source: icGREP/icgrep-devel/icgrep/cc/cc_compiler.cpp @ 5217

Last change on this file since 5217 was 5217, checked in by nmedfort, 2 years ago

Merged PabloFunction? and PabloKernel? classes. Updated projects where necessary.

File size: 8.3 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
9//Pablo Expressions
10#include <re/re_alt.h>
11#include <re/re_cc.h>
12#include <re/re_seq.h>
13#include <re/re_rep.h>
14#include <re/re_name.h>
15#include <re/re_diff.h>
16#include <re/re_intersect.h>
17#include <re/re_assertion.h>
18#include <pablo/codegenstate.h>
19#include <pablo/builder.hpp>
20#include <pablo/prototype.h>
21#include <pablo/pablo_kernel.h>
22#include <stdexcept>
23
24using namespace re;
25using namespace pablo;
26
27namespace cc {
28
29CC_Compiler::CC_Compiler(PabloKernel * kernel, const unsigned encodingBits, const std::string prefix)
30: mBuilder(kernel->getEntryBlock())
31, mBasisBit(encodingBits)
32, mEncodingBits(encodingBits) {
33
34    // TODO: basisBits should be defined prior and only retrieved here.
35    Var * const basisBits = kernel->addInput(prefix, kernel->getStreamSetTy(encodingBits));
36    for (unsigned i = 0; i != mEncodingBits; i++) {
37        mBasisBit[i] = mBuilder.createExtract(basisBits, mBuilder.getInteger(i)); assert (mBasisBit[i]);
38    }
39    mEncodingMask = (static_cast<unsigned>(1) << encodingBits) - static_cast<unsigned>(1);
40}
41
42PabloAST * CC_Compiler::compileCC(const std::string & canonicalName, const CC *cc, PabloBlock & block) {
43    PabloAST * const var = charset_expr(cc, block);
44    var->setName(block.makeName(canonicalName));
45    return var;
46}
47
48PabloAST * CC_Compiler::compileCC(const std::string & canonicalName, const CC *cc, PabloBuilder & builder) {
49    PabloAST * const var = charset_expr(cc, builder);
50    var->setName(builder.makeName(canonicalName));
51    return var;
52}
53   
54template<typename PabloBlockOrBuilder>
55PabloAST * CC_Compiler::charset_expr(const CC * cc, PabloBlockOrBuilder & pb) {
56    if (cc->empty()) {
57        return pb.createZeroes();
58    }
59    if (cc->size() > 2) {
60        bool combine = true;
61        for (const interval_t & i : *cc) {
62            if (lo_codepoint(i) != hi_codepoint(i)) {
63                combine = false;
64                break;
65            }
66        }
67        if (combine) {
68            auto i = cc->begin(), e = cc->end();
69            for (auto j = i; ++j != e; i = j) {
70                if ((lo_codepoint(i) + 2) != lo_codepoint(j)) {
71                    combine  = false;
72                    break;
73                }
74            }
75            if (combine) {
76                codepoint_t lo = lo_codepoint(cc->front());
77                codepoint_t hi = lo_codepoint(cc->back());
78                lo &= (mEncodingMask - 1);
79                hi |= (mEncodingMask ^ (mEncodingMask - 1));
80                PabloAST * expr = make_range(lo, hi, pb);
81                PabloAST * bit0 = getBasisVar(0);
82                if ((lo & 1) == 0) {
83                    bit0 = pb.createNot(bit0);
84                }
85                return pb.createAnd(expr, bit0);
86            }
87        }
88    }
89    PabloAST * expr = nullptr;
90    for (const interval_t & i : *cc) {
91        PabloAST * temp = char_or_range_expr(lo_codepoint(i), hi_codepoint(i), pb);
92        expr = (expr == nullptr) ? temp : pb.createOr(expr, temp);
93    }
94    return expr;
95   
96}
97
98template<typename PabloBlockOrBuilder>
99PabloAST * CC_Compiler::bit_pattern_expr(const unsigned pattern, unsigned selected_bits, PabloBlockOrBuilder & pb) {
100    if (LLVM_UNLIKELY(selected_bits == 0)) {
101        return pb.createOnes();
102    } else {
103        std::vector<PabloAST*> terms;
104        for (unsigned i = 0; selected_bits; ++i) {
105            unsigned test_bit = static_cast<unsigned>(1) << i;
106            PabloAST * term = pb.createOnes();
107            if (selected_bits & test_bit) {
108                term = getBasisVar(i);
109                if ((pattern & test_bit) == 0) {
110                    term = pb.createNot(term);
111                }
112                selected_bits ^= test_bit;
113            }
114            terms.push_back(term);
115        }
116        if (terms.size() > 1) {
117            //Reduce the list so that all of the expressions are contained within a single expression.
118            std::vector<PabloAST*> temp;
119            temp.reserve(terms.size());
120            do {
121                for (unsigned i = 0; i < (terms.size() / 2); i++) {
122                    temp.push_back(pb.createAnd(terms[2 * i], terms[(2 * i) + 1]));
123                }
124                if (terms.size() % 2 == 1) {
125                    temp.push_back(terms.back());
126                }
127                terms.swap(temp);
128                temp.clear();
129            }
130            while (terms.size() > 1);
131        }
132        assert (terms.size() == 1);
133        return terms.front();
134    }
135}
136
137template<typename PabloBlockOrBuilder>
138inline PabloAST * CC_Compiler::char_test_expr(const codepoint_t ch, PabloBlockOrBuilder &pb) {
139    return bit_pattern_expr(ch, mEncodingMask, pb);
140}
141
142template<typename PabloBlockOrBuilder>
143PabloAST * CC_Compiler::make_range(const codepoint_t n1, const codepoint_t n2, PabloBlockOrBuilder & pb) {
144    codepoint_t diff_count = 0;
145
146    for (codepoint_t diff_bits = n1 ^ n2; diff_bits; diff_count++, diff_bits >>= 1);
147
148    if ((n2 < n1) || (diff_count > mEncodingBits))
149    {
150        throw std::runtime_error("Bad Range: [" + std::to_string(n1) + "," + std::to_string(n2) + "]");
151    }
152
153    const codepoint_t mask0 = (static_cast<codepoint_t>(1) << diff_count) - 1;
154
155    PabloAST * common = bit_pattern_expr(n1 & ~mask0, mEncodingMask ^ mask0, pb);
156
157    if (diff_count == 0) return common;
158
159    const codepoint_t mask1 = (static_cast<codepoint_t>(1) << (diff_count - 1)) - 1;
160
161    PabloAST* lo_test = GE_Range(diff_count - 1, n1 & mask1, pb);
162    PabloAST* hi_test = LE_Range(diff_count - 1, n2 & mask1, pb);
163
164    return pb.createAnd(common, pb.createSel(getBasisVar(diff_count - 1), hi_test, lo_test));
165}
166
167template<typename PabloBlockOrBuilder>
168PabloAST * CC_Compiler::GE_Range(const unsigned N, const unsigned n, PabloBlockOrBuilder &pb) {
169    if (N == 0) {
170        return pb.createOnes(); //Return a true literal.
171    }
172    else if (((N % 2) == 0) && ((n >> (N - 2)) == 0)) {
173        return pb.createOr(pb.createOr(getBasisVar(N - 1), getBasisVar(N - 2)), GE_Range(N - 2, n, pb));
174    }
175    else if (((N % 2) == 0) && ((n >> (N - 2)) == 3)) {
176        return pb.createAnd(pb.createAnd(getBasisVar(N - 1), getBasisVar(N - 2)), GE_Range(N - 2, n - (3 << (N - 2)), pb));
177    }
178    else if (N >= 1)
179    {
180        int hi_bit = n & (1 << (N - 1));
181        int lo_bits = n - hi_bit;
182        PabloAST * lo_range = GE_Range(N - 1, lo_bits, pb);
183        if (hi_bit == 0)
184        {
185            /*
186              If the hi_bit of n is not set, then whenever the corresponding bit
187              is set in the target, the target will certaily be >=.  Otherwise,
188              the value of GE_range(N-1), lo_range) is required.
189            */
190            return pb.createOr(getBasisVar(N - 1), lo_range);
191        }
192        else
193        {
194            /*
195              If the hi_bit of n is set, then the corresponding bit must be set
196              in the target for >= and GE_range(N-1, lo_bits) must also be true.
197            */
198            return pb.createAnd(getBasisVar(N - 1), lo_range);
199        }
200    }
201    throw std::runtime_error("Unexpected input given to ge_range: " + std::to_string(N) + ", " + std::to_string(n));
202}
203
204template<typename PabloBlockOrBuilder>
205PabloAST * CC_Compiler::LE_Range(const unsigned N, const unsigned n, PabloBlockOrBuilder & pb) {
206    /*
207      If an N-bit pattern is all ones, then it is always true that any n-bit value is LE this pattern.
208      Handling this as a special case avoids an overflow issue with n+1 requiring more than N bits.
209    */
210    if ((n + 1) == (1UL << N)) {
211        return pb.createOnes(); //True.
212    } else {
213        return pb.createNot(GE_Range(N, n + 1, pb));
214    }
215}
216
217template<typename PabloBlockOrBuilder>
218inline PabloAST * CC_Compiler::char_or_range_expr(const codepoint_t lo, const codepoint_t hi, PabloBlockOrBuilder &pb) {
219    if (lo == hi) {
220        return char_test_expr(lo, pb);
221    } else if (lo < hi) {
222        return make_range(lo, hi, pb);
223    }
224    throw std::runtime_error(std::string("Invalid Character Set Range: [") + std::to_string(lo) + "," + std::to_string(hi) + "]");
225}
226
227inline PabloAST * CC_Compiler::getBasisVar(const unsigned i) const {
228    assert (i < mEncodingBits);
229    const unsigned index = mEncodingBits - i - 1; assert (index < mEncodingBits);
230    assert (mBasisBit[index]);
231    return mBasisBit[index];
232}
233
234} // end of namespace cc
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.