皮皮网

1.银河系CUDA编程指南(2.5)——NVCC与PTX
2.[技术随笔]🛠🛠从源码安装Pytorch3D详细记录及学习资料
3.CUDA学习：基础知识小结
4.入坑指南| OpenCV4.8 + CUDA + 扩展模块支持编译
5.win10 + CUDA 9.0 + cuDNN 7.0 + tensorflow源码编译安装
6.GPU编程3：CUDA环境安装和IDE配置

银河系CUDA编程指南(2.5)——NVCC与PTX

       在构建了一个以cuDNN和cuBLAS为基础的源码简单深度学习框架后，我已将其开源，源码并鼓励大家参与交流学习。源码未来计划逐步完善框架，源码将尝试使用纯CUDA C实现，源码并与cuDNN进行性能比较。源码解析记录查询api源码关于cuDNN的源码使用，我也会后续专门撰写文章进行详细介绍。源码

       NVCC，源码CUDA的源码编译器，其核心是源码NVVM优化器，基于LLVM编译器结构。源码它本质上是源码一个集合，调用gcc、源码cicc、源码ptxas等工具编译CUDA源代码，区分主机代码（用ANSI C编写）和设备代码（CUDA扩展语言编写）。

       NVCC的编译过程分为离线编译和即时编译，通过预处理将源代码分为两部分，分别由不同编译器处理，最终合并为单个object文件。例如，通过dryrun选项可以查看编译步骤，包括头文件配置、CUDA设备代码编译等。

       PTX是CUDA的编程模型和指令集，是一种虚拟架构汇编，允许跨GPU优化。NVCC通过虚拟架构编译生成PTX，然后在实际GPU上执行为SASS。编译时，需设置虚拟和实际GPU架构以保证兼容性。

       Separate Compilation允许在编译阶段将device code分开处理，形成relocatable代码，然后在链接阶段定位到最终的host object。这与Whole Program Compilation不同，后者直接编译为executable device code。

       以cudnn-learning-framework的Makefile为例，需配置CUDA相关路径，添加cuDNN库，并调整编译生成部分，确保链接所有需要的.o文件。NVCC命令在编译时会执行链接任务。瓦力量化源码

[技术随笔]🛠🛠从源码安装Pytorch3D详细记录及学习资料

       这篇文章详细介绍了如何从源码安装Pytorch3D，包括选择合适的镜像、配置工具和编译步骤。首先，选择Pytorch 1.9的devel镜像，包含CUDA和驱动，确保与Pytorch3D的版本要求相匹配，比如Python 3.7和CUDA .2。在镜像内，需要检查nvcc编译器、CUDA工具箱和驱动是否正常，同时安装基本工具如git、vim、sudo和curl。

       配置CUB工具是关键步骤，根据Pytorch3D文档，需要在编译前设置CUB_HOME。即使Pytorch镜像自带CUDA，也建议手动设置`FORCE_CUDA`为1以确保兼容。接着，如果遇到conda依赖问题，作者选择从源码编译Pytorch3D，编译过程中的安装log和版本检查是必要的。

       最后，通过测试用例，如从ARkit导出数据并渲染白模，验证GPU的使用。结果显示GPU正常工作，安装成功。对于更深入的Pytorch3D使用，作者还分享了一些参考资源，以便初学者入门。

CUDA学习：基础知识小结

       在CUDA学习中，理解编译流程是基础。首先，让我们深入探讨nvcc的编译过程。在将源代码SRC编译为PTX时，编译选项中的XY代表虚拟架构的计算能力，它限制了代码可以利用的CUDA特性。接着，ZW在PTX到cubin的转换中表示真实架构的计算能力，确保执行文件能适配的竞价试买源码GPU性能，必须注意ZW应大于等于XY。示例编译选项如下：

       除了常规编译，JIT编译方式会在执行时动态编译PTX，这里也有一个JIT编译选项示例。简化编译选项如-arch=sm_XY，等同于指定虚拟架构。

       CUDA编程中，SM、SP、grid、block、warp和thread等概念是关键。从软件角度看，它们之间有明确的关系。例如，grid和block的维度可以是三维的，而thread的索引通过维度转换来获取。这里有一张图展示了这些概念的关系。

       kernel function是CUDA程序的核心，它的定义和使用有一些限制。要正确调用，需要指定grid_size和block_size，它们对应于block的数量和thread的数量。这里详细解释了kernel function的定义和调用方式。

       CUDA函数的修饰词__host__、__device__、__global__决定函数的执行环境。CUDA程序通常分为数据准备、执行kernel、数据交换和错误处理等步骤，其中数据拷贝是一个关键环节，使用cudaMemcpy进行，它支持多种数据传输方向。

       计时是性能评估的重要手段，CUDA通过事件来实现。Debug功能则涉及API错误检测和kernel function的异步执行错误检查。CUDA-MEMCHECK工具集是调试工具的重要组成部分，可以通过特定命令调用。

入坑指南| OpenCV4.8 + CUDA + 扩展模块支持编译

       欢迎关注最新版OpenCV4.8的CUDA加速编译指南。在深度学习模型部署速度提升方面，CUDA加速技术发挥着关键作用。为了顺利进行编译，波段双龙源码首先需确保软件版本满足要求：使用CMake3.或更高版本，以及VS专业版或以上版本。配合ti显卡和CUDA.3版本，将OpenCV4.8源码包与扩展模块源码包解压至D盘。

       操作路径如下：D:\opencv-4.8.0与D:\opencv_contrib-4.8.0。启动CMake进行配置生成，点击Finish完成配置后，选择Generate，生成项目文件。设置扩展模块路径，并在搜索CUDA关键字后，勾选相关选项，再次点击Configure，生成配置文件。

       打开OpenCV.sln文件，切换到Release模式，生成安装文件。预计编译时间较长，耐心等待即可。最终，编译完成后的结果展示了CUDA加速下的性能提升。

       技巧提示：在编译过程中，注意避免下载第三方文件，可手动放置到source/.cache文件夹内的相应位置。无需编译xFeature2D、FaceModel、Test等模块，避免不必要的依赖下载。

       配置完成后，可运行人脸检测案例和YOLOv8姿态评估模型，验证CUDA加速效果。使用以下代码启用GPU推理执行。

       总之，OpenCV4.8通过CUDA支持实现GPU加速，显著提升图像处理程序性能。请参考本人新书《OpenCV应用开发：入门、进阶与工程化实践》获取更多CUDA函数使用知识。

win + CUDA 9.0 + cuDNN 7.0 + tensorflow源码编译安装

       在配置个人深度学习主机后，安装必备软件环境成为首要任务。使用Anaconda5.0.0 python3.6版本管理Win python环境，新建基于python3.5的tensorflow-gpu-py conda环境。直接使用conda安装tensorflow，lock编程源码详解会默认安装tensorflow-gpu 1.1.0并主动安装cudatoolkit8.0 + cudnn6.0。若需配置CUDA环境，需自行下载并安装cuda9.0 + cudnn7.0，配置环境变量。pip安装tensorflow，会默认安装最新版本tensorflow-gpu 1.3.0。配置不当导致import tensorflow时报错：'ModuleNotFoundError: No module named '_pywrap_tensorflow_internal'。尝试源码编译tensorflow解决此问题。

       查阅tensorflow官网文档，了解cmake window build tensorflow方法。文档中提到，tensorflow源代码目录下有详细网页介绍Windows环境编译方法，包含重要信息。发现安装tensorflow-gpu版本、配置CUDA8.0 + cuDNN6.0/cuDNN5.1或CUDA9.0 + cuDNN7.0时，import tensorflow时报错。查阅错误信息，网上解答提及需要配置正确的CUDA和cuDNN版本。然而，尝试安装和配置后依然报错。安装tensorflow cpu版本无问题，确认CUDA环境配置错误。

       决定源码编译tensorflow-gpu以解决问题。查阅文档，执行编译操作。在window环境下编译tensorflow源码，需要准备的软件包括Git、tensorflow源码、anaconda、swig、CMake、CUDA、cuDNN、Visual Studio 。在百度网盘下载相关软件。

       配置过程中，修改CMakeLists.txt以适应CUDA 9.0 + cuDNN 7.0。在cmake目录下新建build文件夹，执行命令配置tensorflow。配置后进行编译，遇到问题如：cudnnSetRNNDescriptor参数不匹配、网络访问问题、编码问题、protobuf库下载问题、zlib.h文件不存在、下载链接失败、无法解决的错误等。

       为解决这些问题，采取相应措施，如修改cuda_dnn.cc文件、网络代理设置、文件编码转换、忽略警告信息、多次尝试下载、修改cmake配置文件等。遇到无法解决的问题，如CUDA编译器问题、特定源代码文件问题，提交至github tensorflow进行讨论。

       完成源码编译后，安装tensorflow-gpu并进行验证。在下一步中继续讨论验证过程和可能遇到的后续问题。整个编译过程耗时、复杂，需要耐心和细心，希望未来能有官方解决方案以简化编译过程。

GPU编程3：CUDA环境安装和IDE配置

       本文指导如何在个人机器上安装CUDA环境，结合集成开发环境Clion进行配置，以方便后续CUDA编程学习。

       安装CUDA环境如下：

       1. 针对显卡型号，从官方下载相应驱动。

       示例显卡型号：小米pro寸，GF MX 。

       参考链接：nvidia.cn/Download/index.aspx

       2. 阻止或卸载nouveau驱动。

       3. 通过控制台进入文本界面，安装NVIDIA驱动。

       步骤示例：调整引导运行级别，以便开机进入文本界面。

       网址参考：jingyan.baidu.com/article/0abcb0fbdf.html

       4. 确认驱动安装。

       5. 尽量与CUDA版本匹配安装NVIDIA驱动。

       6. 进行CUDA测试。

       CUDA代码编译与运行：

       编译CUDA源码时，包含两个部分：CUDA设备函数与主机函数，它们分开独立编译。CUDA 5.0+支持文件间设备代码独立编译，而整体编译是默认模式。

       编译三个文件（a.cu, b.cu, c.cpp），其中a.cu调用了b.cu中定义的设备代码，可以使用独立编译方式实现。

       详细编译步骤：使用nvcc编译设备函数，普通C/C++编译器编译主机代码。

       举例：`nvcc a.cu`编译设备文件。

       实际工程中，为了优化编译效率，常采用`makefile`或`CMake`工具配置源码编译。

       `nvcc`支持多种快捷开关，如`-arch=sm_`编译特定架构。

       基于Clion的CUDA配置流程：

       1. 遇到Clion创建CUDA可执行文件失败问题。

       检查是否已安装NVCC。

       验证机器安装GPU卡。

       检查安装路径：执行`which nvcc`，若未找到，则进行安装。

       确认安装位置：输入`nvcc`显示默认路径，通常为`/usr/bin/nvcc`。

       2. 利用Clion新建CUDA项目，并设置CMake。

       配置CMake代替`makefile`，简化编译过程。

       输出及结果：提供示例链接供参考。

Windows用Visual Studio 编译支持CUDA的gromacs .2教程

       为了在 Windows 上使用 Visual Studio 编译 Gromacs .2 版本支持 CUDA，您需要遵循以下步骤。

       首先，安装 Visual Studio ，无论是企业版、专业版还是社区版均可，确保在安装时选择使用 C++ 的桌面开发组件。

       其次，下载并安装 CUDA ，从官方 CUDA Toolkit Archive 获取。

       接着，下载并安装 FFTW3.3.，从 fftw.org 下载相应的库。

       打开命令提示符，解压 FFTW3.3. 的源码，并在目录中建立 build 文件夹。

       进入 build 文件夹，然后在命令提示符中执行编译安装命令。

       修改 CUDA 头文件中的 host_config.h，定位到大约第 行，将版本号从 改为 ，确保编译过程顺利。

       下载 Gromacs .2 的编译源码，从提供的链接获取。

       下载完成后，解压缩源码，进入 build 目录，执行 cmake 命令进行配置。

       在 cmake 配置时，选择合适的 GMX_CUDA_TARGET_SM 参数，根据您的显卡选择 sm_, sm_, sm_, sm_, sm_, sm_, sm_, sm_, sm_, sm_, sm_ 中的一个，我以 sm_ 为例，即 -DGMX_CUDA_TARGET_SM=。

       编译时可能会遇到错误，如 nvcc fatal 错误或 CMake 错误。解决这类问题需要耐心，确保按照配置正确地执行编译过程。

       如果需要比较修改的代码，可以使用 Beyond_Compare 工具进行代码对比，下载地址为提供的链接。

CUDA编程OneFlow Softmax 算子源码解读之WarpSoftmax

       深度学习框架中的Softmax操作在模型中扮演关键角色，尤其在多分类任务中，其用于将logits映射成概率分布，或在Transformer结构中衡量query与key的相似度。Softmax的CUDA实现直接关系到模型训练效率。本文以OneFlow框架中的一种优化Softmax实现为例，即Warp级别的Softmax，特别适用于矩阵宽度不超过的场景。

       Softmax操作的计算公式如下：

       [公式]

       为解决数值溢出问题，通常先减去向量的最大值。优化后的公式为：

       [公式]

       Softmax计算涉及五个关键步骤：reduceMax、broadcastSub、exp、reduceSum、broadcastDiv。本篇文章将深入探讨OneFlow源码中的实现技巧。

       OneFlow采用分段函数优化SoftmaxKernel，针对不同数量的列选择不同实现策略，以适应各种场景。为实现优化，OneFlow提供三种Softmax实现方式，以期在所有情况下达到较高的有效带宽。

       对于WarpSoftmax分支，源码中函数调用关系清晰，实现细节分为四部分：数据Pack、调用链、DispatchSoftmaxWarpImpl、DispatchSoftmaxWarpImplCols、DispatchSoftmaxWarpImplPadding、LaunchSoftmaxWarpImpl。各部分分别专注于提升访问带宽、确定函数参数、实现核心计算逻辑。

       在WarpSoftmax的核函数SoftmaxWarpImpl中，重点实现以下步骤：核函数启动参数确定、线程网格形状定义、数据加载到寄存器、计算最大值、计算指数和、规约操作、通信优化等。实现过程中，OneFlow通过优化数据访问模式、利用寄存器存储中间结果、并行规约操作，以及束内通信，提升了计算效率。

       总结WarpSoftmax源码中的关键点，本文详细解读了其优化策略与实现细节，旨在提高模型训练速度。通过深入分析OneFlow框架中的Softmax实现，读者可以更全面地理解深度学习框架在CUDA环境下进行优化的策略。

Autoware.io源码编译安装

       要编译安装Autoware.io，首先请确保已安装ROS1，如Ubuntu .版本的Melodic。以下步骤将指导你完成依赖安装及源码编译过程。

       安装依赖

       1. 对于CUDA的支持（可选但建议），你需要下载CUDA .0，链接位于developer.nvidia.com/cuda。安装时，遇到驱动安装询问时选择n，后续步骤默认安装即可。

       2. 安装cudnn，从developer.nvidia.com/rd...获取并进行安装。在cuda目录下进行软链接配置，并通过验证测试。

       其他依赖安装

       3. 安装eigen3.3.7，接着是opencv3，安装时需先安装依赖库，然后解压、配置和编译。

       源码下载与编译

       4. 创建新的工作区，下载并配置工作区，然后下载Autoware.ai源码。

       5. 使用rosdep安装依赖库，有CUDA版本和无CUDA版本两种编译方式。

       测试与问题解决

       6. 下载并运行demo，可能遇到的问题包括编译错误和链接问题。

       问题1：calibration_publisher报错，需修改CMakeList.txt文件。

       问题2：ndt_gpu编译错误，需替换Eigen3Config.cmake文件中的版本信息。

       问题3：opencv链接问题，需要检查和调整。

       问题4：rosdep更新慢，可通过修改源码和配置文件解决。

       问题5：runtime manager花屏，需安装wxPython 4.和libsdl1.2-dev。

       通过上述步骤，你应该能够成功编译并测试Autoware.io。如有任何疑问，查阅官方文档或社区论坛寻求帮助。