CANN ops-math Cat连接算子

aclnnCat

【免费下载链接】ops-math本项目是CANN提供的数学类基础计算算子库，实现网络在NPU上加速计算。项目地址: https://gitcode.com/cann/ops-math

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产品支持情况

功能说明

将tensors中所有tensor按照维度dim进行级联，除了dim对应的维度以外的维度必须一致。

函数原型

每个算子分为两段式接口，必须先调用“aclnnCatGetWorkspaceSize”接口获取计算所需workspace大小以及包含了算子计算流程的执行器，再调用“aclnnCat”接口执行计算。

aclnnStatus aclnnCatGetWorkspaceSize( const aclTensorList *tensors, int64_t dim, aclTensor *out, uint64_t *workspaceSize, aclOpExecutor **executor)

aclnnStatus aclnnCat( void *workspace, uint64_t workspaceSize, aclOpExecutor *executor, const aclrtStream stream)

aclnnCatGetWorkspaceSize

• 参数说明

  参数名	输入/输出	描述	使用说明	数据类型	格式类型	维度（shape）	非连续Tensor
  tensors（aclTensorList*）	输入	需要级联的tensor列表，列表长度不超过32，且数据类型需要列表内部构成满足数据类型推导规则（参见互推导关系）。	-	FLOAT、FLOAT16、INT32、INT64、INT16、INT8、UINT8、UINT16、UINT32、UINT64、BOOL、DOUBLE、COMPLEX64、BFLOAT16、HIFLOAT8、FLOAT8_E5M2、FLOAT8_E4M3FN、FLOAT8_E8M0、FLOAT4_E1M2、FLOAT4_E2M1	ND	1-8	√
  dim（int64_t）	输入	需要级联的维度，int类型的值，范围[-tensors.dim(), tensors.dim() - 1]	-	INT64	-	-	-
  out（aclTensor*）	输出	输出tensor，且数据类型需要是tensors内部推导之后可转换的类型（参见互转换关系）。	-	FLOAT、FLOAT16、INT32、INT64、INT16、INT8、UINT8、UINT16、UINT32、UINT64、BOOL、DOUBLE、COMPLEX64、BFLOAT16、HIFLOAT8、FLOAT8_E5M2、FLOAT8_E4M3FN、FLOAT8_E8M0、FLOAT4_E1M2、FLOAT4_E2M1	ND	-	-
  workspaceSize（uint64_t*）	输出	返回需要在Device侧申请的workspace大小。	-	-	-	-	-
  executor（aclOpExecutor**）	输出	返回op执行器，包含了算子计算流程。	-	-	-	-	-

  • Atlas 推理系列产品 、 Atlas 训练系列产品 : 不支持BFLOAT16数据类型。
  • Atlas A2 训练系列产品/Atlas A2 推理系列产品 、 Atlas A3 训练系列产品/Atlas A3 推理系列产品 ：不支持UINT16、UINT32、UINT64。
  • Atlas A2 训练系列产品/Atlas A2 推理系列产品 、 Atlas A3 训练系列产品/Atlas A3 推理系列产品 ：不支持HIFLOAT8、FLOAT8_E5M2、FLOAT8_E4M3FN、FLOAT8_E8M0。

• 返回值：

  aclnnStatus：返回状态码，具体参见aclnn返回码。

  第一段接口完成入参校验，出现以下场景时报错：

  返回值	错误码	描述
  ACLNN_ERR_PARAM_NULLPTR	161001	传入的tensors或out是空指针。
  ACLNN_ERR_PARAM_INVALID	161002	tensors列表中tensor的数据类型和数据格式不在支持的范围之内。
  		tensors列表中无法做数据类型推导。
  		推导出的数据类型无法转换为指定输出out的类型。
  		非级联维度shape不一致。
  		dim超过tensor维度范围。

aclnnCat

• 参数说明

  参数名	输入/输出	描述
  workspace	输入	在Device侧申请的workspace内存地址。
  workspaceSize	输入	在Device侧申请的workspace大小，由第一段接口aclnnCatGetWorkspaceSize获取。
  executor	输入	op执行器，包含了算子计算流程。
  stream	输入	指定执行任务的Stream。

• 返回值

  aclnnStatus：返回状态码，具体参见aclnn返回码。

约束说明

• 确定性计算：
  • aclnnCat默认确定性实现。

调用示例

示例代码如下，仅供参考，具体编译和执行过程请参考编译与运行样例。

#include <iostream> #include <vector> #include "acl/acl.h" #include "aclnnop/aclnn_cat.h" #define CHECK_RET(cond, return_expr) \ do { \ if (!(cond)) { \ return_expr; \ } \ } while (0) #define LOG_PRINT(message, ...) \ do { \ printf(message, ##__VA_ARGS__); \ } while (0) int64_t GetShapeSize(const std::vector<int64_t>& shape) { int64_t shapeSize = 1; for (auto i : shape) { shapeSize *= i; } return shapeSize; } int Init(int32_t deviceId, aclrtStream* stream) { // 固定写法，资源初始化 auto ret = aclInit(nullptr); CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclInit failed. ERROR: %d\n", ret); return ret); ret = aclrtSetDevice(deviceId); CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclrtSetDevice failed. ERROR: %d\n", ret); return ret); ret = aclrtCreateStream(stream); CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclrtCreateStream failed. ERROR: %d\n", ret); return ret); return 0; } template <typename T> int CreateAclTensor(const std::vector<T>& hostData, const std::vector<int64_t>& shape, void** deviceAddr, aclDataType dataType, aclTensor** tensor) { auto size = GetShapeSize(shape) * sizeof(T); // 调用aclrtMalloc申请device侧内存 auto ret = aclrtMalloc(deviceAddr, size, ACL_MEM_MALLOC_HUGE_FIRST); CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclrtMalloc failed. ERROR: %d\n", ret); return ret); // 调用aclrtMemcpy将host侧数据拷贝到device侧内存上 ret = aclrtMemcpy(*deviceAddr, size, hostData.data(), size, ACL_MEMCPY_HOST_TO_DEVICE); CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclrtMemcpy failed. ERROR: %d\n", ret); return ret); // 计算连续tensor的strides std::vector<int64_t> strides(shape.size(), 1); for (int64_t i = shape.size() - 2; i >= 0; i--) { strides[i] = shape[i + 1] * strides[i + 1]; } // 调用aclCreateTensor接口创建aclTensor *tensor = aclCreateTensor(shape.data(), shape.size(), dataType, strides.data(), 0, aclFormat::ACL_FORMAT_ND, shape.data(), shape.size(), *deviceAddr); return 0; } int main() { // 1. （固定写法）device/stream初始化，参考acl API手册 // 根据自己的实际device填写deviceId int32_t deviceId = 0; aclrtStream stream; auto ret = Init(deviceId, &stream); CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("Init acl failed. ERROR: %d\n", ret); return ret); // 2. 构造输入与输出，需要根据API的接口自定义构造 std::vector<int64_t> selfShape1 = {2, 3}; std::vector<int64_t> selfShape2 = {1, 3}; std::vector<int64_t> outShape = {3, 3}; void* input1DeviceAddr = nullptr; void* input2DeviceAddr = nullptr; void* outDeviceAddr = nullptr; aclTensor* input1 = nullptr; aclTensor* input2 = nullptr; aclTensor* out = nullptr; std::vector<float> input1HostData = {1, 2, 3, 4, 5, 6}; std::vector<float> input2HostData = {7, 8, 9}; std::vector<float> outHostData(9, 0); // 创建input1 aclTensor ret = CreateAclTensor(input1HostData, selfShape1, &input1DeviceAddr, aclDataType::ACL_FLOAT, &input1); CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret); // 创建input2 aclTensor ret = CreateAclTensor(input2HostData, selfShape2, &input2DeviceAddr, aclDataType::ACL_FLOAT, &input2); CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret); // 创建out aclTensor ret = CreateAclTensor(outHostData, outShape, &outDeviceAddr, aclDataType::ACL_FLOAT, &out); CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret); std::vector<aclTensor*> tmp{input1, input2}; aclTensorList* tensorList = aclCreateTensorList(tmp.data(), tmp.size()); // 3. 调用CANN算子库API，需要修改为具体的Api名称 int64_t dim = 0; uint64_t workspaceSize = 0; aclOpExecutor* executor; // 调用aclnnCat第一段接口 ret = aclnnCatGetWorkspaceSize(tensorList, dim, out, &workspaceSize, &executor); CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclnnCatGetWorkspaceSize failed. ERROR: %d\n", ret); return ret); // 根据第一段接口计算出的workspaceSize申请device内存 void* workspaceAddr = nullptr; if (workspaceSize > 0) { ret = aclrtMalloc(&workspaceAddr, workspaceSize, ACL_MEM_MALLOC_HUGE_FIRST); CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("allocate workspace failed. ERROR: %d\n", ret); return ret); } // 调用aclnnCat第二段接口 ret = aclnnCat(workspaceAddr, workspaceSize, executor, stream); CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclnnCat failed. ERROR: %d\n", ret); return ret); // 4. （固定写法）同步等待任务执行结束 ret = aclrtSynchronizeStream(stream); CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclrtSynchronizeStream failed. ERROR: %d\n", ret); return ret); // 5. 获取输出的值，将device侧内存上的结果拷贝至host侧，需要根据具体API的接口定义修改 auto size = GetShapeSize(outShape); std::vector<float> outData(size, 0); ret = aclrtMemcpy(outData.data(), outData.size() * sizeof(outData[0]), outDeviceAddr, size * sizeof(outData[0]), ACL_MEMCPY_DEVICE_TO_HOST); CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("copy result from device to host failed. ERROR: %d\n", ret); return ret); for (int64_t i = 0; i < size; i++) { LOG_PRINT("result[%ld] is: %f\n", i, outData[i]); } // 6. 释放aclTensor和aclScalar，需要根据具体API的接口定义修改 aclDestroyTensorList(tensorList); aclDestroyTensor(out); // 7. 释放Device资源，需要根据具体API的接口定义修改 aclrtFree(input1DeviceAddr); aclrtFree(input2DeviceAddr); aclrtFree(outDeviceAddr); if (workspaceSize > 0) { aclrtFree(workspaceAddr); } aclrtDestroyStream(stream); aclrtResetDevice(deviceId); aclFinalize(); return 0; }

【免费下载链接】ops-math本项目是CANN提供的数学类基础计算算子库，实现网络在NPU上加速计算。项目地址: https://gitcode.com/cann/ops-math