Ubuntu安装CANN相关依赖

1 CANN概述

      华为推出的Atlas相关系列在人工智能方面有大量的应用，如Atlas 500智能小站是面向边缘应用的产品，具有超强计算性能、体积小、环境适应性强、易于维护和支持云边协同等特点，可以在边缘环境广泛部署，满足在安防、交通、社区、园区、商场、超市等复杂环境区域的应用需求。而为了开发、调试和部署各类新的AI应用，则需要借助一套开发框架CANN(Compute Architecture for Neural Networks，异构计算架构)。华为的AI处理芯片则是昇腾系列处理器，官网为：
https://www.hiascend.com

     官网示意图如下所示：

    从官网可以知道，昇腾网址上分为软件平台和硬件平台，分别可以下载不同的资源，软件平台下，就可以导航到CANN，CANN分为社区版和商业版，其中的社区版包含新的特征，适用于尝试最新特征的用户，而生产环境则建议使用商业版本，它较为稳定。示意图如下所示：

在此网页上，可以根据需要选择安装相关的软件，如Ascend-cann-toolkit_5.0.3.1_linux-aarch64.run 。根据官方的文档说明：CANN是华为公司针对AI场景推出的异构计算架构，通过提供多层次的编程接口，支持用户快速构建基于昇腾平台的AI应用和业务。CANN软件支持通过ascend-deployer命令行工具、msInstaller界面化工具以及命令行方式安装。CANN分为开发环境和运行环境。

开发环境：主要用于代码开发、编译、调测等开发活动。其中分为以下两种场景：
（场景一）在昇腾AI设备上安装开发环境，同时可以作为运行环境，运行应用程序或进行训练脚本的迁移、开发&调试。
（场景二）在非昇腾AI设备上安装开发环境，仅能用于代码开发、编译等不依赖于昇腾设备的开发活动（纯代码开发，好像不能运行应用）。
运行环境：在昇腾AI设备上运行用户开发的应用程序或进行训练脚本的迁移、开发&调试。

2 Ubuntu 依赖安装

      开发框架CANN开发环境支持多种操作系统，如这里的Ubuntu 18.04。首先需要安装好Ubuntu 18.04，在安装过程需要下载相关依赖，因此需要确保Ubuntu环境能够连接网络。请在root用户下执行如下命令检查源是否可用：

apt-get update

      国内的速度可能比较慢，因此可以重新指向国内的镜像源，具体操作如下：

#root运行
su root
#备份
cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak
#编辑
vi /etc/apt/sources.list 

插入国内镜像源，示意如下：

deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic main restricted universe multiverse
 
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-security main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-security main restricted universe multiverse
 
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-updates main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-updates main restricted universe multiverse
 
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-proposed main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-proposed main restricted universe multiverse
 
deb http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-backports main restricted universe multiverse
deb-src http://mirrors.aliyun.com/ubuntu/ bionic-backports main restricted universe multiverse

然后更新，执行如下命令：

 apt-get update

稍等片刻，更新完毕后，安装一些OS依赖库，具体可执行如下命令：

sudo apt-get install -y gcc g++ make cmake zlib1g zlib1g-dev openssl libsqlite3-dev libssl-dev libffi-dev 
sudo apt-get install -y unzip pciutils net-tools libblas-dev gfortran libblas3 libopenblas-dev libncursesw5-dev

CANN 还依赖于Python3.7 ，因此首先确认一下本地的Python版本，执行命令python3 --version，如果python版本在3.7.0~ 3.7.11之间则可以跳过Python安装过程，默认情况下，Ubuntu 18.04安装的Python是3.6.9 。因此需要重新安装python3.7.5。在目录/home/jack/mysoft下，执行如下命令：

cd mysoft
wget https://www.python.org/ftp/python/3.7.5/Python-3.7.5.tgz

稍等片刻后，会在mysoft目录中下载完成此安装包Python-3.7.5.tgz。解压源码包：

tar -zxvf Python-3.7.5.tgz

进入解压后的文件夹，执行配置、编译和安装命令：

cd Python-3.7.5
./configure --prefix=/usr/local/python3.7.5 --enable-loadable-sqlite-extensions --enable-shared
make
sudo make install

其中“--prefix”参数用于指定python安装路径，用户根据实际情况进行修改。“--enable-shared”参数用于编译出libpython3.7m.so.1.0动态库。“--enable-loadable-sqlite-extensions”参数用于加载libsqlite3-dev依赖。安装完成后，如果输入python3还是未生效，需要配置环境变量。可以执行如下命令设置python3.7.5环境变量，执行如下命令：

#用于设置python3.7.5库文件路径
export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/python3.7.5/lib:$LD_LIBRARY_PATH
#如果用户环境存在多个python3版本，则指定使用python3.7.5版本
export PATH=/usr/local/python3.7.5/bin:$PATH

具体可以参考官网 https://support.huawei.com/enterprise/zh/doc/EDOC1100219211/d1443c4e  。再次查看版本信息：

python3 --version
Python 3.7.5
pip3 --version
pip 19.2.3 from /usr/local/python3.7.5/lib/python3.7/site-packages/pip (python 3.7)

关于Python相关的依赖，需要借助pip3进行安装，这里为了提高国内的下载速度，需要配置pip源，执行如下命令：

mkdir ~/.pip 
cd ~/.pip
vi pip.conf

pip.conf配置文件内容如下：

[global]
#以华为源为例，请根据实际情况进行替换。
index-url = https://mirrors.huaweicloud.com/repository/pypi/simple
trusted-host = mirrors.huaweicloud.com
timeout = 120

保存退出wq! 。安装前，建议执行命令进行升级，避免因pip版本过低导致安装失败。

pip3 install --upgrade pip

升级后，安装如下依赖项：

pip3 install attrs
pip3 install numpy==1.17.2
pip3 install decorator
pip3 install sympy
pip3 install cffi
pip3 install pyyaml
pip3 install pathlib2
pip3 install psutil
pip3 install protobuf
pip3 install scipy
pip3 install requests

如果pip3 install numpy==1.17.2安装失败，可执行pip3 install numpy（在Atlas 500上有Pyhon3环境，但是默认没有pip3环境，需要手动安装）。

3 Ubuntu 环境变量

      之前的配置Python环境变量，只能在当前的Shell窗口有效，当开启新的命令窗口，则环境变量失效，示意如下所示：

 重新打开新的窗口，则python3还是之前的3.6.9。Ubuntu系统包含2类环境变量：

系统环境变量：对所有系统用户都有效。推荐将系统环境变量保存在/etc/profile和/etc/profile.d中。其中/etc/profile.d文件夹来源于/etc/profile，在该目录下所有的*.sh文件都会被加载。而/etc/bash.bashrc在图形界面环境下启动时，不会加载。

用户环境变量：仅对当前的用户有效。推荐将用户环境变量保存在~/.profile中，因为无论是通过控制台还是图形界面启动程序时，都会自动执行该文件。而~/.bashrc, ~/.bash_profile, ~/.bash_login，当通过Shell启动时被加载；当通过图形界面启动程序时，不会加载。

下面设置永久的环境变量，命令如下：

vi /etc/profile

增加的内容如下：

执行如下命令生效：

 source /etc/profile

为后续安装CANN软件包、运行CANN软件环境变量设置脚本时能够自动配置python3.7.5环境变量，用户需提前创建好文件“use_private_python.info”，执行如下命令（root用户）：

vi /etc/use_private_python.info

内容如下：

python3_install_path=/usr/local/python3.7.5