OpenCL代码编译成Vulkan代码(SPIR)的工具

最近接到个任务，就是把 OpenCL 的 .cl 代码编译成 Vulkan 程序。

根据官方文档， Vulkan 1.0 支持 OpenCL 1.0/2.1 的代码直接编译成 Vulkan 程序。

官方提供了一个名为 KhronosGroup/SPIR 的开源项目，支持 OpenCL 编译成 SPIR-V 代码的功能( Vulkan 使用 SPIR-V )。

这个 工具 使用的 LLVM 的版本非常古老，编译的时候问题多多。

这个工具在 macOS Mojave(10.14.2) 系统上使用 gcc 8.2.0 的编译流程如下：

$ git clone http://llvm.org/git/llvm.git llvm
 
$ cd llvm
 
$ git checkout --track -b release_32 remotes/origin/release_32
 
$ cd llvm/tools
 
$ git clone https://github.com/KhronosGroup/SPIR clang
 
$ cd clang
 
# 官方要求检出 spir_12 分支，但是貌似执行完成 clone 之后，就已经在这个分支上了
# git checkout --track -b spir_12 remotes/origin/spir_12
 
$ cd ../..
 
$ mkdir build
 
$ cd build
 
# 只能使用GCC编译，不能使用自带的LLVM编译
$ brew install gcc
 
$ brew unlink gcc
 
$ brew cleanup
 
$ brew link gcc
 
# 指定路径
$ export PATH=$(brew --prefix)/bin:$PATH
 
# 重定向编译工具到我们安装的GCC版本，版本号从brew的命令行中查询得到，如果安装了多个版本，请手工指定这个参数
$ export BREW_GCC_VER=$(brew list --versions | grep gcc | sed 's/\([0-9]\).*/\1/g' | tr -cd "[0-9]")
 
$ export CC="$(brew --prefix)/bin/gcc-$BREW_GCC_VER"
 
$ export CXX="$(brew --prefix)/bin/g++-$BREW_GCC_VER"
 
# 链接库目录
$ export CMAKE_LIBRARY_PATH=$(brew --prefix)/lib
 
$ export CMAKE_INCLUDE_PATH=$(brew --prefix)/include
 
# 不能使用 GCC 引入的 ar,ranlib 这两个程序，这两个程序处理的库不能被ld正常链接，我们需要使用macOS官方提供的 ar,ranlib
# 出现这个问题的原因在于macOS上的GCC并没有提供ld，其实即使提供ld也不能正常执行，原因在于macOS与GNU格式不兼容，无法正常链接
# 因此只能使用系统自带的链接工具，链接工具只认识系统自带的 ar,ranlib 转换后文件的格式
$ mv /usr/local/bin/ranlib /usr/local/bin/ranlib2
 
$ ln -s /usr/bin/ranlib /usr/local/bin/ranlib
 
$ mv /usr/local/bin/ar /usr/local/bin/ar2
 
$ ln -s /usr/bin/ar /usr/local/bin/ar
 
# 不能编译成动态库，原因在于这个版本的代码存在循环依赖的问题，动态库无法成功编译，只能编译成静态库
$ cmake .. -DBUILD_SHARED_LIBS=OFF -DCMAKE_OSX_ARCHITECTURES=x86_64  -DCMAKE_CXX_FLAGS="-march=native"
 
$ make

如果使用 Xcode Version 10.1 (10B61) 编译会报告如下错误：

[ 14%] Building CXX object lib/Analysis/CMakeFiles/LLVMAnalysis.dir/LazyValueInfo.cpp.o
/Users/xx/llvm/lib/Analysis/LazyValueInfo.cpp:998:14: error: no matching member function for call to
      'insert'
    worklist.insert(worklist.end(), succ_begin(ToUpdate), succ_end(ToUpdate));
    ~~~~~~~~~^~~~~~
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/include/c++/v1/vector:713:14: note: 
      candidate function not viable: no known conversion from 'llvm::succ_iterator' (aka
      'SuccIterator<llvm::TerminatorInst *, llvm::BasicBlock>') to 'std::__1::vector<llvm::BasicBlock *,
      std::__1::allocator<llvm::BasicBlock *> >::size_type' (aka 'unsigned long') for 2nd argument
    iterator insert(const_iterator __position, size_type __n, const_reference __x);
             ^
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/include/c++/v1/vector:724:9: note: 
      candidate template ignored: requirement '!__is_forward_iterator<SuccIterator<TerminatorInst *, BasicBlock>
      >::value' was not satisfied [with _InputIterator = llvm::SuccIterator<llvm::TerminatorInst *,
      llvm::BasicBlock>]
        insert(const_iterator __position, _InputIterator __first, _InputIterator __last);
        ^
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/include/c++/v1/vector:734:9: note: 
      candidate template ignored: requirement 'is_constructible<value_type, typename
      iterator_traits<SuccIterator<TerminatorInst *, BasicBlock> >::reference>::value' was not satisfied [with
      _ForwardIterator = llvm::SuccIterator<llvm::TerminatorInst *, llvm::BasicBlock>]
        insert(const_iterator __position, _ForwardIterator __first, _ForwardIterator __last);
        ^
/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Toolchains/XcodeDefault.xctoolchain/usr/include/c++/v1/vector:705:14: note: 
      candidate function not viable: requires 2 arguments, but 3 were provided
    iterator insert(const_iterator __position, const_reference __x);
             ^
1 error generated.
make[2]: *** [lib/Analysis/CMakeFiles/LLVMAnalysis.dir/LazyValueInfo.cpp.o] Error 1
make[1]: *** [lib/Analysis/CMakeFiles/LLVMAnalysis.dir/all] Error 2
make: *** [all] Error 2

如果编译的时候出现如下错误信息：

ld: warning: ignoring file ../../lib/libLLVMTableGen.a, file was built for archive which is not the architecture being linked (x86_64): ../../lib/libLLVMTableGen.a
ld: warning: ignoring file ../../lib/libLLVMSupport.a, file was built for archive which is not the architecture being linked (x86_64): ../../lib/libLLVMSupport.a
 
...................................
 
ld: symbol(s) not found for architecture x86_64
 
...................................

则说明编译的时候，没有指定使用 macOS 官方提供的 ar , ranlib ,链接这两个程序到 Xcode 提供的即可。