文件 OnDiskInvertedLists.h

namespace faiss

实现了具有许多变体的 k-means 聚类。

版权所有 (c) Facebook, Inc. 及其附属公司。

此源代码根据 MIT 许可证获得许可,该许可证位于此源树的根目录中的 LICENSE 文件中。

IDSelector 旨在定义要处理的向量子集(用于删除或作为搜索的子集)

PQ4 SIMD 压缩和累积函数

基本内核使用 bbs = nb * 2 * 16 个向量累积 nq 查询向量,并生成该输出矩阵。 它对于 nq * nb <= 4 很有趣,否则寄存器溢出变得太大。

这些函数的实现分布在 3 个 cpp 文件中,以减少并行编译时间。 模板被显式实例化。

此文件包含计算距离的内核的回调。

在整个库中,向量以 float * 指针的形式提供。 当多个向量在一个批次中一起处理(添加/搜索)时,大多数算法都可以优化。 在这种情况下,它们作为矩阵传入。 当大小为 d 的 n 个向量作为 float * x 提供时,向量 i 的分量 j 是

x[ i * d + j ]

其中 0 <= i < n 且 0 <= j < d。换句话说,矩阵始终是紧凑的。 在指定矩阵大小时,我们称其为 n*d 矩阵,这意味着行优先存储。

I/O 函数可以读取/写入到文件名、文件句柄或抽象介质的对象。

读取函数返回应该使用 delete 释放的对象。 这些对象中的所有引用都归该对象所有。

倒排列表的定义 + 一些实现该接口的常见类。

由于 IVF(倒排文件)索引对于大规模用例非常有用,因此我们将与它们相关的一些函数分组到这个小库中。 大多数函数都可以在 IndexIVF 和嵌入在 IndexPreTransform 中的 IndexIVF 上运行。

在此文件中,实现了 L2 和内积之外的额外指标

实现了一些神经网络层,主要用于支持 QINCo

定义了一些将变换应用于一组向量的对象。 这些通常是预处理步骤。

struct OnDiskOneList

公共函数

OnDiskOneList()

公共成员

size_t size
size_t capacity
size_t offset
struct OnDiskInvertedLists : public faiss::InvertedLists
#include <OnDiskInvertedLists.h>

倒排列表的磁盘存储。

数据存储在内存映射的内存块中(基指针 ptr,大小 totsize)。 每个列表都是一个内存范围,其中包含 (对象 List),其中包含

  • uint8_t codes[capacity * code_size]

  • 后跟 idx_t ids[capacity]

在每个数组中,使用 size <= capacity 的第一个元素,其余未初始化。

通过以下方式支持添加和调整大小

  • 将列表的容量向上舍入为 2 的幂

  • 维护一个空闲槽位列表,按大小排序。

  • 根据需要调整 mmap 块的大小。

如果所有列表的大小 == 容量且没有可用的槽位,则 OnDiskInvertedLists 是紧凑的。

向 invlists 添加内容的速度很慢。对于增量添加,最好使用默认的 ArrayInvertedLists 对象,并使用 merge_from 将其转换为 OnDisk。

当已知将要访问一组列表时,调用 prefetch_lists 非常有用,它会启动一组线程来并行读取列表。

公共类型

using List = OnDiskOneList

公共函数

OnDiskInvertedLists(size_t nlist, size_t code_size, const char *filename)

反向列表是否以只读方式映射

virtual size_t list_size(size_t list_no) const override

获取列表的大小

virtual const uint8_t *get_codes(size_t list_no) const override

获取反向列表的代码,必须由 release_codes 释放

返回值:

代码大小 list_size * code_size

virtual const idx_t *get_ids(size_t list_no) const override

获取反向列表的 ID,必须由 release_ids 释放

返回值:

ids 大小 list_size

virtual size_t add_entries(size_t list_no, size_t n_entry, const idx_t *ids, const uint8_t *code) override
virtual void update_entries(size_t list_no, size_t offset, size_t n_entry, const idx_t *ids, const uint8_t *code) override
virtual void resize(size_t list_no, size_t new_size) override
size_t merge_from_multiple(const InvertedLists **ils, int n_il, bool shift_ids = false, bool verbose = false)
size_t merge_from_1(const InvertedLists *il, bool verbose = false)

与单个 invlist 的 merge_from 相同

void crop_invlists(size_t l0, size_t l1)

限制倒排列表到 l0:l1,不触及内存映射区域。

virtual void prefetch_lists(const idx_t *list_nos, int nlist) const override

准备以下列表(默认情况下不执行任何操作)。列表可以是 -1,因此使用有符号长整型。

~OnDiskInvertedLists() override
void do_mmap()
void update_totsize(size_t new_totsize)
void resize_locked(size_t list_no, size_t new_size)
size_t allocate_slot(size_t capacity)
void free_slot(size_t offset, size_t capacity)
void set_all_lists_sizes(const size_t *sizes)

覆盖所有列表大小并创建一个打包存储。

OnDiskInvertedLists()

公共成员

std::vector<List> lists
std::list<Slot> slots
std::string filename
size_t totsize
uint8_t *ptr
bool read_only
LockLevels *locks
OngoingPrefetch *pf
int prefetch_nthread
struct Slot

公共函数

Slot(size_t offset, size_t capacity)
Slot()

公共成员

size_t offset
size_t capacity
struct OnDiskInvertedListsIOHook : public faiss::InvertedListsIOHook

公共函数

OnDiskInvertedListsIOHook()
virtual void write(const InvertedLists *ils, IOWriter *f) const override

将索引写入到 IOWriter (包括fourcc)

virtual InvertedLists *read(IOReader *f, int io_flags) const override

当 fourcc 与此类的 fourcc 匹配时调用

virtual InvertedLists *read_ArrayInvertedLists(IOReader *f, int io_flags, size_t nlist, size_t code_size, const std::vector<size_t> &sizes) const override

ArrayInvertedLists 读取到这种倒排列表类型中。为此,必须启用回调,并且 io_flag 必须设置为 IO_FLAG_SKIP_IVF_DATA | (fourcc 的 16 个高位)

(默认实现失败)