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昇腾小AI

msobjdump工具

本工具针对任意场景下算子编译生成的ELF文件（Executable and Linkable Format）提供解析和解压功能，并将结果信息以可读格式呈现，方便开发者直观获得kernel文件信息。

ELF文件是一种用于二进制文件、可执行文件、目标代码、共享库和核心转储的文件格式，包括常见的*.a、*.so文件等。ELF文件构成如下：

  • ELF头部：描述了整个文件的组织结构，包括文件类型、机器类型、版本号等信息。
  • 程序头部表：描述了文件中各种段（segments）信息，包括程序如何加载到内存中执行的信息。
  • 节区头部表：描述了文件中各个节（sections）信息，包括程序的代码、数据、符号表等。

ELF文件主要用于Linux和其他类Unix操作系统中，用于程序的执行和链接。

工具安装

  1. 安装msobjdump工具。

    工具跟随CANN软件包发布（参考环境准备完成CANN安装），其路径默认为“${INSTALL_DIR}/tools/ascendc_tools/msobjdump”，其中${INSTALL_DIR}请替换为CANN软件安装后文件存储路径。例如，若安装的Ascend-cann-toolkit软件包，则安装后文件存储路径为：$HOME/Ascend/ascend-toolkit/latest。

  2. 设置环境变量。
    • root用户安装Ascend-cann-toolkit包时 
      1
2
      		 
      source /usr/local/Ascend/ascend-toolkit/set_env.sh
source /usr/local/Ascend/ascend-toolkit/latest/toolkit/bin/setenv.bash
    • 非root用户安装Ascend-cann-toolkit包时 
      1
2
      		 
      source ${HOME}/Ascend/ascend-toolkit/set_env.sh
source ${HOME}/Ascend/ascend-toolkit/latest/toolkit/bin/setenv.bash
  3. 检查工具是否安装成功。
    执行如下命令，若能正常显示--help或-h信息，则表示工具环境正常，功能可正常使用。 
    1
    		 
    msobjdump -h

功能介绍

  • 解析ELF文件

    解析ELF文件内部信息，如文件长度、 文件类型信息、每个文件的段信息、符号表信息等，命令样式如下：

    1
    		 
    msobjdump --dump-elf ${elf_file}

    其中${elf_file}为待解析ELF文件路径，如/home/op_api/lib_api.so。

  • 解压ELF文件

    解压ELF文件并落盘到指定目录，命令样式如下：

    1
    		 
    msobjdump --extract-elf ${elf_file} --out-dir ${out_path}

    其中${elf_file}为待解压ELF文件路径，如/home/op_api/lib_api.so；${out_path}为落盘文件目录，如/home/extract/。若不设置--out-dir，工具默认将解压文件落盘到当前执行路径下。

  • 获取ELF文件列表

    终端打印所有device.o文件列表，命令样式如下：

    1
    		 
    msobjdump --list-elf ${elf_file}

    其中${elf_file}为待打印的ELF文件路径，如/home/op_api/lib_api.so。

工具全量命令参数说明请参考表1。

表1 msobjdump参数说明

功能参数

（区分大小写）

功能说明

是否必选

-d，--dump-elf

解析ELF文件中包含的每个device.o文件的文件长度、 文件类型、符号表等信息，并在终端屏显，关键字段含义参见表2。

三选一，必选

-e，--extract-elf

解压ELF文件中包含的每个device.o/device.json文件，并按原始文件夹规则落盘到输出路径下。

若未指定--out-dir参数，默认落盘到当前执行路径下。

-l，--list-elf

打屏显示输ELF文件中包含的device.o文件列表。

-o，--out-dir

解压文件的落盘路径， 需要与--extract-elf参数配套使用。

说明：

msobjdump支持多用户并发调用，但需要指定不同的--out-dir，否则可能出现落盘内容被覆盖的问题。

否
表2 ELF解析字段说明

关键字段

说明

是否必选

VERSION

版本号。

否

TYPE COUNT

当前section段包含的kernel文件个数。

ELF FILE ${id}

罗列的kernel文件，文件名是按照 ${sec_prefix}_${file_index}_${kernel_type}.o 拼接而成，其中${sec_prefix}为section段名（工具根据“.ascend.kernel”关键字搜索获取），${file_index}表示文件编号，${kernel_type}表示kernel类型。

KERNEL TYPE

当前kernel文件的类型，映射关系为{0 : 'mix', 1: 'aiv', 2: 'aic'}。

KERNEL LEN

当前kernel文件的长度。

elf heard infos

包括ELF Header、Section Headers、Key to Flags、Program Headers、Symbol表等信息。

是

使用样例（Kernel直调算子工程）

以MatMulInvocationNeo算子为例（单击Link获取样例工程），假设${cmake_install_dir}为算子Cmake编译产物根目录，产物目录结构如下，类似CMake编译配置文件编写。

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out
├── lib 
│   ├── libascendc_kernels_npu.so
├── include
│   ├── ascendc_kernels_npu
│           ├── aclrtlaunch_matmul_custom.h
│           ├── aclrtlaunch_triple_chevrons_func.h

工具对编译生成的库文件（如*.so、*.a等）进行解析和解压，功能实现命令样例如下：

  • 解析每个device.o文件 
    1
    		 
    msobjdump --dump-elf ${cmake_install_dir}/out/libascendc_kernels_npu.so

    执行命令后，终端会打印所有device信息，示例如下，字段含义参见表2。

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    ===========================
[VERSION]: 1
[TYPE COUNT]: 1
===========================
[ELF FILE 0]: ascendxxxb1_ascendc_kernels_npu_0_mix.o
[KERNEL TYPE]: mix
[KERNEL LEN]: 511560
====== [elf heard infos] ======
ELF Header:
  Magic:   7f 45 4c 46 02 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00
  Class:                             ELF64
  Data:                              2's complement, little endian
  Version:                           1 (current)
  OS/ABI:                            UNIX - System V
  ABI Version:                       0
  Type:                              EXEC (Executable file)
  Machine:                           <unknown>: 0x1029
  Version:                           0x1
  Entry point address:               0x0
  Start of program headers:          64 (bytes into file)
  Start of section headers:          510280 (bytes into file)
  Flags:                             0x940000
  Size of this header:               64 (bytes)
  Size of program headers:           56 (bytes)
  Number of program headers:         2
  Size of section headers:           64 (bytes)
  Number of section headers:         20
  Section header string table index: 18

Section Headers:
  [Nr] Name              Type            Address          Off    Size   ES Flg Lk Inf Al
  [ 0]                   NULL            0000000000000000 000000 000000 00      0   0  0
  [ 1] .text             PROGBITS        0000000000000000 0000b0 010a08 00  AX  0   0  4
   .....................................................................................
  [19] .strtab           STRTAB          0000000000000000 071278 00b6cb 00      0   0  1
Key to Flags:
  W (write), A (alloc), X (execute), M (merge), S (strings), I (info),
  L (link order), O (extra OS processing required), G (group), T (TLS),
  C (compressed), x (unknown), o (OS specific), E (exclude),
  D (mbind), p (processor specific)

There are no section groups in this file.

Program Headers:
  Type           Offset   VirtAddr           PhysAddr           FileSiz  MemSiz   Flg Align
  LOAD           0x0000b0 0x0000000000000000 0x0000000000000000 0x010aa8 0x010aa8 R E 0x1000
  GNU_STACK      0x000000 0x0000000000000000 0x0000000000000000 0x000000 0x000000 RW  0
......
  • 解压每个device.o文件并落盘 
    1
    		 
    msobjdump --extract-elf ${cmake_install_dir}/out/libascendc_kernels_npu.so

    执行命令后，默认在当前执行路径下落盘ascendxxxb1_ascendc_kernels_npu_0_mix.o文件。

  • 获取device.o文件列表 
    1
    		 
    msobjdump --list-elf ${cmake_install_dir}/out/libascendc_kernels_npu.so

    执行命令后，终端会打印所有文件，屏显样例如下：

    1
    		 
    ELF file    0: ascendxxxb1_ascendc_kernels_npu_0_mix.o

使用样例（简易自定义算子工程）

以下面的算子工程为例，假设${cmake_install_dir}为算子Cmake编译产物根目录，产物目录结构如下，类似算子工程编译。

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├── op_api
│   ├── include
│       ├── aclnn_acos_custom.h
│       ├── aclnn_matmul_leakyrelu_custom.h
│       ├── .........
│   ├── lib
│       ├── libcust_opapi.so

工具对编译生成的库文件（如*.so、*.a等）进行解析和解压，功能实现命令样例如下：

  • 解析每个device.o文件 
    1
    		 
    msobjdump --dump-elf ${cmake_install_dir}/op_api/lib/libcust_opapi.so

    执行命令后，终端会打印每个算子device.o的section段、符号表信息，示例如下，字段含义参见表2。

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    ===== [elf heard infos] in ascendxxx_acos_custom_AcosCustom_da824ede53d7e754f85c14b9446ec2fc.o =====:
ELF Header:
  Magic:   7f 45 4c 46 02 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00
  Class:                             ELF64
  Data:                              2's complement, little endian
  Version:                           1 (current)
  OS/ABI:                            UNIX - System V
  ............................................
  Size of program headers:           56 (bytes)
  Number of program headers:         3
  Size of section headers:           64 (bytes)
  Number of section headers:         9
  Section header string table index: 7
Section Headers:
  [Nr] Name              Type            Address          Off    Size   ES Flg Lk Inf Al
  [ 0]                   NULL            0000000000000000 000000 000000 00      0   0  0 
   .....................................................................................
  [ 8] .strtab           STRTAB          0000000000000000 00529b 000119 00      0   0  1
Key to Flags:
  W (write), A (alloc), X (execute), M (merge), S (strings), I (info),
  L (link order), O (extra OS processing required), G (group), T (TLS),
  C (compressed), x (unknown), o (OS specific), E (exclude),
  D (mbind), p (processor specific)
......................

===== [elf heard infos] in ascendxxx_matmul_leakyrelu_custom_MatmulLeakyreluCustom_e052bee3255764ac919095f3bdf83389.o =====:
ELF Header:
  Magic:   7f 45 4c 46 02 01 01 00 00 00 00 00 00 00 00 00
  Class:                             ELF64
  Data:                              2's complement, little endian
  Version:                           1 (current)
  .............................................
  Section header string table index: 6
Section Headers:
  [Nr] Name              Type            Address          Off    Size   ES Flg Lk Inf Al
  [ 0]                   NULL            0000000000000000 000000 000000 00      0   0  0
  [ 1] .text             PROGBITS        0000000000000000 0000e8 007ed8 00  AX  0   0  4
  [ 2] .data             PROGBITS        0000000000008000 0080e8 000008 00  WA  0   0 256
  [ 3] .comment          PROGBITS        0000000000000000 0080f0 000043 01  MS  0   0  1
  [ 4] .bl_uninit        NOBITS          0000000000000000 008133 000020 00      0   0  1
  [ 5] .symtab           SYMTAB          0000000000000000 008138 0000c0 18      7   1  8
  [ 6] .shstrtab         STRTAB          0000000000000000 0081f8 00003b 00      0   0  1
  [ 7] .strtab           STRTAB          0000000000000000 008233 0000ec 00      0   0  1
..................................
  • 解压每个device.o文件并落盘 
    1
    		 
    msobjdump --extract-elf ${cmake_install_dir}/op_api/lib/libcust_opapi.so

    执行命令后，默认在当前执行路径下保存解压文件，产物目录如下：

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    |-- config                                                               // 算子原型配置文件目录
|    ├── ${soc_version}   
|        ├── acos_custom.json                                  
|        ├── matmul_leakyrelu_custom.json                               
|        ├── .......                                             
|-- ${soc_version}                                                     // 昇腾AI处理器名
|     ├── acos_custom                                               // 基础单算子编译文件*.o和对应的*.json文件
|         ├── AcosCustom_da824ede53d7e754f85c14b9446ec2fc.json      // 命名规则：${op_type}_${parm_info}.json或${op_type}_${parm_info}.o，${parm_info}是基于算子输入/输出dtype、shape等信息生成的标识码
|         ├── AcosCustom_da824ede53d7e754f85c14b9446ec2fc.o
|         ├── AcosCustom_dad9c8ca8fcbfd789010c8b1c0da8e26.json
|         ├── AcosCustom_dad9c8ca8fcbfd789010c8b1c0da8e26.o
|     ├── matmul_leakyrelu_custom  
|         ├── MatmulLeakyreluCustom_e052bee3255764ac919095f3bdf83389.json
|         ├── MatmulLeakyreluCustom_e052bee3255764ac919095f3bdf83389.o
|     ├── axpy_custom    
|         ├── .....

    以acos_custom算子编译产物解压为例：

    • 查看算子原型（acos_custom.json） 
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      {
    "binList": [
        {
            "implMode": "high_performance",
            "int64Mode": false,
            "simplifiedKeyMode": 0,
            "simplifiedKey": [...],
            "staticKey": "96b2b4bb2e35fa3db8c2714828d6e4f367b0731c9514401e1a2d41ebd63833c7,ee37ce8796ef139ded8f105c019b2819f38447bdeeb8ff7f58430228e6d9a361",
            "inputs": [
                {
                    "name": "x",
                    "index": 0,
                    "dtype": "float32",
                    "format": "ND",
                    "paramType": "required",
                    "shape": [
                        -2
                    ],
                    "format_match_mode": "FormatAgnostic"
                }
            ],
            "outputs": [
                {
                    "name": "y",
                    "index": 0,
                    "dtype": "float32",
                    "format": "ND",
                    "paramType": "required",
                    "shape": [
                        -2
                    ],
                    "format_match_mode": "FormatAgnostic"
                }
            ],
            "attrs": [
                {
                    "name": "tmp",
                    "dtype": "int",
                    "value": 0
                },
            ................
}
    • 解析${op_type}_${parm_info}.o获取.ascend.meta section段信息。 
      1
      		 
      msobjdump --dump-elf ./AcosCustom_da824ede53d7e754f85c14b9446ec2fc.o

      执行命令后，终端屏显信息如下，参数说明参见表3、表4、表5。

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      .ascend.meta. [0]: AcosCustom_da824ede53d7e754f85c14b9446ec2fc_1
T: 1  L: 4  V: 3
F_TYPE_KTYPE: K_TYPE_AIV
.ascend.meta. [0]: AcosCustom_da824ede53d7e754f85c14b9446ec2fc_2_mix_aiv
T: 1  L: 4  V: 5
F_TYPE_KTYPE: K_TYPE_MIX_AIV_MAIN
T: 3  L: 4  V: [0:1]
F_TYPE_MIX_TASK_RATION: [0:1]
.ascend.meta. [0]: AcosCustom_da824ede53d7e754f85c14b9446ec2fc_3_mix_aiv
T: 1  L: 4  V: 5
F_TYPE_KTYPE: K_TYPE_MIX_AIV_MAIN
T: 3  L: 4  V: [0:1]
F_TYPE_MIX_TASK_RATION: [0:1]
      表3 类型映射关系

      解析类型

      解析类型映射

      说明

      1

      F_TYPE_KTYPE

      表示kernel type。

      2

      F_TYPE_CROSS_CORE_SYNC

      表示硬同步syncall类型。

      3

      F_TYPE_MIX_TASK_RATION

      表示核函数运行时的core分配类型。
      表4 kernel type映射关系

      kernel type数值

      对应的kernel type

      说明

      1

      K_TYPE_AICORE

      该参数为预留参数，当前版本暂不支持。

      算子执行时仅会启动AI Core，比如用户在host侧设置blockdim为5，则会启动5个AI Core。

      2

      K_TYPE_AIC

      算子执行时仅启动AI Core上的Cube核：比如用户在host侧设置blockdim为10，则会启动10个Cube核。

      3

      K_TYPE_AIV

      算子执行时仅启动AI Core上的Vecor核：比如用户在host侧设置blockdim为10，则会启动10个Vecor核。

      4

      K_TYPE_MIX_AIC_MAIN

      AIC、AIV混合场景下，设置核函数的类型为MIX ，算子执行时会同时启动AI Core上的Cube核和Vector核，比如用户在host侧设置blockdim为10，且设置task_ration为1：2，则会启动10个Cube核和20个Vector核。

      5

      K_TYPE_MIX_AIV_MAIN

      AIC、AIV混合场景下，使用了多核控制相关指令时，设置核函数的类型为MIX，算子执行时会同时启动AI Core上的Cube核和Vector核，比如用户在host侧设置blockdim为10，且设置task_ration为1：2，则会启动10个Vector核和20个Cube核。

      6

      K_TYPE_AIC_ROLLBACK

      算子执行时会同时启动AI Core和Vector Core， 此时AI Core会当成Cube Core使用。

      7

      K_TYPE_AIV_ROLLBACK

      算子执行时会同时启动AI Core和Vector Core， 此时AI Core会当成Vector Core使用。
      表5 硬同步映射关系

      硬同步数值

      对应的硬同步类型

      说明

      1

      C_TYPE_USE_SYNC

      使用硬同步。

      0

      C_TYPE_NO_USE_SYNC

      不使用硬同步。
    • 查看${op_type}_${parm_info}.json，直观获取device.o算子信息。 
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      {
    "binFileName": "AcosCustom_da824ede53d7e754f85c14b9446ec2fc",
    "binFileSuffix": ".o",
    "blockDim": -1,
    "coreType": "MIX",
    "intercoreSync": 1,
    "kernelName": "AcosCustom_da824ede53d7e754f85c14b9446ec2fc",
    "magic": "RT_DEV_BINARY_MAGIC_ELF",
    "memoryStamping": [],
    "opParaSize": 24,
    "parameters": [],
    "sha256": "94e32d04fcaf435411af194c8b4c85447744879aacec198448b820246f96d310",
    "workspace": {
        "num": 1,
        "size": [
            -1
        ],
        "type": [
            0
        ]
    },
    "kernelList": [
        {
            "tilingKey": 1,
            "kernelType": "MIX_AIC",
            "taskRation": "0:1",
            "crossCoreSync": 0,
            "kernelName": "AcosCustom_da824ede53d7e754f85c14b9446ec2fc_1"
        },
        ..............
    ],
    "taskRation": "tilingKey",
    "optionalInputMode": "gen_placeholder",
    "debugOptions": "printf",
    "debugBufSize": 78643200,
    "compileInfo": {},
    "supportInfo": {                                                     // 算子原型信息
        "implMode": "high_performance",
        "int64Mode": false,
        "simplifiedKeyMode": 0,
        "simplifiedKey": [...],
        "staticKey": "96b2b4bb2e35fa3db8c2714828d6e4f367b0731c9514401e1a2d41ebd63833c7,ee37ce8796ef139ded8f105c019b2819f38447bdeeb8ff7f58430228e6d9a361",
        "inputs": [
            {
                "name": "x",
                "index": 0,
                "dtype": "float32",
                "format": "ND",
                "paramType": "required",
                "shape": [
                    -2
                ],
                "format_match_mode": "FormatAgnostic"
            }
        ],
         ..........
}
  • 获取device.o文件列表 
    1
    		 
    msobjdump --list-elf ${cmake_install_dir}/op_api/lib/libcust_opapi.so

    执行命令后，终端会打印所有文件，屏显样例如下：

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    ELF file    0: ascendxxx_acos_custom_AcosCustom_dad9c8ca8fcbfd789010c8b1c0da8e26.json
ELF file    1: ascendxxx_acos_custom_AcosCustom_dad9c8ca8fcbfd789010c8b1c0da8e26.o
....................
ELF file    2: ascendxxx_acos_custom_AcosCustom_da824ede53d7e754f85c14b9446ec2fc.json
ELF file    3: ascendxxx_acos_custom_AcosCustom_da824ede53d7e754f85c14b9446ec2fc.o
父主题： 附录
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