🚧 Geobacter Rust 编译器和运行时 🚧

什么是 Geobacter？

Geobacter 是一个支持单源加速器编程的框架，无需从源代码编译两次。然而，Geobacter 并不是 JIT；预期内核会被反复调用，并且运行成本可能很高。事实上，由于单功能内核的特性，Geobacter 允许使用许多对所有crate来说运行成本过高的 LLVM 选项。

Geobacter 的名字来源于第一种能够使用氧化铁作为电子受体的有机成分氧化菌。

目前，AMDGPU 和 HPC 是重点。

这是如何工作的？

在 Rust 类型系统中，每个 fn 都有一个独特的类型。因此，我们可以通过类型来引用函数定义。在我们的 Rust 分支中，我们使用特殊的驱动定义的内建函数，基本上返回 Rust 编译器的 ty::Instance<'_> 的形式，以及其他特定于目标的信息（例如，支持 SPIR-V 管道描述）

在运行时，我们使用每个依赖项的元数据重新分配编译器驱动程序（到运行时驱动程序）。然后我们查找真实的 DefId，并通过一些编译器提供者 API 技巧，让 LLVM 代码生成 crate 为相应的函数及其所有依赖项生成 IR。但请明确，这不是 JIT，不适合 JIT 类似的操作；例如，我们启用了额外的 LLVM 优化，如 Polly，以及增加了优化搜索空间。因此，虽然优化相对较快，但对于 JIT 来说，它们太慢了。

存在一个进程内的缓存，以编译器生成的静态形式存在，因此内核不会在加速器目标上多次代码生成。

状态（即什么可行什么不可行）

一般来说，从LLVM优化到所有的目标都适用。在编译时为特定函数获取ID是可行的。在运行时，加载每个crate的元数据并使用它来设置伪Rust驱动器是可行的，同样，使用上述函数ID进行代码生成，包括优化，以及（如果适用）将其发送到目标机器第二次运行也是可行的。

AMDGPU

此目标无需额外配置即可工作，但调度需要一些不安全性，因为关于将引用设备无法访问的内存（如栈）传递给内核的问题仍然悬而未决。此外，内核输出必须显式通过指针传递，因为 &mut 必须是唯一的，但所有工作项共享相同的参数值！

“额外”功能

• 优雅的接口用于指定内核启动范围并有效地获取工作项/工作组ID，
• 设备可见的主机内存分配器，
• 设备内存分配，但这不能用于 Box 等，因为无法保证大型BAR，
• 设备纹理，
• 设备端信号，
• （大部分）适用于某些使用场景的安全LDS（工作组内存）接口。

待办事项 🚧

• 更友好的交叉条接口。
• 将OpenCL标准函数适配到Geobacter等价物。
• 安全的输出写入：两个工作项不得创建对同一变量的可变引用。
• 设备端入队：需要机制将子内核图像句柄嵌入父内核。
• 设备 -> 主机 MPSC 通道。

Vulkan/SPIRV

Vulkan/SPIR-V 的支持远不如AMDGPU，但“简单”的计算内核应该可以工作，目前还没有关于其使用的指南。

Geobacter 要求您的Vulkan实现支持物理存储缓冲区地址和变量指针扩展。

Cuda

不支持。

如何获取工具链？

目前，我们没有预构建的编译器可供您下载，更不用说直接从 rustup 下载的能力。

因此，您需要自己构建Rust工具链。请参阅 BUILD.md。

待办事项 🚧 提供预构建的包。

我该如何使用它进行编码？

请参阅 CODING.md！ :^)

谁在从事这项工作？

Richard Diamond 在业余时间从事这项工作。

新贡献者绝对欢迎。