SASS King

Reverse engineering di NVIDIA SASS da kernel controllati a audit di produzione.

Articolo 1 · Articolo 2 · Base di conoscenza · Libreria di pattern · Glossario istruzioni SM120 · Note di codifica · Inizia qui · Struttura del progetto · Capitoli tensor core · Contribuire

SASS King è un progetto sistematico di reverse engineering per NVIDIA SASS, il set di istruzioni nativo della GPU emesso nei binari CUDA compilati. Il progetto parte dall'hardware consumer Blackwell SM120 / SM120a e si espande nel tempo verso una libreria completa di ISA e pattern multi-architettura.

L'obiettivo è pratico: aiutare un ingegnere di kernel ad aprire un dump SASS, riconoscere pattern del compilatore, identificare strutture rilevanti per le prestazioni e collegare il binario alle decisioni di ottimizzazione a livello di sorgente.

Il progetto ha completato la libreria di pattern iniziale della Fase 3: 29 firme SASS riutilizzabili sono ora formalizzate in patterns/, con knowledge/FINDINGS.md mantenuto come traccia completa delle evidenze. Il prossimo passo importante è la Fase 4: applicare questi pattern a kernel di produzione reali.

Navigazione rapida

Se vuoi...	Inizia qui	Poi leggi
Capire il progetto in 10 minuti	docs/README.md	docs/START_HERE.md, poi docs/PROJECT_STRUCTURE.md
Riprodurre le evidenze	corpus/README.md	un capitolo conclusion*.md, poi il suo dump .sass
Trovare la fonte di verità	knowledge/FINDINGS.md	knowledge/SASS_INSTRUCTIONS_SM120.md, knowledge/encoding/README.md
Riconoscere un pattern in un nuovo dump	patterns/README.md	la pagina patterns/NN-*.md corrispondente
Iniziare un audit di produzione	production/README.md	pagine PATTERN-NN corrispondenti e prove sorgente
Contribuire con una correzione o un dump	CONTRIBUTING.md	docs/START_HERE.md

Il repository è organizzato come una pipeline di evidenze:

corpus/      kernel controllati e prove SASS grezze
knowledge/   risultati a livello di progetto, note sulle istruzioni e note di codifica
patterns/    firme di audit riutilizzabili della Fase 3
production/  audit su kernel reali della Fase 4

Perché esiste

L'ultimo lavoro pubblico di reverse engineering SASS ampio e paragonabile per spirito è stato Jia et al. su Volta e Turing nel 2018. Ampere, Hopper e Blackwell hanno cambiato sostanzialmente il mix di istruzioni: percorsi di copia asincrona, famiglie di tensor core, istruzioni di load/store matriciale, forme MMA sparse e scalate, e nuovi flussi di registri uniformi.

SASS King colma questa lacuna combinando micro-kernel controllati, lettura SASS grezza, sonde runtime e audit di kernel di produzione.

Stato attuale

Area	Stato	Dove
Kernel didattici SM120	Completati attraverso i kernel 01-12	corpus/basics/01_vector_add/ a corpus/math_and_spills/12_register_spill/
Studi sui tensor core	Completati attraverso il Kernel 25	corpus/tensor_cores/
Risultati globali	Fonte di verità attiva	knowledge/FINDINGS.md
Glossario istruzioni SM120	Attivo, basato su evidenze	knowledge/SASS_INSTRUCTIONS_SM120.md
Piloti di codifica	Avviati con LDSM, STSM, QMMA	knowledge/encoding/
Convalida incrociata denvdis	Primo passaggio completato; rimangono lacune nei codici di controllo più profondi	knowledge/DENVDIS_INTEGRATION.md
Libreria di pattern	Libreria iniziale Fase 3 completata	patterns/
Audit di produzione	Prossima fase	production/

Risultato della Fase 3

La libreria formale di pattern è il principale output della Fase 3. Trasforma le evidenze locali dei capitoli in firme di audit riutilizzabili, in modo che un audit possa citare un pattern con nome invece di riscrivere ogni volta l'intera traccia di ricerca.

La Fase 3 è considerata completa perché:

• le strutture ripetute trovate nei capitoli 01-25 sono state promosse in 29 pagine di pattern con nome;
• ogni pattern ha una spiegazione in inglese semplice, firma SASS, varianti, anti-pattern, lacune aperte e livello di confidenza;
• i tag delle affermazioni rimangono ancorati alle evidenze sorgente in knowledge/FINDINGS.md;
• la navigazione orientata all'audit ora parte da patterns/README.md;
• gli elementi irrisolti vengono esplicitamente portati avanti come lacune anziché essere nascosti all'interno del testo del pattern.

Famiglia di pattern	Esempi	Dove
Calcolo tensor core	Catene di accumulatori HMMA, QMMA, OMMA; metadati sparsi; frammenti stretti	patterns/02-* a patterns/04-*, patterns/10-*, patterns/21-*
Memoria matriciale ed epiloghi	LDSM, STSM, pipeline di copia asincrona, epiloghi di riduzione REDG	patterns/05-*, patterns/06-*, patterns/07-*, patterns/28-*
Flusso di controllo	divergenza/riconvergenza, back-edge di loop, uscite predicate, cold trap, CALL locali	patterns/08-*, patterns/14-*, patterns/16-*, patterns/26-*, patterns/29-*
Memoria e registri	memoria globale vettorizzata, spill, staging in memoria condivisa, descrittori, flusso di registri uniformi	patterns/09-*, patterns/11-*, patterns/17-*, patterns/19-*, patterns/20-*
Aritmetica e scheduling	fusione FFMA, costanti, percorsi lenti MUFU, scoreboard, riciclo lifetime	patterns/12-*, patterns/18-*, patterns/22-*, patterns/23-*, patterns/24-*
Collettivi warp	riduzioni warp, shuffle/vote/match/sync primitive	patterns/01-*, patterns/25-*

Ogni pagina di pattern include:

• significato in inglese semplice;
• firma SASS;
• varianti osservate;
• limiti di interpretazione;
• anti-pattern;
• lacune aperte;
• livello di confidenza.

Usa patterns/README.md come indice orientato all'audit. Usa knowledge/FINDINGS.md quando hai bisogno del contesto di ricerca più lungo dietro un pattern.

La Fase 3 non sostiene che ogni comportamento di NVIDIA SASS sia decodificato. Stabilisce un livello di pattern SM120 / SM120a riutilizzabile, sufficientemente buono per iniziare audit manuali di produzione. La decodifica del layout runtime, il posizionamento completo dei bit dei codici di controllo, la reportistica cubin automatizzata e la riproduzione cross-architettura rimangono lavoro futuro.

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