Эльбрус/портирование: различия между версиями
м (→отсутствие cpuid.h: по мотивам mcst#4484) |
м (+div) |
||
(не показано 19 промежуточных версий 3 участников) | |||
Строка 3: | Строка 3: | ||
При сборке существующих программ порой возникает ряд типичных проблем и вопросов, которые отчасти систематизированы ниже (см. тж. [[эльбрус/lcc|страничку по компилятору]]). | При сборке существующих программ порой возникает ряд типичных проблем и вопросов, которые отчасти систематизированы ниже (см. тж. [[эльбрус/lcc|страничку по компилятору]]). | ||
В [[spec|ALT RPM]] реализован макрос <tt>%e2k</tt>, рекомендуемый к применению в <tt>%ifarch</tt>. | |||
<div id="configure"></div> | |||
== configure: error: cannot guess build type; you must specify one == | == configure: error: cannot guess build type; you must specify one == | ||
В архив исходников программы включены устаревшие копии этих файлов, [[эльбрус/upstream|поддержка e2k]] добавлена в [https://lists.gnu.org/archive/html/config-patches/2015-03/msg00000.html gnu-config] в 2015 году; достаточно обновить их вручную из свежей системной версии этого пакета: | В архив исходников программы включены устаревшие копии этих файлов, [[эльбрус/upstream|поддержка e2k]] добавлена в [https://lists.gnu.org/archive/html/config-patches/2015-03/msg00000.html gnu-config] в 2015 году; достаточно обновить их вручную из свежей системной версии этого пакета или {{pkg|automake}} (который с большей вероятностью окажется под рукой) либо выполнить {{cmd|autoreconf -fisv}}: | ||
cp - | cp -aLt . -- /usr/share/automake/config.{guess,sub} | ||
В %changelog можно добавить, например<ref>поскольку затрагивает и riscv64, и обычно aarch64</ref>: | В %changelog можно добавить, например<ref>поскольку затрагивает и riscv64, и обычно aarch64</ref>: | ||
Строка 13: | Строка 16: | ||
- fix build on newer arches | - fix build on newer arches | ||
<div id="64LE"></div> | |||
== тесты на порядок байтов/битность == | == тесты на порядок байтов/битность == | ||
Строка 26: | Строка 30: | ||
- fixed build on 64-bit architectures | - fixed build on 64-bit architectures | ||
В проектах на boost порой попадается тот [https://www.gnu.org/software/autoconf-archive/ax_boost_base.html {{path|ax_boost_base.m4}}], где в тест на lib64 забит список архитектур; его придётся поправить перед запуском {{cmd|autoreconf}} | В проектах на boost порой попадается тот [https://www.gnu.org/software/autoconf-archive/ax_boost_base.html {{path|ax_boost_base.m4}}], где в тест на lib64 забит список архитектур; его придётся поправить перед запуском {{cmd|autoreconf}}<ref>или найти этот фрагмент в уже сгенерированном configure, что несколько сложней</ref> как-то так: | ||
%ifarch %e2k ppc64le riscv64 | |||
sed -i 's,aarch64,&|riscv64|ppc64le|e2k,' m4/ax_boost_base.m4 | |||
%endif | |||
Про невыровненный доступ к памяти на версиях архитектуры до пятой включительно ("Эльбрус-8СВ") известно, что он достаточно дорогой; поэтому про unaligned access интересующемуся коду можно сообщить, что таковой отсутствует. | Про невыровненный доступ к памяти на версиях архитектуры [http://ftp.altlinux.org/pub/people/mike/elbrus/docs/elbrus_prog/html/chapter6.html#reference-prefetch до пятой включительно] ("Эльбрус-8СВ"<!-- http://sdelanounas.ru/blogs/136426/ -->) известно, что он [http://ftp.altlinux.org/pub/people/mike/elbrus/docs/elbrus_prog/html/chapter9.html#id6 достаточно дорогой]; поэтому про unaligned access интересующемуся коду можно сообщить, что таковой отсутствует. | ||
== SIMD == | == SIMD == | ||
Строка 38: | Строка 46: | ||
# к asm-вставкам нужно творчески подходить, но чаще проще готовый generic-вариант кода использовать. | # к asm-вставкам нужно творчески подходить, но чаще проще готовый generic-вариант кода использовать. | ||
{{note|несмотря на некоторую аппаратную поддержку выполнения SIMD-инструкций, по сути они реализуются в компиляторе и осмысленность задействования может отличаться от проекта к проекту -- возможно замедление, особенно на AVX* и [[эльбрус/архитектура|архитектурах]] ранее e2kv5.}} | {{note|несмотря на некоторую аппаратную поддержку выполнения SIMD-инструкций, по сути они реализуются в компиляторе и осмысленность задействования может отличаться от проекта к проекту -- возможно замедление, особенно на AVX* и [[эльбрус/архитектура|архитектурах]] ранее e2kv5.}} | ||
== компилятор/архитектура== | |||
Имейте в виду при выписывании <tt>#ifdef</tt>: | |||
* __e2k__ — это архитектура, | |||
* __LCC__ — компилятор. | |||
Во-первых, lcc есть не только для e2k (привет sparc), поэтому если делается патч под особенности lcc (и, вероятнее всего, фроентенда edg), то правильнее использовать __LCC__ . | |||
Во-вторых, со временем на e2k могут появится и другие компиляторы, например, clang через соответствующий бэкенд на основе lcc. И у них уже может не быть макроса __LCC__ , а вот __e2k__ будет. | |||
Поэтому мне представляется правильным архитектурно-зависимые изменения в e2k заворачивать, а компиляторо-зависимые в LCC. Понятно, что в реальной жизни их отличить не всегда просто. - @bircoph | |||
<!-- А мб лучше не __LCC__ , а __LCC_MCST__ ) // ну это точно не сюда... mike@ --> | |||
<div id="makecontext"></div> | |||
== отсутствие makecontext() == | == отсутствие makecontext() == | ||
<!-- 2320, А.Ф. --> | <!-- 2320, А.Ф. --> | ||
Строка 45: | Строка 65: | ||
# <tt>ucp.uc_stack</tt> переиспользуется, например, под другой контекст. | # <tt>ucp.uc_stack</tt> переиспользуется, например, под другой контекст. | ||
<div id="cpuid"></div> | |||
== отсутствие cpuid.h == | == отсутствие cpuid.h == | ||
Строка 52: | Строка 73: | ||
При необходимости подробного различения процессоров "Эльбрус" обратите внимание на <tt>__builtin_cpu_is()</tt>; в [[lcc]] от 1.23.23 и 1.24.10 должны быть доступны более удобные <tt>__builtin_cpu_name()</tt> и <tt>__builtin_cpu_arch()</tt> (#4484). | При необходимости подробного различения процессоров "Эльбрус" обратите внимание на <tt>__builtin_cpu_is()</tt>; в [[lcc]] от 1.23.23 и 1.24.10 должны быть доступны более удобные <tt>__builtin_cpu_name()</tt> и <tt>__builtin_cpu_arch()</tt> (#4484). | ||
<div id="sigsegv"></div> | |||
== SIGILL вместо ожидаемого сигнала == | |||
Обратите внимание, что на e2k в некоторых случаях можно получить SIGILL (Illegal instruction) вместо ожидаемого SIGSEGV (Segmentation fault), SIGBUS (Bus error) или SIGFPE (Floating point exception). | |||
Не тот сигнал приходит, как правило, либо в результате работы оптимизаций, либо при ручном написании кода на ассемблере или ассемблерных вставках. Если по каким-то причинам нужно поймать именно тот сигнал, который бы поймался на других архитектурах, то следует использовать режим с отключением оптимизаций, задействующих полуспекулятивный режим исполнения: | |||
* <tt>-O0</tt> -- режим компиляции без оптимизаций; | |||
* <tt>-O1</tt> -- минимальный набор оптимизаций; | |||
* <tt>-fcontrol-spec</tt> -- запрет полуспекулятивных обращений к памяти (для сохранения сингалов SIGSEGV и SIGBUS); | |||
* <tt>-fno-fp-spec</tt> -- запрет полуспекулятивных вещественных операций (для сохранения сигнала SIGFPE). | |||
См. тж. [http://ftp.altlinux.org/pub/people/mike/elbrus/docs/elbrus_prog/html/chapter2.html#sigill Руководство] и {{path|posix_signals.html}}<ref>в составе {{pkg|lcc1.25-doc}} или аналогичного пакета на ОС Альт, по пути {{path|/opt/mcst/doc/posix_signals.html}} при установленной системе программирования в Эльбрус Линукс</ref>. | |||
= Ссылки = | = Ссылки = | ||
* [[эльбрус/lcc]] | * '''[[эльбрус/lcc]]''' | ||
* [https://lvee.org/ru/abstracts/303 Free software porting on the Elbrus architecture] | * '''[http://ftp.altlinux.org/pub/people/mike/elbrus/docs/elbrus_prog/html/chapter3.html Руководство по эффективному программированию на платформе «Эльбрус». 3. Отличия в интерфейсах]''' | ||
* [http://0x1.tv/20190827B Особенности портирования СПО на Эльбрус] (Андрей Савченко, OSSDEVCONF-2019) | * Доклады из серии [http://0x1.tv/Категория:ALTLinux_на_Эльбрусе ALT на e2k]: | ||
** [https://lvee.org/ru/abstracts/303 Free software porting on the Elbrus architecture] | |||
** [http://0x1.tv/20190827B Особенности портирования СПО на Эльбрус] (Андрей Савченко, OSSDEVCONF-2019) | |||
* Портирование Embox: [https://habr.com/ru/company/embox/blog/421441/], [https://habr.com/ru/company/embox/blog/447704/], [https://m.habr.com/ru/company/embox/blog/485694/] | * Портирование Embox: [https://habr.com/ru/company/embox/blog/421441/], [https://habr.com/ru/company/embox/blog/447704/], [https://m.habr.com/ru/company/embox/blog/485694/] | ||
* [http://jug.ru/talks/jbreak-2016/java-on-elbrus/ Портирование Java на Эльбрус] | |||
* [https://habr.com/ru/company/jugru/blog/419155/ Портирование JS на Эльбрус] | * [https://habr.com/ru/company/jugru/blog/419155/ Портирование JS на Эльбрус] | ||
* [https://www.youtube.com/watch?v=f_hwK0zM9y8&t=29m17s Константин Трушкин: ответы на вопросы] (видео) | |||
* [https://www.youtube.com/watch?v=QC2OU5axEDI Yandex Day: 3. Компилятор для процессоров "Эльбрус". Алексей Маркин] (видео) | |||
* [https://www.youtube.com/watch?v=IeT091Ej1lU Yandex Day: 4. Прикладное программирование на Эльбрусе. Антон Аникин] (видео) | |||
* [http://habr.com/ru/company/gaijin/blog/533380/ Как мы переносили современные игры на процессор Эльбрус-8С] (Gaijin Entertainment) | |||
* [http://www.mcst.ru/files/52f220/590cd8/50136e/000004/ishin-loginov-vasilev-uskorenie_vychisleniy_s_ispolzovaniem_vysokoproizvoditelnyh_matematicheskih_i_multimediynyh_bibliotek_dlya_arhitektury_elbrus.pdf Ускорение вычислений с использованием высокопроизводительных математических и мультимедийных библиотек для архитектуры Эльбрус] ([[эльбрус/eml|EML]]) | |||
= Примечания = | = Примечания = |
Версия от 18:55, 3 января 2021
Перенос ПО на платформу Эльбрус
При сборке существующих программ порой возникает ряд типичных проблем и вопросов, которые отчасти систематизированы ниже (см. тж. страничку по компилятору).
В ALT RPM реализован макрос %e2k, рекомендуемый к применению в %ifarch.
configure: error: cannot guess build type; you must specify one
В архив исходников программы включены устаревшие копии этих файлов, поддержка e2k добавлена в gnu-config в 2015 году; достаточно обновить их вручную из свежей системной версии этого пакета или automake (который с большей вероятностью окажется под рукой) либо выполнить autoreconf -fisv:
cp -aLt . -- /usr/share/automake/config.{guess,sub}
В %changelog можно добавить, например[1]:
- fix build on newer arches
тесты на порядок байтов/битность
Нередко попадаются программы, которые интересует только длина указателей (размер integer) и, возможно, endianness; поскольку e2k -- 64-разрядная LE-архитектура, ищем подстроку вроде __amd64__, читаем контекст, добавляем аналогично __e2k__.
В альтовых пакетах на cmake исправления проверок битности порой выглядят примерно так[2]:
-%ifarch x86_64 +%if "%_lib" == "lib64" export LIB_SUFFIX=64 %endif
- fixed build on 64-bit architectures
В проектах на boost порой попадается тот ax_boost_base.m4, где в тест на lib64 забит список архитектур; его придётся поправить перед запуском autoreconf[3] как-то так:
%ifarch %e2k ppc64le riscv64 sed -i 's,aarch64,&|riscv64|ppc64le|e2k,' m4/ax_boost_base.m4 %endif
Про невыровненный доступ к памяти на версиях архитектуры до пятой включительно ("Эльбрус-8СВ") известно, что он достаточно дорогой; поэтому про unaligned access интересующемуся коду можно сообщить, что таковой отсутствует.
SIMD
Алгоритм портирования таких программ простой:
- ищем в исходниках макрос __x86_64__[4] или на худой конец i386; если они покрывают фрагменты кода с SIMD-интринсиками (функции, имена которых начинаются на _mm_), то нам повезло;
- заменяем defined __x86_64__ на defined __x86_64__ || defined __e2k__;
- если попадается динамическая проверка наличия MMX/SSE, то указываем, что у нас всё есть до SSE4.1[5];
- к asm-вставкам нужно творчески подходить, но чаще проще готовый generic-вариант кода использовать.
компилятор/архитектура
Имейте в виду при выписывании #ifdef:
- __e2k__ — это архитектура,
- __LCC__ — компилятор.
Во-первых, lcc есть не только для e2k (привет sparc), поэтому если делается патч под особенности lcc (и, вероятнее всего, фроентенда edg), то правильнее использовать __LCC__ .
Во-вторых, со временем на e2k могут появится и другие компиляторы, например, clang через соответствующий бэкенд на основе lcc. И у них уже может не быть макроса __LCC__ , а вот __e2k__ будет.
Поэтому мне представляется правильным архитектурно-зависимые изменения в e2k заворачивать, а компиляторо-зависимые в LCC. Понятно, что в реальной жизни их отличить не всегда просто. - @bircoph
отсутствие makecontext()
На Эльбрусах makecontext_e2k() выделяет память под дополнительные стеки, поэтому если просто заменить s/makecontext/makecontext_e2k/, в программе может появиться утечка памяти. Нужно ещё поставить вызов freecontext_e2k() там, где выделенный для makecontext_e2k() ucp.uc_stack перестаёт использоваться под данный контекст, т.е. где:
- ucp.uc_stack освобождается через free();
- ucp.uc_stack переиспользуется, например, под другой контекст.
отсутствие cpuid.h
Обуславливаем соответствующий #include и обращения к функциям так:
#if defined(__i386__) || defined(__x86_64__)
...не забывая добавить подходящую по смыслу заглушку вместо результата функции.
При необходимости подробного различения процессоров "Эльбрус" обратите внимание на __builtin_cpu_is(); в lcc от 1.23.23 и 1.24.10 должны быть доступны более удобные __builtin_cpu_name() и __builtin_cpu_arch() (#4484).
SIGILL вместо ожидаемого сигнала
Обратите внимание, что на e2k в некоторых случаях можно получить SIGILL (Illegal instruction) вместо ожидаемого SIGSEGV (Segmentation fault), SIGBUS (Bus error) или SIGFPE (Floating point exception).
Не тот сигнал приходит, как правило, либо в результате работы оптимизаций, либо при ручном написании кода на ассемблере или ассемблерных вставках. Если по каким-то причинам нужно поймать именно тот сигнал, который бы поймался на других архитектурах, то следует использовать режим с отключением оптимизаций, задействующих полуспекулятивный режим исполнения:
- -O0 -- режим компиляции без оптимизаций;
- -O1 -- минимальный набор оптимизаций;
- -fcontrol-spec -- запрет полуспекулятивных обращений к памяти (для сохранения сингалов SIGSEGV и SIGBUS);
- -fno-fp-spec -- запрет полуспекулятивных вещественных операций (для сохранения сигнала SIGFPE).
См. тж. Руководство и posix_signals.html[6].
Ссылки
- эльбрус/lcc
- Руководство по эффективному программированию на платформе «Эльбрус». 3. Отличия в интерфейсах
- Доклады из серии ALT на e2k:
- Free software porting on the Elbrus architecture
- Особенности портирования СПО на Эльбрус (Андрей Савченко, OSSDEVCONF-2019)
- Портирование Embox: [1], [2], [3]
- Портирование Java на Эльбрус
- Портирование JS на Эльбрус
- Константин Трушкин: ответы на вопросы (видео)
- Yandex Day: 3. Компилятор для процессоров "Эльбрус". Алексей Маркин (видео)
- Yandex Day: 4. Прикладное программирование на Эльбрусе. Антон Аникин (видео)
- Как мы переносили современные игры на процессор Эльбрус-8С (Gaijin Entertainment)
- Ускорение вычислений с использованием высокопроизводительных математических и мультимедийных библиотек для архитектуры Эльбрус (EML)
Примечания
- ↑ поскольку затрагивает и riscv64, и обычно aarch64
- ↑ либо можно задействовать %_libsuff
- ↑ или найти этот фрагмент в уже сгенерированном configure, что несколько сложней
- ↑ или же __amd64__
- ↑ расширения системы команд SSE4.2 и AVX1 в каком-то виде также поддержаны в компиляторе, но, возможно, быстрее не будет
- ↑ в составе lcc1.25-doc или аналогичного пакета на ОС Альт, по пути /opt/mcst/doc/posix_signals.html при установленной системе программирования в Эльбрус Линукс