pytorch单元测试的实现示例
更新时间:2024年04月18日 10:57:40 作者:Hi20240217
单元测试是一种软件测试方法,本文主要介绍了pytorch单元测试的实现示例,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧
希望测试pytorch各种算子、block、网络等在不同硬件平台,不同软件版本下的计算误差、耗时、内存占用等指标.
本文基于torch.testing._internal
一.公共模块[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","") #从环境变量中获取sdk版本号 metric_data_root=os.getenv("TORCH_UT_METRICS_DATA","./ut_data") #日志存放的目录 device_count=torch.cuda.device_count() if not os.path.exists(metric_data_root): os.makedirs(metric_data_root) def device_warmup(device): '''设备warmup,确保设备已经正常工作,排除设备初始化的耗时''' 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): '''循环装饰器,用于统计函数的执行时间,内存占用等''' 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: '''用于统计测试结果,比较之前的最小值''' 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.普通算子测试[test_clone.py]
from common import * class TestCaseClone(TestCase): #如果不满足条件,则跳过这个测试 @unittest.skipIf(device_count>1, "Not enough devices") def test_todo(self): print(".TODO") #框架会自动遍历以下参数组合 @parametrize("shape", [(10240,20480),(128,256)]) @parametrize("dtype", [torch.float16,torch.float32]) def test_clone(self,shape,dtype): #让这个函数循环执行loops次,统计第一次执行的耗时、后半段的平均时间、整个执行过程总的GPU内存使用量 @loop_decorator(loops=5) def run(input_dev): output=input_dev.clone() return output #记录整个测试的总耗时,保存统计量,输出摘要(self._testMethodName:测试方法,result:函数返回值,metrics:统计量) 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.集合通信测试[test_ccl.py]
from common import * class TestCCL(MultiProcessTestCase): '''CCL测试用例''' 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 #框架会自动遍历以下参数组合 @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) #让这个函数循环执行loops次,统计第一次执行的耗时、后半段的平均时间、整个执行过程总的GPU内存使用量 @loop_decorator(loops=5,rank=self.rank) def run(input_dev): dist.all_reduce(input_dev, op=op) return input_dev #记录整个测试的总耗时,保存统计量,输出摘要(self._testMethodName:测试方法,result:函数返回值,metrics:统计量) 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.测试命令
# 运行所有的测试 pytest -v -s -p no:warnings --html=torch_report.html --self-contained-html --capture=sys ./ # 运行某一个测试 python3 test_clone.py -k "test_clone_shape_(128, 256)_float32"
五.测试报告
到此这篇关于pytorch单元测试的实现示例的文章就介绍到这了,更多相关pytorch单元测试内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家!
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