source: icGREP/icgrep-devel/icgrep/IR_Gen/idisa_builder.h @ 5979

Last change on this file since 5979 was 5972, checked in by cameron, 14 months ago

New generic bitblock_mask_from, bitblock_set_bit small field simd_popcount

File size: 8.5 KB
Line 
1#ifndef IDISA_BUILDER_H
2#define IDISA_BUILDER_H
3
4/*
5 *  Copyright (c) 2015 International Characters.
6 *  This software is licensed to the public under the Open Software License 3.0.
7 *  icgrep is a trademark of International Characters.
8 */
9#include "CBuilder.h"
10#include <llvm/IR/DerivedTypes.h>
11namespace llvm { class Constant; }
12namespace llvm { class LoadInst; }
13namespace llvm { class Module; }
14namespace llvm { class Value; }
15
16namespace IDISA {
17
18   
19inline bool isStreamTy(llvm::Type * t) {
20    return t->isVectorTy() && (t->getVectorNumElements() == 0);
21}
22
23inline bool isStreamSetTy(llvm::Type * t) {
24    return t->isArrayTy() && (isStreamTy(t->getArrayElementType()));
25}
26
27inline unsigned getNumOfStreams (llvm::Type * t) {
28    if (isStreamTy(t)) return 1;
29    assert(isStreamSetTy(t));
30    return t->getArrayNumElements();
31}
32
33inline unsigned getStreamFieldWidth (llvm::Type * t) {
34    if (isStreamTy(t)) return t->getScalarSizeInBits();
35    assert(isStreamSetTy(t));
36    return t->getArrayElementType()->getScalarSizeInBits();
37}
38
39   
40class IDISA_Builder : public CBuilder {
41
42public:
43
44    IDISA_Builder(llvm::LLVMContext & C, unsigned vectorWidth, unsigned stride);
45
46    virtual ~IDISA_Builder();
47   
48    virtual std::string getBuilderUniqueName() = 0;  // A name uniquely identifying builder/bitBlockWidth/stride.
49   
50    llvm::Value * bitCast(llvm::Value * a) {
51        return CreateBitCast(a, mBitBlockType);
52    }
53
54    unsigned getBitBlockWidth() const {
55        return mBitBlockWidth;
56    }
57
58    unsigned getStride() const {
59        return mStride;
60    }
61
62    llvm::Constant * allZeroes() const {
63        return mZeroInitializer;
64    }
65
66    llvm::Constant * allOnes() const {
67        return mOneInitializer;
68    }
69   
70    llvm::LoadInst * CreateBlockAlignedLoad(llvm::Value * const ptr) {
71        return CreateAlignedLoad(ptr, mBitBlockWidth / 8);
72    }
73
74    llvm::LoadInst * CreateBlockAlignedLoad(llvm::Value * const ptr, llvm::Value * const index) {
75        return CreateBlockAlignedLoad(CreateGEP(ptr, index));
76    }
77
78    llvm::LoadInst * CreateBlockAlignedLoad(llvm::Value * const ptr, std::initializer_list<llvm::Value *> indices) {
79        return CreateBlockAlignedLoad(CreateGEP(ptr, indices));
80    }
81
82    llvm::StoreInst * CreateBlockAlignedStore(llvm::Value * const value, llvm::Value * const ptr) {
83        return CreateAlignedStore(value, ptr, mBitBlockWidth / 8);
84    }
85
86    llvm::StoreInst * CreateBlockAlignedStore(llvm::Value * const value, llvm::Value * const ptr, llvm::Value * const index) {
87        return CreateBlockAlignedStore(value, CreateGEP(ptr, index));
88    }
89
90    llvm::StoreInst * CreateBlockAlignedStore(llvm::Value * const value, llvm::Value * const ptr, std::initializer_list<llvm::Value *> indices) {
91        return CreateBlockAlignedStore(value, CreateGEP(ptr, indices));
92    }
93
94    llvm::Value * CreateBlockAlignedMalloc(llvm::Value * size) {
95        return CreateAlignedMalloc(size, mBitBlockWidth / 8);
96    }
97
98    llvm::VectorType * fwVectorType(const unsigned fw);
99
100    llvm::Constant * simd_himask(unsigned fw);
101    llvm::Constant * simd_lomask(unsigned fw);
102   
103    virtual llvm::Value * simd_fill(unsigned fw, llvm::Value * a);
104
105    virtual llvm::Value * simd_add(unsigned fw, llvm::Value * a, llvm::Value * b);
106    virtual llvm::Value * simd_sub(unsigned fw, llvm::Value * a, llvm::Value * b);
107    virtual llvm::Value * simd_mult(unsigned fw, llvm::Value * a, llvm::Value * b);
108    virtual llvm::Value * simd_eq(unsigned fw, llvm::Value * a, llvm::Value * b);
109    virtual llvm::Value * simd_gt(unsigned fw, llvm::Value * a, llvm::Value * b);
110    virtual llvm::Value * simd_ugt(unsigned fw, llvm::Value * a, llvm::Value * b);
111    virtual llvm::Value * simd_lt(unsigned fw, llvm::Value * a, llvm::Value * b);
112    virtual llvm::Value * simd_ult(unsigned fw, llvm::Value * a, llvm::Value * b);
113    virtual llvm::Value * simd_max(unsigned fw, llvm::Value * a, llvm::Value * b);
114    virtual llvm::Value * simd_umax(unsigned fw, llvm::Value * a, llvm::Value * b);
115    virtual llvm::Value * simd_min(unsigned fw, llvm::Value * a, llvm::Value * b);
116    virtual llvm::Value * simd_umin(unsigned fw, llvm::Value * a, llvm::Value * b);
117    virtual llvm::Value * simd_if(unsigned fw, llvm::Value * cond, llvm::Value * a, llvm::Value * b);
118   
119    virtual llvm::Value * simd_slli(unsigned fw, llvm::Value * a, unsigned shift);
120    virtual llvm::Value * simd_srli(unsigned fw, llvm::Value * a, unsigned shift);
121    virtual llvm::Value * simd_srai(unsigned fw, llvm::Value * a, unsigned shift);
122    virtual llvm::Value * simd_sllv(unsigned fw, llvm::Value * a, llvm::Value * shifts);
123    virtual llvm::Value * simd_srlv(unsigned fw, llvm::Value * a, llvm::Value * shifts);
124   
125    virtual llvm::Value * simd_pext(unsigned fw, llvm::Value * v, llvm::Value * extract_mask);
126    virtual llvm::Value * simd_pdep(unsigned fw, llvm::Value * v, llvm::Value * deposit_mask);
127   
128    virtual llvm::Value * simd_popcount(unsigned fw, llvm::Value * a);
129
130    virtual llvm::Value * simd_bitreverse(unsigned fw, llvm::Value * a);
131   
132    virtual llvm::Value * esimd_mergeh(unsigned fw, llvm::Value * a, llvm::Value * b);
133    virtual llvm::Value * esimd_mergel(unsigned fw, llvm::Value * a, llvm::Value * b);
134    virtual llvm::Value * esimd_bitspread(unsigned fw, llvm::Value * bitmask);
135   
136    virtual llvm::Value * hsimd_packh(unsigned fw, llvm::Value * a, llvm::Value * b);
137    virtual llvm::Value * hsimd_packl(unsigned fw, llvm::Value * a, llvm::Value * b);
138    virtual llvm::Value * hsimd_packh_in_lanes(unsigned lanes, unsigned fw, llvm::Value * a, llvm::Value * b);
139    virtual llvm::Value * hsimd_packl_in_lanes(unsigned lanes, unsigned fw, llvm::Value * a, llvm::Value * b);
140
141    virtual llvm::Value * hsimd_signmask(unsigned fw, llvm::Value * a);
142   
143    virtual llvm::Value * mvmd_extract(unsigned fw, llvm::Value * a, unsigned fieldIndex);
144    virtual llvm::Value * mvmd_insert(unsigned fw, llvm::Value * blk, llvm::Value * elt, unsigned fieldIndex);
145
146    virtual llvm::Value * mvmd_sll(unsigned fw, llvm::Value * value, llvm::Value * shift);
147    virtual llvm::Value * mvmd_srl(unsigned fw, llvm::Value * value, llvm::Value * shift);
148    virtual llvm::Value * mvmd_slli(unsigned fw, llvm::Value * a, unsigned shift);
149    virtual llvm::Value * mvmd_srli(unsigned fw, llvm::Value * a, unsigned shift);
150    virtual llvm::Value * mvmd_dslli(unsigned fw, llvm::Value * a, llvm::Value * b, unsigned shift);
151   
152   
153    virtual llvm::Value * bitblock_any(llvm::Value * a);
154    // full add producing {carryout, sum}
155    virtual std::pair<llvm::Value *, llvm::Value *> bitblock_add_with_carry(llvm::Value * a, llvm::Value * b, llvm::Value * carryin);
156    // full shift producing {shiftout, shifted}
157    virtual std::pair<llvm::Value *, llvm::Value *> bitblock_advance(llvm::Value * a, llvm::Value * shiftin, unsigned shift);
158    virtual std::pair<llvm::Value *, llvm::Value *> bitblock_indexed_advance(llvm::Value * a, llvm::Value * index_strm, llvm::Value * shiftin, unsigned shift);
159    virtual llvm::Value * bitblock_mask_from(llvm::Value * pos);
160    virtual llvm::Value * bitblock_set_bit(llvm::Value * pos);
161
162    virtual void CreateBaseFunctions() {}
163   
164    llvm::Value * simd_and(llvm::Value * a, llvm::Value * b);
165    llvm::Value * simd_or(llvm::Value * a, llvm::Value * b);
166    llvm::Value * simd_xor(llvm::Value * a, llvm::Value * b);
167    llvm::Value * simd_not(llvm::Value * a);
168    llvm::Value * fwCast(unsigned fw, llvm::Value * a);
169   
170    inline llvm::VectorType * getBitBlockType() const {
171        return mBitBlockType;
172    }
173
174    static llvm::VectorType * getStreamTy(llvm::LLVMContext & C, const unsigned FieldWidth = 1) {
175        return llvm::VectorType::get(llvm::IntegerType::getIntNTy(C, FieldWidth), 0);
176    }
177
178    static llvm::ArrayType * getStreamSetTy(llvm::LLVMContext & C, const unsigned NumElements = 1, const unsigned FieldWidth = 1) {
179        return llvm::ArrayType::get(getStreamTy(C, FieldWidth), NumElements);
180    }
181
182    llvm::VectorType * getStreamTy(const unsigned FieldWidth = 1) {
183        return getStreamTy(getContext(), FieldWidth);
184    }
185
186    llvm::ArrayType * getStreamSetTy(const unsigned NumElements = 1, const unsigned FieldWidth = 1) {
187        return getStreamSetTy(getContext(), NumElements, FieldWidth);
188    }
189   
190    void CallPrintRegister(const std::string & regName, llvm::Value * const value);
191
192protected:
193    const unsigned              mBitBlockWidth;
194    const unsigned              mStride;
195    llvm::VectorType * const    mBitBlockType;
196    llvm::Constant * const      mZeroInitializer;
197    llvm::Constant * const      mOneInitializer;
198    llvm::Constant *            mPrintRegisterFunction;
199};
200
201}
202#endif // IDISA_BUILDER_H
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.