivierung von direct-ptx führt zu einem Fehler, anstatt zu NVRTC zu wechseln. Siehe compiler_backend.rs.

4. Ziele und Caches

Die eigenständige direkte PTX-Kompilierung erfordert eine explizite PTX-Version und ein explizites SM-Ziel. PTX identifiziert die Befehlssatzversion; SM identifiziert die Zielarchitektur. Sie sind nicht austauschbar.

Der direkte PTX-Cache-Namespace des CUDA-Treibers umfasst die Backend-ID SM und die PTX-Version und ist vom NVRTC-Cache getrennt.

5. Kompilierungsfehler

Nicht unterstütztes IR, Argumentmetadaten oder Zielbedingungen führen zu Fehlern. Direct PTX meldet nicht unterstützte Vorgänge, anstatt den Kompilierungspfad automatisch zu wechseln. Siehe Debugging.

ruda-compiler enthält außerdem die Module WGSL, SPIR-V und MLIR.