使用 clang-llvm 编译器在 CUDA 中添加对类似于 __shared__ 的内存类型的支持

我正在努力添加类似于的新内存类型__shared__在 CUDA 中称为__noc__需要使用 clang-llvm 进行编译。以下是实现对新内存类型的解析的步骤，引用来自answer https://stackoverflow.com/questions/35356840/conversion-from-attribute-shared-to-addrspace3-in-clang-compiler-when:

Step 1：在 clangs 的 Attr.td 文件（clang/include/clang/Basic/Attr.td）中，添加了与共享关键字类似的 noc 关键字。

def CUDAShared : InheritableAttr {
  let Spellings = [GNU<"shared">];
  let Subjects = SubjectList<[Var]>;
  let LangOpts = [CUDA];
  let Documentation = [Undocumented];
}

def CUDANoc : InheritableAttr {
  let Spellings = [Keyword<"noc">];
  let Subjects = SubjectList<[Var]>;
  let LangOpts = [CUDA];
  let Documentation = [Undocumented];
}

Step 2： 如同CUDASharedAttr, CUDANocAttr添加到 clang/lib/Sema/SemaDeclAttr.cpp 中。

  case AttributeList::AT_CUDAShared:
    handleSimpleAttribute<CUDASharedAttr>(S, D, Attr);
    break;
  case AttributeList::AT_CUDANoc:
    handleSimpleAttribute<CUDANocAttr>(S, D, Attr);
    printf("\n T1:SemaDeclAttr.cpp"); //testpoint 1 : for noc debugging
    break;

Step 3：在SemaDecl.cpp文件中，CUDANocAttr添加以强制 noc 为静态存储（类似于共享）

  if (getLangOpts().CUDA) {
    if (EmitTLSUnsupportedError && DeclAttrsMatchCUDAMode(getLangOpts(), NewVD))
      Diag(D.getDeclSpec().getThreadStorageClassSpecLoc(),
           diag::err_thread_unsupported);
    // CUDA B.2.5: "__shared__ and __constant__ variables have implied static
    // storage [duration]."
    if (SC == SC_None && S->getFnParent() != nullptr &&
        (NewVD->hasAttr<CUDASharedAttr>() ||
         NewVD->hasAttr<CUDANocAttr>()||
         NewVD->hasAttr<CUDAConstantAttr>())) {
      NewVD->setStorageClass(SC_Static);
    }
  }

Step 4：在CodeGenModule（llvm/tools/clang/lib/CodeGen/CodeGenModule.cpp）中添加NOC以允许访问cuda_noc地址空间来自NVPTXAddrSpaceMap

    else if (D->hasAttr<CUDASharedAttr>())
      AddrSpace = getContext().getTargetAddressSpace(LangAS::cuda_shared);
    else if (D->hasAttr<CUDANocAttr>())
      AddrSpace = getContext().getTargetAddressSpace(LangAS::cuda_noc);
    else
      AddrSpace = getContext().getTargetAddressSpace(LangAS::cuda_device);
  }

  return AddrSpace;
}

Step 5: The cuda_noc被添加到NVPTXAddrSpaceMap数组以允许新类型的地址空间

static const unsigned NVPTXAddrSpaceMap[] = {
    1, // opencl_global
    3, // opencl_local
    4, // opencl_constant
    // FIXME: generic has to be added to the target
    0, // opencl_generic
    1, // cuda_device
    4, // cuda_constant
    3, // cuda_shared
    6, // cuda_noc
};

Step 6: 宏#define __noc__ __location__(noc)添加到文件 clang/lib/Headers/__clang_cuda_runtime_wrapper.h 中，其中包含来自 CUDA 的 host_defines.h 。

llvm源代码已编译并安装成功。但是当尝试使用内存类型 __noc__ 编译 CUDA 源文件时，它会给出以下警告：

warning: unknown attribute 'noc' ignored [-Wunknown-attributes]
        __noc__ int c_shared[5];
        ^

/usr/local/bin/../lib/clang/3.8.0/include/__clang_cuda_runtime_wrapper.h:69:30: note: expanded from macro '__noc__'
#define __noc__ __location__(noc)
                             ^
1 warning generated.

从警告中可以看出__noc__被忽略。在生成的IR中，addrspace(6)这对应于__noc__没有观察到。

从放入文件 clang/lib/Sema/SemaDeclAttr.cpp （步骤 2）的调试 printf 中，可以观察到以下情况：AttributeList::AT_CUDANoc没有被处决。

任何建议或直觉都会有很大帮助。在编译 llvm 源代码之前是否有任何脚本需要显式运行，以使 *.td 文件中的输入显示为 C++ 源代码...

__location__(noc)扩展到__attribute__((noc))。这是 GNU 或 gcc 属性语法。所以问题出在这一行：

let Spellings = [Keyword<"noc">];

为了noc跟...共事__location__宏，你应该使用GNU<"noc">代替Keyword<"noc">.