huangcm
2025-08-30 0269911b91ed7e03c24005924cc6423abf245fb8
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257
258
259
260
261
262
263
264
265
266
267
268
269
270
271
272
273
274
275
276
277
278
279
280
281
282
283
284
285
286
287
288
289
290
291
292
293
294
295
296
297
298
299
300
301
302
303
304
305
306
307
308
309
310
311
312
313
314
315
316
317
318
319
320
321
322
323
324
325
326
327
328
329
330
331
332
333
334
335
336
337
338
339
340
341
342
343
344
345
346
347
348
349
350
351
352
353
354
355
356
357
358
359
360
361
362
363
364
365
366
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377
/**
 * Copyright 2017 The Android Open Source Project
 *
 * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License");
 * you may not use this file except in compliance with the License.
 * You may obtain a copy of the License at
 *
 *      http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
 *
 * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
 * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS,
 * WITHOUT WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
 * See the License for the specific language governing permissions and
 * limitations under the License.
 */
 
#include "run_tflite.h"
 
#include <jni.h>
#include <string>
#include <iomanip>
#include <sstream>
#include <fcntl.h>
 
#include <android/asset_manager_jni.h>
#include <android/log.h>
#include <android/sharedmem.h>
#include <sys/mman.h>
 
 
extern "C"
JNIEXPORT jlong
JNICALL
Java_com_android_nn_benchmark_core_NNTestBase_initModel(
        JNIEnv *env,
        jobject /* this */,
        jstring _modelFileName,
        jboolean _useNnApi,
        jboolean _enableIntermediateTensorsDump,
        jstring _nnApiDeviceName) {
    const char *modelFileName = env->GetStringUTFChars(_modelFileName, NULL);
    const char *nnApiDeviceName =
        _nnApiDeviceName == NULL
            ? NULL
            : env->GetStringUTFChars(_nnApiDeviceName, NULL);
    void *handle =
        BenchmarkModel::create(modelFileName, _useNnApi,
                               _enableIntermediateTensorsDump, nnApiDeviceName);
    env->ReleaseStringUTFChars(_modelFileName, modelFileName);
    if (_nnApiDeviceName != NULL) {
        env->ReleaseStringUTFChars(_nnApiDeviceName, nnApiDeviceName);
    }
 
    return (jlong)(uintptr_t)handle;
}
 
extern "C"
JNIEXPORT void
JNICALL
Java_com_android_nn_benchmark_core_NNTestBase_destroyModel(
        JNIEnv *env,
        jobject /* this */,
        jlong _modelHandle) {
    BenchmarkModel* model = (BenchmarkModel *) _modelHandle;
    delete(model);
}
 
extern "C"
JNIEXPORT jboolean
JNICALL
Java_com_android_nn_benchmark_core_NNTestBase_resizeInputTensors(
        JNIEnv *env,
        jobject /* this */,
        jlong _modelHandle,
        jintArray _inputShape) {
    BenchmarkModel* model = (BenchmarkModel *) _modelHandle;
    jint* shapePtr = env->GetIntArrayElements(_inputShape, nullptr);
    jsize shapeLen = env->GetArrayLength(_inputShape);
 
    std::vector<int> shape(shapePtr, shapePtr + shapeLen);
    return model->resizeInputTensors(std::move(shape));
}
 
/** RAII container for a list of InferenceInOutSequence to handle JNI data release in destructor. */
class InferenceInOutSequenceList {
public:
    InferenceInOutSequenceList(JNIEnv *env,
                               const jobject& inOutDataList,
                               bool expectGoldenOutputs);
    ~InferenceInOutSequenceList();
 
    bool isValid() const { return mValid; }
 
    const std::vector<InferenceInOutSequence>& data() const { return mData; }
 
private:
    JNIEnv *mEnv;  // not owned.
 
    std::vector<InferenceInOutSequence> mData;
    std::vector<jbyteArray> mInputArrays;
    std::vector<jobjectArray> mOutputArrays;
    bool mValid;
};
 
InferenceInOutSequenceList::InferenceInOutSequenceList(JNIEnv *env,
                                                       const jobject& inOutDataList,
                                                       bool expectGoldenOutputs)
    : mEnv(env), mValid(false) {
 
    jclass list_class = env->FindClass("java/util/List");
    if (list_class == nullptr) { return; }
    jmethodID list_size = env->GetMethodID(list_class, "size", "()I");
    if (list_size == nullptr) { return; }
    jmethodID list_get = env->GetMethodID(list_class, "get", "(I)Ljava/lang/Object;");
    if (list_get == nullptr) { return; }
    jmethodID list_add = env->GetMethodID(list_class, "add", "(Ljava/lang/Object;)Z");
    if (list_add == nullptr) { return; }
 
    jclass inOutSeq_class = env->FindClass("com/android/nn/benchmark/core/InferenceInOutSequence");
    if (inOutSeq_class == nullptr) { return; }
    jmethodID inOutSeq_size = env->GetMethodID(inOutSeq_class, "size", "()I");
    if (inOutSeq_size == nullptr) { return; }
    jmethodID inOutSeq_get = env->GetMethodID(inOutSeq_class, "get",
                                              "(I)Lcom/android/nn/benchmark/core/InferenceInOut;");
    if (inOutSeq_get == nullptr) { return; }
 
    jclass inout_class = env->FindClass("com/android/nn/benchmark/core/InferenceInOut");
    if (inout_class == nullptr) { return; }
    jfieldID inout_input = env->GetFieldID(inout_class, "mInput", "[B");
    if (inout_input == nullptr) { return; }
    jfieldID inout_expectedOutputs = env->GetFieldID(inout_class, "mExpectedOutputs", "[[B");
    if (inout_expectedOutputs == nullptr) { return; }
    jfieldID inout_inputCreator = env->GetFieldID(inout_class, "mInputCreator",
            "Lcom/android/nn/benchmark/core/InferenceInOut$InputCreatorInterface;");
    if (inout_inputCreator == nullptr) { return; }
 
 
 
    // Fetch input/output arrays
    size_t data_count = mEnv->CallIntMethod(inOutDataList, list_size);
    if (env->ExceptionCheck()) { return; }
    mData.reserve(data_count);
 
    jclass inputCreator_class = env->FindClass("com/android/nn/benchmark/core/InferenceInOut$InputCreatorInterface");
    if (inputCreator_class == nullptr) { return; }
    jmethodID createInput_method = env->GetMethodID(inputCreator_class, "createInput", "(Ljava/nio/ByteBuffer;)V");
    if (createInput_method == nullptr) { return; }
 
    for (int seq_index = 0; seq_index < data_count; ++seq_index) {
        jobject inOutSeq = mEnv->CallObjectMethod(inOutDataList, list_get, seq_index);
        if (mEnv->ExceptionCheck()) { return; }
 
        size_t seqLen = mEnv->CallIntMethod(inOutSeq, inOutSeq_size);
        if (mEnv->ExceptionCheck()) { return; }
 
        mData.push_back(InferenceInOutSequence{});
        auto& seq = mData.back();
        seq.reserve(seqLen);
        for (int i = 0; i < seqLen; ++i) {
            jobject inout = mEnv->CallObjectMethod(inOutSeq, inOutSeq_get, i);
            if (mEnv->ExceptionCheck()) { return; }
 
            uint8_t* input_data = nullptr;
            size_t input_len = 0;
            std::function<bool(uint8_t*, size_t)> inputCreator;
            jbyteArray input = static_cast<jbyteArray>(
                    mEnv->GetObjectField(inout, inout_input));
            mInputArrays.push_back(input);
            if (input != nullptr) {
                input_data = reinterpret_cast<uint8_t*>(
                        mEnv->GetByteArrayElements(input, NULL));
                input_len = mEnv->GetArrayLength(input);
            } else {
                inputCreator = [env, inout, inout_inputCreator, createInput_method](
                        uint8_t* buffer, size_t length) {
                    jobject byteBuffer = env->NewDirectByteBuffer(buffer, length);
                    if (byteBuffer == nullptr) { return false; }
                    jobject creator = env->GetObjectField(inout, inout_inputCreator);
                    if (creator == nullptr) { return false; }
                    env->CallVoidMethod(creator, createInput_method, byteBuffer);
                    env->DeleteLocalRef(byteBuffer);
                    if (env->ExceptionCheck()) { return false; }
                    return true;
                };
            }
 
            jobjectArray expectedOutputs = static_cast<jobjectArray>(
                    mEnv->GetObjectField(inout, inout_expectedOutputs));
            mOutputArrays.push_back(expectedOutputs);
            seq.push_back({input_data, input_len, {}, inputCreator});
 
            // Add expected output to sequence added above
            if (expectedOutputs != nullptr) {
                jsize expectedOutputsLength = mEnv->GetArrayLength(expectedOutputs);
                auto& outputs = seq.back().outputs;
                outputs.reserve(expectedOutputsLength);
 
                for (jsize j = 0;j < expectedOutputsLength; ++j) {
                    jbyteArray expectedOutput =
                            static_cast<jbyteArray>(mEnv->GetObjectArrayElement(expectedOutputs, j));
                    if (env->ExceptionCheck()) {
                        return;
                    }
                    if (expectedOutput == nullptr) {
                        jclass iaeClass = mEnv->FindClass("java/lang/IllegalArgumentException");
                        mEnv->ThrowNew(iaeClass, "Null expected output array");
                        return;
                    }
 
                    uint8_t *expectedOutput_data = reinterpret_cast<uint8_t*>(
                                        mEnv->GetByteArrayElements(expectedOutput, NULL));
                    size_t expectedOutput_len = mEnv->GetArrayLength(expectedOutput);
                    outputs.push_back({ expectedOutput_data, expectedOutput_len});
                }
            } else {
                if (expectGoldenOutputs) {
                    jclass iaeClass = mEnv->FindClass("java/lang/IllegalArgumentException");
                    mEnv->ThrowNew(iaeClass, "Expected golden output for every input");
                    return;
                }
            }
        }
    }
    mValid = true;
}
 
InferenceInOutSequenceList::~InferenceInOutSequenceList() {
    // Note that we may land here with a pending JNI exception so cannot call
    // java objects.
    int arrayIndex = 0;
    for (int seq_index = 0; seq_index < mData.size(); ++seq_index) {
        for (int i = 0; i < mData[seq_index].size(); ++i) {
            jbyteArray input = mInputArrays[arrayIndex];
            if (input != nullptr) {
                mEnv->ReleaseByteArrayElements(
                        input, reinterpret_cast<jbyte*>(mData[seq_index][i].input), JNI_ABORT);
            }
            jobjectArray expectedOutputs = mOutputArrays[arrayIndex];
            if (expectedOutputs != nullptr) {
                jsize expectedOutputsLength = mEnv->GetArrayLength(expectedOutputs);
                if (expectedOutputsLength != mData[seq_index][i].outputs.size()) {
                    // Should not happen? :)
                    jclass iaeClass = mEnv->FindClass("java/lang/IllegalStateException");
                    mEnv->ThrowNew(iaeClass, "Mismatch of the size of expected outputs jni array "
                                   "and internal array of its bufers");
                    return;
                }
 
                for (jsize j = 0;j < expectedOutputsLength; ++j) {
                    jbyteArray expectedOutput = static_cast<jbyteArray>(mEnv->GetObjectArrayElement(expectedOutputs, j));
                    mEnv->ReleaseByteArrayElements(
                        expectedOutput, reinterpret_cast<jbyte*>(mData[seq_index][i].outputs[j].ptr),
                        JNI_ABORT);
                }
            }
            arrayIndex++;
        }
    }
}
 
extern "C"
JNIEXPORT jboolean
JNICALL
Java_com_android_nn_benchmark_core_NNTestBase_runBenchmark(
        JNIEnv *env,
        jobject /* this */,
        jlong _modelHandle,
        jobject inOutDataList,
        jobject resultList,
        jint inferencesSeqMaxCount,
        jfloat timeoutSec,
        jint flags) {
 
    BenchmarkModel* model = reinterpret_cast<BenchmarkModel*>(_modelHandle);
 
    jclass list_class = env->FindClass("java/util/List");
    if (list_class == nullptr) { return false; }
    jmethodID list_add = env->GetMethodID(list_class, "add", "(Ljava/lang/Object;)Z");
    if (list_add == nullptr) { return false; }
 
    jclass result_class = env->FindClass("com/android/nn/benchmark/core/InferenceResult");
    if (result_class == nullptr) { return false; }
    jmethodID result_ctor = env->GetMethodID(result_class, "<init>", "(F[F[F[[BII)V");
    if (result_ctor == nullptr) { return false; }
 
    std::vector<InferenceResult> result;
 
    const bool expectGoldenOutputs = (flags & FLAG_IGNORE_GOLDEN_OUTPUT) == 0;
    InferenceInOutSequenceList data(env, inOutDataList, expectGoldenOutputs);
    if (!data.isValid()) {
        return false;
    }
 
    // TODO: Remove success boolean from this method and throw an exception in case of problems
    bool success = model->benchmark(data.data(), inferencesSeqMaxCount, timeoutSec, flags, &result);
 
    // Generate results
    if (success) {
        for (const InferenceResult &rentry : result) {
            jobjectArray inferenceOutputs = nullptr;
            jfloatArray meanSquareErrorArray = nullptr;
            jfloatArray maxSingleErrorArray = nullptr;
 
            if ((flags & FLAG_IGNORE_GOLDEN_OUTPUT) == 0) {
                meanSquareErrorArray = env->NewFloatArray(rentry.meanSquareErrors.size());
                if (env->ExceptionCheck()) { return false; }
                maxSingleErrorArray = env->NewFloatArray(rentry.maxSingleErrors.size());
                if (env->ExceptionCheck()) { return false; }
                {
                    jfloat *bytes = env->GetFloatArrayElements(meanSquareErrorArray, nullptr);
                    memcpy(bytes,
                           &rentry.meanSquareErrors[0],
                           rentry.meanSquareErrors.size() * sizeof(float));
                    env->ReleaseFloatArrayElements(meanSquareErrorArray, bytes, 0);
                }
                {
                    jfloat *bytes = env->GetFloatArrayElements(maxSingleErrorArray, nullptr);
                    memcpy(bytes,
                           &rentry.maxSingleErrors[0],
                           rentry.maxSingleErrors.size() * sizeof(float));
                    env->ReleaseFloatArrayElements(maxSingleErrorArray, bytes, 0);
                }
            }
 
            if ((flags & FLAG_DISCARD_INFERENCE_OUTPUT) == 0) {
                jclass byteArrayClass = env->FindClass("[B");
 
                inferenceOutputs = env->NewObjectArray(
                    rentry.inferenceOutputs.size(),
                    byteArrayClass, nullptr);
 
                for (int i = 0;i < rentry.inferenceOutputs.size();++i) {
                    jbyteArray inferenceOutput = nullptr;
                    inferenceOutput = env->NewByteArray(rentry.inferenceOutputs[i].size());
                    if (env->ExceptionCheck()) { return false; }
                    jbyte *bytes = env->GetByteArrayElements(inferenceOutput, nullptr);
                    memcpy(bytes, &rentry.inferenceOutputs[i][0], rentry.inferenceOutputs[i].size());
                    env->ReleaseByteArrayElements(inferenceOutput, bytes, 0);
                    env->SetObjectArrayElement(inferenceOutputs, i, inferenceOutput);
                }
            }
 
            jobject object = env->NewObject(
                result_class, result_ctor, rentry.computeTimeSec,
                meanSquareErrorArray, maxSingleErrorArray, inferenceOutputs,
                rentry.inputOutputSequenceIndex, rentry.inputOutputIndex);
            if (env->ExceptionCheck() || object == NULL) { return false; }
 
            env->CallBooleanMethod(resultList, list_add, object);
            if (env->ExceptionCheck()) { return false; }
        }
    }
 
    return success;
}
 
extern "C"
JNIEXPORT void
JNICALL
Java_com_android_nn_benchmark_core_NNTestBase_dumpAllLayers(
        JNIEnv *env,
        jobject /* this */,
        jlong _modelHandle,
        jstring dumpPath,
        jobject inOutDataList) {
 
    BenchmarkModel* model = reinterpret_cast<BenchmarkModel*>(_modelHandle);
 
    InferenceInOutSequenceList data(env, inOutDataList, /*expectGoldenOutputs=*/false);
    if (!data.isValid()) {
        return;
    }
 
    const char *dumpPathStr = env->GetStringUTFChars(dumpPath, JNI_FALSE);
    model->dumpAllLayers(dumpPathStr, data.data());
    env->ReleaseStringUTFChars(dumpPath, dumpPathStr);
}