llama : refactor llama_context, llama_kv_cache, llm_build_context (#12181)

* llama : refactor llama_context, llama_kv_cache, llm_build_context

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* graph : don't mutate the KV cache during defrag

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* context : reduce virtuals + remove test function

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* context : move interface implementation to source file + factory

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* graph : move KV cache build functions to llama_context impl

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* graph : remove model reference from build_pooling

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* graph : remove llama_model reference

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* kv_cache : provide rope factors

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* graph : rework inputs to use only unique_ptr, remove attn input abstraction

ggml-ci

* context : remove llama_context_i abstraction

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* context : clean-up

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* graph : clean-up

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* llama : remove redundant keywords (struct, enum)

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* model : adapt gemma3

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* graph : restore same attention ops as on master

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* llama : remove TODO + fix indent

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This commit is contained in:
Georgi Gerganov
2025-03-13 12:35:44 +02:00
committed by GitHub
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commit e0dbec0bc6
46 changed files with 13903 additions and 12190 deletions

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@ -60,6 +60,7 @@ extern "C" {
struct llama_model;
struct llama_context;
struct llama_sampler;
struct llama_kv_cache;
typedef int32_t llama_pos;
typedef int32_t llama_token;
@ -469,7 +470,8 @@ extern "C" {
DEPRECATED(LLAMA_API int32_t llama_n_vocab (const struct llama_vocab * vocab), "use llama_vocab_n_tokens instead");
LLAMA_API const struct llama_model * llama_get_model (const struct llama_context * ctx);
LLAMA_API enum llama_pooling_type llama_pooling_type(const struct llama_context * ctx);
LLAMA_API struct llama_kv_cache * llama_get_kv_self ( struct llama_context * ctx);
LLAMA_API enum llama_pooling_type llama_pooling_type(const struct llama_context * ctx); // TODO: rename to llama_get_pooling_type
LLAMA_API const struct llama_vocab * llama_model_get_vocab(const struct llama_model * model);
LLAMA_API enum llama_rope_type llama_model_rope_type(const struct llama_model * model);
@ -586,7 +588,7 @@ extern "C" {
// KV cache
//
// TODO: remove llama_kv_cache_view_* API
// TODO: start using struct llama_kv_cache
// Information associated with an individual cell in the KV cache view.
struct llama_kv_cache_view_cell {
@ -641,13 +643,19 @@ extern "C" {
// Returns the number of tokens in the KV cache (slow, use only for debug)
// If a KV cell has multiple sequences assigned to it, it will be counted multiple times
LLAMA_API int32_t llama_get_kv_cache_token_count(const struct llama_context * ctx);
LLAMA_API int32_t llama_kv_self_n_tokens(const struct llama_context * ctx);
DEPRECATED(LLAMA_API int32_t llama_get_kv_cache_token_count(const struct llama_context * ctx),
"use llama_kv_self_n_tokens instead");
// Returns the number of used KV cells (i.e. have at least one sequence assigned to them)
LLAMA_API int32_t llama_get_kv_cache_used_cells(const struct llama_context * ctx);
LLAMA_API int32_t llama_kv_self_used_cells(const struct llama_context * ctx);
DEPRECATED(LLAMA_API int32_t llama_get_kv_cache_used_cells(const struct llama_context * ctx),
"use llama_kv_self_used_cells instead");
// Clear the KV cache - both cell info is erased and KV data is zeroed
LLAMA_API void llama_kv_cache_clear(
LLAMA_API void llama_kv_self_clear(
struct llama_context * ctx);
// Removes all tokens that belong to the specified sequence and have positions in [p0, p1)
@ -655,7 +663,7 @@ extern "C" {
// seq_id < 0 : match any sequence
// p0 < 0 : [0, p1]
// p1 < 0 : [p0, inf)
LLAMA_API bool llama_kv_cache_seq_rm(
LLAMA_API bool llama_kv_self_seq_rm(
struct llama_context * ctx,
llama_seq_id seq_id,
llama_pos p0,
@ -665,7 +673,7 @@ extern "C" {
// Note that this does not allocate extra KV cache memory - it simply assigns the tokens to the new sequence
// p0 < 0 : [0, p1]
// p1 < 0 : [p0, inf)
LLAMA_API void llama_kv_cache_seq_cp(
LLAMA_API void llama_kv_self_seq_cp(
struct llama_context * ctx,
llama_seq_id seq_id_src,
llama_seq_id seq_id_dst,
@ -673,17 +681,17 @@ extern "C" {
llama_pos p1);
// Removes all tokens that do not belong to the specified sequence
LLAMA_API void llama_kv_cache_seq_keep(
LLAMA_API void llama_kv_self_seq_keep(
struct llama_context * ctx,
llama_seq_id seq_id);
// Adds relative position "delta" to all tokens that belong to the specified sequence and have positions in [p0, p1)
// If the KV cache is RoPEd, the KV data is updated accordingly:
// - lazily on next llama_decode()
// - explicitly with llama_kv_cache_update()
// - explicitly with llama_kv_self_update()
// p0 < 0 : [0, p1]
// p1 < 0 : [p0, inf)
LLAMA_API void llama_kv_cache_seq_add(
LLAMA_API void llama_kv_self_seq_add(
struct llama_context * ctx,
llama_seq_id seq_id,
llama_pos p0,
@ -693,10 +701,10 @@ extern "C" {
// Integer division of the positions by factor of `d > 1`
// If the KV cache is RoPEd, the KV data is updated accordingly:
// - lazily on next llama_decode()
// - explicitly with llama_kv_cache_update()
// - explicitly with llama_kv_self_update()
// p0 < 0 : [0, p1]
// p1 < 0 : [p0, inf)
LLAMA_API void llama_kv_cache_seq_div(
LLAMA_API void llama_kv_self_seq_div(
struct llama_context * ctx,
llama_seq_id seq_id,
llama_pos p0,
@ -704,24 +712,76 @@ extern "C" {
int d);
// Returns the largest position present in the KV cache for the specified sequence
LLAMA_API llama_pos llama_kv_cache_seq_pos_max(
LLAMA_API llama_pos llama_kv_self_seq_pos_max(
struct llama_context * ctx,
llama_seq_id seq_id);
// TODO: the llama_kv_cache_defrag and llama_kv_cache_update API tightly couples llama_context with llama_kv_cache
// how to avoid this?
llama_seq_id seq_id);
// Defragment the KV cache
// This will be applied:
// - lazily on next llama_decode()
// - explicitly with llama_kv_cache_update()
LLAMA_API void llama_kv_cache_defrag(struct llama_context * ctx);
// Apply the KV cache updates (such as K-shifts, defragmentation, etc.)
LLAMA_API void llama_kv_cache_update(struct llama_context * ctx);
// - explicitly with llama_kv_self_update()
LLAMA_API void llama_kv_self_defrag(struct llama_context * ctx);
// Check if the context supports KV cache shifting
LLAMA_API bool llama_kv_cache_can_shift(struct llama_context * ctx);
LLAMA_API bool llama_kv_self_can_shift(const struct llama_context * ctx);
// Apply the KV cache updates (such as K-shifts, defragmentation, etc.)
LLAMA_API void llama_kv_self_update(struct llama_context * ctx);
DEPRECATED(LLAMA_API void llama_kv_cache_clear(
struct llama_context * ctx),
"use llama_kv_self_clear instead");
DEPRECATED(LLAMA_API bool llama_kv_cache_seq_rm(
struct llama_context * ctx,
llama_seq_id seq_id,
llama_pos p0,
llama_pos p1),
"use llama_kv_self_seq_rm instead");
DEPRECATED(LLAMA_API void llama_kv_cache_seq_cp(
struct llama_context * ctx,
llama_seq_id seq_id_src,
llama_seq_id seq_id_dst,
llama_pos p0,
llama_pos p1),
"use llama_kv_self_seq_cp instead");
DEPRECATED(LLAMA_API void llama_kv_cache_seq_keep(
struct llama_context * ctx,
llama_seq_id seq_id),
"use llama_kv_self_seq_keep instead");
DEPRECATED(LLAMA_API void llama_kv_cache_seq_add(
struct llama_context * ctx,
llama_seq_id seq_id,
llama_pos p0,
llama_pos p1,
llama_pos delta),
"use llama_kv_self_seq_add instead");
DEPRECATED(LLAMA_API void llama_kv_cache_seq_div(
struct llama_context * ctx,
llama_seq_id seq_id,
llama_pos p0,
llama_pos p1,
int d),
"use llama_kv_self_seq_div instead");
DEPRECATED(LLAMA_API llama_pos llama_kv_cache_seq_pos_max(
struct llama_context * ctx,
llama_seq_id seq_id),
"use llama_kv_self_seq_pos_max instead");
DEPRECATED(LLAMA_API void llama_kv_cache_defrag(struct llama_context * ctx),
"use llama_kv_self_defrag instead");
DEPRECATED(LLAMA_API bool llama_kv_cache_can_shift(const struct llama_context * ctx),
"use llama_kv_self_can_shift instead");
DEPRECATED(LLAMA_API void llama_kv_cache_update(struct llama_context * ctx),
"use llama_kv_self_update instead");
//
// State / sessions