pytorch單元測(cè)試的實(shí)現(xiàn)示例
希望測(cè)試pytorch各種算子、block、網(wǎng)絡(luò)等在不同硬件平臺(tái),不同軟件版本下的計(jì)算誤差、耗時(shí)、內(nèi)存占用等指標(biāo).
本文基于torch.testing._internal
一.公共模塊[common.py]
import torch
from torch import nn
import math
import torch.nn.functional as F
import time
import os
import socket
import sys
from datetime import datetime
import numpy as np
import collections
import math
import json
import copy
import traceback
import subprocess
import unittest
import torch
import inspect
from torch.testing._internal.common_utils import TestCase, run_tests,parametrize,instantiate_parametrized_tests
from torch.testing._internal.common_distributed import MultiProcessTestCase
import torch.distributed as dist
os.environ["MASTER_ADDR"] = "localhost"
os.environ["MASTER_PORT"] = "29500"
os.environ["RANDOM_SEED"] = "0"
device="cpu"
device_type="cpu"
device_name="cpu"
try:
if torch.cuda.is_available():
device_name=torch.cuda.get_device_name().replace(" ","")
device="cuda:0"
device_type="cuda"
ccl_backend='nccl'
except:
pass
host_name=socket.gethostname()
sdk_version=os.getenv("SDK_VERSION","") #從環(huán)境變量中獲取sdk版本號(hào)
metric_data_root=os.getenv("TORCH_UT_METRICS_DATA","./ut_data") #日志存放的目錄
device_count=torch.cuda.device_count()
if not os.path.exists(metric_data_root):
os.makedirs(metric_data_root)
def device_warmup(device):
'''設(shè)備warmup,確保設(shè)備已經(jīng)正常工作,排除設(shè)備初始化的耗時(shí)'''
left = torch.rand([128,512], dtype = torch.float16).to(device)
right = torch.rand([512,128], dtype = torch.float16).to(device)
out=torch.matmul(left,right)
torch.cuda.synchronize()
torch.manual_seed(1)
np.random.seed(1)
def loop_decorator(loops,rank=0):
'''循環(huán)裝飾器,用于統(tǒng)計(jì)函數(shù)的執(zhí)行時(shí)間,內(nèi)存占用等'''
def decorator(func):
def wrapper(*args,**kwargs):
latency=[]
memory_allocated_t0=torch.cuda.memory_allocated(rank)
for _ in range(loops):
input_copy=[x.clone() for x in args]
beg= datetime.now().timestamp() * 1e6
pred= func(*input_copy)
gt=kwargs["golden"]
torch.cuda.synchronize()
end=datetime.now().timestamp() * 1e6
mse = torch.mean(torch.pow(pred.cpu().float()- gt.cpu().float(), 2)).item()
latency.append(end-beg)
memory_allocated_t1=torch.cuda.memory_allocated(rank)
avg_latency=np.mean(latency[len(latency)//2:]).round(3)
first_latency=latency[0]
return { "first_latency":first_latency,"avg_latency":avg_latency,
"memory_allocated":memory_allocated_t1-memory_allocated_t0,
"mse":mse}
return wrapper
return decorator
class TorchUtMetrics:
'''用于統(tǒng)計(jì)測(cè)試結(jié)果,比較之前的最小值'''
def __init__(self,ut_name,thresold=0.2,rank=0):
self.ut_name=f"{ut_name}_{rank}"
self.thresold=thresold
self.rank=rank
self.data={"ut_name":self.ut_name,"metrics":[]}
self.metrics_path=os.path.join(metric_data_root,f"{self.ut_name}_{self.rank}.jon")
try:
with open(self.metrics_path,"r") as f:
self.data=json.loads(f.read())
except:
pass
def __enter__(self):
self.beg= datetime.now().timestamp() * 1e6
return self
def __exit__(self, exc_type, exc_val, exc_tb):
self.report()
self.save_data()
def save_data(self):
with open(self.metrics_path,"w") as f:
f.write(json.dumps(self.data,indent=4))
def set_metrics(self,metrics):
self.end=datetime.now().timestamp() * 1e6
item=collections.OrderedDict()
item["time"]=datetime.now().strftime('%Y-%m-%d %H:%M:%S.%f')
item["sdk_version"]=sdk_version
item["device_name"]=device_name
item["host_name"]=host_name
item["metrics"]=metrics
item["metrics"]["e2e_time"]=self.end-self.beg
self.cur_item=item
self.data["metrics"].append(self.cur_item)
def get_metric_names(self):
return self.data["metrics"][0]["metrics"].keys()
def get_min_metric(self,metric_name,devicename=None):
min_value=0
min_value_index=-1
for idx,item in enumerate(self.data["metrics"]):
if devicename and (devicename!=item['device_name']):
continue
val=float(item["metrics"][metric_name])
if min_value_index==-1 or val<min_value:
min_value=val
min_value_index=idx
return min_value,min_value_index
def get_metric_info(self,index):
metrics=self.data["metrics"][index]
return f'{metrics["device_name"]}@{metrics["sdk_version"]}'
def report(self):
assert len(self.data["metrics"])>0
for metric_name in self.get_metric_names():
min_value,min_value_index=self.get_min_metric(metric_name)
min_value_same_dev,min_value_index_same_dev=self.get_min_metric(metric_name,device_name)
cur_value=float(self.cur_item["metrics"][metric_name])
print(f"-------------------------------{metric_name}-------------------------------")
print(f"{cur_value}#{device_name}@{sdk_version}")
if min_value_index_same_dev>=0:
print(f"{min_value_same_dev}#{self.get_metric_info(min_value_index_same_dev)}")
if min_value_index>=0:
print(f"{min_value}#{self.get_metric_info(min_value_index)}")
二.普通算子測(cè)試[test_clone.py]
from common import *
class TestCaseClone(TestCase):
#如果不滿足條件,則跳過(guò)這個(gè)測(cè)試
@unittest.skipIf(device_count>1, "Not enough devices")
def test_todo(self):
print(".TODO")
#框架會(huì)自動(dòng)遍歷以下參數(shù)組合
@parametrize("shape", [(10240,20480),(128,256)])
@parametrize("dtype", [torch.float16,torch.float32])
def test_clone(self,shape,dtype):
#讓這個(gè)函數(shù)循環(huán)執(zhí)行l(wèi)oops次,統(tǒng)計(jì)第一次執(zhí)行的耗時(shí)、后半段的平均時(shí)間、整個(gè)執(zhí)行過(guò)程總的GPU內(nèi)存使用量
@loop_decorator(loops=5)
def run(input_dev):
output=input_dev.clone()
return output
#記錄整個(gè)測(cè)試的總耗時(shí),保存統(tǒng)計(jì)量,輸出摘要(self._testMethodName:測(cè)試方法,result:函數(shù)返回值,metrics:統(tǒng)計(jì)量)
with TorchUtMetrics(ut_name=self._testMethodName,thresold=0.2) as m:
input_host=torch.ones(shape,dtype=dtype)*np.random.rand()
input_dev=input_host.to(device)
metrics=run(input_dev,golden=input_host.cpu())
m.set_metrics(metrics)
assert(metrics["mse"]==0)
instantiate_parametrized_tests(TestCaseClone)
if __name__ == "__main__":
run_tests()
三.集合通信測(cè)試[test_ccl.py]
from common import *
class TestCCL(MultiProcessTestCase):
'''CCL測(cè)試用例'''
def _create_process_group_vccl(self, world_size, store):
dist.init_process_group(
ccl_backend, world_size=world_size, rank=self.rank, store=store
)
pg = dist.distributed_c10d._get_default_group()
return pg
def setUp(self):
super().setUp()
self._spawn_processes()
def tearDown(self):
super().tearDown()
try:
os.remove(self.file_name)
except OSError:
pass
@property
def world_size(self):
return 4
#框架會(huì)自動(dòng)遍歷以下參數(shù)組合
@unittest.skipIf(device_count<4, "Not enough devices")
@parametrize("op",[dist.ReduceOp.SUM])
@parametrize("shape", [(1024,8192)])
@parametrize("dtype", [torch.int64])
def test_allreduce(self,op,shape,dtype):
if self.rank >= self.world_size:
return
store = dist.FileStore(self.file_name, self.world_size)
pg = self._create_process_group_vccl(self.world_size, store)
if not torch.distributed.is_initialized():
return
torch.cuda.set_device(self.rank)
device = torch.device(device_type,self.rank)
device_warmup(device)
#讓這個(gè)函數(shù)循環(huán)執(zhí)行l(wèi)oops次,統(tǒng)計(jì)第一次執(zhí)行的耗時(shí)、后半段的平均時(shí)間、整個(gè)執(zhí)行過(guò)程總的GPU內(nèi)存使用量
@loop_decorator(loops=5,rank=self.rank)
def run(input_dev):
dist.all_reduce(input_dev, op=op)
return input_dev
#記錄整個(gè)測(cè)試的總耗時(shí),保存統(tǒng)計(jì)量,輸出摘要(self._testMethodName:測(cè)試方法,result:函數(shù)返回值,metrics:統(tǒng)計(jì)量)
with TorchUtMetrics(ut_name=self._testMethodName,thresold=0.2,rank=self.rank) as m:
input_host=torch.ones(shape,dtype=dtype)*(100+self.rank)
gt=[torch.ones(shape,dtype=dtype)*(100+i) for i in range(self.world_size)]
gt_=gt[0]
for i in range(1,self.world_size):
gt_=gt_+gt[i]
input_dev=input_host.to(device)
metrics=run(input_dev,golden=gt_)
m.set_metrics(metrics)
assert(metrics["mse"]==0)
dist.destroy_process_group(pg)
instantiate_parametrized_tests(TestCCL)
if __name__ == "__main__":
run_tests()
四.測(cè)試命令
# 運(yùn)行所有的測(cè)試 pytest -v -s -p no:warnings --html=torch_report.html --self-contained-html --capture=sys ./ # 運(yùn)行某一個(gè)測(cè)試 python3 test_clone.py -k "test_clone_shape_(128, 256)_float32"
五.測(cè)試報(bào)告

到此這篇關(guān)于pytorch單元測(cè)試的實(shí)現(xiàn)示例的文章就介紹到這了,更多相關(guān)pytorch單元測(cè)試內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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