source: icGREP/icgrep-devel/icgrep/cc/cc_compiler.cpp @ 5630

Last change on this file since 5630 was 5620, checked in by nmedfort, 2 years ago

Bug fixes for multigrep mode. Optional PabloKernel? branch hit counter added. Minor optimizations.

File size: 8.9 KB
RevLine 
[3850]1/*
2 *  Copyright (c) 2014 International Characters.
3 *  This software is licensed to the public under the Open Software License 3.0.
4 *  icgrep is a trademark of International Characters.
5 */
6
7#include "cc_compiler.h"
[4602]8#include <pablo/codegenstate.h>
[5267]9#include <pablo/boolean.h>
10#include <pablo/pe_zeroes.h>
11#include <pablo/pe_ones.h>
[4602]12#include <pablo/builder.hpp>
[5217]13#include <pablo/pablo_kernel.h>
[4132]14
[5620]15
[4194]16using namespace re;
[4198]17using namespace pablo;
[5267]18using namespace llvm;
[4194]19
[4198]20namespace cc {
21
[5310]22//    CC_Compiler::CC_Compiler(PabloKernel * kernel, const unsigned encodingBits, const std::string prefix)
23//    : mBuilder(kernel->getEntryBlock())
24//    , mEncodingBits(encodingBits)
25//    , mBasisBit(encodingBits) {
[5299]26       
[5310]27//        // TODO: basisBits should be defined prior and only retrieved here.
28//        Var * const basisBits = kernel->addInput(prefix, kernel->getStreamSetTy(encodingBits));
29//        for (unsigned i = 0; i != mEncodingBits; i++) {
30//            mBasisBit[i] = mBuilder.createExtract(basisBits, mBuilder.getInteger(i)); assert (mBasisBit[i]);
31//        }
32//        mEncodingMask = (static_cast<unsigned>(1) << encodingBits) - static_cast<unsigned>(1);
33//    }
[5299]34   
35   
[5620]36CC_Compiler::CC_Compiler(pablo::PabloKernel * kernel, pablo::Var * basisBits)
37: mBuilder(kernel->getEntryBlock())
38, mEncodingBits(basisBits->getType()->getArrayNumElements())
39, mBasisBit(mEncodingBits) {
40    for (unsigned i = 0; i != mEncodingBits; i++) {
41        mBasisBit[i] = mBuilder.createExtract(basisBits, mBuilder.getInteger(i)); assert (mBasisBit[i]);
[5299]42    }
[5620]43    mEncodingMask = (static_cast<unsigned>(1) << mEncodingBits) - static_cast<unsigned>(1);
44}
[3850]45
[5620]46PabloAST * CC_Compiler::compileCC(const std::string & canonicalName, const CC *cc, PabloBlock & block) {   
[5202]47    PabloAST * const var = charset_expr(cc, block);
[5283]48    if (LLVM_LIKELY(isa<Statement>(var))) {
49        cast<Statement>(var)->setName(block.makeName(canonicalName));
50    }
[5202]51    return var;
[4334]52}
53
[5202]54PabloAST * CC_Compiler::compileCC(const std::string & canonicalName, const CC *cc, PabloBuilder & builder) {
55    PabloAST * const var = charset_expr(cc, builder);
[5283]56    if (LLVM_LIKELY(isa<Statement>(var))) {
57        cast<Statement>(var)->setName(builder.makeName(canonicalName));
58    }
[5202]59    return var;
[4357]60}
[5035]61   
[4612]62template<typename PabloBlockOrBuilder>
63PabloAST * CC_Compiler::charset_expr(const CC * cc, PabloBlockOrBuilder & pb) {
[4242]64    if (cc->empty()) {
[4357]65        return pb.createZeroes();
[3850]66    }
[4242]67    if (cc->size() > 2) {
68        bool combine = true;
[4614]69        for (const interval_t & i : *cc) {
70            if (lo_codepoint(i) != hi_codepoint(i)) {
[4242]71                combine = false;
72                break;
73            }
[3850]74        }
[4242]75        if (combine) {
[4812]76            auto i = cc->begin(), e = cc->end();
77            for (auto j = i; ++j != e; i = j) {
[4614]78                if ((lo_codepoint(i) + 2) != lo_codepoint(j)) {
[4242]79                    combine  = false;
80                    break;
81                }
82            }
83            if (combine) {
[4614]84                codepoint_t lo = lo_codepoint(cc->front());
85                codepoint_t hi = lo_codepoint(cc->back());
[5137]86                lo &= (mEncodingMask - 1);
87                hi |= (mEncodingMask ^ (mEncodingMask - 1));
[4357]88                PabloAST * expr = make_range(lo, hi, pb);
[4244]89                PabloAST * bit0 = getBasisVar(0);
[4242]90                if ((lo & 1) == 0) {
[4357]91                    bit0 = pb.createNot(bit0);
[4242]92                }
[4357]93                return pb.createAnd(expr, bit0);
[4242]94            }
95        }
[3850]96    }
[4244]97    PabloAST * expr = nullptr;
[4614]98    for (const interval_t & i : *cc) {
99        PabloAST * temp = char_or_range_expr(lo_codepoint(i), hi_codepoint(i), pb);
[4357]100        expr = (expr == nullptr) ? temp : pb.createOr(expr, temp);
[4215]101    }
[5035]102    return expr;
103   
[4211]104}
105
[4612]106template<typename PabloBlockOrBuilder>
[4797]107PabloAST * CC_Compiler::bit_pattern_expr(const unsigned pattern, unsigned selected_bits, PabloBlockOrBuilder & pb) {
108    if (LLVM_UNLIKELY(selected_bits == 0)) {
[5160]109        return pb.createOnes();
[4797]110    } else {
111        std::vector<PabloAST*> terms;
112        for (unsigned i = 0; selected_bits; ++i) {
113            unsigned test_bit = static_cast<unsigned>(1) << i;
[5160]114            PabloAST * term = pb.createOnes();
[4797]115            if (selected_bits & test_bit) {
116                term = getBasisVar(i);
117                if ((pattern & test_bit) == 0) {
118                    term = pb.createNot(term);
119                }
120                selected_bits ^= test_bit;
[3850]121            }
[4797]122            terms.push_back(term);
[3850]123        }
[4797]124        if (terms.size() > 1) {
125            //Reduce the list so that all of the expressions are contained within a single expression.
126            std::vector<PabloAST*> temp;
127            temp.reserve(terms.size());
128            do {
129                for (unsigned i = 0; i < (terms.size() / 2); i++) {
130                    temp.push_back(pb.createAnd(terms[2 * i], terms[(2 * i) + 1]));
131                }
132                if (terms.size() % 2 == 1) {
133                    temp.push_back(terms.back());
134                }
135                terms.swap(temp);
136                temp.clear();
[4511]137            }
[4797]138            while (terms.size() > 1);
[3850]139        }
[4797]140        assert (terms.size() == 1);
141        return terms.front();
[3850]142    }
143}
144
[4612]145template<typename PabloBlockOrBuilder>
146inline PabloAST * CC_Compiler::char_test_expr(const codepoint_t ch, PabloBlockOrBuilder &pb) {
[5137]147    return bit_pattern_expr(ch, mEncodingMask, pb);
[3850]148}
149
[4612]150template<typename PabloBlockOrBuilder>
151PabloAST * CC_Compiler::make_range(const codepoint_t n1, const codepoint_t n2, PabloBlockOrBuilder & pb) {
152    codepoint_t diff_count = 0;
[3850]153
[4612]154    for (codepoint_t diff_bits = n1 ^ n2; diff_bits; diff_count++, diff_bits >>= 1);
[3850]155
[5620]156    if ((n2 < n1) || (diff_count > mEncodingBits)) {
157        throw std::runtime_error("Bad Range: [" + std::to_string(n1) + "," +
158                                 std::to_string(n2) + "] for " +
159                                 std::to_string(mEncodingBits) + "-bit encoding");
[3850]160    }
161
[4612]162    const codepoint_t mask0 = (static_cast<codepoint_t>(1) << diff_count) - 1;
[3850]163
[5137]164    PabloAST * common = bit_pattern_expr(n1 & ~mask0, mEncodingMask ^ mask0, pb);
[4194]165
[3850]166    if (diff_count == 0) return common;
167
[4612]168    const codepoint_t mask1 = (static_cast<codepoint_t>(1) << (diff_count - 1)) - 1;
[3850]169
[4357]170    PabloAST* lo_test = GE_Range(diff_count - 1, n1 & mask1, pb);
171    PabloAST* hi_test = LE_Range(diff_count - 1, n2 & mask1, pb);
[3850]172
[4357]173    return pb.createAnd(common, pb.createSel(getBasisVar(diff_count - 1), hi_test, lo_test));
[3850]174}
175
[4612]176template<typename PabloBlockOrBuilder>
177PabloAST * CC_Compiler::GE_Range(const unsigned N, const unsigned n, PabloBlockOrBuilder &pb) {
[4249]178    if (N == 0) {
[4357]179        return pb.createOnes(); //Return a true literal.
[3850]180    }
[4249]181    else if (((N % 2) == 0) && ((n >> (N - 2)) == 0)) {
[4357]182        return pb.createOr(pb.createOr(getBasisVar(N - 1), getBasisVar(N - 2)), GE_Range(N - 2, n, pb));
[3850]183    }
[4249]184    else if (((N % 2) == 0) && ((n >> (N - 2)) == 3)) {
[4357]185        return pb.createAnd(pb.createAnd(getBasisVar(N - 1), getBasisVar(N - 2)), GE_Range(N - 2, n - (3 << (N - 2)), pb));
[3850]186    }
[4200]187    else if (N >= 1)
[3850]188    {
[4220]189        int hi_bit = n & (1 << (N - 1));
[3850]190        int lo_bits = n - hi_bit;
[4357]191        PabloAST * lo_range = GE_Range(N - 1, lo_bits, pb);
[3850]192        if (hi_bit == 0)
193        {
194            /*
195              If the hi_bit of n is not set, then whenever the corresponding bit
[4890]196              is set in the target, the target will certaily be >=.  Otherwise,
[3850]197              the value of GE_range(N-1), lo_range) is required.
198            */
[4357]199            return pb.createOr(getBasisVar(N - 1), lo_range);
[3850]200        }
201        else
202        {
203            /*
204              If the hi_bit of n is set, then the corresponding bit must be set
205              in the target for >= and GE_range(N-1, lo_bits) must also be true.
206            */
[4357]207            return pb.createAnd(getBasisVar(N - 1), lo_range);
[3850]208        }
209    }
[4200]210    throw std::runtime_error("Unexpected input given to ge_range: " + std::to_string(N) + ", " + std::to_string(n));
[3850]211}
212
[4612]213template<typename PabloBlockOrBuilder>
[5202]214PabloAST * CC_Compiler::LE_Range(const unsigned N, const unsigned n, PabloBlockOrBuilder & pb) {
[3850]215    /*
216      If an N-bit pattern is all ones, then it is always true that any n-bit value is LE this pattern.
217      Handling this as a special case avoids an overflow issue with n+1 requiring more than N bits.
218    */
[5037]219    if ((n + 1) == (1UL << N)) {
[4357]220        return pb.createOnes(); //True.
[5202]221    } else {
[4357]222        return pb.createNot(GE_Range(N, n + 1, pb));
[3850]223    }
224}
225
[4612]226template<typename PabloBlockOrBuilder>
227inline PabloAST * CC_Compiler::char_or_range_expr(const codepoint_t lo, const codepoint_t hi, PabloBlockOrBuilder &pb) {
[4187]228    if (lo == hi) {
[4357]229        return char_test_expr(lo, pb);
[5202]230    } else if (lo < hi) {
[4357]231        return make_range(lo, hi, pb);
[4187]232    }
233    throw std::runtime_error(std::string("Invalid Character Set Range: [") + std::to_string(lo) + "," + std::to_string(hi) + "]");
[3850]234}
235
[5217]236inline PabloAST * CC_Compiler::getBasisVar(const unsigned i) const {
[5137]237    assert (i < mEncodingBits);
[5202]238    const unsigned index = mEncodingBits - i - 1; assert (index < mEncodingBits);
239    assert (mBasisBit[index]);
240    return mBasisBit[index];
[4242]241}
242
[4198]243} // end of namespace cc
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.