[Искусство программирования] Анализ интерфейса даркнета parse_network_cfg

исходный код
[Искусство программирования] Анализ интерфейса даркнета parse_network_cfg

欢迎关注我的公众号 [极智视界],回复001获取Google编程规范

O_o>_<  o_OO_o~_~o_O

  В этой статье анализируется и вводится интерфейс даркнета parse_network_cfg, который является относительно сложным, в основном для загрузки структуры модели и реализации оператора.

1. Процедура загрузки данных даркнета

  Предыдущая статья《[Искусство программирования] Анализ интерфейса read_data_cfg даркнета" представил процесс загрузки данных для обнаружения целей даркнета и представил реализацию загрузки .data и .names.

  Затем интерфейс parse_network_cfg в основном используется для загрузки структуры модели .cfg, что включает в себя немного больше.


2. интерфейс parse_network_cfg

  Давайте посмотрим на реализацию parse_network_cfg:

network parse_network_cfg(char *filename)
{
    return parse_network_cfg_custom(filename, 0, 0);
}

  Вы можете видеть, что внутри вызывается функция parse_network_cfg_custom, которая является основной функцией реализации функции, и это также ключевой момент для анализа здесь. Реализация этой функции занимает 451 строку, поэтому я не буду выкладывать ее здесь напрямую, а выделю несколько ключевых моментов и расскажу о них.

  Сначала прочитайте cfg:

list *sections = read_cfg(filename);

Чтение cfg использует интерфейс read_cfg.Во-первых, нам нужно поговорить о структуре данных сетевой структуры в даркнете: вся сеть хранится в связанном списке.. Эти структуры очень понятны, если взглянуть на определение раздела, где type — это категория блока записи, то есть такие строки, как [net], [convolution] или [yolo].

typedef struct{
    char *type;
    list *options;
}section;

  Взгляните на read_cfg:

list *read_cfg(char *filename)
{
    FILE *file = fopen(filename, "r");
    if(file == 0) file_error(filename);
    char *line;
    int nu = 0;
    list *sections = make_list();
    section *current = 0;
    while((line=fgetl(file)) != 0){                             // 逐行读
        ++ nu;
        strip(line);
        switch(line[0]){                                        // 取每行的第一个字符
            case '[':                                           // 若是'[', 说明是一个块
                current = (section*)xmalloc(sizeof(section));   // 用current section来存储这个块
                list_insert(sections, current);                 // 将块插入网络结构链表
                current->options = make_list();                 // 块里面的链表存储块内结构
                current->type = line;                           // 块类型即为[net]、[convolution]...
                break;                                          // 块存储完及新赋值type后即跳出
            case '\0':
            case '#':
            case ';':
                free(line);
                break;
            default:                
                if(!read_option(line, current->options)){        // 读块内结构,存储到块内链表
                    fprintf(stderr, "Config file error line %d, could parse: %s\n", nu, line);
                    free(line);
                }
                break;
        }
    }
    fclose(file);
    return sections;                                            // 返回网络结构链表
}

  Вышеприведенное завершает чтение сетевой структуры в хранилище связанного списка. Следующее, что нужно сделать, это преобразовать сетевую структуру в связанном списке в сетевую структуру данных. Сеть представляет собой структуру:

// network.h
typedef struct network {
    int n;
    int batch;
    uint64_t *seen;
    float *badlabels_reject_threshold;
    float *delta_rolling_max;
    float *delta_rolling_avg;
    float *delta_rolling_std;
    int weights_reject_freq;
    int equidistant_point;
	...;                       // 有很多很多参
}

  Постройте сеть:

network net = make_network(sections->size - 1);

  На самом деле это просто разработка и инициализация памяти:

network make_network(int n)
{
    network net = {0};
    net.n = n;
    net.layers = (layer*)xcalloc(net.n, sizeof(layer));
    net.seen = (uint64_t*)xcalloc(1, sizeof(uint64_t));
    net.cuda_graph_ready = (int*)xcalloc(1, sizeof(int));
    net.badlabels_reject_threshold = (float*)xcalloc(1, sizeof(float));
    net.delta_rolling_max = (float*)xcalloc(1, sizeof(float));
    net.delta_rolling_avg = (float*)xcalloc(1, sizeof(float));
    net.delta_rolling_std = (float*)xcalloc(1, sizeof(float));
    net.cur_iteration = (int*)xcalloc(1, sizeof(int));
    net.total_bbox = (int*)xcalloc(1, sizeof(int));
    net.rewritten_bbox = (int*)xcalloc(1, sizeof(int));
    *net.rewritten_bbox = *net.total_bbox = 0;
#ifdef GPU
    net.input_gpu = (float**)xcalloc(1, sizeof(float*));
    net.truth_gpu = (float**)xcalloc(1, sizeof(float*));

    net.input16_gpu = (float**)xcalloc(1, sizeof(float*));
    net.output16_gpu = (float**)xcalloc(1, sizeof(float*));
    net.max_input16_size = (size_t*)xcalloc(1, sizeof(size_t));
    net.max_output16_size = (size_t*)xcalloc(1, sizeof(size_t));
#endif
    return net;
}

  Далее необходимо получить параметры конфигурации сети:

node *n = sections->front;                   // 指向网络链表头节点
section *s = (section *)n->val;              // 获取头节点的值域setion
list *options = s->options;                  // 获取头节点的指针域

parse_net_options(options, &net);            // 给net设置网络配置参数,[net]里的参数

  Взгляните на parse_net_options:

/// 太多了,截取了部分
void parse_net_options(list *options, network *net)
{
    net->max_batches = option_find_int(options, "max_batches", 0);
    net->batch = option_find_int(options, "batch",1);
    net->learning_rate = option_find_float(options, "learning_rate", .001);
    net->learning_rate_min = option_find_float_quiet(options, "learning_rate_min", .00001);
    net->batches_per_cycle = option_find_int_quiet(options, "sgdr_cycle", net->max_batches);
    net->batches_cycle_mult = option_find_int_quiet(options, "sgdr_mult", 2);
    net->momentum = option_find_float(options, "momentum", .9);
    net->decay = option_find_float(options, "decay", .0001);
    int subdivs = option_find_int(options, "subdivisions",1);
    net->time_steps = option_find_int_quiet(options, "time_steps",1);
    net->track = option_find_int_quiet(options, "track", 0);
    net->augment_speed = option_find_int_quiet(options, "augment_speed", 2);
    net->init_sequential_subdivisions = net->sequential_subdivisions = option_find_int_quiet(options, "sequential_subdivisions", subdivs);
    if (net->sequential_subdivisions > subdivs) net->init_sequential_subdivisions = net->sequential_subdivisions = subdivs;
    net->try_fix_nan = option_find_int_quiet(options, "try_fix_nan", 0);
    net->batch /= subdivs;          // mini_batch
    const int mini_batch = net->batch;
    net->batch *= net->time_steps;  // mini_batch * time_steps
    net->subdivisions = subdivs;    // number of mini_batches
	...;
}

  На самом деле вы получаете следующее:

  Далее будет загружена структура сети.Сначала сместим головной узел на один узел, то есть на операторный узел:

n = n->next;

  Тогда более критично:

/// 这里省略了很多层实现,不然篇幅太长
while(n){
    params.train = old_params_train;
    if (count < last_stop_backward) params.train = 0;

    params.index = count;
    fprintf(stderr, "%4d ", count);
    s = (section *)n->val;                                  
    options = s->options;
    layer l = { (LAYER_TYPE)0 };
    LAYER_TYPE lt = string_to_layer_type(s->type);          // 将层type提取出来,转换为枚举类型的TYPE
    if(lt == CONVOLUTIONAL){                                // 开始搭积木了
        l = parse_convolutional(options, params);           // 添加卷积层
    }else if(lt == LOCAL){
        l = parse_local(options, params);
    }else if(lt == ACTIVE){
        l = parse_activation(options, params);
    }else if(lt == RNN){
        l = parse_rnn(options, params);
    }else if(lt == GRU){
        l = parse_gru(options, params);
    }else if(lt == LSTM){
        l = parse_lstm(options, params);
    }else if (lt == CONV_LSTM) {
        l = parse_conv_lstm(options, params);
    }else if (lt == HISTORY) {
        l = parse_history(options, params);
    }else if(lt == CRNN){
        l = parse_crnn(options, params);
    }else if(lt == CONNECTED){
        l = parse_connected(options, params);
    }else if(lt == CROP){
        l = parse_crop(options, params);
    }else if(lt == COST){
        l = parse_cost(options, params);
        l.keep_delta_gpu = 1;
    }else if(lt == REGION){
        l = parse_region(options, params);
        l.keep_delta_gpu = 1;
    }else if (lt == YOLO) {
        l = parse_yolo(options, params);
        l.keep_delta_gpu = 1;}
    ...;
}

  Реализация в даркнете каждого оператора в приведенных выше строительных блоках является сутью make_layer_xxx, которая не будет здесь описываться из-за нехватки места.В будущем будут соответствующие вводные статьи.

  Путешествие в тысячу миль начинается с одного шага, а чтение исходного кода — хорошая привычка.


【Передача по общему номеру】 "[Искусство программирования] Анализ интерфейса даркнета parse_network_cfg