CUDA编程接口：使用nvcc编译器的兼容性

nvcc是一个编译器驱动，简化了C或PTX的编译流程：它提供了简单熟悉的命令行选项，同时通过调用一系列实现了不同编译步骤的工具集来执行它们。本文简介了nvcc的命令选项。完整的描述可在nvcc用户手册中找到。

　　相关阅读：

　　CUDA编程接口：如何用nvcc编译CUDA程序

　　CUDA编程模型：存储器层次和异构编程

　　CUDA编程模型：内核与线程层次概述

　　CUDA初探：从图形处理到通用并行计算

　　CUDA初探：通用并行计算架构和编程模型

        二进制兼容性

　　二进制代码是由架构特定的。生成cubin对象时，使用编译器选项-code指定目标架构：例如，用-code=sm_13编译时，为计算能力1.3的设备生成二进制代码 。二进制兼容性保证向后兼容，但不保证向前兼容，也不保证跨越主修订号兼容。换句话说，为计算能力为X.y生成的cubin对象只能保证在计算能力为X.z的设备上执行，这里，z>=y。

　　PTX兼容性

　　一些PTX指令只被高计算能力的设备支持。例如，全局存储器上的原子指令只在计算能力1.1及以上的设备上支持;双精度指令只在1.3及以上的设备上支持。将C编译成PTX代码时，-arch编译器选项指定假定的计算能力。因此包含双精度计算的代码，必须使用“-arch=sm_13”(或更高计算能力)编译，否则双精度计算将被降级为单精度计算。 为某些特殊计算能力生成的PTX代码始终能够被编译成相等或更高计算能力设备上的二进制代码。(译者注：PTX保证完全的向后兼容，而二进制只保证主修订号相同的向后兼容)

　　 应用兼容性

　　为了在特定计算能力的设备上执行代码，应用加载的二进制或PTX代码必须满足如前文说明的计算能力兼容性。特别地，为了能在将来更高计算能力(不能产生二进制代码)的架构上执行，应用必须装载PTX代码并为那些设备即时编译。 CUDA C应用中嵌入的PTX和二进制代码由-arch和-code编译器选项或-gencode编译器选项控制，详见nvcc用户手册。例如，

　　嵌入与计算能力1.0兼容的二进制代码(第一个-gencode选项)和PTX和与计算能力1.1兼容的二进制代码(第二个-gencode选项)。 生成的主机代码在运行时自动选择最合适的代码装载并执行，对于上面例子，将会是：

　　 1.0二进制代码为计算能力1.0设备，

　　 1.1二进制代码为计算能力1.1,1.2,1.3的设备，

　　 通过为计算能力2.0或更高的设备编译1.1PTX代码获得的二进制代码。

　　例如，x.cu可有一个使用原子指令的优化代码途径，只能支持计算能力1.1或更高的设备。__CUDA_ARCH__宏可以基于计算能力用于不同的代码途径。它只为设备代码定义。例如，当使用“arch=compte_11”编译时，__CUDA_ARCH__等于110。 使用驱动API的应用必须将代码编译成分立的文件，且在运行时显式装载和执行最合适的文件。 nvcc用户手册为-arch,-code和-gencode编译器选项列出了多种简写。如“arch=sm_13”是“arch=compute_13 ?code=compute_13,sm_13”的简写(等价于“-gencode arch=compute_13,code=\’compute_13,sm_13\’”)。

　　C/C++兼容性

　　编译器前端依据C++语法规则处理CUDA源文件。主机代码完整支持C++。设备代码只完整支持C++的一个子集，详见附录D。由于使用了C++的语法规则，空指针(如malloc()的返回值)不能赋值给非空指针，必须转型后才能赋值。

　　64位兼容性

　　在计算能力2.0的设备上，设备代码可以使用64位模式编译(也就是指针是64位的)。只有在主机代码是以64位模式编译的时候，设备代码才支持64位模式。 类似地，32位的nvcc以32位模式编译设备代码，使用32位模式编译的设备代码只支持以32位模式编译的主机代码。 32位的nvcc使用-m64编译选项以64位模式编译设备代码。 64位的nvcc使用-m32编译选项以32位模式编译设备代码。