[Bug] PTODSL-vmi， vci：DESC 忽略 base、compact 隔点取样、小 VL group_store layout、i8 小 VL Simulator 拒 S

Component

PTO Dialect / ODS (include/PTO/IR)

Description

A5/VPTO 测试独立 pto.vmi.vci（无 mask、无下游 DUT）时，compile 通过后 run 阶段出现四类失败。契约见 docs/isa/vmi-isa/02-index-gen.md（dst[i]=base±i，group 按组重启）和 docs/isa/vmi-isa/00-architecture-overview.md（compact：L·bitwidth(T)<2048 时仅低 L 个逻辑 lane 有效）。

问题①：DESC 未按 base-i 生成
满物理 VL、base=0 时 ASC 常 PASS，DESC 常 FAIL。Golden：[0,-1,-2,…]。DUT：从物理 lane 数-1 降到 0（如 f16×128 为 [127,126,…,0]）。忽略 base。i8×VL=256×G=1×DESC（base=127）相对 ISA 整体少 1。

问题②：逻辑 VL < 物理 VL 时按物理 iota 隔点取样
compact 的 size 小于该 dtype 一条 vreg 的 lane 数。ISA 要求逻辑 [0,1,…,size-1]。DUT 按满物理长度生成再隔 phys/size 取样。ASC 也会挂（lane0 对，后面步长错误）。

问题③：小 VL + group>1 触发 group_store layout 契约失败
vstore 降成 pto.vmi.group_store 后：值仍是 contiguous，store 要求 grouped，ensure_layout 无物化路径。五种 dtype、ASC/DESC 全挂，未比数值。VL=8 即使 group=1 也全部 VPTO emission 失败（与 ③ 的 group_store 文案不完全相同）。

问题④：i8 极小 VL Simulator abort
i8×VL∈{1,2,4}×G=1：pem_rvec_ooo.cc / RV_VMULS / type.S8，exit 134。同 VL 的 i16/i32/f16/f32×G=1 可过。

Reproduction (minimal)

关键 kernel：
@jit_kernel(name, params)
def kernel(out_ptr: pto.ptr(dtype, "gm")):
    out_ub = pto.castptr(pto.i64(0), pto.ptr(dtype, "ub"))
    if group == 1:
        idx = pto.vmi.vci(dtype(base), size=vl, order=order)
    else:
        idx = pto.vmi.vci(dtype(base), size=vl, order=order, group=group)
    pto.vmi.vstore(idx, out_ub, pto.const(0, dtype=pto.index))
    pto.set_flag("V", "MTE3", event_id=0)
    pto.wait_flag("V", "MTE3", event_id=0)
    pto.mte_ub_gm(out_ub, out_ptr, nbytes, nburst=(1, 0, 0))

Expected behavior

DESC：dst[i]=base-i（group>1 时组内 j 同样从 base 重启）。
compact：写出 size 个逻辑 lane，ASC 为 base+i（i=0..size-1），不是物理满长隔点。
group>1 小 VL：能 lowering，或不支持则编译期明确拒绝，而不是 group_store LAYOUT-CONTRACT。
i8 小 VL：Simulator 能跑，或契约明确不支持。

Actual behavior / error logs

问题①（DESC，f16 vl128 g=1 base=0）：
失配[0] A=np.float16(127.0) G=np.float64(0.0)
[1] A=126 G=-1  … 100% mismatch
代表：vci_f16_vl128_g1_a128_n_nomask_t02
对照 PASS：vci_f16_vl128_g1_a128_n_nomask_t01（ASC）

问题②（compact ASC，f16 vl64 g=1 base=0）：
失配[1] A=2 G=1；[2] A=4 G=2（lane0 均为 0）
代表：vci_f16_vl64_g1_a64_n_nomask_t01
      vci_i16_vl64_g1_a64_n_nomask_t01
      vci_i8_vl64_g1_a64_n_nomask_t01
      vci_i8_vl128_g1_a128_n_nomask_t01

问题③（group>1 小 VL）：
VMI-LAYOUT-CONTRACT: pto.vmi.group_store operand #0 has type
  !pto.vmi.vreg<2xi32, contiguous> but requires
  !pto.vmi.vreg<2xi32, num_groups=2, slots=1>
代表：vci_*_vl{2,4,8}_g{2,4,8}_*_t01/t02（五 dtype 全挂）
VL=8 g=1：五种 dtype 均为 VPTO emission pipeline failed

问题④（i8 极小 VL g=1）：
RVecUop Failed to find VALU type (Unsupported Instr/Type).
instr.name=RV_VMULS, type.S8
代表：vci_i8_vl{1,2,4}_g1_*_t01/t02

Git commit

75e4a22

Host platform

Linux (aarch64)

Target Ascend arch (if relevant)

a5

PTOAS build level (if relevant)

None

在 hw-native-sys/master = 1b36b6f58（2026-10-08，比提报时的 75e4a224 新若干 vmi/iota 修复）上逐条复现，结论如下：①（DESC 忽略 base）和 ③ 的小 VL 部分仍然存在；② 已由主线修复；④ 仍可达，但根因在 PTOAS 侧（多发了一条 i8 的 vmuls）。

复现方式：按 issue 里的 kernel 写 PTODSL（pto.vmi.vci → pto.vmi.vstore → mte_ub_gm），经完整 ptoas --pto-arch=a5 --pto-backend=vpto 管线，用 --emit-vpto-llvm-ir 看最终发射结果。硬件语义对照 A5 参考实现 pto-isa/include/pto/npu/a5/Tci.hpp。

① DESC 忽略 base —— 确认，仍存在

f16 VL=128、base=0、order="DESC"，最终 LLVM IR：

%9 = call <128 x half> @llvm.hivm.vci.v128f16(half 0xH0000, i32 1)

base 原样透传、无补偿。对照 Tci.hpp 的 descending==1 分支：它要生成 dst[j] = S - j，传入的标量是 s - i*vl_size，其中 s = S - vl_size + 1。这只有在硬件 DEC 斜坡为 (scalar + VL - 1) - k（标量指斜坡上端，不是第一个元素）时才成立；PTOAS 当前假设的是 scalar - k。

该模型可精确复现报告中的两个现象：

场景	PTOAS 传入标量	硬件实际	ISA 要求	报告现象
f16 VL=128 base=0	0	127-k	-k	`[127,126,…,0]`，base 被忽略
i8 VL=256 base=127	127	382-k ≡ 126-k (mod 256)	127-k	“整体少 1”

受影响发出点（携带用户 base 且 {order="DESC"}）：

lib/PTO/Transforms/VMIToVPTO/VMIToVPTOPatternInternals0.cpp:712（createIotaContiguousChunk，经 createIotaChunkBase:664）
lib/PTO/Transforms/VMIToVPTO/VMIToVPTOPatternInternals7.cpp:247（DESC shuffle/vselr 索引向量）

另外 f16 VL=128 group=2 DESC 也走了这条坏路径：发出 vci(0,DESC) 后 vadds +64 → 物理 [191…64]，而契约要求组内为 -j。整数 group DESC 走的是显式 vci(0,ASC) + vsub，反而不受影响。

修法方向：DESC 时传 chunk_base - (VL - 1)（VL 取该 pto.vci 结果的物理 lane 数），或统一改走 ASC + 显式取负。注意这两处也编码了同一错误假设，需一起改：docs/designs/vmi-implementation-manual.md（“contiguous full-chunk direct path: chunk_base = base +/- c * lanes_per_part”）和 test/lit/vmi_new/vmi_to_vpto_iota.pto 的 DESC CHECK 行（如 vmi_to_vpto_iota_i32_desc 断言 pto.vci %arg0 {order="DESC"}）。

② compact 隔点取样 —— 无法复现，已被主线修复

master 上改为在 lane-strided 载波内就地生成斜坡。f16 VL=64（物理 128）：

%9  = call <128 x half> @llvm.hivm.vci.v128f16(half 0xH0000, i32 0)
%11 = call <128 x half> @llvm.hivm.vmuls.s.x.v128f16(%9, half 0xH3800, ...)  ; ×0.5
%12 = call <128 x half> @llvm.hivm.vadds.s.x.v128f16(%11, half 0xH0000, ...)
call void @llvm.hivm.vstsx1.v128f16(<128 x half> %12, ..., i32 7, ...)

i16 VL=64 用 vshrs >>1、i8 VL=64 用 >>2、i8 VL=128 用 >>1。斜坡已按 physVL/L 缩放，隔点取样后正好是 0,1,2,…。对应的修复是 65ea22142 fix(vmi): correct lane-strided iota lowering for float and integer types（2026-09-20，修 #1411），晚于本 issue 提报时间（09-07）；修复前的形态（vci(0) 不缩放 + 隔 2 取样）正好产生 [0,2,4,…]，与报告一致。

③ 小 VL —— 确认（L ∈ {2,4,8} 且 group=1，五种 dtype 全挂）

完整 ptoas 管线结果：

VL	结果
1	通过
2、4、8	`VMI-RESIDUAL-OP: failed to convert all VMI ops/types to VPTO` → `VPTO emission pipeline failed.`
64、128、256	通过

机制是 layout assignment 把小连续向量按 lane 数判成 group-slots 布局：

%3 = pto.vmi.iota %2 : f16 -> !pto.vmi.vreg<8xf16, #pto.vmi.layout<num_groups = 8, slots = 8>>
pto.vmi.group_store %3, %1[%4], %c1 {num_groups = 8 : i64} : ...

而 VMI→VPTO 没有 num_groups = L (L>1), slots = 8 的 iota/group_store lowering；num_groups = 1 会归一到可用路径，所以 VL=1 能过。报告原文是旧版 VMI-LAYOUT-CONTRACT … requires num_groups=2, slots=1；现在 assignment 给的是 slots=8，文案变了但形状依旧无法 lowering。

报告中的 group>1 变体（vl∈{2,4,8} × g∈{2,4,8}、五种 dtype、显式 contiguous layout、强制 group_store）在 master 上已无法复现，会降到 vdup + PAT_VL* 存储 —— 这部分看起来在提报之后已被修掉。

④ i8 小 VL Simulator abort —— 仍可达，但根因在 PTOAS 侧

在 i8 VL=1（目前唯一还能编译过的小 i8 形状）上，VPTO IR 为：

%2 = pto.vci %c0_i8 : i8 -> !pto.vreg<256xi8>
%4 = pto.vmuls %2, %c1_i8, %1 : !pto.vreg<256xi8>, i8, !pto.mask<b8> -> !pto.vreg<256xi8>
%5 = pto.vadds %4, %c0_i8, %1 : ...
pto.vsts %5, %0[%c0], %3 {dist = "1PT_B8"} : ...

最终 IR：<256 x i8> @llvm.hivm.vmuls.s.x.v256i8(..., i8 1, ...) —— 对 i8(S8) 发出 vmuls，CA model 无对应 VALU 类型，故 exit 134 / RV_VMULS, type.S8。乘数是空操作 1（索引按 factor==1 缩放），可以省掉该乘法，或改走 i8 VL≥64 已在用的整数 vshrs 路径（那些 VL 发的是 vshrs.u.x，不含 vmuls）。发出点：VMIToVPTOPatternInternals0.cpp:1141（createIotaDeinterleavedChunk），另见 VMIToVPTOMaskInternals.cpp:780。

覆盖缺口

仓库内该 op 唯一的运行时用例 test/vpto/cases/micro-op/dsa-sfu/vci/ 只覆盖 ASC + 满物理长度 + group=1 + 无 mask，即全部会通过的配置；DESC、compact、group、小 VL 均无覆盖，因此 ①③④ 长期未被发现。

验证程度说明

①②③④ 均在本地 ptoas（--pto-arch=a5 --pto-backend=vpto，ptoas 0.67）上直接复现到编译/发射结果，其中 ①③ 是编译/发射期确定结论。本环境为 x86 主机、未执行 a5 仿真器，故运行时现象（② 的数值比对、④ 的 abort）是按发射出的 IR 推断的，未在仿真器上实测；如需仿真器实测请告知。

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[Bug] PTODSL-vmi， vci：DESC 忽略 base、compact 隔点取样、小 VL group_store layout、i8 小 VL Simulator 拒 S #1482

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① DESC 忽略 base —— 确认，仍存在

② compact 隔点取样 —— 无法复现，已被主线修复

③ 小 VL —— 确认（L ∈ {2,4,8} 且 group=1，五种 dtype 全挂）

④ i8 小 VL Simulator abort —— 仍可达，但根因在 PTOAS 侧

覆盖缺口

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[Bug] PTODSL-vmi， vci：DESC 忽略 base、compact 隔点取样、小 VL group_store layout、i8 小 VL Simulator 拒 S #1482

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liuzidi commented on Oct 9, 2026

① DESC 忽略 base —— 确认，仍存在

② compact 隔点取样 —— 无法复现，已被主线修复

③ 小 VL —— 确认（L ∈ {2,4,8} 且 group=1，五种 dtype 全挂）

④ i8 小 VL Simulator abort —— 仍可达，但根因在 PTOAS 侧

覆盖缺口

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