总述

数学库概述

鲲鹏数学库（Kunpeng Math Library）提供了基于鲲鹏平台优化的高性能数学函数，所有接口由C/C++、汇编语言实现。KML的组成如表1-1所示。

表1 鲲鹏数学库组成部分
序号	库名	描述	适用场景
1	KML_BLAS	基础线性代数运算数学库（Basic Linear Algebra Subprograms），基于鲲鹏架构，通过向量化、数据预取、编译优化、数据重排等手段，对BLAS的计算效率进行了深度挖掘，使得BLAS接口函数的性能逼近理论峰值。	向量-向量运算向量-矩阵运算矩阵-矩阵运算
2	KML_SPBLAS	稀疏基础线性代数运算库（Sparse Basic Linear Algebra Subprograms），基于鲲鹏架构为压缩格式的稀疏矩阵提供了高性能向量、矩阵运算。充分利用鲲鹏的指令集和架构特点，开发了高性能稀疏矩阵运算库，提升HPC和大数据解决方案业务性能。	稀疏的向量-向量运算稀疏的向量-矩阵运算稀疏的矩阵-矩阵运算
3	KML_VML	向量数学库（Vector Mathematical Library），通过NEON指令优化、内联汇编等方法，对输入数据进行向量化处理，充分利用了鲲鹏架构下的寄存器特点，实现了在鲲鹏服务器上的性能提升。	向量的数学运算，包括幂函数、三角函数、指数函数、双曲函数、对数函数等
4	KML_MATH	基础运算数学库，通过周期函数规约、算法改进等手段，提供了基于鲲鹏芯片性能提升较大的函数实现。	基础数学运算，包括三角函数、对数函数、指数函数、幂函数运算
5	KML_FFT	快速傅里叶（Fast Fourier Transform）运算库，是快速计算序列的离散傅里叶变换（DFT）或其逆变换的方法，广泛的应用于工程、科学和数学领域，将傅里叶变换计算需要的复杂度从O(n2)降到了O(n log n)，被IEEE科学与工程计算期刊列入20世纪十大算法。	FFT的C2C、C2R、R2C、R2R变换
6	KML_LAPACK	线性代数运算库（Linear Algebra PACKage），通过分块、求解算法组合、多线程、BLAS接口优化等手段，基于鲲鹏架构对LAPACK的计算效率进行了优化。	线性方程组运算，包括求解、特征值和奇异值问题求解等

KML仅适用于鲲鹏处理器。

为获得最优性能，KML接口内部不做完整入参校验，入参合法性由调用方业务来保证。

本文档提供了鲲鹏数学库的安装指南、详细接口定义与示例代码，旨在帮助用户快速熟悉KML的使用。

源码包文件结构

数学库源码包包含6个文件夹：KML_BLAS、KML_SPBLAS、KML_VML、KML_MATH、KML_FFT和KML_LAPACK，分别对应表1-1中的六个库。表1-2描述了源码包的文件结构。

表2 数学库源码包文件结构
文件夹	子文件夹/文件	描述
KML_BLAS	build	build文件夹包含以下文件： KML_BLAS构建的脚本（build.sh）。
KML_BLAS	source	存放KML_BLAS所有相关源文件的文件夹，其下又包含以下文件夹和文件： cmake文件夹：CMake配置文件。 CMakeLists.txt文件：KML_BLAS库的编译CMake文件。 common.h文件：KML_BLAS库源码的头文件。 kblas.h：KML_BLAS库源码的头文件。 driver文件夹：存放level2/3函数的实现源文件。 include文件夹：存放KML_BLAS编译的内部头文件。 interface文件夹：存放KML_BLAS库函数的接口源文件。 kernel文件夹：存放KML_BLAS库函数核心模块实现源文件。
KML_SPBLAS	include	存放头文件的文件夹。
	src	存放KML_SPBLAS源码文件的文件夹。
	build.sh	KML_SPBLAS库构建脚本文件。
	CMakeLists.txt	KML_SPBLAS库的编译cmake文件。
	config.xml	KML_SPBLAS库的通用配置信息。
	toolchain.cmake	KML_SPBLAS库的cmake编译配置文件。
KML_VML	include	存放KML_VML库函数的头文件的文件夹。
	src	存放KML_VML库函数的实现源文件的文件夹。
	build.sh	KML_VML库的编译脚本文件。
	CMakeLists.txt	KML_VML库的编译CMake文件。
KML_MATH	src	存放KML_MATH库函数的实现源文件的文件夹。
	include	存放KML_MATH库函数的头文件的文件夹。
	licenses	存放KML_MATH库的版权接口定义的文件夹。
	build.sh	KML_MATH库的编译脚本文件。
	CMakeLists.txt	KML_MATH库的编译CMake文件。
KML_FFT	include	存放KML_FFT库函数的头文件的文件夹。
	src	存放KML_FFT库函数的实现源文件的文件夹。
	build.sh	KML_FFT库的编译脚本文件。
	clean.sh	KML_FFT库的删除脚本文件。
	CMakeLists.txt	KML_FFT库的编译CMake文件。
	config.xml	KML_FFT库的通用配置文件。
KML_LAPACK	cmake	CMake编译脚本文件。
	libkml	存放KML_LAPACK函数的实现源文件的文件夹。
	util	编译时的辅助脚本。
	build.sh	KML_LAPACK库的编译脚本文件。
	CMakeLists.txt	KML_LAPACK库的编译CMake文件。
	config.cmake.in	KML_LAPACK库的编译配置文件。

表1-2并没有完整列举KML_VML、KML_MATH、KML_FFT和KML_LAPACK的内容，仅选取重要部分做出说明。

父主题： 鲲鹏数学库开发指南