王鹏实习生报告：clang与RVV benchmark编译探索

"这篇文档是关于在使用clang编译器处理RISC-V向量扩展（RVV）基准测试时遇到的问题及解决方案的记录。作者在尝试编译rvv-benchmark时，遇到了clang不支持特定汇编测试用例的情况。" 在深入理解这个主题之前，我们需要先了解一些基本概念： 1. **RISC-V**: RISC-V是一种开放源码的指令集架构（ISA），旨在简化硬件设计和软件开发，提供低功耗和高性能的计算平台。 2. **RVV (RISC-V Vector Extension)**: RVV是RISC-V架构的一个扩展，用于增强处理器的并行处理能力，特别是在处理向量运算时，如媒体处理、科学计算等领域。 3. **Clang**: Clang是LLVM项目的一部分，是一个C、C++、Objective-C、Objective-C++和OpenMP的前端编译器，它提供了现代、高效且灵活的编译体验。 4. **SelectionDAG**: SelectionDAG（静态单赋值形式的双端队列）是LLVM IR的一种中间表示，用于优化和生成机器代码。 在文档中，作者指出在使用clang进行rvv-benchmark测试时，发现clang并不支持直接处理rvv的汇编测试用例。问题主要出现在`vsetvli`指令，这是RISC-V向量扩展中的一个关键指令，用于设置向量长度和元素宽度。由于EPI（可能是实验性平台或编程接口）虽然定义了`vsetvli`，但在实际编译过程中，clang报错无法识别与向量相关的选项。 在尝试使用不同编译选项，如`-mprefer-vector-width`、`-flax-vector-conversions`等后，作者发现 clang的`RISCV.cpp`文件中的`riscv::getRISCVTargetFeatures`函数并未完全支持RISC-V的“v”特性。当尝试将向量属性传递给cc1as（GCC的汇编器前端）时，编译错误出现，表明当前版本的LLVM/Clang还不支持RISC-V的向量扩展。 通过邢老师的调试，确认了这个问题是由于clang当前版本不支持“v”特性选项，代码中的注释表明只支持“mafdc”等特征。这意味着，尽管RISC-V向量扩展（RVV）在架构层面上已经被定义，但对应的编译工具链尚未完全实现对它的全面支持。 为了解决这个问题，可以考虑以下方法： - 使用更新版本的clang，因为编译器的每个新版本通常会增加对新特性的支持。 - 转而使用其他支持RISC-V向量扩展的编译器，如GCC，或者寻找针对rvv-benchmark的特殊编译流程和选项。 - 如果可能的话，参与或等待LLVM社区对RISC-V向量扩展的支持更新。 这篇文档揭示了在采用开源编译工具处理新兴硬件扩展时可能遇到的挑战，并强调了编译器和硬件发展的同步性对于软件开发的重要性。在实际应用中，开发者需要关注编译器的版本更新，以及与之对应的硬件特性支持情况。