<div dir="ltr"><div dir="ltr">Hi Johannes at al:<div><br></div><div>1. I could not see anywhere that GSoC 2020 requires a timeline in the proposal. If anything they have laid down their own timelines which meets with my summer break, starting in June.</div><div><br></div><div>2. Here's their timeline link: <a href="https://developers.google.com/open-source/gsoc/timeline">https://developers.google.com/open-source/gsoc/timeline</a></div><div><br></div><div><br></div><div><br></div><div>Best</div><div>Shiva</div></div></div><br><div class="gmail_quote"><div dir="ltr" class="gmail_attr">On Tue, Mar 31, 2020 at 3:22 AM Shiva Stanford <<a href="mailto:shivastanford@gmail.com">shivastanford@gmail.com</a>> wrote:<br></div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left-width:1px;border-left-style:solid;border-left-color:rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div><div dir="auto">1. Draft proposals via gdoc. Final via PDF. </div><div dir="auto">2. I did not see any timeline requests from GSoC but spring quarter ends June 6 or so or maybe by a week more due to Coronavirus schedule delays. Summer begins then. I will look into it some more in the morning and see what I can add to timelines.</div><div dir="auto"><br></div><div dir="auto">Thanks. </div></div><div><br><div class="gmail_quote"><div dir="ltr" class="gmail_attr">On Mon, Mar 30, 2020 at 11:43 PM Johannes Doerfert <<a href="mailto:johannesdoerfert@gmail.com" target="_blank">johannesdoerfert@gmail.com</a>> wrote:<br></div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left-width:1px;border-left-style:solid;border-left-color:rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><br>
On 3/30/20 9:28 PM, Shiva Stanford wrote:<br>
 > Hi Johannes:<br>
 ><br>
 > 1. Attached is the submitted PDF.<br>
<br>
I thought they make you submit via gdoc and I also thought they wanted a<br>
timeline and had other requirements. Please verify this so it's not a<br>
problem (I base this on the proposals I've seen this year and not on the<br>
information actually provided by GSoC).<br>
<br>
<br>
 > 2. I have a notes section where I state: I am still unsure of the GPU<br>
 > extension I proposed as I dont know how LLVM plays into the GPU cross <br>
over<br>
 > space like how nvcc (Nvidia's compiler integrates gcc and PTX) does.<br>
<br>
You can use clang as "host compiler". As mentioned before, there is<br>
clang-cuda and OpenMP offloading also generates PTX for the GPU code.<br>
<br>
<br>
 > I dont know if there is a chance that function graphs in the CPU+GPU<br>
 > name spaces are seamless/continupus within nvcc or if nvcc is just a<br>
 > wrapper that invokes gcc on the cpu sources and ptx on the gpu<br>
 > sources.<br>
<br>
Something like that as far as I know.<br>
<br>
<br>
 > So what I have said is  - if there is time to investigate we could<br>
 > look at this. But I am not sure I am even framing the problem<br>
 > statement correctly at this point.<br>
<br>
As I said, I'd be very happy for you to also work on GPU related things,<br>
what exactly can be defined over the next weeks.<br>
<br>
GPU offloading is by nature inter-procedural (take CUDA kernels) so<br>
creating the infrastructure to alter the granularity of kernels<br>
(when/where to fuse/split them) could be a task. For this it is fairly<br>
important (as far as I know now) to predict the register usage<br>
accurately. Using learning here might be interesting as well.<br>
<br>
As you mention in the pdf, one can also split the index space to balance<br>
computation. When we implement something like `pragma omp loop` we can<br>
also balance computations across multiple GPUs as long as we get the<br>
data movement right.<br>
<br>
<br>
 > 3. I have added a tentative tasks section and made a note that the<br>
 > project is open ended and things are quite fluid and may change<br>
 > significantly.<br>
<br>
That is good. This is a moving target and open ended task, I expect<br>
things to be determined more clearly as we go and based on the data we<br>
gather.<br>
<br>
Cheers,<br>
   Johannes<br>
<br>
<br>
 > Cheers Shiva<br>
 ><br>
 ><br>
 > On Mon, Mar 30, 2020 at 6:52 PM Johannes Doerfert <<br>
 > <a href="mailto:johannesdoerfert@gmail.com" target="_blank">johannesdoerfert@gmail.com</a>> wrote:<br>
 ><br>
 >> On 3/30/20 8:07 PM, Shiva Stanford wrote:<br>
 >>  > 1. Thanks for the clarifications. I will stick to<br>
 >>  > non-containerized OS X for now.<br>
 >><br>
 >> Sounds good. As long as you can build it and run lit and llvm-test<br>
 >> suite tests :)<br>
 >><br>
 >><br>
 >>  > 2. As an aside, I did try to build a Debian docker container by<br>
 >>  > git<br>
 >> cloning<br>
 >>  > into it and using the Dockerfile in LLVM/utils/docker as a<br>
 >>  > starting<br>
 >> point:<br>
 >>  >  - some changes needed to updated packages (GCC in particular<br>
 >>  >  needs to<br>
 >> be<br>
 >>  > latest) and the Debian image (Debian 9 instead of Debian 8) pretty<br>
 >>  > much sets up the docker container well. But for some reason, the<br>
 >>  > Ninja build tool within the CMake Generator fails. I am looking<br>
 >>  > into it. Maybe I can produce a working docker workflow for others<br>
 >>  > who want to build and work with LLVM in a container environment.<br>
 >><br>
 >> Feel free to propose a fix but I'm the wrong one to talk to ;)<br>
 >><br>
 >><br>
 >>  > 3. I have submitted the final proposal today to GSoC 2020 today<br>
 >>  > after incorporating some comments and thoughts. When you all get a<br>
 >>  > chance to review, let me know your thoughts.<br>
 >><br>
 >> Good. Can you share the google docs with me<br>
 >> (<a href="mailto:johannesdoerfert@gmail.com" target="_blank">johannesdoerfert@gmail.com</a>)? [Or did you and I misplaced the link?<br>
 >> In that case send it again ;)]<br>
 >><br>
 >><br>
 >>  > 4. On GPU extension, my thoughts were around what an integrated<br>
 >>  > compiler like Nvidia's nvcc (GCC for CPU + PTX for GPU) does when<br>
 >>  > GCC is<br>
 >> substituted<br>
 >>  > with LLVM and if that arrangement can be optimized for ML passes.<br>
 >>  > But I am beginning to think that structuring this problem well and<br>
 >>  > doing meaningful work over the summer might be a bit difficult.<br>
 >><br>
 >> As far as I know, neither GCC nor Clang will behave much differently<br>
 >> if they are used by nvcc than in their standalone mode.<br>
 >><br>
 >> Having an "ML-mode" is probably a generic thing to look at. Though,<br>
 >> the "high-level" optimizations are not necessarily performed in<br>
 >> LLVM-IR.<br>
 >><br>
 >><br>
 >>  > As mentors, do you have any thoughts on how LLVM might be<br>
 >>  > integrated into a joint CPU-GPU compiler by the likes of Nvidia,<br>
 >>  > Apple etc.?<br>
 >><br>
 >> I'm unsure what you ask exactly. Clang can be used in CPU-GPU<br>
 >> compilation via Cuda, OpenCL, OpenMP offload, Sycl, ... is this it?<br>
 >> I'm personally mostly interested in generic optimizations in this<br>
 >> space but actually quite interested. Some ideas: - transfer latency<br>
 >> hiding (another GSoC project), - kernel granularity optimizations<br>
 >> (not worked being worked on yet but requires some infrastructe<br>
 >> changes that are as of now still in the making), - data "location"<br>
 >> tracking so we can "move" computation to the right device, e.g., for<br>
 >> really dependence free loops like `pragma omp loop`<br>
 >><br>
 >> I can list more things but I'm unsure this is the direction you were<br>
 >> thinking.<br>
 >><br>
 >> Cheers, Johannes<br>
 >><br>
 >>  > Best Shiva<br>
 >>  ><br>
 >>  ><br>
 >>  ><br>
 >>  > On Mon, Mar 30, 2020 at 5:30 PM Johannes Doerfert <<br>
 >>  > <a href="mailto:johannesdoerfert@gmail.com" target="_blank">johannesdoerfert@gmail.com</a>> wrote:<br>
 >>  ><br>
 >>  >><br>
 >>  >> On 3/27/20 3:46 PM, Shiva Stanford wrote:<br>
 >>  >>> Hi Johannes - great we are engaging on this.<br>
 >>  >>><br>
 >>  >>> Some responses now and some later.<br>
 >>  >>><br>
 >>  >>> 1. When you say setup LLVM dev environment +. clang + tools etc,<br>
 >>  >>> do<br>
 >> you<br>
 >>  >>> mean setup LLVM compiler code from the repo and build it<br>
 >>  >>> locally?<br>
 >> If so,<br>
 >>  >>> yes, this is all done from my end - that is, I have built all<br>
 >>  >>> this<br>
 >> on my<br>
 >>  >>> machine and compiled and run a couple of function passes. I have<br>
 >> look at<br>
 >>  >>> some LLVM emits from clang tools but I will familiarize more. I<br>
 >>  >>> have<br>
 >>  >> added<br>
 >>  >>> some small code segments, modified CMAKE Lists and re-built code<br>
 >>  >>> to<br>
 >> get a<br>
 >>  >>> feel for the packaging  structure. Btw, is there a version of<br>
 >>  >>> Basel<br>
 >> build<br>
 >>  >>> for this? Right now, I am using OS X as the SDK as Apple is the<br>
 >>  >>> one<br>
 >> that<br>
 >>  >>> has adopted LLVM the most. But I can switch to Linux containers<br>
 >>  >>> to completely wall off the LLVM build against any OS X system<br>
 >>  >>> builds to prevent path obfuscation and truly have a separate<br>
 >>  >>> address space. Is<br>
 >>  >> there<br>
 >>  >>> a preferable environment? In any case, I am thinking of<br>
 >>  >>> containerizing<br>
 >>  >> the<br>
 >>  >>> build, so OS X system paths don't interfere with include paths -<br>
 >> have you<br>
 >>  >>> received feedback from other developers on whether the include<br>
 >>  >>> paths interfere with OS X LLVM system build?<br>
 >>  >><br>
 >>  >><br>
 >>  >> Setup sounds good.<br>
 >>  >><br>
 >>  >> I have never used OS X but people do and I would expect it to be<br>
 >>  >> OK.<br>
 >>  >><br>
 >>  >> I don't think you need to worry about this right now.<br>
 >>  >><br>
 >>  >><br>
 >>  >>> 2. The attributor pass refactoring gives some specific direction<br>
 >>  >>> as a startup project - so that's great. Let me study this pass<br>
 >>  >>> and I<br>
 >> will get<br>
 >>  >>> back to you with more questions.<br>
 >>  >><br>
 >>  >> Sure.<br>
 >>  >><br>
 >>  >><br>
 >>  >>> 3. Yes, I will stick to the style guide (Baaaah...Stanford is<br>
 >>  >>> strict<br>
 >> on<br>
 >>  >>> code styling and so are you guys :)) for sure.<br>
 >>  >><br>
 >>  >> For better or worse.<br>
 >>  >><br>
 >>  >><br>
 >>  >> Cheers,<br>
 >>  >><br>
 >>  >>    Johannes<br>
 >>  >><br>
 >>  >><br>
 >>  >><br>
 >>  >>> On Thu, Mar 26, 2020 at 9:42 AM Johannes Doerfert <<br>
 >>  >>> <a href="mailto:johannesdoerfert@gmail.com" target="_blank">johannesdoerfert@gmail.com</a>> wrote:<br>
 >>  >>><br>
 >>  >>>> Hi Shiva,<br>
 >>  >>>><br>
 >>  >>>> apologies for the delayed response.<br>
 >>  >>>><br>
 >>  >>>> On 3/24/20 4:13 AM, Shiva Stanford via llvm-dev wrote:<br>
 >>  >>>>   > I am a grad CS student at Stanford and wanted to engage<br>
 >>  >>>>   > with EJ<br>
 >>  >> Park,<br>
 >>  >>>>   > Giorgis Georgakoudis, Johannes Doerfert to further develop<br>
 >>  >>>>   > the<br>
 >>  >> Machine<br>
 >>  >>>>   > Learning and Compiler Optimization concept.<br>
 >>  >>>><br>
 >>  >>>> Cool!<br>
 >>  >>>><br>
 >>  >>>><br>
 >>  >>>>   > My background is in machine learning, cluster computing,<br>
 >> distributed<br>
 >>  >>>>   > systems etc. I am a good C/C++ developer and have a strong<br>
 >>  >> background in<br>
 >>  >>>>   > algorithms and data structure.<br>
 >>  >>>><br>
 >>  >>>> Sounds good.<br>
 >>  >>>><br>
 >>  >>>><br>
 >>  >>>>   > I am also taking an advanced compiler course this quarter<br>
 >>  >>>>   > at<br>
 >>  >>>> Stanford. So I<br>
 >>  >>>>   > would be studying several of these topics anyways - so I<br>
 >>  >>>>   > thought<br>
 >> I<br>
 >>  >>>> might as<br>
 >>  >>>>   > well co-engage on the LLVM compiler infra project.<br>
 >>  >>>><br>
 >>  >>>> Agreed ;)<br>
 >>  >>>><br>
 >>  >>>><br>
 >>  >>>>   > I am currently studying the background information on SCC<br>
 >>  >>>>   > Call<br>
 >>  >> Graphs,<br>
 >>  >>>>   > Dominator Trees and other Global and inter-procedural<br>
 >>  >>>>   > analysis to<br>
 >>  >> lay<br>
 >>  >>>> some<br>
 >>  >>>>   > ground work on how to tackle this optimization pass using<br>
 >>  >>>>   > ML<br>
 >> models.<br>
 >>  >>>> I have<br>
 >>  >>>>   > run a couple of all program function passes and visualized<br>
 >>  >>>>   > call<br>
 >>  >> graphs<br>
 >>  >>>> to<br>
 >>  >>>>   > get familiarized with the LLVM optimization pass setup. I<br>
 >>  >>>>   > have<br>
 >> also<br>
 >>  >>>> setup<br>
 >>  >>>>   > and learnt the use of GDB to debug function pass code.<br>
 >>  >>>><br>
 >>  >>>> Very nice.<br>
 >>  >>>><br>
 >>  >>>><br>
 >>  >>>>   > I have submitted the ML and Compiler Optimization proposal<br>
 >>  >>>>   > to<br>
 >> GSOC<br>
 >>  >>>> 2020. I<br>
 >>  >>>>   > have added an additional feature to enhance the ML<br>
 >>  >>>>   > optimization<br>
 >> to<br>
 >>  >>>> include<br>
 >>  >>>>   > crossover code to GPU and investigate how the function call<br>
 >> graphs<br>
 >>  >> can<br>
 >>  >>>> be<br>
 >>  >>>>   > visualized as SCCs across CPU and GPU implementations. If<br>
 >>  >>>>   > the<br>
 >>  >>>> extension to<br>
 >>  >>>>   > GPU is too much for a summer project, potentially we can<br>
 >>  >>>>   > focus on developing a framework for studying SCCs across a<br>
 >>  >>>>   > unified CPU,<br>
 >> GPU<br>
 >>  >> setup<br>
 >>  >>>>   > and leave the coding, if feasible, to next Summer. All<br>
 >> preliminary<br>
 >>  >>>> ideas.<br>
 >>  >>>><br>
 >>  >>>> I haven't looked at the proposals yet (I think we can only<br>
 >>  >>>> after the deadline). TBH, I'm not sure I fully understand your<br>
 >>  >>>> extension. Also, full disclosure, the project is pretty<br>
 >>  >>>> open-ended from my side at<br>
 >> least.<br>
 >>  >>>> I do not necessarily believe we (=llvm) is ready for a ML<br>
 >>  >>>> driven<br>
 >> pass or<br>
 >>  >>>> even inference in practice. What I want is to explore the use<br>
 >>  >>>> of ML<br>
 >> to<br>
 >>  >>>> improve the code we have, especially heuristics. We build<br>
 >>  >>>> analysis<br>
 >> and<br>
 >>  >>>> transformations but it is hard to combine them in a way that<br>
 >>  >>>> balances compile-time, code-size, and performance.<br>
 >>  >>>><br>
 >>  >>>> Some high-level statements that might help to put my view into<br>
 >>  >>>> perspective:<br>
 >>  >>>><br>
 >>  >>>> I want to use ML to identify patterns and code features that we<br>
 >>  >>>> can check for using common techniques but when we base our<br>
 >>  >>>> decision<br>
 >> making<br>
 >>  >>>> on these patterns or features we achieve better compile-time,<br>
 >> code-size,<br>
 >>  >>>> and/or performance.  I want to use ML to identify shortcomings<br>
 >>  >>>> in our existing heuristics, e.g. transformation cut-off values<br>
 >>  >>>> or pass schedules. This could also mean to identify alternative<br>
 >>  >>>> (combination of) values that perform substantially better (on<br>
 >>  >>>> some inputs).<br>
 >>  >>>><br>
 >>  >>>><br>
 >>  >>>>   > Not sure how to proceed from here. Hence my email to this<br>
 >>  >>>>   > list.<br>
 >>  >>>> Please let<br>
 >>  >>>>   > me know.<br>
 >>  >>>><br>
 >>  >>>> The email to the list was a great first step. The next one<br>
 >>  >>>> usually<br>
 >> is to<br>
 >>  >>>> setup an LLVM development and testing environment, thus LLVM +<br>
 >>  >>>> Clang<br>
 >> +<br>
 >>  >>>> LLVM-Test Suite that you can use. It is also advised to work on<br>
 >>  >>>> a<br>
 >> small<br>
 >>  >>>> task before the GSoC to get used to the LLVM development.<br>
 >>  >>>><br>
 >>  >>>> I don't have a really small ML "coding" task handy right now<br>
 >>  >>>> but the project is more about experiments anyway. To get some<br>
 >>  >>>> LLVM<br>
 >> development<br>
 >>  >>>> experience we can just take a small task in the IPO Attributor<br>
 >>  >>>> pass.<br>
 >>  >>>><br>
 >>  >>>> One thing we need and we don't have is data. The Attributor is<br>
 >>  >>>> a fixpoint iteration framework so the number of iterations is<br>
 >>  >>>> pretty integral part. We have a statistics counter to determine<br>
 >>  >>>> if the<br>
 >> number<br>
 >>  >>>> required was higher than the given threshold but not one to<br>
 >>  >>>> determine the maximum iteration count required during<br>
 >>  >>>> compilation. It would be great if you could add that, thus a<br>
 >>  >>>> statistics counter that shows how many iterations where<br>
 >>  >>>> required until a fixpoint was found across all invocations of<br>
 >>  >>>> the Attributor. Does this make sense? Let me know what you<br>
 >>  >>>> think and feel free to ask questions via email or on IRC.<br>
 >>  >>>><br>
 >>  >>>> Cheers, Johannes<br>
 >>  >>>><br>
 >>  >>>> P.S. Check out the coding style guide and the how to contribute<br>
 >> guide!<br>
 >>  >>>><br>
 >>  >>>><br>
 >>  >>>>   > Thank you Shiva Badruswamy <a href="mailto:shivastanford@gmail.com" target="_blank">shivastanford@gmail.com</a><br>
 >>  >>>>   ><br>
 >>  >>>>   ><br>
 >>  >>>>   > _______________________________________________ LLVM<br>
 >>  >>>>   > Developers mailing list <a href="mailto:llvm-dev@lists.llvm.org" target="_blank">llvm-dev@lists.llvm.org</a><br>
 >>  >>>>   > <a href="https://lists.llvm.org/cgi-bin/mailman/listinfo/llvm-dev" rel="noreferrer" target="_blank">https://lists.llvm.org/cgi-bin/mailman/listinfo/llvm-dev</a><br>
 >>  >>>><br>
 >>  >>>><br>
 >>  >><br>
 >>  ><br>
 >><br>
 >><br>
 ><br>
<br>
</blockquote></div></div>
</blockquote></div>