BitwiseNot

experimental/math/bitwise_not 是 BitwiseNot 的原生 AscendC 实现，对输入张量逐元素求 BitwiseNot（out = ~self），OpType 为 BitwiseNot，对外提供两段式接口 aclnnBitwiseNot，目标芯片 Ascend910B。

产品支持情况

产品	是否支持
Atlas A2系列产品（Ascend910B）	√

本算子为 experimental/math 投放区的 Ascend910B 原生 AscendC 贡献实现，当前仅支持 Ascend910B。

功能说明

• 算子功能：对输入张量 self 逐元素求 BitwiseNot（out = ~self），按 dtype 分两条语义分支：

  dtype 分支	语义	公式	示例
  整型（INT8 / INT16 / INT32 / INT64 / UINT8）	按位非（按位补码）	out = ~self（有符号等价 -self - 1）	~0=-1、~(-128)=127（int8）、~0=255、~255=0（uint8）
  BOOL	逻辑非（结果规整为 0/1，非裸位翻转）	out = (self == 0) ? 1 : 0	~true=false、~false=true（0↔1）

• 对标框架：torch.bitwise_not(input) / ~input / numpy.invert。

• 精度：整数/逻辑算子，结果与参考实现（numpy.invert）按位精确逐元素相等（atol = 0，rtol = 0）。

• 原型信息：

  项	值
  算子类型（OpType）	BitwiseNot
  aclnn API 名称	aclnnBitwiseNot（两段式入口）
  核函数名（opFile.value）	bitwise_not
  输入	x：ND tensor，支持 0D~8D，dtype ∈ {int8, int16, int32, int64, uint8, bool}
  输出	y：ND tensor，dtype 与 shape 均与 x 相同

参数说明

参数名	输入/输出	数据类型	数据格式	描述
x (self)	输入	int8 / int16 / int32 / int64 / uint8 / bool	ND	待按位/逻辑取反的输入张量
y (out)	输出	int8 / int16 / int32 / int64 / uint8 / bool	ND	取反结果；shape 与 dtype 须与 x 一致

约束：

• shape：out.shape 必须与 self.shape 完全相同（逐元素，无 broadcast）；维度数 ≤ 8。
• 数据类型：self.dtype 必须与 out.dtype 一致（无类型提升）。UINT16/UINT32/UINT64 不在本算子（Ascend910B）支持范围内。
• 格式：仅支持 ND 类公开格式，禁止私有格式。
• 空 Tensor：支持空 Tensor（element 数为 0），直接返回成功且 out 为空。
• 确定性：逐元素算子，天然确定性（同输入逐位可复现）。

约束说明

• 单 tensor 字节数上限：当前实现的 GM 偏移与长度计算使用 uint32，因此单个 tensor 的元素总字节数须 ≤ UINT32_MAX（4,294,967,295 字节，约 4 GB）；超大 tensor 暂不支持。换算到元素数：

  dtype（字节/元素）	元素数上限
  int8 / uint8 / bool（1 字节）	≤ ~42.9 亿
  int16（2 字节）	≤ ~21.4 亿
  int32（4 字节）	≤ ~10.7 亿
  int64（8 字节）	≤ ~5.37 亿

调用说明

调用方式	调用样例	说明
aclnn 两段式（eager）	examples/test_aclnn_bitwise_not.cpp	经 aclnnBitwiseNotGetWorkspaceSize / aclnnBitwiseNot 调用本算子（含 int32/int8/uint8/bool 四分支 CPU golden 自验 == numpy.invert）
图模式（GE IR）	examples/test_geir_bitwise_not.cpp	构造单算子图 BitwiseNot，经 GE Session AddGraph/RunGraph 调度

接口语义详见 docs/aclnnBitwiseNot.md。

编译部署

编译运行前，请参考《CANN软件安装指南》完成开发运行环境部署，并 source /usr/local/Ascend/ascend-toolkit/set_env.sh。

# 进入仓库根
cd ${git_clone_path}/ops-math

# 编译本算子自定义包（仅 bitwise_not）
bash build.sh --pkg --experimental --soc=ascend910b --ops=bitwise_not

# 安装自定义包并导出算子包环境
./build_out/cann-ops-math-custom_linux-<arch>.run
source <install-path>/vendors/custom_math/bin/set_env.bash

算子调用

可用配套脚本一键编译运行示例：

cd experimental/math/bitwise_not/examples
bash run.sh                  # 编译 eager + geir 两个示例；在真实 NPU 上运行 eager 示例（两段式 aclnnBitwiseNot）
bash run.sh --eager-only     # 仅 eager 示例（编译 + 运行）
bash run.sh --geir-build-only  # 仅编译 geir 示例（纯编译验收，不实跑图）
bash run.sh --run-geir       # 额外实跑 geir 示例（需完整 GE 图执行环境）

eager 示例在真实 NPU 上的预期输出（节选）：

[PASS] int32  ~self bitwise-exact
[PASS] int8   ~self bitwise-exact (boundary ~(-128)=127)
[PASS] uint8  ~self bitwise-exact (~0=255 ~255=0)
[PASS] bool   !self (0<->1) bitwise-exact
==== BitwiseNot eager example: ALL PASS ====

也可走仓库统一入口（在 ops-math 根目录）：

bash build.sh --run_example bitwise_not eager cust --experimental --vendor_name=custom  # 编译并运行 eager 示例
bash build.sh --run_example bitwise_not graph --experimental                            # 编译 graph 示例