使用 CUDA 模块构建 GPL C 程序

Question

我正在尝试修改用 C 编写的 GPL 程序。我的目标是用 CUDA 实现替换一种方法，这意味着我需要使用 nvcc 而不是 gcc 进行编译。我需要帮助来构建项目 - 而不是实施它（我认为您不需要了解任何有关 CUDA C 的信息来提供帮助）。

这是我第一次尝试更改涉及 .configure 和 Makefile 的中等复杂度的 C 项目。老实说，这是我很长时间以来第一次在 C 中做任何事情，包括涉及 gcc 或 g++ 的任何事情，所以我很迷茫。

我对学习配置和 Makefile 不是很感兴趣——这更像是一个实验。在花时间创建正确的构建脚本之前，我想看看项目实施是否顺利。 （不是不​​愿意学习必要的，只是想给出一个范围的想法）。

话虽如此，我在构建这个项目时有哪些选择？我有无数的问题...

• 我尝试在 AC_PROG_CC 之后将“CC=nvcc”添加到 configure.in 文件。这似乎有效 - 运行 configure 和 make 的输出显示 nvcc 作为编译器。但是 make 无法使用 CUDA 内核编译源文件，无法识别 CUDA 特定的语法。我不知道为什么，希望这能奏效。

• 是否可以使用 nvcc 编译源文件，然后在主程序的 make 过程中的链接步骤中包含它？如果是这样，怎么做？ （这个问题可能没有意义——我对此真的很生疏）

• 正确的做法是什么？

• 有没有一种快速而肮脏的方法可以用于测试目的？

• 是否有一些每个人都可以使用的秘密工具来设置和理解这些配置和 Makefile？这比我习惯的 Apache Ant 脚本还要糟糕（是的，我不在我的领域）

Answer 1

您不需要使用 nvcc 编译所有内容。您猜测您可以使用 NVCC 编译您的 CUDA 代码并保留其他所有内容（链接除外）是正确的。这是我开始使用的方法。

1. 添加 1 个新标头（例如 myCudaImplementation.h）和 1 个新源文件（扩展名为 .cu，例如 myCudaImplementation.cu）。源文件包含您的内核实现以及一个（主机）C 包装函数，该函数使用适当的执行配置（又名<<<>>>）和参数调用内核。头文件包含 C 包装函数的原型。让我们调用这个包装函数runCudaImplementation()

2. 我还将在源文件中提供另一个主机 C 函数（在头文件中带有原型），该函数查询和配置存在的 GPU 设备，如果成功则返回 true，否则返回 false。我们称这个函数为configureCudaDevice()。

3. 现在在您通常调用 CPU 实现的原始 C 代码中，您可以执行此操作。

   // must include your new header
   #include "myCudaImplementation.h"
   
   // at app initialization
   // store this variable somewhere you can access it later
   bool deviceConfigured = configureCudaDevice;          
   ...                             
   // then later, at run time
   if (deviceConfigured) 
       runCudaImplementation();
   else
       runCpuImplementation(); // run the original code
   

4. 现在，由于您将所有 CUDA 代码放在一个新的 .cu 文件中，您只需使用 nvcc 编译该文件。其他一切都保持不变，除了您必须链接到 nvcc 输出的目标文件。例如

   nvcc -c -o myCudaImplementation.o myCudaImplementation.cu <other necessary arguments>
   

然后将 myCudaImplementation.o 添加到您的链接行（类似于：） g++ -o myApp myCudaImplementation.o

现在，如果您有一个使用 configure 的复杂应用程序要使用，并且已经有一个复杂的 makefile，那么它可能比上述更复杂，但这是一般方法。底线是你不想用 nvcc 编译所有的源文件，只是 .cu 的。使用您的主机编译器进行其他所有操作。

我不是配置方面的专家，因此无法真正提供帮助。您可以运行 configure 来生成一个 makefile，然后编辑该 makefile——这不是一个通用的解决方案，但它会让您开始。

请注意，在某些情况下，您可能还需要将 .cu 文件的编译与链接它们分开。在这种情况下，您需要使用 NVCC 的单独编译和链接功能，this blog post might be helpful。