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如何在Ubuntu上构建编译LLVM和ISPC，以及Ubuntu上ISPC的使用方法

article 2025/3/14 13:30:32

之前一直在 Mac 上使用 ISPC，奈何核心/线程太少了。最近想在 Ubuntu 上搞搞，但是 snap 安装的 ISPC不知道为什么只能单核，很奇怪，就想着编译一下，需要 Clang 和 LLVM。但是 Ubuntu 很搞，他的很多软件版本是和系统版本挂钩的，默认安装的是 14，这样安装可能会缺东西。没办法，搞吧，顺道研究下这两个的编译和使用。

本文并不是很详细，属于备忘录性质。

准备工作

首先安装需要的工具：

sudo apt-get install git curl cmake xz-utils m4 flex bison python3 libtbb-dev g++-multilib

LLVM

虽然官方文档里说可以用 APT 安装，但是版本不太对。虽然 LLVM 编译需要很长时间，如果你的核心数不够多，那么可以用官方脚本安装，然后自己手动改名称，嗯，也挺麻烦的。
不过现在绝大部分处理器编译的速度都还可以，毕竟大小核心加起来基本上都有十几个了。我曾经在 6 核处理器上编译了一晚上，太慢了。

需要注意 LLVM 编译时间很长而且选项很复杂，这里只说我们需要的 LLVM、Clang 和 LLD，命令如下：

cmake -S llvm -B build -G 'Unix Makefiles' -DLLVM_ENABLE_PROJECTS="clang;lld" -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release

这里使用全部的线程构建：

make -j$(nproc)

然后安装命令如下（就是放到该放的地方）：

cmake --build . --target install

不过没有复制FileCheck，所以自己挪一下（不知道是我执行其他命令的缘故还是就是这个命令没有操作，反正我手动挪了）：

sudo cp FileCheck /usr/local/bin/FileCheck

安装完之后看看llvm-config版本和位置：

$ which llvm-config
/usr/local/bin/llvm-config
$ llvm-config --version
21.0.0git

你也可以对clang等进行相关检查。

如果你想看更多编译情况可以看我的另外一篇博客：

ISPC

首先克隆仓库：

git clone https://github.com/ispc/ispc.git

不建议使用官方的脚本，因为网络问题，下载太慢了。

然后开始编译（不要在 ISPC 项目目录下运行，因为是单独生成build-ispc文件夹存放生成内容）：

cmake -B build-ispc ispc

然后开始构建（不要用官方文档里的cmake --build build-ispc，这个只能使用一个核心，太慢了）：

cd build-ispc
make -j$(nproc)

然后把生成二进制目录添加到PATH环境变量里：

export PATH="$PATH:<自己改目录>/build-ispc/bin"

关于这部分如果你不熟悉，那么可以看看 macOS在终端上如何直接使用脚本或者下载的程序 - ZhongUncle CSDN。

最后看看ispc版本：

$ ispc --version
Intel(r) Implicit SPMD Program Compiler (Intel(r) ISPC), 1.27.0dev (build commit f988909621671856 @ 20250313, LLVM 21.0.0)

使用 ISPC

这里需要注意，ispc编译的时候使用--pic选项：

ispc SGEMM_kernels.ispc -O3 -o SGEMM_kernels_ispc.o -h SGEMM_kernels_ispc.h --target=avx2-i32x16 --pic

--pic这个选项太冷了，我是翻文档翻出来的，绝了。

然后再使用clang++、g++之类的通用编译器编译：

clang++ -O3 SGEMM_main.cpp SGEMM_kernels_ispc.o ../common/tasksys.cpp

否则可能会出现如下问题：

/usr/bin/ld: SGEMM_kernels_ispc.o: relocation R_X86_64_32 against `.text' can not be used when making a PIE object; recompile with -fPIE
/usr/bin/ld: failed to set dynamic section sizes: bad value
collect2: error: ld returned 1 exit status

正确编译后，运行看看：

$ ./a.out 2048 16 4096

Usage: SGEMM (optional)[ispc iterations] (optional)[[Matrix A Rows] [Matrix A Columns/ matrix B Rows] [Matrix B Columns]]
./a.out
ispc iterations = 500[default],	 Matrix A Rows = 2048,	 Matrix A Columns/ matrix B Rows = 16, Matrix B Columns = 4096
                   SGEMM_naive_withTasks     5.4232 millisecs    49.4920 GFLOPs Validation: valid.
             SGEMM_tileShuffle_withTasks     2.7940 millisecs    96.0635 GFLOPs Validation: valid.
        SGEMM_tileNoSIMDIntrin_withTasks     1.4964 millisecs   179.3685 GFLOPs Validation: valid.
   SGEMM_tileBlockNoSIMDIntrin_withTasks     1.0402 millisecs   258.0334 GFLOPs Validation: valid.
 SGEMM_tileBlockNoSIMDIntrin_2_withTasks     1.0505 millisecs   255.5048 GFLOPs Validation: valid.

这时候 CPU 利用率需要满载，如下（注意看./a.out 2048 16 4096这行）：
请添加图片描述