[MNN:Sync] Sync Internal 2.8.4

alibaba · Apr 19, 2024 · 5895243 · 5895243
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diff --git a/docs/faq.md b/docs/faq.md
@@ -179,7 +179,7 @@ TensorArray 和控制流支持需要借助 MNN-Express ，
    - 加载网络时，把需要获取的中间结果加到 output name 中
 
 
-### GPU 后端无法使用
+### OpenCL 或 Vulkan 后端无法使用
 Linux系统上的简单解决方案:
 cmake .. -DMNN_USE_SYSTEM_LIB=true -DMNN_SEP_BUILD=false
 
@@ -193,6 +193,21 @@ OpenCL / Vulkan 采用静态变量自注册的方式往 MNN 主库注册后端.
 1. 设置 MNN_SEP_BUILD = OFF  （cmake -DMNN_SEP_BUILD=OFF）.  把 opencl / vulkan 后端统一编入 MNN 的 so.
 1. 自己在使用的代码中加上 dlopen("libMNN_CL.so") . 参考 [https://github.com/alibaba/MNN/issues/105](https://github.com/alibaba/MNN/issues/105) .
 
+#### Android App 上因权限问题打不开 OpenCL 库
+由于Android新版本增强了权限控制，有可能遇到加载OpenCL库失败的问题，可以修改 AndroidManifest.xml 对应栏，加入OpenCL相关 so 的权限需求
+
+```
+<application>
+        ...
+
+        <uses-native-library android:name="libOpenCL.so"
+            android:required="true"/>
+
+        ...
+
+</>
+```
+
 ### 部分模型用 MNNV2Basic 运行出现段错误
 
 - 模型不满足运行条件

diff --git a/docs/tools/convert.md b/docs/tools/convert.md
@@ -15,7 +15,7 @@ Usage:
 
       --batch arg               如果模型时输入的batch是动态的，可以指定转换后的batch数
 
-      --keepInputFormat         是否保持原始模型的输入格式，默认为：否；
+      --keepInputFormat         是否保持原始模型的输入格式，默认为：是；
 
       --optimizeLevel arg       图优化级别，默认为1：
                                     - 0： 不执行图优化，仅针对原始模型是MNN的情况；
@@ -34,8 +34,6 @@ Usage:
       --fp16                    将conv/matmul/LSTM的float32参数保存为float16，
       													模型将减小一半，精度基本无损
 
-      --benchmarkModel          不保存模型中conv/matmul/BN等层的参数，仅用于benchmark测试
-
       --bizCode arg             MNN模型Flag, ex: MNN
 
       --debug                   使用debug模型显示更多转换信息
@@ -46,6 +44,8 @@ Usage:
       													仅优化模型大小，加载模型后会解码为float32，量化位宽可选2~8，
                                 运行速度和float32模型一致。8bit时精度基本无损，模型大小减小4倍
                                 default: 0，即不进行权值量化
+
+      --weightQuantAsymmetric   与weightQuantBits结合使用，决定是否用非对称量化，默认为`true`
 
       --compressionParamsFile arg
                                 使用MNN模型压缩工具箱生成的模型压缩信息文件
@@ -79,12 +79,12 @@ Usage:
                                 可选值：{0, 1}， 默认为1, 会检测权重是否使用稀疏化加速
 
       --saveExternalData        将权重，常量等数据存储在额外文件中，默认为`false`
+
 ```
-**说明1: 选项benchmarkModel将模型中例如卷积的weight，BN的mean、var等参数移除，减小转换后模型文件大小，在运行时随机初始化参数，以方便测试模型的性能。**
 
-**说明2: 选项weightQuantBits，使用方式为 --weightQuantBits numBits，numBits可选2~8，此功能仅对conv/matmul/LSTM的float32权值进行量化，仅优化模型大小，加载模型后会解码为float32，量化位宽可选2~8，运行速度和float32模型一致。经内部测试8bit时精度基本无损，模型大小减小4倍。default: 0，即不进行权值量化。**
+**说明1: 选项weightQuantBits，使用方式为 --weightQuantBits numBits，numBits可选2~8，此功能仅对conv/matmul/LSTM的float32权值进行量化，仅优化模型大小，加载模型后会解码为float32，量化位宽可选2~8，运行速度和float32模型一致。经内部测试8bit时精度基本无损，模型大小减小4倍。default: 0，即不进行权值量化。**
 
-**说明3：如果使用Android JNI的Java接口开发，因为接口中不提供`copyFromHost`功能，所以需要在转换模型时使用`keepInputFormat`**
+**说明2：如果使用Interpreter-Session C++接口开发，因为NC4HW4便于与ImageProcess结合，可以考虑在转换模型时使用自动内存布局：`--keepInputFormat=0`**
 
 ## 其他模型转换到MNN
 ### TensorFlow to MNN

diff --git a/docs/tools/test.md b/docs/tools/test.md
@@ -29,7 +29,7 @@ Model Version: < 2.0.0
 `./MNNV2Basic.out model [runLoops runMask forwardType numberThread precision_memory inputSize]`
 - `model:str` 模型文件路径
 - `runLoops:int` 性能测试的循环次数，可选，默认为`1`
-- `runMask:int` 是否输出推理中间结果，0为不输出，1为只输出每个算子的输出结果（{op_name}.txt），2为输出每个算子的输入（Input_{op_name}.txt）和输出（{op_name}.txt）结果； 默认输出当前目录的output目录下（使用工具之前要自己建好output目录），可选，默认为`0`
+- `runMask:int` 是否输出推理中间结果，0为不输出，1为只输出每个算子的输出结果（{op_name}.txt）;2为输出每个算子的输入（Input_{op_name}.txt）和输出（{op_name}.txt）结果； 默认输出当前目录的output目录下（使用工具之前要自己建好output目录）; 16为开启自动选择后端；32为针对Winograd算法开启内存优化模式，开启后会降低模型（如果含有Winograd Convolution算子）运行时的内存但可能会导致算子的性能损失。可选，默认为`0`
 - `forwardType:int` 执行推理的计算设备，有效值为：0（CPU）、1（Metal）、2（CUDA）、3（OpenCL）、6（OpenGL），7(Vulkan) ，9 (TensorRT)，可选，默认为`0`
 - `numberThread:int` 线程数仅对CPU有效，可选，默认为`4`
 - `precision_memory:int` 测试精度与内存模式，precision_memory % 16 为精度，有效输入为：0(Normal), 1(High), 2(Low), 3(Low_BF16)，可选，默认为`2` ; precision_memory / 16 为内存设置，默认为 0 (memory_normal) 。例如测试 memory 为 low (2) ，precision 为 1 (high) 时，设置 precision_memory = 9 (2 * 4 + 1)
@@ -79,6 +79,10 @@ Avg= 5.570600 ms, OpSum = 7.059200 ms min= 3.863000 ms, max= 11.596001 ms
 ### 默认输出
 在当前目录 output 文件夹下，依次打印输出为 0.txt , 1.txt , 2.txt , etc
 
+### 测试文件夹生成
+- 若有原始的tf模型/Onnx模型，可以使用testMNNFromTf.py / testMNNFromOnnx.py / testMNNFromTflite.py 等脚本生成
+- 若只有mnn模型，可以用 tools/script/make_test_for_mnn.py 脚本生成测试文件夹，使用方式：mkdir testdir && pythhon3 make_test_for_mnn.py XXX.mnn testdir
+
 ### runMask 参数说明
 - 1 : 输出推理中间结果，每个算子的输入存到（Input_{op_name}.txt），输出存为（{op_name}.txt）， 默认输出当前目录的output目录下（使用工具之前要自己建好output目录），不支持与 2 / 4 叠加
 - 2 : 打印推理中间结果的统计值（最大值/最小值/平均值），只支持浮点类型的统计，不支持与 1 / 4 叠加
@@ -88,6 +92,7 @@ Avg= 5.570600 ms, OpSum = 7.059200 ms min= 3.863000 ms, max= 11.596001 ms
 - 32 : rearrange 设为 true ，降低模型加载后的内存大小，但会增加模型加载的初始化时间
 - 64 : 创建模型后，clone 出一个新的模型运行，用于测试 clone 功能（主要用于多并发推理）的正确性
 - 128 : 使用文件夹下面的 input.mnn 和 output.mnn 做为输入和对比输出，对于数据量较大的情况宜用此方案
+- 512 : 开启使用Winograd算法计算卷积时的内存优化，开启后模型的运行时内存会降低，但可能导致性能损失。
 
 
 ### 示例
@@ -114,7 +119,7 @@ Avg= 9.946699 ms, min= 9.472000 ms, max= 10.227000 ms
 `./SequenceModuleTest.out model [forwardType] [shapeMutable] dir1 dir2 ......`
 - `model:str` 模型文件路径
 - `forwardType:int` 执行推理的计算设备，有效值为：0（CPU）、1（Metal）、2（CUDA）、3（OpenCL）、6（OpenGL），7(Vulkan) ，9 (TensorRT)
-- `shapeMutable:int` 输入形状是否可变
+- `numberThread:int` 线程数或GPU模式
 - `dir_n:str` 输入输出信息文件夹，可使用 testMNNFromOnnx.py 等脚本生成，参考模型转换的正确性校验部分
 ```bash
 ./SequenceModuleTest.out transformer.mnn 0 1 tr tr1 tr2 tr3 tr4 > error.txt

diff --git a/express/Executor.cpp b/express/Executor.cpp
@@ -58,10 +58,6 @@ void Executor::setGlobalExecutorConfig(MNNForwardType type, const BackendConfig&
         mAttr->firstType = std::make_pair(type, numberThread);
         info.mode = Backend::Info::DIRECT;
         info.numThread = numberThread;
-        if (MNN_FORWARD_METAL == type) {
-            // Close metal's defer encoder
-            info.numThread |= MNN_GPU_RECORD_OP;
-        }
         info.user = (BackendConfig*)&config;
         std::shared_ptr<Runtime> bn(creator->onCreate(info));
         mRuntimes[mAttr->firstType] = bn;
@@ -264,6 +260,8 @@ void Executor::RuntimeManager::setHint(Interpreter::HintMode mode, int value) {
         case Interpreter::MEM_ALLOCATOR_TYPE:
             mInside->modes.memoryAllocatorType = value;
             break;
+        case Interpreter::WINOGRAD_MEMORY_LEVEL:
+            mInside->modes.winogradMemoryUsed = value;
         default:
             break;
     }
@@ -303,6 +301,7 @@ Executor::RuntimeManager::RuntimeManager() {
     mInside->modes.outputMode = Interpreter::Session_Output_User;
 }
 Executor::RuntimeManager::~RuntimeManager() {
+    updateCache();
     delete mInside;
 }
 Executor::RuntimeManager* Executor::RuntimeManager::createRuntimeManager(const ScheduleConfig &config) {
@@ -367,7 +366,7 @@ void Executor::RuntimeManager::setCache(std::string cacheName) {
         MNN_ERROR("Empty cacheFile\n");
         return;
     }
-    std::unique_ptr<FileLoader> loader(new FileLoader(mInside->mCache->cacheFile.c_str()));
+    std::unique_ptr<FileLoader> loader(new FileLoader(mInside->mCache->cacheFile.c_str(), true));
     if (!loader->valid()) {
         MNN_ERROR("Load Cache file error.\n");
         return;
@@ -394,16 +393,19 @@ void Executor::RuntimeManager::setCache(std::string cacheName) {
         // Reset cache
         loadCache(mInside->mInfo, nullptr, 0);
         MNN_PRINT("Cache invalid, will be reset\n");
+    } else {
+        mInside->mCache->lastCacheSize = mInside->mCache->cacheBuffer.size() - mInside->mCache->cacheOffset;
     }
-
-    mInside->mCache->lastCacheSize = mInside->mCache->cacheBuffer.size() - mInside->mCache->cacheOffset;
 }
 
 void Executor::RuntimeManager::setExternalFile(std::string fileName) {
     mInside->mExternalFile = fileName;
 }
 
 void Executor::RuntimeManager::updateCache() {
+    if (nullptr == mInside->mCache) {
+        return;
+    }
     std::lock_guard<std::mutex> _l(mLock);
 
     // Backend_Auto and no Async work, then don't need updateCache
@@ -489,7 +491,10 @@ void Executor::_makeCache(const std::vector<EXPRP>& expr, bool forceCPU) {
     if (dfsStack.empty()) {
         return;
     }
+    auto current = ExecutorScope::Current();
+    auto rt = current->getRuntime();
     Schedule::ScheduleInfo scheduleInfo;
+    scheduleInfo.externalWeightPath = current->getAttr()->externalFile;
     scheduleInfo.pipelineInfo.resize(1);
     auto& pipeline = scheduleInfo.pipelineInfo[0].second;
     std::vector<std::shared_ptr<BufferStorage>> opBuffers;
@@ -577,8 +582,6 @@ void Executor::_makeCache(const std::vector<EXPRP>& expr, bool forceCPU) {
         }
         pipeline.emplace_back(std::move(opInfo));
     }
-    auto current = ExecutorScope::Current();
-    auto rt = current->getRuntime();
     Session::ModeGroup group;
     group.inputMode = Interpreter::Session_Input_User;
     group.outputMode = Interpreter::Session_Output_User;
@@ -593,9 +596,9 @@ void Executor::_makeCache(const std::vector<EXPRP>& expr, bool forceCPU) {
     cahce->mCacheBuffers = std::move(opBuffers);
     // Don't report error when use expr dynamic compute, which will be called in model convert
     scheduleInfo.pipelineInfo[0].first.reportError = false;
-    scheduleInfo.pipelineInfo[0].first.info.numThread = 1;
     if (forceCPU) {
         scheduleInfo.pipelineInfo[0].first.info.type = MNN_FORWARD_CPU;
+        scheduleInfo.pipelineInfo[0].first.info.numThread = 1;
     } else {
         scheduleInfo.pipelineInfo[0].first.info.type = current->getAttr()->firstType.first;
         scheduleInfo.pipelineInfo[0].first.info.numThread = current->getAttr()->firstType.second;

diff --git a/express/Expr.cpp b/express/Expr.cpp
@@ -85,9 +85,9 @@ bool VARP::fix(VARP::InputType type) const {
     VARP newVARP = Express::Variable::create(Express::Expr::create(tensor, true));
     newVARP->expr().first->mType = type;
     auto& pipelineInfo = inside->mCache->getSession()->getPipelineInfo(0);
-    if (TensorUtils::getDescribe(tensor)->getBackend() == pipelineInfo.first.cache.first.get()) {
+    if (TensorUtils::getDescribeOrigin(tensor)->getBackend() == pipelineInfo.first.cache.first.get()) {
         newVARP->expr().first->inside()->mHoldBackend = pipelineInfo.first.cache.first;
-    } else if (TensorUtils::getDescribe(tensor)->getBackend() == pipelineInfo.first.cache.second.get()) {
+    } else if (TensorUtils::getDescribeOrigin(tensor)->getBackend() == pipelineInfo.first.cache.second.get()) {
         newVARP->expr().first->inside()->mHoldBackend = pipelineInfo.first.cache.second;
     }
     Variable::replace(VARP(mContent), newVARP);
@@ -224,6 +224,16 @@ EXPRP Expr::create(const OpT* op, std::vector<VARP> inputs, int outputSize) {
         return create(std::move(info), nullptr, VARP::INPUT);
     }
     if (OpType_Const == op->type || OpType_TrainableParam == op->type) {
+        if (!op->externalPath.empty()) {
+            flatbuffers::FlatBufferBuilder builder;
+            auto offset = Op::Pack(builder, op);
+            builder.Finish(offset);
+            std::shared_ptr<BufferStorage> extra(new BufferStorage);
+            extra->storage = builder.ReleaseRaw(extra->allocated_size, extra->offset);
+            auto resExpr = Expr::create(extra, std::move(inputs), outputSize);
+            resExpr->setName(op->name);
+            return resExpr;
+        }
         Variable::Info info;
         info.dim = op->main.AsBlob()->dims;
         info.order = Utils::revertFormat(op->main.AsBlob()->dataFormat);
@@ -568,7 +578,7 @@ bool Variable::copyToDevicePtr(void* devicePtr, int memoryType) {
     auto inside = mFrom->inside();
     auto originTensor = inside->mOutputTensors[mFromIndex];
 
-    auto bn = TensorUtils::getDescribe(originTensor)->getBackend();
+    auto bn = TensorUtils::getDescribeOrigin(originTensor)->getBackend();
     if(bn == nullptr) {
         MNN_ERROR("Error: Varp copyToDevicePtr can't find backend\n");
         return false;
@@ -577,7 +587,7 @@ bool Variable::copyToDevicePtr(void* devicePtr, int memoryType) {
     MNN::Tensor tempTensor(originTensor->dimensions(), originTensor->getDimensionType());
     tempTensor.setDevicePtr(devicePtr, memoryType);
 
-    TensorUtils::getDescribe(originTensor)->getBackend()->onCopyBuffer(originTensor, &tempTensor);
+    TensorUtils::getDescribeOrigin(originTensor)->getBackend()->onCopyBuffer(originTensor, &tempTensor);
     // Sync the result
     tempTensor.wait(Tensor::MAP_TENSOR_READ, true);
     return true;
@@ -738,12 +748,11 @@ bool Variable::resize(INTS dims) {
     info.syncSize();
     Utils::copyInfoToTensor(mFrom->inside()->mOutputTensors[0], mFrom->inside()->mOutputInfos.data());
     Utils::releaseMemoryForHostTensor(mFrom->inside()->mOutputTensors[0]);
-    if (0 >= info.size) {
-        return false;
-    }
-    bool res = Utils::allocMemoryForHostTensor(mFrom->inside()->mOutputTensors[0]);
-    if (!res) {
-        return false;
+    if (0 < info.size) {
+        bool res = Utils::allocMemoryForHostTensor(mFrom->inside()->mOutputTensors[0]);
+        if (!res) {
+            return false;
+        }
     }
 
     mFrom->mValid = true;
@@ -946,7 +955,7 @@ bool Expr::setInfoDirty() {
 std::vector<VARP> Variable::load(const char* fileName) {
     AutoStorage<uint8_t> buffer;
     {
-        FileLoader loader(fileName);
+        FileLoader loader(fileName, true);
         if (!loader.valid()) {
             MNN_ERROR("Error for open %s\n", fileName);
             return {};

diff --git a/express/NeuralNetWorkOp.cpp b/express/NeuralNetWorkOp.cpp
@@ -1756,18 +1756,6 @@ VARP _Int8ToFloat(VARP x, VARP scale) {
     auto xInfo = x->getInfo();
     auto scaleInfo = scale->getInfo();
     auto scalePtr = scale->readMap<float>();
-    if (nullptr == scalePtr || nullptr == xInfo || nullptr == scaleInfo) {
-        MNN_ERROR("Error for _Int8ToFloat because var not ready\n");
-        return nullptr;
-    }
-    if (xInfo->order != NC4HW4 || xInfo->type.code != halide_type_int) {
-        MNN_ERROR("Not Support Input for _Int8ToFloat because var not NC4HW4 or not int8\n");
-        return nullptr;
-    }
-    if ((scaleInfo->size != xInfo->dim[1]) && (scaleInfo->size != 1)) {
-        MNN_ERROR("_Int8ToFloat Scale's size not match input's channel\n");
-        return nullptr;
-    }
     std::unique_ptr<OpT> op(new OpT);
     op->type = OpType_Int8ToFloat;
     op->main.type = OpParameter_QuantizedFloatParam;
@@ -1781,18 +1769,6 @@ VARP _Int8ToFloat(VARP x, VARP scale, int8_t zeroPoint) {
     auto xInfo = x->getInfo();
     auto scaleInfo = scale->getInfo();
     auto scalePtr = scale->readMap<float>();
-    if (nullptr == scalePtr || nullptr == xInfo || nullptr == scaleInfo) {
-        MNN_ERROR("Error for _Int8ToFloat because var not ready\n");
-        return nullptr;
-    }
-    if (xInfo->order != NC4HW4 || xInfo->type.code != halide_type_int) {
-        MNN_ERROR("Not Support Input for _Int8ToFloat because var not NC4HW4 or not int8\n");
-        return nullptr;
-    }
-    if ((scaleInfo->size != xInfo->dim[1]) && (scaleInfo->size != 1)) {
-        MNN_ERROR("_Int8ToFloat Scale's size not match input's channel\n");
-        return nullptr;
-    }
     std::unique_ptr<OpT> op(new OpT);
     op->type = OpType_Int8ToFloat;
     op->main.type = OpParameter_QuantizedFloatParam;

diff --git a/express/RuntimeAttr.hpp b/express/RuntimeAttr.hpp
@@ -26,6 +26,7 @@ struct RuntimeAttr {
 struct ExecutorAttr {
     std::shared_ptr<Backend> constantBackend;
     std::pair<MNNForwardType, int> firstType;
+    std::string externalFile;
 };
 };
 };