cuda-debugging — скилл для Claude Code: отладка CUDA-ядер
Ведёт агента по отладке CUDA: cuda-gdb, Compute Sanitizer, дампы GPU и разбор ошибок 700/702. Пригодится, когда ядро падает или даёт неверный результат.
npx skills add mohitmishra786/low-level-dev-skills --skill cuda-debugging -a claude-codeЧто делает cuda-debugging
Скилл описывает порядок действий при отладке CUDA-программ. Сборка для отладки идёт через nvcc -G -g -O0, а для сантайзеров хватает -lineinfo -g -O2 — без -G cuda-gdb не встанет на точку останова в ядре, это первое, на чём спотыкаются.
Дальше идут автоматические проверки: compute-sanitizer --tool memcheck ловит выход за границы и утечки, racecheck — гонки в shared и global памяти, initcheck — чтение неинициализированной памяти, synccheck — потерянные __syncthreads. Для интерактивной сессии есть cuda-gdb: info cuda kernels, cuda thread (0,0,0), пошаговое выполнение внутри ядра. Отдельный раздел — device-side printf с оговоркой про размер буфера и cudaDeviceSynchronize().
Есть таблица кодов ошибок: 700 cudaErrorIllegalAddress, 701 cudaErrorLaunchOutOfResources, 702 cudaErrorLaunchTimeout, 719 cudaErrorLaunchFailure. Плюс разбор core dump через CUDA_ENABLE_COREDUMP_ON_EXCEPTION и дерево решений «падает или врёт». В конце — заметки про CUDA_VISIBLE_DEVICES и MIG.
Какие задачи решает
- поймать выход за границы глобальной памяти в ядре
- разобраться с ошибкой 700 или 702 при запуске
- найти гонку между варпами в shared памяти
- пройти по коду ядра в cuda-gdb построчно
- прочитать GPU core dump после падения
Примеры запросов агенту
- Собери проект с
-G -g -O0и прогониcompute-sanitizer --tool memcheck, покажи, где выход за границы - Ядро падает с ошибкой 700, помоги разобраться через cuda-gdb
- Прогони
racecheckиsynccheckпо этому ядру и объясни отчёт
Как установить cuda-debugging
1Через Skills CLI (Vercel)
npx skills add mohitmishra786/low-level-dev-skills --skill cuda-debugging -a claude-code2Вручную: положить файлы
~/.claude/skills/cuda-debugging/SKILL.mdПапка скилла целиком; для одного проекта — .claude/skills/cuda-debugging/
1Через Skills CLI (Vercel)
npx skills add mohitmishra786/low-level-dev-skills --skill cuda-debugging -a codex2Вручную: положить файлы
.agents/skills/cuda-debugging/SKILL.mdДля всех проектов — ~/.agents/skills/
1Через Skills CLI (Vercel)
npx skills add mohitmishra786/low-level-dev-skills --skill cuda-debugging -a cursor2Вручную: положить файлы
.cursor/skills/cuda-debugging/SKILL.mdCursor читает и .agents/skills/, и .claude/skills/
1GitHub CLI
gh skill install mohitmishra786/low-level-dev-skills cuda-debugging2Вручную: положить файлы
.github/skills/cuda-debugging/SKILL.md1Через Skills CLI (Vercel)
npx skills add mohitmishra786/low-level-dev-skills --skill cuda-debugging -a gemini-cli2Командой платформы
gemini skills install https://github.com/mohitmishra786/low-level-dev-skills --path skills/gpu/cuda-debuggingВручную: положить файлы
.devin/skills/cuda-debugging/SKILL.mdСтарый путь .windsurf/skills/ тоже читается
Через Skills CLI (Vercel)
npx skills add mohitmishra786/low-level-dev-skills --skill cuda-debugging -a opencodeClaude.ai
Упакуйте папку в zip и загрузите в Settings → Capabilities → Skills
По шагам, с командами для каждой платформы: Как установить скилл в Claude Code: пять способов
Вопросы о cuda-debugging
Как установить cuda-debugging в Claude?
Выполни npx skills add mohitmishra786/low-level-dev-skills --skill cuda-debugging -a claude-code. После этого файл скилла лежит в ~/.claude/skills/cuda-debugging/SKILL.md.
Что делает cuda-debugging?
Задаёт агенту порядок отладки CUDA: сборка с -G, прогон Compute Sanitizer, сессия в cuda-gdb, разбор device printf, кодов ошибок и core dump.
Какие инструменты нужны для работы скилла?
cuda-gdb и NVIDIA Compute Sanitizer. Для пошаговой отладки ядро надо собрать с флагом -G, иначе точка останова в ядре не сработает.
Исходный текст
SKILL.md · MIT
---
name: cuda-debugging
description: CUDA debugging skill for GPU program correctness. Use when debugging with cuda-gdb, running NVIDIA Compute Sanitizer memcheck/racecheck, analyzing GPU core dumps, or interpreting CUDA error codes 700/702. Activates on queries about cuda-gdb, compute-sanitizer, illegal memory access, launch timeout, or device printf.
---
# CUDA Debugging
## Purpose
Guide agents through debugging CUDA programs with cuda-gdb for interactive GPU thread inspection, NVIDIA Compute Sanitizer for automated memory and race detection, GPU core dump analysis, device-side `printf`, and triaging common CUDA runtime error codes.
## When to Use
- `cudaErrorIllegalAddress` (700) or segmentation fault on device
- Intermittent correctness failures in multi-threaded GPU code
- Debugging race conditions between warps or between host and device
- Stepping through kernel code line-by-line with cuda-gdb
- Validating uninitialized memory reads with initcheck
- Kernel hang or `cudaErrorLaunchTimeout` (702)
## Workflow
### 1. Build for debugging
```bash
# Debug build — disables optimizations, enables device debug
nvcc -G -g -O0 -arch=sm_80 -o app_debug main.cu
# Sanitizer-friendly build (lineinfo helps reports)
nvcc -lineinfo -g -O2 -arch=sm_80 -o app_san main.cu
```
`-G` is required for cuda-gdb source-level stepping. Sanitizers work with optimized builds but `-G` gives clearer line numbers.
### 2. Compute Sanitizer — automated checks
```bash
# Memory errors (OOB, misaligned, leak)
compute-sanitizer --tool memcheck ./app_san
# Shared memory and global memory races
compute-sanitizer --tool racecheck ./app_san
# Uninitialized memory reads
compute-sanitizer --tool initcheck ./app_san
# Synchronization errors (missing __syncthreads)
compute-sanitizer --tool synccheck ./app_san
# Verbose with source correlation
compute-sanitizer --tool memcheck --show-reachable=yes --log-file san.log ./app_san
```
Typical memcheck output:
```
======== Invalid __global__ write of size 4
======== at 0x1a0 in vector_add(vector_add.cu:12)
======== by thread (0,0,0) in block (0,0,0)
======== Address 0x7f... is out of bounds
```
### 3. cuda-gdb interactive session
```bash
# Launch under cuda-gdb
cuda-gdb ./app_debug
# Or attach to running process
cuda-gdb -p <pid>
```
Essential commands:
```gdb
# Break at kernel entry
(cuda-gdb) break vector_add
(cuda-gdb) run
# Focus on GPU threads
(cuda-gdb) info cuda kernels
(cuda-gdb) cuda kernel 0
(cuda-gdb) cuda thread (0,0,0) # block (x,y,z), thread (x,y,z)
# Inspect device memory
(cuda-gdb) print data[i]
(cuda-gdb) x/10f d_ptr
# Step in kernel
(cuda-gdb) cuda step
(cuda-gdb) cuda next
# All threads in block
(cuda-gdb) info cuda threads
(cuda-gdb) cuda thread (0,0,5)
```
### 4. Device printf
```c
__global__ void debug_kernel(float *data, int n) {
int i = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x;
if (i < n) {
if (i < 5) // limit output
printf("thread %d: data[%d] = %f\n", i, i, data[i]);
data[i] *= 2.0f;
}
}
```
```bash
# Buffer size for printf (default may truncate)
cuda-gdb) set cuda printf_buffer_size 16777216
```
Flush with `cudaDeviceSynchronize()` before checking output. Excessive printf from all threads will overwhelm the buffer.
### 5. Error code triage
| Code | Name | Common cause |
|------|------|--------------|
| 700 | `cudaErrorIllegalAddress` | OOB access, use-after-free, bad pointer |
| 701 | `cudaErrorLaunchOutOfResources` | Too much shared mem or registers per block |
| 702 | `cudaErrorLaunchTimeout` | Infinite loop, TDR watchdog (Windows/default Linux) |
| 719 | `cudaErrorLaunchFailure` | Assert in kernel, stack overflow |
```c
// Always check after launch
kernel<<<grid, block>>>(args);
cudaError_t err = cudaGetLastError();
if (err != cudaSuccess)
fprintf(stderr, "launch: %s\n", cudaGetErrorString(err));
cudaDeviceSynchronize();
err = cudaGetLastError();
if (err != cudaSuccess)
fprintf(stderr, "exec: %s\n", cudaGetErrorString(err));
```
### 6. GPU core dumps
```bash
# Enable coredump (driver 450+)
export CUDA_ENABLE_COREDUMP_ON_EXCEPTION=1
export CUDA_COREDUMP_FILE=/tmp/cuda_coredump_%h.%p
./app_san # crash generates dump
# Analyze with cuda-gdb
cuda-gdb ./app_san /tmp/cuda_coredump_hostname.pid
(cuda-gdb) cuda coredump load /tmp/cuda_coredump_hostname.pid
(cuda-gdb) bt
(cuda-gdb) info cuda kernels
```
### 7. Debugging decision tree
```
Crash or wrong results?
├── Consistent wrong values → logic bug; use printf or cuda-gdb
├── Intermittent / depends on size → OOB or race
│ ├── compute-sanitizer --tool memcheck
│ └── compute-sanitizer --tool racecheck
├── Hang / timeout 702 → infinite loop or barrier mismatch
│ └── synccheck; audit __syncthreads paths
└── Works in debug (-G), fails in release → uninitialized mem or race
└── initcheck + racecheck on release build
```
### 8. Multi-GPU and MIG notes
```bash
# Isolate GPU
CUDA_VISIBLE_DEVICES=0 compute-sanitizer --tool memcheck ./app
# MIG instances appear as separate devices
nvidia-smi -L
```
## Common Problems
| Symptom | Cause | Fix |
|---------|-------|-----|
| cuda-gdb can't break in kernel | Built without `-G` | Rebuild with `nvcc -G -g -O0` |
| Sanitizer reports no errors but crash persists | Async error delayed | Add `cudaDeviceSynchronize()` after kernel |
| `printf` shows nothing | Buffer full or no sync | Limit prints; increase buffer; sync |
| racecheck false positive on atomics | Non-atomic RMW | Use `atomicAdd`/`atomicCAS` |
| Attach fails | Process not in CUDA context | Break after first `cudaMalloc` |
| TDR timeout on Windows | Long-running kernel | Split kernel; `cudaDeviceSetLimit` or regedit TDR |
## Related Skills
- `skills/gpu/cuda` — kernel patterns, memory hierarchy, launch config
- `skills/gpu/cuda-profiling` — performance after correctness is verified
- `skills/gpu/gpu-memory-model` — understanding races and coalescing
- `skills/debuggers/gdb` — host-side GDB commands shared with cuda-gdb
- `skills/runtimes/sanitizers` — ASan/TSan concepts for host code
- `skills/kernel/kernel-debugging` — kgdb/kprobes for driver-level issues
© mohitmishra786 · MIT · mohitmishra786/low-level-dev-skills