alibaba MNN 新增算子 SKILL
触发条件：当用户请求为 MNN 添加/实现一个新的算子时触发。常见表述包括："添加xxx算子"、"实现xxx op"、"支持xxx操作"等。
概述
本 SKILL 指导 AI Agent 为 MNN 框架新增算子支持。采用 TDD（测试驱动）模式，每一步都有明确的测试标准。
核心原则
优先级顺序：几何计算 > 后端实现
- 几何计算：如果新算子可以通过已有算子的拆解、组合实现，优先用几何计算，不需要为每个后端单独实现
- 后端实现：如果算子无法拆解，或性能敏感需要原生实现，则添加后端实现
注意事项
严禁访问以下目录：
schema/private/和source/internal/，包含内部私有代码，不得读取、修改或引用。
名字必须等于真实物理量：新增或修改任何后端算子 / kernel 代码时，变量、字段、宏名指代的必须是代码里真正装的那个量——
blockSize是"块内元素数"还是"每行块数"、step是元素数还是字节数、shape 门禁的自变量是通道数还是 tile 数。名字骗人不会报错（编译、对拍、单测都过），但后续基于它写的阈值、门控、分档会一起错。写完对着实际索引 / 指针算术复核一遍，不符就改名。
核心文件清单
| 目录/文件 | 作用 | 何时修改 |
|---|---|---|
schema/default/MNN.fbs |
算子类型和参数定义（开源版） | 每个新算子都需要；内部仓库实际生成走 schema/private/，计划开源发布的算子两份都要改，详见 step1-schema.md §1.5 |
schema/default/CaffeOps.fbs |
Caffe 框架算子参数 | 有参数时 |
schema/default/TensorflowOp.fbs |
TF 框架算子参数 | 有参数时 |
source/shape/Shape*.cpp |
形状（维度）计算 | 输出形状与输入不同时 |
source/geometry/Geometry*.cpp |
几何计算（算子拆解） | 优先实现 |
source/backend/cpu/CPU*.cpp/.hpp |
CPU 后端实现 | 无法几何拆解时 |
source/backend/metal/Metal*.cpp/.hpp/.metal |
Metal 后端实现 | 扩展到 Metal |
source/backend/opencl/execution/*.cpp/.h/.cl |
OpenCL 后端实现 | 扩展到 OpenCL |
source/backend/vulkan/image/execution/Vulkan*.cpp/.hpp |
Vulkan 后端实现 | 扩展到 Vulkan |
source/backend/cuda/execution/*.cu/.cuh |
CUDA 后端实现 | 扩展到 CUDA |
include/MNN/expr/ExprCreator.hpp |
表达式 API 函数 | 需要用户可调用时 |
test/op/*Test.cpp |
单元测试 | 每个新算子都需要 |
tools/script/register.py |
注册脚本 | 添加 shape/geometry/backend 后运行 |
分步流程总览
┌──────────────────────────────────────────────────────────┐
│ 步骤 1: Schema 定义 (step1-schema.md) │
│ 输入: 算子名称、语义、输入输出定义 │
│ 输出: MNN.fbs 中的 OpType + 可选的参数 table │
│ 测试: flatc 编译通过 │
├──────────────────────────────────────────────────────────┤
│ 步骤 2: 形状计算 (step2-shape.md) │
│ 输入: 算子的输入输出维度关系 │
│ 输出: source/shape/Shape*.cpp │
│ 测试: register.py 运行成功 + cmake 编译通过 │
├──────────────────────────────────────────────────────────┤
│ 步骤 3: 几何计算或 CPU 实现 (step3-compute.md) │
│ 输入: 算子的计算逻辑 │
│ 输出: Geometry*.cpp 或 CPU*.cpp │
│ 测试: register.py + 编译通过 │
├──────────────────────────────────────────────────────────┤
│ 步骤 4: 单元测试 (step4-test.md) │
│ 输入: 算子的预期行为 │
│ 输出: test/op/*Test.cpp │
│ 测试: ./run_test.out op/MyOp 全部通过 │
├──────────────────────────────────────────────────────────┤
│ 步骤 5: 扩展后端与优化 (step5-optimize.md) │
│ 输入: 步骤 4 通过 │
│ 输出: Metal/OpenCL/Vulkan/CUDA 实现 │
│ 测试: 各后端单元测试通过 │
└──────────────────────────────────────────────────────────┘
步骤选择指南
| 情况 | 需要执行的步骤 |
|---|---|
| 输出形状与输入完全一致，可几何拆解 | 1 → 3(几何) → 4 |
| 输出形状与输入不同，可几何拆解 | 1 → 2 → 3(几何) → 4 |
| 输出形状与输入不同，需要后端实现 | 1 → 2 → 3(CPU) → 4 → 5 |
| 输出形状与输入完全一致，需要后端实现 | 1 → 3(CPU) → 4 → 5 |
开始执行
现在请打开 skills/add-new-op/step1-schema.md，开始步骤 1。