source: icGREP/icgrep-devel/icgrep/cc/cc_compiler.cpp @ 4612

Last change on this file since 4612 was 4612, checked in by nmedfort, 4 years ago

Multiplexing bug fix and some CC changes.

File size: 9.3 KB
Line 
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"
8#include "utf_encoding.h"
9
10//Pablo Expressions
11#include <re/re_alt.h>
12#include <re/re_cc.h>
13#include <re/re_seq.h>
14#include <re/re_rep.h>
15#include <re/re_name.h>
16#include <re/re_diff.h>
17#include <re/re_intersect.h>
18#include <re/re_assertion.h>
19#include <cc/cc_namemap.hpp>
20#include <pablo/codegenstate.h>
21#include <pablo/builder.hpp>
22#include <stdexcept>
23
24using namespace re;
25using namespace pablo;
26
27namespace cc {
28
29CC_Compiler::CC_Compiler(PabloBlock & entry, const Encoding encoding, const std::string basis_pattern)
30: mBuilder(entry)
31, mBasisBit(encoding.getBits())
32, mEncoding(encoding)
33{
34    for (int i = 0; i < mEncoding.getBits(); i++) {
35        mBasisBit[i] = mBuilder.createVar(basis_pattern + std::to_string(i));
36    }
37}
38
39Assign * CC_Compiler::compileCC(const std::string && canonicalName, const CC *cc, PabloBlock & block) {
40    return block.createAssign(std::move(canonicalName), charset_expr(cc, block));
41}
42
43Assign * CC_Compiler::compileCC(const std::string && canonicalName, const CC *cc, PabloBuilder & builder) {
44    return builder.createAssign(std::move(canonicalName), charset_expr(cc, builder));
45}
46
47void CC_Compiler::compileByteClasses(RE * re) {
48    if (Alt * alt = dyn_cast<Alt>(re)) {
49        for (auto i = alt->begin(); i != alt->end(); ++i) {
50            compileByteClasses(*i);
51        }
52    }
53    else if (Seq * seq = dyn_cast<Seq>(re)) {
54        for (auto i = seq->begin(); i != seq->end(); ++i) {
55            compileByteClasses(*i);
56        }
57    }
58    else if (Rep * rep = dyn_cast<Rep>(re)) {
59        compileByteClasses(rep->getRE());
60    }
61    else if (Assertion * a = dyn_cast<Assertion>(re)) {
62        compileByteClasses(a->getAsserted());
63    }
64    else if (Diff * diff = dyn_cast<Diff>(re)) {
65        compileByteClasses(diff->getRH());
66        compileByteClasses(diff->getLH());
67    }
68    else if (Intersect * e = dyn_cast<Intersect>(re)) {
69        compileByteClasses(e->getRH());
70        compileByteClasses(e->getLH());
71    }
72    else if (Name * name = dyn_cast<Name>(re)) {
73        RE * def = name->getDefinition();
74        if (LLVM_LIKELY(def != nullptr)) {
75            if (!isa<CC>(def)) {
76                compileByteClasses(def);
77            }
78            else if (name->getCompiled() == nullptr) {
79                name->setCompiled(compileCC(cast<CC>(def)));
80            }
81        }
82    }
83    else if (isa<CC>(re)) {
84        throw std::runtime_error("icgrep internal error: unexpected CC object \"" + Printer_RE::PrintRE(re) + "\" found in compileByteClasses.");
85    }
86}
87
88template<typename PabloBlockOrBuilder>
89PabloAST * CC_Compiler::charset_expr(const CC * cc, PabloBlockOrBuilder & pb) {
90    if (cc->empty()) {
91        return pb.createZeroes();
92    }
93    if (cc->size() > 2) {
94        bool combine = true;
95        for (const CharSetItem & item : *cc) {
96            if (item.lo_codepoint != item.hi_codepoint) {
97                combine = false;
98                break;
99            }
100        }
101        if (combine) {
102            auto i = cc->cbegin();
103            for (auto j = i; ++j != cc->cend(); i = j) {
104                const CharSetItem & curr_item = *i;
105                const CharSetItem & next_item = *j;
106                if ((curr_item.lo_codepoint + 2) != next_item.lo_codepoint) {
107                    combine  = false;
108                    break;
109                }
110            }
111            if (combine) {
112                codepoint_t lo = cc->front().lo_codepoint;
113                codepoint_t hi = cc->back().lo_codepoint;
114                const codepoint_t mask = mEncoding.getMask();
115                lo &= (mask - 1);
116                hi |= (mask ^ (mask - 1));
117                PabloAST * expr = make_range(lo, hi, pb);
118                PabloAST * bit0 = getBasisVar(0);
119                if ((lo & 1) == 0) {
120                    bit0 = pb.createNot(bit0);
121                }
122                return pb.createAnd(expr, bit0);
123            }
124        }
125    }
126    PabloAST * expr = nullptr;
127    for (const CharSetItem & item : *cc) {
128        PabloAST * temp = char_or_range_expr(item.lo_codepoint, item.hi_codepoint, pb);
129        expr = (expr == nullptr) ? temp : pb.createOr(expr, temp);
130    }
131    return expr;
132}
133
134template<typename PabloBlockOrBuilder>
135PabloAST * CC_Compiler::bit_pattern_expr(const unsigned pattern, unsigned selected_bits, PabloBlockOrBuilder &pb)
136{
137    if (selected_bits == 0) {
138        return pb.createOnes();
139    }
140
141    std::vector<PabloAST*> bit_terms;
142    unsigned i = 0;
143
144    while (selected_bits)
145    {
146        unsigned test_bit = 1 << i;
147        if (selected_bits & test_bit)
148        {
149            if ((pattern & test_bit) == 0)
150            {
151                bit_terms.push_back(pb.createNot(getBasisVar(i)));
152            }
153            else
154            {
155                bit_terms.push_back(getBasisVar(i));
156            }
157        }
158        else
159        {
160            bit_terms.push_back(pb.createOnes());
161        }
162        selected_bits &= ~test_bit;
163        i++;
164    }
165
166    if (bit_terms.size() > 1) {
167        //Reduce the list so that all of the expressions are contained within a single expression.
168        std::vector<PabloAST*> new_terms(bit_terms.size() / 2);
169        do
170        {
171            new_terms.clear();
172            for (auto i = 0; i < (bit_terms.size() / 2); i++) {
173                new_terms.push_back(pb.createAnd(bit_terms[(2 * i) + 1], bit_terms[2 * i]));
174            }
175            if (bit_terms.size() % 2 == 1) {
176                new_terms.push_back(bit_terms[bit_terms.size() - 1]);
177            }
178            bit_terms.swap(new_terms);
179        }
180        while (bit_terms.size() > 1);
181    }
182    return bit_terms[0];
183}
184
185template<typename PabloBlockOrBuilder>
186inline PabloAST * CC_Compiler::char_test_expr(const codepoint_t ch, PabloBlockOrBuilder &pb) {
187    return bit_pattern_expr(ch, mEncoding.getMask(), pb);
188}
189
190template<typename PabloBlockOrBuilder>
191PabloAST * CC_Compiler::make_range(const codepoint_t n1, const codepoint_t n2, PabloBlockOrBuilder & pb) {
192    codepoint_t diff_count = 0;
193
194    for (codepoint_t diff_bits = n1 ^ n2; diff_bits; diff_count++, diff_bits >>= 1);
195
196    if ((n2 < n1) || (diff_count > mEncoding.getBits()))
197    {
198        throw std::runtime_error("Bad Range: [" + std::to_string(n1) + "," + std::to_string(n2) + "]");
199    }
200
201    const codepoint_t mask0 = (static_cast<codepoint_t>(1) << diff_count) - 1;
202
203    PabloAST * common = bit_pattern_expr(n1 & ~mask0, mEncoding.getMask() ^ mask0, pb);
204
205    if (diff_count == 0) return common;
206
207    const codepoint_t mask1 = (static_cast<codepoint_t>(1) << (diff_count - 1)) - 1;
208
209    PabloAST* lo_test = GE_Range(diff_count - 1, n1 & mask1, pb);
210    PabloAST* hi_test = LE_Range(diff_count - 1, n2 & mask1, pb);
211
212    return pb.createAnd(common, pb.createSel(getBasisVar(diff_count - 1), hi_test, lo_test));
213}
214
215template<typename PabloBlockOrBuilder>
216PabloAST * CC_Compiler::GE_Range(const unsigned N, const unsigned n, PabloBlockOrBuilder &pb) {
217    if (N == 0) {
218        return pb.createOnes(); //Return a true literal.
219    }
220    else if (((N % 2) == 0) && ((n >> (N - 2)) == 0)) {
221        return pb.createOr(pb.createOr(getBasisVar(N - 1), getBasisVar(N - 2)), GE_Range(N - 2, n, pb));
222    }
223    else if (((N % 2) == 0) && ((n >> (N - 2)) == 3)) {
224        return pb.createAnd(pb.createAnd(getBasisVar(N - 1), getBasisVar(N - 2)), GE_Range(N - 2, n - (3 << (N - 2)), pb));
225    }
226    else if (N >= 1)
227    {
228        int hi_bit = n & (1 << (N - 1));
229        int lo_bits = n - hi_bit;
230        PabloAST * lo_range = GE_Range(N - 1, lo_bits, pb);
231        if (hi_bit == 0)
232        {
233            /*
234              If the hi_bit of n is not set, then whenever the corresponding bit
235              is set in the target, the target will certaily be >=.  Oterwise,
236              the value of GE_range(N-1), lo_range) is required.
237            */
238            return pb.createOr(getBasisVar(N - 1), lo_range);
239        }
240        else
241        {
242            /*
243              If the hi_bit of n is set, then the corresponding bit must be set
244              in the target for >= and GE_range(N-1, lo_bits) must also be true.
245            */
246            return pb.createAnd(getBasisVar(N - 1), lo_range);
247        }
248    }
249    throw std::runtime_error("Unexpected input given to ge_range: " + std::to_string(N) + ", " + std::to_string(n));
250}
251
252template<typename PabloBlockOrBuilder>
253PabloAST * CC_Compiler::LE_Range(const unsigned N, const unsigned n, PabloBlockOrBuilder &pb)
254{
255    /*
256      If an N-bit pattern is all ones, then it is always true that any n-bit value is LE this pattern.
257      Handling this as a special case avoids an overflow issue with n+1 requiring more than N bits.
258    */
259    if ((n + 1) == (1 << N)) {
260        return pb.createOnes(); //True.
261    }
262    else {
263        return pb.createNot(GE_Range(N, n + 1, pb));
264    }
265}
266
267template<typename PabloBlockOrBuilder>
268inline PabloAST * CC_Compiler::char_or_range_expr(const codepoint_t lo, const codepoint_t hi, PabloBlockOrBuilder &pb) {
269    if (lo == hi) {
270        return char_test_expr(lo, pb);
271    }
272    else if (lo < hi) {
273        return make_range(lo, hi, pb);
274    }
275    throw std::runtime_error(std::string("Invalid Character Set Range: [") + std::to_string(lo) + "," + std::to_string(hi) + "]");
276}
277
278inline Var * CC_Compiler::getBasisVar(const int i) const {
279    return mBasisBit[(mEncoding.getBits() - 1) - i];
280}
281
282} // end of namespace cc
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.