AI CPU算子编译

通过bisheng命令行编译

下文基于一个Hello World打印样例来讲解如何通过bisheng命令行编译AI CPU算子。

hello_world.aicpu文件内容如下：

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#include "aicpu_api.h"

__global__ __aicpu__ uint32_t hello_world(void *args)
{
    AscendC::printf("Hello World!!!\n");
    return 0;
}

Host侧使用内核调用符<<<...>>>进行AI CPU算子的调用， main.asc示例代码如下：

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#include "acl/acl.h"

struct KernelArgs {
    int mode;
};

extern __global__ __aicpu__ uint32_t hello_world(void *args);

int32_t main(int argc, char const *argv[])
{
    aclInit(nullptr);
    int32_t deviceId = 0;
    aclrtSetDevice(deviceId);
    aclrtStream stream = nullptr;
    aclrtCreateStream(&stream);

    struct KernelArgs args = {0};
    constexpr uint32_t blockDim = 1;
    hello_world<<<blockDim, nullptr, stream>>>(&args, sizeof(KernelArgs));
    aclrtSynchronizeStream(stream);

    aclrtDestroyStream(stream);
    aclrtResetDevice(deviceId);
    aclFinalize();
    return 0;
}

开发者可以使用bisheng命令行将hello_world.aicpu与main.asc分别编译成.o，再链接成为可执行文件，编译命令如下：

• 编译hello_world.aicpu时，通过-I指定依赖头文件所在路径；通过--cce-aicpu-laicpu_api为Device链接依赖的库libaicpu_api.a，通过--cce-aicpu-L指定libaicpu_api.a的库路径。
• 编译main.asc时，通过--npu-arch编译选项指定对应的架构版本号。

${INSTALL_DIR}请替换为CANN软件安装后文件存储路径。若安装的Ascend-cann-toolkit软件包，以root安装举例，则安装后文件存储路径为：/usr/local/Ascend/ascend-toolkit/latest。

$bisheng -O2 hello_world.aicpu --cce-aicpu-L${INSTALL_DIR}/toolkit/lib64/device/lib64 --cce-aicpu-laicpu_api -I${INSTALL_DIR}/include/ascendc/aicpu_api -c -o hello_world.aicpu.o
$bisheng --npu-arch=dav-2201 main.asc -c -o main.asc.o
$bisheng hello_world.aicpu.o main.asc.o -o demo

上文我们通过一个入门示例介绍了使用bisheng命令行编译生成可执行文件的示例。除此之外，使用bisheng命令行也支持编译生成AI CPU算子的动态库与静态库，用户可在asc代码中通过内核调用符<<<...>>>调用AI CPU算子的核函数，并在编译asc代码源文件生成可执行文件的时候，链接AI CPU动态库或者静态库，注意：若单独编译AI CPU算子代码生成动态库、静态库时，需要手动链接表3。

• 编译生成算子动态库

  # 编译test_aicpu.cpp生成算子动态库
  # -lxxx表示默认链接库
  # bisheng -shared -x aicpu test_aicpu.cpp -o libtest_aicpu.so -lxxx ...

• 编译生成算子静态库

  # 编译test_aicpu.cpp生成算子静态库
  # -lxxx表示默认链接库
  # bisheng -lib -x aicpu test_aicpu.cpp -o libtest_aicpu.a -lxxx ...

AI CPU算子常用编译选项

AI CPU算子常用的编译选项说明如下：

通过CMake编译

项目中可以使用CMake来更简便地使用毕昇编译器编译AI CPU算子，生成可执行文件、动态库、静态库或二进制文件。

使用前需要通过如下命令添加Ascend C CMake Module搜索路径至环境变量。${INSTALL_DIR}请替换为CANN软件安装后文件存储路径。若安装的Ascend-cann-toolkit软件包，以root安装举例，则安装后文件存储路径为：/usr/local/Ascend/ascend-toolkit/latest。

export CMAKE_PREFIX_PATH=${INSTALL_DIR}/compiler/tikcpp/ascendc_kernel_cmake:$CMAKE_PREFIX_PATH

仍以通过bisheng命令行编译中介绍的Hello World打印样例为例，除了代码实现文件，还需要在工程目录下准备一个CMakeLists.txt。

├── hello_world.aicpu // AI CPU算子核函数定义
├── main.asc // AI CPU算子核函数调用
└── CMakeLists.txt

CMakeLists.txt内容如下：

cmake_minimum_required(VERSION 3.16)
# 1、find_package()是CMake中用于查找和配置Ascend C编译工具链的命令
find_package(ASC REQUIRED) 
find_package(AICPU REQUIRED) 

# 2、指定项目支持的语言包括ASC、AICPU和CXX，ASC表示支持使用毕昇编译器对Ascend C编程语言进行编译，AI CPU表示支持使用毕昇编译器对AI CPU算子进行编译
project(kernel_samples LANGUAGES ASC AICPU CXX)

# 3、使用CMake接口编译可执行文件
add_executable(demo
    hello_world.aicpu
    main.asc
)

#4、由于存在ASC与AI CPU语言，需要指定链接器
set_target_properties(demo PROPERTIES LINKER_LANGUAGE ASC)  //指定链接使用语言

target_include_directories(demo PUBLIC
    ${INSTALL_DIR}/include/ascendc/aicpu_api    
)

target_compile_options(demo PRIVATE
    # --npu-arch用于指定NPU的架构版本，dav-后为架构版本号，各产品型号对应的架构版本号请通过表1进行查询。
    # <COMPILE_LANGUAGE:ASC>:表明该编译选项仅对语言ASC生效
    $<$<COMPILE_LANGUAGE:ASC>:--npu-arch=dav-2201>
)

如果需要CMake编译编译生成动态库、静态库，下面提供了更详细具体的编译示例：

• 编译.cpp文件生成动态库

  # 将.cpp文件置为ASC属性，启用Ascend C语言进行编译
  set_source_files_properties(
      add_custom_base.cpp 
      sub_custom_base.cpp
      PROPERTIES LANGUAGE ASC
  )
  
  # 将.cpp文件置为AICPU属性，支持AI CPU算子编译
  set_source_files_properties(
      aicpu_kernel.cpp
      PROPERTIES LANGUAGE AICPU
  )
  
  add_library(kernel_lib SHARED
      add_custom_base.cpp 
      sub_custom_base.cpp
      aicpu_kernel.cpp # 支持AI CPU算子与AI Core算子一起打包为动态库
  )
  # AI CPU算子编译时，需要手动链接以下依赖库（若指定链接语言为ASC时，不需要手动链接以下库）
  target_link_libraries(kernel_lib PRIVATE
      ascendc_runtime
      profapi
      ascendalog
      ascendcl
      runtime
      c_sec
      mmpa
      error_manager
      ascend_dump
  )
  
  add_executable(demo
      main.cpp
  )
  target_compile_definitions(demo PRIVATE
      ASCENDC_DUMP=0
  )
  target_compile_options(demo PRIVATE
      -g
  )
  target_include_directories(demo PRIVATE
      include
  )
  target_link_libraries(demo PRIVATE
      kernel_lib
  )

• 编译.asc文件与.aicpu文件生成静态库

  # .asc文件会默认启用Ascend C语言进行编译，.aicpu文件会默认启用AICPU语言进行编译，不需要通过set_source_files_properties进行设置
  add_library(kernel_lib STATIC
      add_custom_base.asc 
      sub_custom_base.asc
      aicpu_kernel.aicpu  # 可支持AI CPU算子与AI Core算子一起打包为静态库
  )
  
  add_executable(demo
      main.cpp
  )
  target_compile_definitions(demo PRIVATE
      ASCENDC_DUMP=0
  )
  target_compile_options(demo PRIVATE
      -g
  )
  target_include_directories(demo PRIVATE
      include
  )
  target_link_libraries(demo PRIVATE
      kernel_lib
  )

下文列出了使用CMake编译时常用的变量配置说明、常用的链接库。

set(CMAKE_CXX_COMPILER_LAUNCHER <launcher_program>)

set(CMAKE_CXX_COMPILER_LAUNCHER /usr/bin/ccache)