🚧 Geobacter Rust 编译器和运行时 🚧

什么是 Geobacter？

Geobacter 是一个框架，支持单源加速器编程，无需从源代码编译两次。然而，Geobacter 不是 JIT；预期内核会被反复调用，并且可能运行成本较高。事实上，由于单函数内核的特性，Geobacter 使得一些对所有包运行成本过高的 LLVM 选项成为可能。

Geobacter 这个名字来自第一个发现的能够使用氧化铁作为电子受体的有机成分氧化细菌。

目前，AMDGPU 和 HPC 是焦点。

它是如何工作的？

在 Rust 类型系统中，每个 fn 都有一个唯一的类型。因此，我们可以通过其类型来引用函数定义。在我们的 Rust 分支中，我们使用特殊驱动定义的内建函数，本质上返回 Rust 编译器 ty::Instance<'_> 形式，以及针对所需目标的特定信息（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填充编译器驱动程序（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 代码生成包为相应的函数及其所有依赖项生成 IR。但明确的是，这并不是 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，并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。

存在进程内缓存，形式为编译器生成的静态数据，因此内核不会在每个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的元数据并使用这些元数据来设置伪Rust驱动程序是可行的，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

这个目标可以开箱即用，但调度需要一些不安全性，因为仍然存在一些未解决的问题，比如将引用传递给无法访问设备的内存（例如堆栈！）给内核。此外，内核输出必须显式通过指针传递，因为`&mut`必须唯一，但所有工作项共享相同的参数值！

"额外"特性

• 良好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，但这不能用于`Box`等，因为不能保证大BAR，
• 设备纹理，
• 设备端信号，
• （主要是）针对一些使用场景的安全LDS（工作组内存）接口。

待办事项 🚧

• 更好的交叉接口。
• 将OpenCL标准函数适配到Geobacter等效功能。
• 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。
• 设备端队列：需要机制将子内核图像句柄嵌入父内核。
• 设备到主机MPSC通道。

Vulkan/SPIRV

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

Geobacter需要您的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，我们还没有提供可下载的预构建编译器，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。参见BUILD.md。

待办事项 🚧 提供预构建包。

如何使用它进行编码？

请参阅CODING.md！ :^)

谁在做这个？

Richard Diamond在业余时间从事这项工作。

新的贡献者绝对欢迎。