🚧 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，无需两次编译源代码。然而，Geobacter 并不是一个 JIT；预期内核会被反复调用，并且运行可能也很昂贵。实际上，由于单函数内核的特性，Geobacter 允许一些对于所有软件包来说成本过高的 LLVM 选项。

Geobacter 的名字来自第一种能够使用氧化铁作为电子受体氧化有机成分的细菌。

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 都有一个唯一的类型。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置函数，实际上返回 Rust 编译器的 ty::Instance<'_> 形式，以及其他针对所需目标的具体信息（例如，以支持 SPIR-V 管道描述）

在运行时，我们使用每个依赖项的元数据来重用编译器驱动程序（到运行时驱动程序）。然后我们查找实际的 DefId，通过一些编译器提供程序 API 技巧，让 LLVM 代码生成软件包为相应的函数及其所有依赖项生成 IR。不过，这并不是一个 JIT，不适合 JIT 类型的操作；例如，我们启用了额外的 LLVM 优化，如 Polly，以及增加优化搜索空间。因此，虽然优化相对较快，但对于 JIT 而言，它们太慢了。

存在一个进程内缓存，以编译器生成的静态形式，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）

通常，LLVM优化之前的所有内容都适用于所有目标。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，上述函数ID和运行代码生成、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

该目标可以直接使用，尽管调度需要一些不安全操作，因为仍然存在一些尚未解决的关于将引用设备不可访问内存（如栈）传递给内核的问题。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

• 提供优雅的接口来指定内核启动边界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，但此功能不能在Box等中使用，因为无法保证大BAR，
• 设备纹理，
• 设备端信号，
• （主要用于）针对几个使用场景的LDS（工作组内存）接口。

待办事项 🚧

• 更优雅的交叉条接口。
• 将OpenCL标准函数适配为Geobacter等效函数。
• 安全输出写入：两个工作项不得创建对同一变量的可变引用。
• 设备端排队：需要机制将子内核图像句柄嵌入父内核中。
• 设备 -> 主机 MPSC通道。

Vulkan/SPIRV

Vulkan/SPIR-V的支持远不如AMDGPU，但“简单”计算内核应该可以工作，目前还没有使用指南。

Geobacter要求你的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，我们没有提供预构建编译器供你下载，更不用说直接从rustup下载的能力。

因此，你需要自己构建Rust工具链。请参阅BUILD.md。

待办事项 🚧提供预构建包。

我该如何使用它进行编码？

请参阅CODING.md！:^)

谁在开发这个？

Richard Diamond在业余时间从事这项工作。

新贡献者绝对欢迎。