``` import os, sys import argparse import torch import numpy as np import math parser = argparse.ArgumentParser(description='LLaMa-2 Self-Attention') parser.add_argument('model_size', type=int, choices = [7, 13], help='The size of the model to use. Default is 13') parser.add_argument('layer', type=int, help='The layer to use for self-attn') parser.add_argument('seq_len', type=int, help='The sequence length to use for self-attn') parser.add_argument('--input_file', required = True, type=str, help='The input file to use for self-attn') parser.add_argument('--output_file', default = 'llama-self-attn-output.bin', type=str, help='The output file to use for self-attn') from transformers import AutoTokenizer, AutoModelForCausalLM from fileio_utils import * VALUE_LOGSF = 16 ACCU_LOGSF = 20 def rotate_half(x): """Rotates half the hidden dims of the input.""" x1 = x[..., : x.shape[-1] // 2] x2 = x[..., x.shape[-1] // 2 :] return torch.cat((-x2, x1), dim=-1) if __name__ == '__main__': compilation_error = os.system('make self-attn') if compilation_error: print("Error compiling self-attn") exit(1) args = parser.parse_args() # model_card = f"meta-llama/Llama-2-{args.model_size}b-hf" model_card = f"model-storage/hub/models--meta-llama--Llama-2-7b-hf/snapshots/01c7f73d771dfac7d292323805ebc428287df4f9" model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained(model_card, local_files_only = True, cache_dir = "./model-storage") layer = model.model.layers[args.layer] embed_dim = layer.self_attn.q_proj.in_features workdir = f'./zkllm-workdir/Llama-2-{args.model_size}b' layer_prefix = f'layer-{args.layer}' os.system(f'./self-attn linear {args.input_file} {args.seq_len} {embed_dim} {workdir} {layer_prefix} {args.output_file}') Q, K, V = load_int('temp_Q.bin').reshape(args.seq_len, embed_dim) / (1 << 16), load_int('temp_K.bin').reshape(args.seq_len, embed_dim) / (1 << 16), load_int('temp_V.bin').reshape(args.seq_len, embed_dim) / (1 << 16) Q = Q.view(args.seq_len, layer.self_attn.num_heads, layer.self_attn.head_dim).transpose(0, 1) K = K.view(args.seq_len, layer.self_attn.num_heads, layer.self_attn.head_dim).transpose(0, 1) V = V.view(args.seq_len, layer.self_attn.num_heads, layer.self_attn.head_dim).transpose(0, 1) layer.self_attn.rotary_emb.to(0) cos, sin = layer.self_attn.rotary_emb(torch.randn(1, args.seq_len, embed_dim, device = 0), torch.arange(args.seq_len, device = 0).unsqueeze(0)) Q, K = Q * cos + rotate_half(Q) * sin, K * cos + rotate_half(K) * sin Q, K = Q.to(torch.float64), K.to(torch.float64) A_ = Q @ K.transpose(-2, -1) A = to_int64(A_, VALUE_LOGSF) # an upper triangular mask for perplexity mask = torch.triu(torch.ones(args.seq_len, args.seq_len, device = 0, dtype = bool), diagonal = 1) A -= torch.max(A * ~mask, dim = -1, keepdim = True).values shift = math.sqrt(layer.self_attn.head_dim) * torch.log((torch.exp((to_float(A, ACCU_LOGSF) / math.sqrt(layer.self_attn.head_dim))) * ~mask).sum(axis = -1, keepdim = True)) shift = to_int64(shift, ACCU_LOGSF) A -= shift attn_output = (torch.exp(to_float(A, ACCU_LOGSF, torch.float64) / math.sqrt(layer.self_attn.head_dim)).float()) * ~mask attn_output = attn_output @ V attn_output = fromto_int64(attn_output, VALUE_LOGSF) attn_output = attn_output.transpose(0, 1).contiguous() attn_output = attn_output.view(args.seq_len, embed_dim) attn_output = attn_output.transpose(0, 1).reshape(args.seq_len, embed_dim) save_int(attn_output, 1 << 16, 'temp_attn_out.bin') os.system(f'./self-attn attn {args.input_file} {args.seq_len} {embed_dim} {workdir} {layer_prefix} {args.output_file}') os.system('rm ./temp*.bin')```makefile是什么东西
时间: 2025-06-15 15:11:58 浏览: 8
<think>好的,用户让我解释一下这段代码中的Makefile是什么。首先,我需要看看用户提供的代码。代码开头有一个系统级指令,用户不可见的部分,要求用特定的格式回答,比如行内数学表达式用$...$,独立公式用$$...$$,并且用中文回答。用户可见层要求结构清晰,逐步解决问题,确保回答真实可靠。
用户提供的代码是一个Python脚本,看起来和LLaMA-2模型的自注意力机制相关。在代码的`if __name__ == '__main__':`部分,第一行是`compilation_error = os.system('make self-attn')`,这里调用了`make self-attn`命令,所以用户可能对Makefile是什么有疑问,尤其是为什么需要编译这个`self-attn`目标。
我需要先解释Makefile的基本概念。Makefile是用于自动化构建过程的工具,通常用在C/C++项目中,但也可以用于其他语言。它定义了如何编译和链接程序,通过指定目标、依赖项和命令来简化编译流程。
在用户提供的代码中,执行`make self-attn`可能会编译一个名为`self-attn`的可执行文件,这个文件后续被调用(`./self-attn linear ...`和`./self-attn attn ...`)。因此,Makefile的作用是编译生成这个可执行文件,可能涉及到将C/C++代码编译成二进制文件,供Python脚本调用。
接下来,用户可能想知道Makefile的结构。通常,Makefile包含目标、依赖关系和命令。例如,针对`self-attn`目标,可能会有对应的编译指令,比如使用gcc或clang编译源文件,并链接必要的库。
需要注意的是,用户提供的代码中没有展示实际的Makefile内容,所以只能根据常见的结构进行推测。可能需要检查是否有`self-attn.c`或相关源文件,以及Makefile中的编译规则。此外,代码中调用了`os.system('make self-attn')`,如果编译失败,脚本会报错并退出,这说明Makefile的正确性对脚本运行至关重要。
用户可能还关心为什么需要编译这部分代码,而不是直接用Python实现。可能是因为性能考虑,某些计算密集型任务(如自注意力机制的核心部分)用C/C++实现更高效,再通过Python调用。
总结一下,用户需要了解Makefile的作用、结构,以及在此项目中的具体用途。需要分步骤解释,确保用户理解Makefile在自动化构建中的角色,以及如何在此脚本中使用它来编译必要的组件。</think>好的,我来分步骤解释Makefile及其在该代码中的作用:
$\boxed{\text{Makefile核心概念}}$
1. **定义**:Makefile是用于自动化构建程序的脚本文件,通过定义$\text{target}$(目标)、$\text{dependencies}$(依赖)和$\text{commands}$(命令)三要素,实现:
$$ \text{target: dependencies} \\
\quad \text{commands} $$
2. **工作原理**:
- 检查目标文件与依赖文件的时间戳
- 当依赖文件比目标文件新时,执行定义命令
- 支持多层级依赖关系自动化处理
$\boxed{\text{在本代码中的具体作用}}$
```python
compilation_error = os.system('make self-attn') # 关键编译指令
```
1. **编译目标**:`self-attn`目标对应的C/C++程序(可能是自注意力计算核心)
- 典型Makefile结构示例:
```makefile
self-attn: self-attn.o matrix_ops.o
g++ -O3 -o $@ $^ -lpthread
```
$$ \text{其中} \quad \begin{cases}
\text{self-attn} & \text{目标可执行文件} \\
*.o & \text{依赖的编译中间文件} \\
-O3 & \text{优化级别}
\end{cases} $$
2. **性能需求**:
- 自注意力计算中的矩阵操作(如代码中的`Q @ K.transpose()`)对性能敏感
- 用C/C++实现可充分利用:
* SIMD指令加速
* 多线程并行
* 内存布局优化
$\boxed{\text{关键代码环节关联}}$
```python
# 编译后的可执行文件被调用
os.system(f'./self-attn linear {input_file}...')
os.system(f'./self-attn attn {input_file}...')
```
1. **功能划分**:
| 命令参数 | 功能描述 |
|---------|---------|
| `linear` | 处理线性投影层(Q/K/V矩阵计算) |
| `attn` | 执行注意力计算核心逻辑 |
2. **数据流验证**:
- 输入:`temp_Q.bin`/`temp_K.bin`/`temp_V.bin`
- 输出:`llama-self-attn-output.bin`
- 通过`save_int()`/`load_int()`实现Python与C程序间的定点数数据交换
$\boxed{\text{为什么需要Makefile}}$
1. **跨语言协作**:
```mermaid
graph LR
A[Python控制流] --> B[C/C++高性能内核]
B --> C[定点数计算优化]
C --> D[硬件加速指令]
```
2. **构建自动化优势**:
- 自动处理头文件依赖
- 增量编译(仅重新编译修改过的文件)
- 跨平台编译规则统一
建议后续可深入分析:
1. 定点数量化策略(代码中的`VALUE_LOGSF=16`)
2. RoPE位置编码实现(`rotate_half()`函数)
3. 注意力掩码处理(`triu`上三角矩阵生成)
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