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aclnnL1LossBackward

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 aclnnL1LossBackwardGetWorkspaceSize(const aclTensor *gradOutput, const aclTensor *self, const aclTensor *target, int64_t reduction, aclTensor *gradInput, uint64_t *workspaceSize, aclOpExecutor **executor)
  • 第二段接口:aclnnStatus aclnnL1LossBackward(void *workspace, uint64_t workspaceSize, aclOpExecutor *executor, aclrtStream stream)

功能描述

算子功能:平均绝对误差函数(aclnnL1Loss)的反向传播。reduction指定损失函数的计算方式,支持 'none'、'mean'、'sum'。'none' 表示不应用减少,'mean' 表示输出的总和将除以输出中的元素数,'sum' 表示输出将被求和。

aclnnL1LossBackwardGetWorkspaceSize

  • 接口定义:

    aclnnStatus aclnnL1LossBackwardGetWorkspaceSize(const aclTensor *gradOutput, const aclTensor *self, const aclTensor *target, int64_t reduction, aclTensor *gradInput, uint64_t *workspaceSize, aclOpExecutor **executor)

  • 参数说明:
    • gradOutput:Device侧的aclTensor,输入张量,数据类型需要与self、target满足数据类型推导规则,且推导后的数据类型支持FLOAT、FLOAT16。shape需要与self、target满足broadcast关系。支持非连续的Tensor,数据格式支持ND。
    • self:Device侧的aclTensor,输入张量,数据类型需要与gradOutput、target满足数据类型推导规则,且推导后的数据类型支持FLOAT、FLOAT16。shape需要与gradOutput、target满足broadcast关系。支持非连续的Tensor,数据格式支持ND。
    • target:Device侧的aclTensor,输入张量,数据类型需要与self、gradOutput满足数据类型推导规则,且推导后的数据类型支持FLOAT、FLOAT16。shape需要与gradOutput、self满足broadcast关系。支持非连续的Tensor,数据格式支持ND。
    • reduction:Host侧的整型,指定损失函数的计算方式,支持3种取值:
      • 0:表示'none' ,表示不应用减少。
      • 1:表示'mean', 表示输出的总和将除以输出中的元素数。
      • 2:表示'sum' ,表示输出将被求和。
    • gradInput:Device侧的aclTensor,输出张量。数据类型支持FLOAT64、FLOAT32、FLOAT16、BFLOAT16(仅Atlas A2训练系列产品支持)、COMPLEX64、COMPLEX128。shape需要与target、self、gradOutput满足broadcast关系。支持非连续的Tensor,数据格式支持ND。
    • 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gradOutput、self、target或gradInput是空指针。
    • 返回161002(ACLNN_ERR_PARAM_INVALID):
      • gradOutput、self、target的数据类型不满足数据类型推导规则。
      • gradOutput、self、target推导后的数据类型不在可支持的范围内。
      • gradOutput、self和target、gradInput的shape无法做broadcast。
      • gradOutput、self和target、gradInput做broadcast后的shape与gradInput的不一致。
      • reduction值不在0~2范围之内。
      • 计算结果无法cast到gradInput的数据类型。

aclnnL1LossBackward

  • 接口定义:

    aclnnStatus aclnnL1LossBackward(void *workspace, uint64_t workspaceSize, aclOpExecutor *executor, 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aclnnL1LossBackwardGetWorkspaceSize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_l1_loss_backward.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gradOutput
  std::vector<int64_t> gradOutputShape = {2, 2};
  std::vector<int64_t> selfShape = {2, 2};
  std::vector<int64_t> targetShape = {2, 2};
  std::vector<int64_t> gradInputShape = {2, 2};
  void* gradOutputDeviceAddr = nullptr;
  void* selfDeviceAddr = nullptr;
  void* targetDeviceAddr = nullptr;
  void* gradInputDeviceAddr = nullptr;
  aclTensor* gradOutput = nullptr;
  aclTensor* self = nullptr;
  aclTensor* target = nullptr;
  aclTensor* gradInput = nullptr;
  std::vector<float> gradOutputHostData = {0, 1, 2, 3};
  std::vector<float> selfHostData = {0, 1, 2, 3};
  std::vector<float> targetHostData = {1, 1, 1, 1};
  std::vector<float> gradInputHostData(4, 0);
  // 创建gradOutput aclTensor
  ret = CreateAclTensor(gradOutputHostData, gradOutputShape, &gradOutputDeviceAddr,
                        aclDataType::ACL_FLOAT, &gradOutput);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret);
  // 创建self aclTensor
  ret = CreateAclTensor(selfHostData, selfShape, &selfDeviceAddr, aclDataType::ACL_FLOAT, &self);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret);
  // 创建target aclTensor
  ret = CreateAclTensor(targetHostData, targetShape, &targetDeviceAddr, aclDataType::ACL_FLOAT, &target);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret);
  // 创建gradInput aclTensor
  ret = CreateAclTensor(gradInputHostData, gradInputShape, &gradInputDeviceAddr, aclDataType::ACL_FLOAT, &gradInput);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret);
  // 创建reduction
  int64_t reduction = 1;

  // 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aclnnL1LossBackward第一段接口
  ret = aclnnL1LossBackwardGetWorkspaceSize(gradOutput, self, target, reduction, gradInput, &workspaceSize, &executor);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclnnL1LossBackwardGetWorkspaceSize 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aclnnL1LossBackward第二段接口
  ret = aclnnL1LossBackward(workspaceAddr, workspaceSize, executor, stream);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclnnL1LossBackward 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(gradInputShape);
  std::vector<float> resultData(size, 0);
  ret = aclrtMemcpy(resultData.data(), resultData.size() * sizeof(resultData[0]), gradInputDeviceAddr,
                    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(gradOutput);
  aclDestroyTensor(self);
  aclDestroyTensor(target);
  aclDestroyTensor(gradInput);
  return 0;
}