source: icGREP/icgrep-devel/icgrep/cc/cc_compiler.cpp @ 5255

Last change on this file since 5255 was 5230, checked in by nmedfort, 3 years ago

Multi-threading support for PabloAST / PabloCompiler?. Requires unique LLVM Context / Module for each thread.

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