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aclnnGridSampler2D

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 aclnnGridSampler2DGetWorkspaceSize(const aclTensor *input, const aclTensor *grid, int64_t interpolationMode, int64_t paddingMode, bool alignCorners, aclTensor *out, uint64_t *workspaceSize, aclOpExecutor **executor)
  • 第二段接口:aclnnStatus aclnnGridSampler2D(void *workspace, uint64_t workspaceSize, aclOpExecutor *executor, const aclrtStream stream)

功能描述

算子功能:已知输入张量input和对应的flow-field网格grid,根据grid中每个位置提供的坐标信息(指input中pixel的坐标),将input中对应位置的像素值填充到grid指定位置。

假设input、grid、out的尺寸如下:

grid最后一维大小为2,即表示input中像素的位置信息为(x, y),一般会将x和y取值范围归一化到[-1, 1]之间,(-1, -1)表示左上角像素坐标,(1, 1)表示右下角像素坐标,对于超出这个范围的坐标(x, y),会根据paddingMode进行不同处理:
  • paddingMode=0,表示对越界位置采用0进行填充。
  • paddingMode=1,表示对越界位置采用边界值填充。
  • paddingMode=2,表示对于越界位置采用边界值的对称值进行填充。

对input采样时,会根据interpolationMode进行不同处理:

  • interpolationMode=0,如果(x, y)没有input对应坐标,则取(x, y)周围四个坐标进行加权平均值来取值。
  • interpolationMode=1,表示取input中距离(x, y)最近的坐标值。

aclnnGridSampler2DGetWorkspaceSize

  • 接口定义:

    aclnnStatus aclnnGridSampler2DGetWorkspaceSize(const aclTensor *input, const aclTensor *grid, int64_t interpolationMode, int64_t paddingMode, bool alignCorners, aclTensor *out, uint64_t *workspaceSize, aclOpExecutor **executor)

  • 参数说明:
    • input:Device侧的aclTensor,数据类型支持FLOAT16、FLOAT、DOUBLE,支持非连续的Tensor,数据格式支持ND。
    • grid:Device侧的aclTensor,数据类型支持FLOAT16、FLOAT、DOUBLE,需要和input类型保持一致,支持非连续的Tensor,数据格式支持ND。
    • interpolationMode:Host侧的int64_t,表示插值模式,分别是0:bilinear(双线性插值)、1:nearest(最邻近插值)。
    • paddingMode:Host侧的int64_t,表示填充模式。当(x, y)取值超过输入特征图采样范围,返回一个特定值,有0:zeros、1:border、2:reflection三种模式。
    • alignCorners:Host侧的bool,表示设定特征图坐标与特征值的对应方式。设为True时,特征值位于像素中心。
    • out:Device侧的aclTensor,数据类型支持FLOAT16、FLOAT、DOUBLE,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input、grid、out是空指针。
    • 返回161002(ACLNN_ERR_PARAM_INVALID):
      • input、grid和out的数据类型或数据格式不在支持的范围内。
      • interpolationMode和paddingMode的值不在支持范围内。
      • input、grid和out的维度关系不匹配。
      • input最后两维为空。

aclnnGridSampler2D

  • 接口定义:

    aclnnStatus aclnnGridSampler2D(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aclnnGridSampler2DGetWorkspaceSize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_grid_sampler2d.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
  int64_t interpolationMode = 0;
  int64_t paddingMode = 0;
  bool alignCorners = false;
  std::vector<int64_t> inputShape = {1, 1, 5, 8};
  std::vector<int64_t> gridShape = {1, 3, 3, 2};
  std::vector<int64_t> outShape = {1, 1, 3, 3};
  void* inputDeviceAddr = nullptr;
  void* gridDeviceAddr = nullptr;
  void* outDeviceAddr = nullptr;
  aclTensor* input = nullptr;
  aclTensor* grid = nullptr;
  aclTensor* out = nullptr;
  std::vector<float> inputHostData = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40};
  std::vector<float> gridHostData = {-1, -1, 0, -1, 1, -1, -1, 0, 0, 0, 1, 0, -1, 1, 0, 1, 1, 1};
  std::vector<float> outHostData = {0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0};
  // 创建input aclTensor
  ret = CreateAclTensor(inputHostData, inputShape, &inputDeviceAddr, aclDataType::ACL_FLOAT, &input);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, return ret);
  // 创建grid aclTensor
  ret = CreateAclTensor(gridHostData, gridShape, &gridDeviceAddr, aclDataType::ACL_FLOAT, &grid);
  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aclnnGridSampler2D第一段接口
  ret = aclnnGridSampler2DGetWorkspaceSize(input, grid, interpolationMode, paddingMode, alignCorners, out, &workspaceSize, &executor);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclnnGridSampler2DGetWorkspaceSize 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aclnnGridSampler2D第二段接口
  ret = aclnnGridSampler2D(workspaceAddr, workspaceSize, executor, stream);
  CHECK_RET(ret == ACL_SUCCESS, LOG_PRINT("aclnnGridSampler2D 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 resultData from device to host failed. ERROR: %d\n", ret);
            return ret);
  for (int64_t i = 0; i < size; i++) {
    LOG_PRINT("resultData[%ld] is: %f\n", i, resultData[i]);
  }

  // 6. 释放aclTensor,需要根据具体API的接口定义修改
  aclDestroyTensor(input);
  aclDestroyTensor(grid);
  aclDestroyTensor(out);
  return 0;
}