PTOAS 降级至 LLVM 19 与 VPTO 分支适配

[mouliangyu]

概要

将 PTOAS 的唯一 LLVM/MLIR 依赖基线从 21.1.8 降级到 19.1.7，并切换到 vpto-dev/llvm-project:feature-vpto（验证提交 fa2fd1f75d742fec91ecf40d98c9c7961647ec42）。

这不是单纯修改依赖引用：PR 同步完成当前 PTOAS 源码对 LLVM 19 MLIR API、VMI one-to-N 转换、EmitC、Python bindings 和 VPTO LLVM emitter 的适配，并更新构建、CI、Docker、测试及开发文档。迁移后的源码只支持 LLVM 19，不维护 LLVM 19/21 双版本条件分支。

主要变更

• 将 CMake 版本门禁、README、中英文构建说明、Docker、CI、simulator CI、wheel workflow 和缓存标识统一切换到 LLVM 19 feature-vpto。
• 将 Python bindings 从 LLVM 21 nanobind 接口适配到 LLVM 19 pybind11 AddMLIRPython 接口，同时保留 ptoas.mlir 命名空间和统一 libPTOASCompiler.so runtime 边界。
• 将 VMIToVPTO 移植到 LLVM 19 独立的 OneToNTypeConversion 框架，覆盖函数签名、控制流、vreg/mask 展开、load/store、group-slot、iota、量化、归约和 tail lowering。
• 将 reduction tree 优化移出 one-to-N conversion：VMI lowering 先生成保守物理树，再由 vpto-combine-reductions 在 mask simplify、LICM 和 CSE 后统一恢复 LLVM 21 的 vc*/vcg* add、max、min 合并效果，并保留动态或不等价 mask 的保守路径。
• 适配 LLVM 19 的 bufferization、greedy rewrite、SCF-to-CF、memref stride/offset、Func argument、LLVM InlineAsm 和 calling-convention API。
• 为 LLVM 19 补充 PTOAS Func inliner interface，继续尊重 SIMT entry 的 no_inline 语义。
• 重构 PTO-to-EmitC adaptor 使用方式，并用保守 expression pass 避免 LLVM 19 FormExpressions 在合法 EmitC 上崩溃；相应测试验证展开后的临时值、地址计算和数据流。
• 修正 LLVM 19 EmitC materialization 边界：仅对 pipe op 的 GlobalTensor adaptor 保留具体 stride specialization，避免生成无法编译的跨模板 C-style cast；普通 TileBuf 和函数签名继续使用正式转换类型。
• 修复低精度 LLVM payload 与 GEP index vector 的类型边界：FP8 payload 保持 LLVM fixed vector，地址步长使用 LLVM 19 GEP 接受的 builtin integer vector。
• 修复 CMake 4 严格配置 smoke 的独立 Python 环境缺失 NumPy 依赖。
• 将依赖多错误累积顺序的 verifier 测试拆成单错误模块，避免 LLVM 19 首错即停导致覆盖不稳定。
• 审计全部 LLVM 19 测试适配：只允许必要的表示和调度差异；CFG、region、yield 和 terminator 保持有序检查，独立操作才使用 CHECK-DAG。
• 新增完整迁移说明 docs/designs/ptoas-llvm19-downgrade.md。

验证

• PTOASCompiler、PTOASPythonPackage、pto-test-opt、ptobc、pto-vfsimt-size-patcher-test 构建通过。
• 完整 lit：1,689 passed，1 unsupported，0 failed。
• CTest：50/50 passed。
• 原 LLVM 21 测试文本在当前 LLVM 19 编译器上的对照运行：97 个旧测试确定需要适配；唯一无须修改即可通过的已改测试已恢复原断言。
• Python import、PTO dialect 注册及 MLIR module 构造通过。
• ptobc encode/decode roundtrip 后由 PTOAS 重新解析通过。
• GitHub workflow YAML 解析通过。
• .codex/skills/build-ptoas-wsl quick validation 通过。
• git diff --check 通过。
• 使用 --cann-output-version=9.0.0 --pto-arch=a5 --pto-backend=vpto --emit-vpto-llvm-ir 导出 aicore_ld_st_dev 文本 LLVM IR，并由 CANN 9.0 Bisheng 成功编译为 dav-c310-vec ELF relocatable device object。

范围说明

本地已完成源码、完整 lit、Python、bytecode 和 device object smoke validation。Linux/macOS wheel 的实际 build/repair/install、static-PIC LLVM SDK profile，以及 simulator/NPU、PTO-Gym 和更广泛 TileLang runtime 验证仍由对应平台门禁执行。