Halide项目中的RunGen工具使用指南-优快云博客

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Halide项目中的RunGen工具使用指南

Halide a language for fast, portable data-parallel computation 项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/ha/Halide

概述

RunGen是Halide项目中一个非常实用的工具，它允许开发者无需编写自定义的main()驱动代码，就能直接运行和测试Halide生成器(Generator)。本文将详细介绍RunGen的功能特性、使用方法和最佳实践。

RunGen核心功能

RunGen主要提供三大核心功能：

直接运行生成器：无需编写额外代码即可执行Halide生成器
基准测试：内置性能基准测试功能
内存跟踪：可测量CPU内存使用的高水位标记

基本使用方法

构建RunGen可执行文件

在CMake构建系统中，每个halide_library或halide_library_from_generator规则都会隐式生成一个.rungen可执行文件：

halide_library(
    local_laplacian
    SRCS local_laplacian_generator.cc
)

构建完成后，可以直接运行：

./bin/local_laplacian.rungen

查看生成器参数

使用--describe标志查看生成器的输入输出参数：

./bin/local_laplacian.rungen --describe

输出示例：

Filter name: "local_laplacian"
  Input "input" is of type Buffer<uint16> with 3 dimensions
  Input "levels" is of type int32
  Input "alpha" is of type float32
  Input "beta" is of type float32
  Output "local_laplacian" is of type Buffer<uint16> with 3 dimensions

运行生成器

指定输入参数和输出文件路径运行生成器：

./bin/local_laplacian.rungen input=../images/rgb_small16.png levels=8 alpha=1 beta=1 output=/tmp/out.png

输入输出处理技巧

特殊输入类型

RunGen支持多种特殊输入格式：

零值输入：zero:[维度]
```
input=zero:[123,456,3]
```
常量值输入：constant:值:[维度]
```
input=constant:42:[123,456,3]
```
单位矩阵输入：identity:[维度]
```
input=identity:[100,100]
```
随机值输入：random:种子:[维度]
```
input=random:42:[123,456,3]
```

自动维度推断

使用auto关键字让RunGen自动推断输入维度：

./bin/local_laplacian.rungen --output_extents=[100,200,3] input=zero:auto levels=8 alpha=1 beta=1 output=/tmp/out.png

默认值处理

可以使用default或estimate关键字使用参数的默认值或估计值：

./bin/local_laplacian.rungen input=../images/rgb_small16.png levels=8 alpha=estimate beta=default output=/tmp/out.png

基准测试

RunGen内置了简单的基准测试功能：

./bin/local_laplacian.rungen --benchmarks=all input=zero:[1920,1080,3] levels=8 alpha=1 beta=1 --output_extents=[100,200,3]

输出示例：

Benchmark for local_laplacian produces best case of 0.0494629 sec/iter, over 3 blocks of 10 iterations.
Best output throughput is 39.9802 mpix/sec.

内存使用测量

使用--track_memory标志测量内存使用情况：

./bin/local_laplacian.rungen --track_memory input=zero:[1920,1080,3] levels=8 alpha=1 beta=1 --output_extents=[100,200,3]

输出示例：

Maximum Halide memory: 82688420 bytes for output of 1.97754 mpix.

注意事项

GPU基准测试：当前版本的halide_benchmark.h对GPU过滤器的测量可能不准确
内存跟踪影响：--track_memory可能会影响性能，不应与基准测试同时使用
外部依赖：如果生成器使用define_extern()，必须正确声明所有链接时依赖
缓冲区布局：对于使用特殊步幅设置的缓冲区，RunGen可能在运行时失败

在Makefile中使用RunGen

要在Makefile中添加RunGen支持，需要添加类似以下规则：

HALIDE_DISTRIB ?= /path/to/halide/distrib/folder

$(BIN)/RunGenMain.o: $(HALIDE_DISTRIB)/tools/RunGenMain.cpp
  @mkdir -p $(@D)
  @$(CXX) -c $< $(CXXFLAGS) $(LIBPNG_CXX_FLAGS) $(LIBJPEG_CXX_FLAGS) -I$(BIN) -o $@

.PRECIOUS: $(BIN)/%.rungen
$(BIN)/%.rungen: $(BIN)/%.a $(BIN)/%.registration.cpp $(BIN)/RunGenMain.o
  $(CXX) $(CXXFLAGS) $^ -o $@ $(LIBPNG_LIBS) $(LIBJPEG_LIBS) $(LDFLAGS)

RUNARGS ?=

$(BIN)/%.run: $(BIN)/%.rungen
  @$(CURDIR)/$< $(RUNARGS)