CANN/asc-devkit原子交换操作API

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CANN/asc-devkit原子交换操作API

asc_atomic_exch

【免费下载链接】asc-devkit本项目是CANN 推出的昇腾AI处理器专用的算子程序开发语言,原生支持C和C++标准规范,主要由类库和语言扩展层构成,提供多层级API,满足多维场景算子开发诉求。项目地址: https://gitcode.com/cann/asc-devkit

产品支持情况

  • Ascend 950PR/Ascend 950DT:支持
  • Atlas A3 训练系列产品/Atlas A3 推理系列产品:不支持
  • Atlas A2 训练系列产品/Atlas A2 推理系列产品:不支持
  • Atlas 200I/500 A2 推理产品:不支持
  • Atlas 推理系列产品AI Core:不支持
  • Atlas 推理系列产品Vector Core:不支持
  • Atlas 训练系列产品:不支持

功能说明

对Unified Buffer或Global Memory地址做原子赋值操作,即将指定数据赋值到Unified Buffer或Global Memory地址中。

函数原型

inline float asc_atomic_exch(float *address, float val)
inline int32_t asc_atomic_exch(int32_t *address, int32_t val)
inline uint32_t asc_atomic_exch(uint32_t *address, uint32_t val)
inline int64_t asc_atomic_exch(int64_t *address, int64_t val)
inline uint64_t asc_atomic_exch(uint64_t *address, uint64_t val)
inline half2 asc_atomic_exch(half2 *address, half2 val)
inline bfloat16x2_t asc_atomic_exch(bfloat16x2_t *address, bfloat16x2_t val)

参数说明

表1参数说明

参数名输入/输出描述
address输出Unified Buffer或Global Memory的地址。
val输入源操作数。

不同数据类型支持的内存范围说明如下:

表2不同数据类型支持的内存范围

参数数据类型支持的内存空间
int32_t、uint32_t、float、half2、bfloat16x2_tUnified Buffer、Global Memory
int64_t、uint64_tGlobal Memory

返回值说明

Unified Buffer或Global Memory上的初始数据。

约束说明

原子操作保证对同一地址的读改写过程具有原子性,但不保证多个线程之间的执行顺序。当多个线程向同一地址写入不同值时,最终保留的值取决于原子操作的串行化顺序,可能随线程调度变化而不同。

需要包含的头文件

使用除half2、bfloat16x2_t类型之外的接口需要包含"simt_api/device_atomic_functions.h"头文件,使用half2类型接口需要包含"simt_api/asc_fp16.h"头文件,使用bfloat16x2_t类型接口需要包含"simt_api/asc_bf16.h"头文件。

#include "simt_api/device_atomic_functions.h"
#include "simt_api/asc_fp16.h"
#include "simt_api/asc_bf16.h"

调用示例

示例场景为:多个线程扫描故障标志,检测到故障的线程使用asc_atomic_exch接口将共享状态置为故障状态,并记录替换前的旧状态。输入参数说明如下:

名称说明
fault_flags每个元素表示一条检测结果,0为无故障,非0为故障。
statusGlobal Memory中的共享状态,0表示正常,1表示故障。
old_status保存每个故障线程执行交换前读到的旧状态。
n输入元素个数。

核心代码实现如下:

  • SIMT编程场景:

    __global__ __launch_bounds__(256) void publish_fault_status(uint32_t *status, uint32_t *old_status, uint32_t *fault_flags, uint32_t n) { uint32_t idx = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x; if (idx >= n) { return; } if (fault_flags[idx] != 0U) { old_status[idx] = asc_atomic_exch(status, 1U); } }
  • SIMD与SIMT混合编程场景:

    SIMD与SIMT混合编程场景,需要显式使用地址空间限定符表示地址空间:__gm__表示Global Memory内存空间,__ubuf__表示Unified Buffer内存空间。

    __simt_vf__ __launch_bounds__(1024) inline void publish_fault_status(__gm__ uint32_t *status, __gm__ uint32_t *old_status, __gm__ uint32_t *fault_flags, uint32_t n) { uint32_t idx = blockIdx.x * blockDim.x + threadIdx.x; if (idx >= n) { return; } if (fault_flags[idx] != 0U) { old_status[idx] = asc_atomic_exch(status, 1U); } }

输出结果示例如下:

fault_flags: 0, 1, 0, 1 status before: 0 status after: 1 // 表明至少有一个线程检测到故障并发布故障状态

【免费下载链接】asc-devkit本项目是CANN 推出的昇腾AI处理器专用的算子程序开发语言,原生支持C和C++标准规范,主要由类库和语言扩展层构成,提供多层级API,满足多维场景算子开发诉求。项目地址: https://gitcode.com/cann/asc-devkit

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