Halide：如何避免不必要的断言答案

【问题标题】：Halide: How to avoid unwanted assertionsHalide：如何避免不必要的断言
【发布时间】：2019-12-20 08:54:04
【问题描述】：

在 Halide 开发管道期间，我想避免对缓冲区布局进行不必要的检查。我知道我可以使用“no_asserts”目标功能关闭大部分断言。

但是，我生成了以下简单代码：

#define LUT_SIZE 17     /* Size in each dimension of the 4D LUT */

class ApplyLut : public Halide::Generator<ApplyLut> {
public:
    // We declare the Inputs to the Halide pipeline as public
    // member variables. They'll appear in the signature of our generated
    // function in the same order as we declare them.
  Input <  Buffer<uint8_t>> Lut              { "Lut"            , 1};  // LUT to apply
  Input <  Buffer<int>> indexToLut           { "indexToLut"     , 1};  // Precalculated mapping of uint8_t to LUT index
  Input <  Buffer<uint8_t >> inputImageLine  { "inputImageLine" , 1};  // Input line
  Output<  Buffer<uint8_t >> outputImageLine { "outputImageLine", 1};  // Output line
  void generate();
};

HALIDE_REGISTER_GENERATOR(ApplyLut, outputImageLine)

void ApplyLut::generate()
{
  Var x("x");

  outputImageLine(x) = Lut(clamp(indexToLut(inputImageLine(x)), 0, LUT_SIZE));

  inputImageLine .dim(0).set_min(0);         // Input image sample index
  inputImageLine .dim(0).set_stride(1);         // Input image sample index
  outputImageLine.dim(0).set_bounds(0, inputImageLine.dim(0).extent()); // Output line matches input line
  outputImageLine.dim(0).set_stride(   inputImageLine.dim(0).stride()); // Output line matches input line
  Lut            .dim(0).set_bounds(0, LUT_SIZE);          //iccLut[...]: , limited number of values
  Lut            .dim(0).set_stride(1);                    //iccLut[...]: , limited number of values
  indexToLut     .dim(0).set_bounds(0, 256);               //chan4_offset[...]: value index: 256 values
  indexToLut     .dim(0).set_stride(1);                    //chan4_offset[...]: value index: 256 values
}

其中，我在生成过程中使用了目标特征“no_assert”（从输出中可以看出）。然后我得到以下输出代码：

module name=applyIccProfile, target=x86-64-windows-disable_llvm_loop_opt-mingw-no_asserts-no_bounds_query-no_runtime-sse41 {
  func applyIccProfile(Lut, indexToLut, inputImageLine, outputImageLine) {
    assert((reinterpret(outputImageLine.buffer) != (uint64)0), halide_error_buffer_argument_is_null("outputImageLine"))
    assert((reinterpret(inputImageLine.buffer) != (uint64)0), halide_error_buffer_argument_is_null("inputImageLine"))
    assert((reinterpret(indexToLut.buffer) != (uint64)0), halide_error_buffer_argument_is_null("indexToLut"))
    assert((reinterpret(Lut.buffer) != (uint64)0), halide_error_buffer_argument_is_null("Lut"))
    let Lut = _halide_buffer_get_host(Lut.buffer)
    let Lut.min.0 = _halide_buffer_get_min(Lut.buffer, 0)
    let Lut.extent.0 = _halide_buffer_get_extent(Lut.buffer, 0)
    let Lut.stride.0 = _halide_buffer_get_stride(Lut.buffer, 0)
    let indexToLut = _halide_buffer_get_host(indexToLut.buffer)
    let indexToLut.min.0 = _halide_buffer_get_min(indexToLut.buffer, 0)
    let indexToLut.extent.0 = _halide_buffer_get_extent(indexToLut.buffer, 0)
    let indexToLut.stride.0 = _halide_buffer_get_stride(indexToLut.buffer, 0)
    let inputImageLine = _halide_buffer_get_host(inputImageLine.buffer)
    let inputImageLine.min.0 = _halide_buffer_get_min(inputImageLine.buffer, 0)
    let inputImageLine.extent.0 = _halide_buffer_get_extent(inputImageLine.buffer, 0)
    let inputImageLine.stride.0 = _halide_buffer_get_stride(inputImageLine.buffer, 0)
    let outputImageLine = _halide_buffer_get_host(outputImageLine.buffer)
    let outputImageLine.min.0 = _halide_buffer_get_min(outputImageLine.buffer, 0)
    let outputImageLine.extent.0 = _halide_buffer_get_extent(outputImageLine.buffer, 0)
    let outputImageLine.stride.0 = _halide_buffer_get_stride(outputImageLine.buffer, 0)

    assert((Lut.stride.0 == 1), 0)
    assert((Lut.min.0 == 0), 0)
    assert((Lut.extent.0 == 17), 0)
    assert((indexToLut.stride.0 == 1), 0)
    assert((indexToLut.min.0 == 0), 0)
    assert((indexToLut.extent.0 == 256), 0)
    assert((inputImageLine.stride.0 == 1), 0)
    assert((inputImageLine.min.0 == 0), 0)
    assert((outputImageLine.stride.0 == 1), 0)
    assert((outputImageLine.min.0 == 0), 0)
    assert((outputImageLine.extent.0 == inputImageLine.extent.0), 0)
    produce outputImageLine {
      for (outputImageLine.s0.x, 0, inputImageLine.extent.0) {
        outputImageLine[outputImageLine.s0.x] = Lut[max(min(indexToLut[int32(inputImageLine[outputImageLine.s0.x])], 17), 0)]
      }
    }
  }
}

在生成的输出中存在许多断言检查提供的缓冲区的尺寸。

我知道这些断言在每次调用时“只”执行一次。
但是，鉴于我想关闭这些断言的调用次数，因为执行开销。

所以问题是：

如何关闭任务 w.r.t. min/extent/stride 对于那些已知的（因为这些是在生成器代码中设置的）？
如何关闭这些断言的生成？

【问题讨论】：

标签： halide

【解决方案1】：

虽然在启用 no_asserts 的情况下断言仍显示在 Halide IR 中，但任何剩余的断言在最终降低到 LLVM IR 时都会被剥离。它们只存在于 Halide IR 中，因为它们让 Halide 简化器知道在代码中的那个点之后可以假设某些东西是真实的，但它们编译为无操作。

随着断言的消失，LLVM 将通过死代码消除不必要的分配。我会检查生成的程序集而不是 Halide IR，以确保所有这些检查都消失了。

【讨论】：