CANN/ops-math正态分布随机数生成
aclnnNormalTensorFloat
【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
| 产品 | 是否支持 |
|---|---|
| Ascend 950PR/Ascend 950DT | √ |
| Atlas A3 训练系列产品/Atlas A3 推理系列产品 | × |
| Atlas A2 训练系列产品/Atlas A2 推理系列产品 | × |
| Atlas 200I/500 A2 推理产品 | × |
| Atlas 推理系列产品 | × |
| Atlas 训练系列产品 | × |
功能说明
算子功能:返回一个随机数张量,该随机数是从给定的均值(tensor)和标准差(float)的独立正态分布中获取。
函数原型
每个算子分为两段式接口,必须先调用“aclnnNormalTensorFloatGetWorkspaceSize”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“aclnnNormalTensorFloat”接口执行计算。
aclnnStatus aclnnNormalTensorFloatGetWorkspaceSize( const aclTensor *mean, float std, int64_t seed, int64_t offset, aclTensor *out, uint64_t *workspaceSize, aclOpExecutor **executor)aclnnStatus aclnnNormalTensorFloat( void *workspace, uint64_t workspaceSize, aclOpExecutor *executor, aclrtStream stream)aclnnNormalTensorFloatGetWorkspaceSize
- 参数说明:
| 参数名 | 输入/输出 | 描述 | 使用说明 | 数据类型 | 数据格式 | 维度(shape) | 非连续Tensor |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| mean | 输入 | 生成随机数分布均值的张量,Device侧的aclTensor。 | - | BF16、FLOAT16、FLOAT、DOUBLE | ND | 0-8 | - |
| std | 输入 | 生成随机数分布的标准差。 | - | FLOAT | ND | - | - |
| seed | 输入 | 采样伪随机数生成器的种子值。 | - | INT64 | ND | - | - |
| offset | 输入 | 采样伪随机数生成器的偏移量。 | - | INT64 | ND | - | - |
| out | 输出 | 输出张量,Device侧的aclTensor。 | - | BF16、FLOAT16、FLOAT、DOUBLE | ND | 0-8 | - |
| workspaceSize | 输出 | 返回需要在Device侧申请的workspace大小。 | - | - | - | - | - |
| executor | 输出 | 返回op执行器,包含了算子计算流程。 | - | - | - | - | - |
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:
返回码 错误码 描述 ACLNN_ERR_PARAM_NULLPTR 161001 传入的mean或者out为空指针。 ACLNN_ERR_PARAM_INVALID 161002 传入的mean和out的数据类型不在支持的范围之内。 mean和out的shape无法做broadcast。 传入的mean或者out的shape维度超过8维。
aclnnNormalTensorFloat
- 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aclnnNormalTensorFloatGetWorkspaceSize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:
- aclnnNormalTensorFloat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_normal_out.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> meanShape = {1, 4}; std::vector<int64_t> outShape = {1, 4}; void* meanDeviceAddr = nullptr; void* outDeviceAddr = nullptr; aclTensor* mean = nullptr; aclTensor* out = nullptr; std::vector<float> meanHostData = {1.1, 1.2, 1.3, 1.4}; std::vector<float> outHostData = {0.0, 0.0, 0.0, 0.0}; float stdValue = 1.2f; int64_t seed = 1; int64_t offset = 1; // 创建self aclTensor ret = CreateAclTensor(meanHostData, meanShape, &meanDeviceAddr, aclDataType::ACL_FLOAT, &mean); 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aclnnNormalTensorFloat第一段接口 ret = aclnnNormalTensorFloatGetWorkspaceSize(mean, stdValue, seed, offset, out, &workspaceSize, &executor); CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclnnNormalTensorFloatGetWorkspaceSize 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aclnnNormalTensorFloat第二段接口 ret = aclnnNormalTensorFloat(workspaceAddr, workspaceSize, executor, stream); CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclnnNormalTensorFloat 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(mean); aclDestroyTensor(out); // 7. 释放device 资源 aclrtFree(meanDeviceAddr); 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
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