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aclnnScatterAdd

接口原型

每个算子有两段接口,必须先调用“aclnnXxxGetWorkspaceSize”接口获取入参并根据计算流程计算所需workspace大小,再调用“aclnnXxx”接口执行计算。两段式接口如下:

  • 第一段接口:aclnnStatus aclnnScatterAddGetWorkspaceSize(const aclTensor *self, int64_t dim, const aclTensor *index, const aclTensor *src, aclTensor *out, uint64_t *workspaceSize, aclOpExecutor **executor)
  • 第二段接口:aclnnStatus aclnnScatterAdd(void *workspace, uint64_t workspaceSize, aclOpExecutor *executor, const aclrtStream stream)

功能描述

  • 算子功能:将源张量src中的值按指定轴方向dim和索引张量index中的位置关系,逐个填入到输出张量out中。若有多于一个src值被填入到self的同一位置,那么这些值将会在这一位置上进行累加。

    在计算时需要满足以下要求:

    • self、index和src的维度数量必须相同。
    • 对于每一个维度d,需满足index.size(d)≤src.size(d)。
    • 对于每一个维度d,如果d != dim,需满足index.size(d)≤self.size(d)。
  • 示例:

    已知如下张量:

    当dim=1时,表示将在张量列上进行累加,根据index可得:

    其中self、index、src的维度数量均为2,index维度(2, 4)不大于src的维度(2, 5);在dim != 1的维度上(dim=0时),index的维度2不大于self的维度3;index中的最大值2不大于self在dim=1时的维度值3。

aclnnScatterAddGetWorkspaceSize

  • 接口定义:

    aclnnStatus aclnnScatterAddGetWorkspaceSize(const aclTensor *self, int64_t dim, const aclTensor *index, const aclTensor *src, aclTensor *out, uint64_t *workspaceSize, aclOpExecutor **executor)

  • 参数说明:
    • self:Device侧的aclTensor,数据类型支持FLOAT16、FLOAT32、DOUBLE、INT64、INT32、INT16、INT8、UINT8、BOOL、COMPLEX64、COMPLEX128,维度数量需要与index和src相同。支持非连续的Tensor,数据格式支持ND,且数据类型要与src一致。
    • dim:Host侧的指定轴方向,数据类型为INT64,取值范围是[-self.dim(), self.dim())。
    • index:Device侧的aclTensor,数据类型支持INT32、INT64类型,index维度数量需要与src相同。支持非连续的Tensor,数据格式支持ND。index中的值大小必须在[0, self.size(dim)-1]之间。
    • src:Device侧的aclTensor,数据类型支持FLOAT16、FLOAT32、DOUBLE、INT64、INT32、INT16、INT8、UINT8、BOOL、COMPLEX64、COMPLEX128,src维度数量需要与index相同,数据格式支持ND,且数据类型要与self一致。
    • out:Device侧的aclTensor,数据类型支持FLOAT16、FLOAT32、DOUBLE、INT64、INT32、INT16、INT8、UINT8、BOOL、COMPLEX64、COMPLEX128,shape、数据格式和数据类型需要与self一致。
    • workspaceSize:返回用户需要在Device侧申请的workspace大小。
    • executor:返回op执行器,包含了算子计算流程。
  • 返回值:

    返回aclnnStatus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161001(ACLNN_ERR_PARAM_NULLPTR):传入的self、index、src、out是空指针。
    • 返回161002(ACLNN_ERR_PARAM_INVALID):
      • self、index、src、out的数据类型不在支持的范围内。
      • self、out的shape不一致。
      • src、index的shape不合法。

aclnnScatterAdd

  • 接口定义:

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

  • 参数说明:
    • workspace:在Device侧申请的workspace内存起址。
    • workspaceSize:在Device侧申请的workspace大小,由第一段接口aclnnScatterAddGetWorkspaceSize获取。
    • executor:op执行器,包含了算子计算流程。
    • stream:指定执行任务的AscendCL stream流。
  • 返回值:

    返回aclnnStatus状态码,具体参见aclnn返回码

调用示例

#include <iostream>
#include <vector>
#include "acl/acl.h"
#include "aclnnop/aclnn_scatter_add.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, aclrtContext* context, aclrtStream* stream) {
  // 固定写法,AscendCL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 = aclrtCreateContext(context, deviceId);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclrtCreateContext failed. ERROR: %d\n", ret); return ret);
  ret = aclrtSetCurrentContext(*context);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclrtSetCurrentContext 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/context/stream初始化,参考AscendCL对外接口列表
  // 根据自己的实际device填写deviceId
  int32_t deviceId = 0;
  aclrtContext context;
  aclrtStream stream;
  auto ret = Init(deviceId, &context, &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> selfShape = {4, 4};
  std::vector<int64_t> indexShape = {3, 4};
  std::vector<int64_t> srcShape = {4, 4};
  std::vector<int64_t> outShape = {4, 4};
  int64_t dim = 0;
  void* selfDeviceAddr = nullptr;
  void* indexDeviceAddr = nullptr;
  void* srcDeviceAddr = nullptr;
  void* outDeviceAddr = nullptr;
  aclTensor* self = nullptr;
  aclTensor* index = nullptr;
  aclTensor* src = nullptr;
  aclTensor* out = nullptr;
  std::vector<float> selfHostData(16, 0);
  std::vector<int64_t> indexHostData = {0, 1, 2, 1, 0, 1, 2, 0, 2, 2, 1, 0};
  std::vector<float> srcHostData = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15};
  std::vector<float> outHostData(16, 0);
  // 创建self aclTensor
  ret = CreateAclTensor(selfHostData, selfShape, &selfDeviceAddr, aclDataType::ACL_FLOAT, &self);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret);
  // 创建index aclTensor
  ret = CreateAclTensor(indexHostData, indexShape, &indexDeviceAddr, aclDataType::ACL_INT64, &index);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret);
  // 创建src aclTensor
  ret = CreateAclTensor(srcHostData, srcShape, &srcDeviceAddr, aclDataType::ACL_FLOAT, &src);
  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);

  // 3. 调用CANN算子库API,需要修改为具体的API名称
  uint64_t workspaceSize = 0;
  aclOpExecutor* executor;
  // 调用aclnnScatterAdd第一段接口
  ret = aclnnScatterAddGetWorkspaceSize(self, dim, index, src, out, &workspaceSize, &executor);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclnnScatterAddGetWorkspaceSize 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aclnnScatterAdd第二段接口
  ret = aclnnScatterAdd(workspaceAddr, workspaceSize, executor, stream);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclnnScatterAdd 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> resultData(size, 0);
  ret = aclrtMemcpy(resultData.data(), resultData.size() * sizeof(resultData[0]), outDeviceAddr,
                    size * sizeof(resultData[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, resultData[i]);
  }
  // 6. 释放aclTensor和aclScalar,需要根据具体API的接口定义修改
  aclDestroyTensor(self);
  aclDestroyTensor(index);
  aclDestroyTensor(src);
  aclDestroyTensor(out);
  return 0;
}