source: icGREP/icgrep-devel/icgrep/cc/cc_compiler.cpp @ 5267

Last change on this file since 5267 was 5267, checked in by nmedfort, 3 years ago

Code clean-up. Removed Pablo Call, SetIthBit? and Prototype.

File size: 8.2 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 <pablo/codegenstate.h>
9#include <pablo/boolean.h>
10#include <pablo/pe_zeroes.h>
11#include <pablo/pe_ones.h>
12#include <pablo/builder.hpp>
13#include <pablo/pablo_kernel.h>
14
15using namespace re;
16using namespace pablo;
17using namespace llvm;
18
19namespace cc {
20
21CC_Compiler::CC_Compiler(PabloKernel * kernel, const unsigned encodingBits, const std::string prefix)
22: mBuilder(kernel->getEntryBlock())
23, mBasisBit(encodingBits)
24, mEncodingBits(encodingBits) {
25
26    // TODO: basisBits should be defined prior and only retrieved here.
27    Var * const basisBits = kernel->addInput(prefix, kernel->getStreamSetTy(encodingBits));
28    for (unsigned i = 0; i != mEncodingBits; i++) {
29        mBasisBit[i] = mBuilder.createExtract(basisBits, mBuilder.getInteger(i)); assert (mBasisBit[i]);
30    }
31    mEncodingMask = (static_cast<unsigned>(1) << encodingBits) - static_cast<unsigned>(1);
32}
33
34PabloAST * CC_Compiler::compileCC(const std::string & canonicalName, const CC *cc, PabloBlock & block) {
35    PabloAST * const var = charset_expr(cc, block);
36    var->setName(block.makeName(canonicalName));
37    return var;
38}
39
40PabloAST * CC_Compiler::compileCC(const std::string & canonicalName, const CC *cc, PabloBuilder & builder) {
41    PabloAST * const var = charset_expr(cc, builder);
42    var->setName(builder.makeName(canonicalName));
43    return var;
44}
45   
46template<typename PabloBlockOrBuilder>
47PabloAST * CC_Compiler::charset_expr(const CC * cc, PabloBlockOrBuilder & pb) {
48    if (cc->empty()) {
49        return pb.createZeroes();
50    }
51    if (cc->size() > 2) {
52        bool combine = true;
53        for (const interval_t & i : *cc) {
54            if (lo_codepoint(i) != hi_codepoint(i)) {
55                combine = false;
56                break;
57            }
58        }
59        if (combine) {
60            auto i = cc->begin(), e = cc->end();
61            for (auto j = i; ++j != e; i = j) {
62                if ((lo_codepoint(i) + 2) != lo_codepoint(j)) {
63                    combine  = false;
64                    break;
65                }
66            }
67            if (combine) {
68                codepoint_t lo = lo_codepoint(cc->front());
69                codepoint_t hi = lo_codepoint(cc->back());
70                lo &= (mEncodingMask - 1);
71                hi |= (mEncodingMask ^ (mEncodingMask - 1));
72                PabloAST * expr = make_range(lo, hi, pb);
73                PabloAST * bit0 = getBasisVar(0);
74                if ((lo & 1) == 0) {
75                    bit0 = pb.createNot(bit0);
76                }
77                return pb.createAnd(expr, bit0);
78            }
79        }
80    }
81    PabloAST * expr = nullptr;
82    for (const interval_t & i : *cc) {
83        PabloAST * temp = char_or_range_expr(lo_codepoint(i), hi_codepoint(i), pb);
84        expr = (expr == nullptr) ? temp : pb.createOr(expr, temp);
85    }
86    return expr;
87   
88}
89
90template<typename PabloBlockOrBuilder>
91PabloAST * CC_Compiler::bit_pattern_expr(const unsigned pattern, unsigned selected_bits, PabloBlockOrBuilder & pb) {
92    if (LLVM_UNLIKELY(selected_bits == 0)) {
93        return pb.createOnes();
94    } else {
95        std::vector<PabloAST*> terms;
96        for (unsigned i = 0; selected_bits; ++i) {
97            unsigned test_bit = static_cast<unsigned>(1) << i;
98            PabloAST * term = pb.createOnes();
99            if (selected_bits & test_bit) {
100                term = getBasisVar(i);
101                if ((pattern & test_bit) == 0) {
102                    term = pb.createNot(term);
103                }
104                selected_bits ^= test_bit;
105            }
106            terms.push_back(term);
107        }
108        if (terms.size() > 1) {
109            //Reduce the list so that all of the expressions are contained within a single expression.
110            std::vector<PabloAST*> temp;
111            temp.reserve(terms.size());
112            do {
113                for (unsigned i = 0; i < (terms.size() / 2); i++) {
114                    temp.push_back(pb.createAnd(terms[2 * i], terms[(2 * i) + 1]));
115                }
116                if (terms.size() % 2 == 1) {
117                    temp.push_back(terms.back());
118                }
119                terms.swap(temp);
120                temp.clear();
121            }
122            while (terms.size() > 1);
123        }
124        assert (terms.size() == 1);
125        return terms.front();
126    }
127}
128
129template<typename PabloBlockOrBuilder>
130inline PabloAST * CC_Compiler::char_test_expr(const codepoint_t ch, PabloBlockOrBuilder &pb) {
131    return bit_pattern_expr(ch, mEncodingMask, pb);
132}
133
134template<typename PabloBlockOrBuilder>
135PabloAST * CC_Compiler::make_range(const codepoint_t n1, const codepoint_t n2, PabloBlockOrBuilder & pb) {
136    codepoint_t diff_count = 0;
137
138    for (codepoint_t diff_bits = n1 ^ n2; diff_bits; diff_count++, diff_bits >>= 1);
139
140    if ((n2 < n1) || (diff_count > mEncodingBits))
141    {
142        throw std::runtime_error("Bad Range: [" + std::to_string(n1) + "," + std::to_string(n2) + "]");
143    }
144
145    const codepoint_t mask0 = (static_cast<codepoint_t>(1) << diff_count) - 1;
146
147    PabloAST * common = bit_pattern_expr(n1 & ~mask0, mEncodingMask ^ mask0, pb);
148
149    if (diff_count == 0) return common;
150
151    const codepoint_t mask1 = (static_cast<codepoint_t>(1) << (diff_count - 1)) - 1;
152
153    PabloAST* lo_test = GE_Range(diff_count - 1, n1 & mask1, pb);
154    PabloAST* hi_test = LE_Range(diff_count - 1, n2 & mask1, pb);
155
156    return pb.createAnd(common, pb.createSel(getBasisVar(diff_count - 1), hi_test, lo_test));
157}
158
159template<typename PabloBlockOrBuilder>
160PabloAST * CC_Compiler::GE_Range(const unsigned N, const unsigned n, PabloBlockOrBuilder &pb) {
161    if (N == 0) {
162        return pb.createOnes(); //Return a true literal.
163    }
164    else if (((N % 2) == 0) && ((n >> (N - 2)) == 0)) {
165        return pb.createOr(pb.createOr(getBasisVar(N - 1), getBasisVar(N - 2)), GE_Range(N - 2, n, pb));
166    }
167    else if (((N % 2) == 0) && ((n >> (N - 2)) == 3)) {
168        return pb.createAnd(pb.createAnd(getBasisVar(N - 1), getBasisVar(N - 2)), GE_Range(N - 2, n - (3 << (N - 2)), pb));
169    }
170    else if (N >= 1)
171    {
172        int hi_bit = n & (1 << (N - 1));
173        int lo_bits = n - hi_bit;
174        PabloAST * lo_range = GE_Range(N - 1, lo_bits, pb);
175        if (hi_bit == 0)
176        {
177            /*
178              If the hi_bit of n is not set, then whenever the corresponding bit
179              is set in the target, the target will certaily be >=.  Otherwise,
180              the value of GE_range(N-1), lo_range) is required.
181            */
182            return pb.createOr(getBasisVar(N - 1), lo_range);
183        }
184        else
185        {
186            /*
187              If the hi_bit of n is set, then the corresponding bit must be set
188              in the target for >= and GE_range(N-1, lo_bits) must also be true.
189            */
190            return pb.createAnd(getBasisVar(N - 1), lo_range);
191        }
192    }
193    throw std::runtime_error("Unexpected input given to ge_range: " + std::to_string(N) + ", " + std::to_string(n));
194}
195
196template<typename PabloBlockOrBuilder>
197PabloAST * CC_Compiler::LE_Range(const unsigned N, const unsigned n, PabloBlockOrBuilder & pb) {
198    /*
199      If an N-bit pattern is all ones, then it is always true that any n-bit value is LE this pattern.
200      Handling this as a special case avoids an overflow issue with n+1 requiring more than N bits.
201    */
202    if ((n + 1) == (1UL << N)) {
203        return pb.createOnes(); //True.
204    } else {
205        return pb.createNot(GE_Range(N, n + 1, pb));
206    }
207}
208
209template<typename PabloBlockOrBuilder>
210inline PabloAST * CC_Compiler::char_or_range_expr(const codepoint_t lo, const codepoint_t hi, PabloBlockOrBuilder &pb) {
211    if (lo == hi) {
212        return char_test_expr(lo, pb);
213    } else if (lo < hi) {
214        return make_range(lo, hi, pb);
215    }
216    throw std::runtime_error(std::string("Invalid Character Set Range: [") + std::to_string(lo) + "," + std::to_string(hi) + "]");
217}
218
219inline PabloAST * CC_Compiler::getBasisVar(const unsigned i) const {
220    assert (i < mEncodingBits);
221    const unsigned index = mEncodingBits - i - 1; assert (index < mEncodingBits);
222    assert (mBasisBit[index]);
223    return mBasisBit[index];
224}
225
226} // end of namespace cc
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.