算子调用

说明:本项目可调用的算子参见算子列表,算子对应aclnn接口参见aclnn列表。

前提条件

使用本项目前,请确保如下基础依赖、NPU驱动和固件已安装。

  1. 安装依赖

    本项目源码编译用到的依赖如下,请注意版本要求。

    • python >= 3.7.0
    • gcc >= 7.3.0
    • cmake >= 3.16.0
    • pigz(可选,安装后可提升打包速度,建议版本 >= 2.4)
    • dos2unix
    • Gawk
    • googletest(仅执行UT时依赖,建议版本 release-1.11.0)

    上述依赖包可通过项目根目录install_deps.sh安装,命令如下,若遇到不支持系统,请参考该文件自行适配。

    bash install_deps.sh
    
  2. 安装驱动与固件(运行态依赖)

    运行算子时必须安装驱动与固件,若仅编译算子,可跳过本操作,安装指导详见《CANN 软件安装指南》。

环境准备

  1. 安装社区尝鲜版CANN toolkit包

    根据实际环境,下载对应Ascend-cann-toolkit_${cann_version}_linux-${arch}.run包,下载链接为toolkit x86_64包、toolkit aarch64包。

    # 确保安装包具有可执行权限
    chmod +x Ascend-cann-toolkit_${cann_version}_linux-${arch}.run
    # 安装命令
    ./Ascend-cann-toolkit_${cann_version}_linux-${arch}.run --full --force --install-path=${install_path}
    
    • ${cann_version}:表示CANN包版本号。
    • ${arch}:表示CPU架构,如aarch64、x86_64。
    • ${install_path}:表示指定安装路径,默认安装在/usr/local/Ascend目录。
  2. 安装社区版CANN legacy包(运行态依赖)

    运行算子时必须安装本包,若仅编译算子,可跳过本操作。

    根据产品型号和环境架构,下载对应cann-${soc_name}-ops-legacy_${cann_version}_linux-${arch}.run包,下载链接如下:

    # 确保安装包具有可执行权限
    chmod +x cann-${soc_name}-ops-legacy_${cann_version}_linux-${arch}.run
    # 安装命令
    ./cann-${soc_name}-ops-legacy_${cann_version}_linux-${arch}.run --full --install-path=${install_path}
    
    • ${soc_name}:表示NPU型号名称,即${soc_version}删除“ascend”后剩余的内容。
    • ${install_path}:表示指定安装路径,需要与toolkit包安装在相同路径,默认安装在/usr/local/Ascend目录。
  3. 配置环境变量

    根据实际场景,选择合适的命令。

    # 默认路径安装,以root用户为例(非root用户,将/usr/local替换为${HOME})
    source /usr/local/Ascend/set_env.sh
    # 指定路径安装
    # source ${install_path}/set_env.sh
    
  4. 下载源码

    # 下载项目源码,以master分支为例
    git clone https://gitcode.com/cann/ops-math.git
    # 安装根目录requirements.txt依赖
    pip3 install -r requirements.txt
    

编译执行

若基于社区版CANN包对算子源码修改,可使用自定义算子包和ops-math包方式编译执行。

  • 自定义算子包:选择部分算子编译生成的包称为自定义算子包,以挂载形式作用于CANN包,不改变原始包内容。注意自定义算子包优先级高于原始CANN包。
  • ops-math包:选择整个项目编译生成的包称为ops-math包,可完整替换CANN包对应部分。

自定义算子包

  1. 编译自定义算子包

    进入项目根目录,执行如下编译命令:

    bash build.sh --pkg --soc=${soc_version} [--vendor_name=${vendor_name}] [--ops=${op_list}]
    # 以Abs算子编译为例
    # bash build.sh --pkg --soc=ascend910b --ops=abs
    # 编译experimental目录下的用户算子
    # bash build.sh --pkg --experimental --soc=ascend910b --ops=abs
    
    • --soc:${soc_version}表示NPU型号。Atlas A2 训练系列产品/Atlas 800I A2 推理产品/A200I A2 Box 异构组件使用"ascend910b"(默认),Atlas A3 训练系列产品/Atlas A3 推理系列产品使用"ascend910_93"。
    • --vendor_name(可选):${vendor_name}表示构建的自定义算子包名,默认名为custom。
    • --ops(可选):${op_list}表示待编译算子,不指定时默认编译所有算子。格式形如"abs,add_lora,...",多算子之间用英文逗号","分隔。
    • --experimental(可选):表示编译用户保存在experimental目录下的算子。

    说明:若${vendor_name}和${op_list}都不传入编译的是ops-math包;若编译所有算子的自定义算子包,需传入${vendor_name}。

    若提示如下信息,说明编译成功。

    Self-extractable archive "cann-ops-math-${vendor_name}_linux-${arch}.run" successfully created.
    

    编译成功后,run包存放于项目根目录的build_out目录下。

  2. 安装自定义算子包

    ./cann-ops-math-${vendor_name}_linux-${arch}.run
    

    自定义算子包安装路径为${ASCEND_HOME_PATH}/vendors,${ASCEND_HOME_PATH}已通过环境变量配置,表示CANN toolkit包安装路径,一般为${install_path}/latest。注意自定义算子包不支持卸载。

ops-math包

  1. 编译ops-math包

    进入项目根目录,执行如下编译命令:

    # 编译除experimental目录外的所有算子
    bash build.sh --pkg [--jit] --soc=${soc_version}
    # 编译experimental目录下的所有算子
    # bash build.sh --pkg --experimental [--jit] --soc=${soc_version}
    
    • --jit(可选):设置后表示不编译算子二进制文件,如需使用aclnn调用算子,该选项无需设置。
    • --soc:${soc_version}表示NPU型号。Atlas A2 训练系列产品/Atlas 800I A2 推理产品/A200I A2 Box 异构组件使用"ascend910b"(默认),Atlas A3 训练系列产品/Atlas A3 推理系列产品使用"ascend910_93"。
    • --experimental(可选):表示编译用户保存在experimental目录下的算子。

    若提示如下信息,说明编译成功。

    Self-extractable archive "cann-${soc_name}-ops-math_${cann_version}_linux-${arch}.run" successfully created.
    

    ${soc_name}表示NPU型号名称,即${soc_version}删除“ascend”后剩余的内容。编译成功后,run包存放于build_out目录下。

  2. 安装ops-math包

    ./cann-${soc_name}-ops-math_${cann_version}_linux-${arch}.run --full --install-path=${install_path}
    

    ${install_path}:表示指定安装路径,需要与toolkit包安装在相同路径,默认安装在/usr/local/Ascend目录。

本地验证

通过项目根目录build.sh脚本,可快速调用算子和UT用例,验证项目功能是否正常,build参数介绍参见build参数说明。

  • 执行算子样例

    • 完成ops-math包安装后,执行命令如下:

      bash build.sh --run_example ${op} ${mode}
      # 以Abs算子example执行为例
      # bash build.sh --run_example abs eager
      
      • ${op}:表示待执行算子,算子名小写下划线形式,如abs。
      • ${mode}:表示算子执行模式,目前支持eager(aclnn调用)、graph(图模式调用)。
    • 完成自定义算子包安装后,执行命令如下:

      bash build.sh --run_example ${op} ${mode} ${pkg_mode} [--vendor_name=${vendor_name}]
      # 以Abs算子example执行为例
      # bash build.sh --run_example abs eager cust --vendor_name=custom
      
      • ${op}:表示待执行算子,算子名小写下划线形式,如abs。
      • ${mode}:表示执行模式,目前支持eager(aclnn调用)、graph(图模式调用)。
      • ${pkg_mode}:表示包模式,目前仅支持cust,即自定义算子包。
      • ${vendor_name}(可选):与构建的自定义算子包设置一致,默认名为custom。

      说明:${mode}为graph时,不指定${pkg_mode}和${vendor_name}

    执行算子样例后会打印执行结果,以Abs算子为例,结果如下:

    mean result[0] is: 1.000000
    mean result[1] is: 1.000000
    mean result[2] is: 1.000000
    mean result[3] is: 2.000000
    mean result[4] is: 2.000000
    mean result[5] is: 2.000000
    mean result[6] is: 3.000000
    mean result[7] is: 3.000000
    
  • 执行算子UT

    说明:执行UT用例依赖googletest单元测试框架,详细介绍参见googletest官网。

    # 安装根目录下test相关requirements.txt依赖
    pip3 install -r tests/requirements.txt
    # 方式1: 编译并执行指定算子和对应功能的UT测试用例(选其一)
    bash build.sh -u --[opapi|ophost|opkernel] --ops=abs
    # 方式2: 编译并执行所有的UT测试用例
    # bash build.sh -u
    # 方式3: 编译所有的UT测试用例但不执行
    # bash build.sh -u --noexec
    # 方式4: 编译并执行对应功能的UT测试用例(选其一)
    # bash build.sh -u --[opapi|ophost|opkernel]
    # 方式5: 编译对应功能的UT测试用例但不执行(选其一)
    # bash build.sh -u --noexec --[opapi|ophost|opkernel]
    

    假设验证ophost功能是否正常,执行如下命令:

    bash build.sh -u --ophost
    

    执行完成后出现如下内容,表示执行成功。

    Global Environment TearDown
    [==========] ${n} tests from ${m} test suites ran. (${x} ms total)
    [  PASSED  ] ${n} tests.
    [100%] Built target math_op_host_ut
    

    ${n}表示执行了n个用例,${m}表示m项测试,${x}表示执行用例消耗的时间,单位为毫秒。