source: icGREP/icgrep-devel/icgrep/editd/editd.cpp @ 5998

Last change on this file since 5998 was 5935, checked in by cameron, 15 months ago

Direct CC builder work

  • Property svn:executable set to *
File size: 32.0 KB
Line 
1/*
2 *  Copyright (c) 2015 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 <string>
8#include <iostream>
9#include <fstream>
10#include <toolchain/toolchain.h>
11#include <pablo/pablo_toolchain.h>
12#include <llvm/IR/Function.h>
13#include <llvm/IR/Module.h>
14#include <llvm/Support/CommandLine.h>
15#include <cc/cc_compiler.h>
16#include <pablo/pablo_compiler.h>
17#include <pablo/pablo_kernel.h>
18#include <kernels/kernel_builder.h>
19#include <IR_Gen/idisa_target.h>
20#include <kernels/streamset.h>
21#include <kernels/source_kernel.h>
22#include <kernels/s2p_kernel.h>
23#include <kernels/cc_kernel.h>
24#include <editd/editdscan_kernel.h>
25#include <kernels/streams_merge.h>
26#include <editd/pattern_compiler.h>
27#include <toolchain/cpudriver.h>
28#include <sys/stat.h>
29#include <fcntl.h>
30#include <mutex>
31#include <boost/uuid/sha1.hpp>
32#include <editd/editd_cpu_kernel.h>
33
34#ifdef CUDA_ENABLED
35#include <toolchain/NVPTXDriver.h>
36#include <editd/editd_gpu_kernel.h>
37#include <editd/EditdCudaDriver.h>
38#endif
39
40using namespace llvm;
41
42static cl::list<std::string> inputFiles(cl::Positional, cl::desc("<regex> <input file ...>"), cl::OneOrMore);
43
44static cl::list<std::string> pattVector("e", cl::desc("pattern"), cl::ZeroOrMore);
45static cl::opt<std::string> PatternFilename("f", cl::desc("Take patterns (one per line) from a file"), cl::value_desc("regex file"), cl::init(""));
46
47static cl::opt<bool> CaseInsensitive("i", cl::desc("Ignore case distinctions in the pattern and the file."));
48
49static cl::opt<int> editDistance("edit-dist", cl::desc("Edit Distance Value"), cl::init(2));
50static cl::opt<int> optPosition("opt-pos", cl::desc("Optimize position"), cl::init(0));
51static cl::opt<int> stepSize("step-size", cl::desc("Step Size"), cl::init(3));
52static cl::opt<int> prefixLen("prefix", cl::desc("Prefix length"), cl::init(3));
53static cl::opt<int> groupSize("groupPatterns", cl::desc("Number of pattern segments per group."), cl::init(1));
54static cl::opt<bool> ShowPositions("display", cl::desc("Display the match positions."), cl::init(false));
55
56static cl::opt<int> Threads("threads", cl::desc("Total number of threads."), cl::init(1));
57
58static cl::opt<bool> MultiEditdKernels("enable-multieditd-kernels", cl::desc("Construct multiple editd kernels in one pipeline."));
59static cl::opt<bool> EditdIndexPatternKernels("enable-index-kernels", cl::desc("Use pattern index method."));
60
61using namespace kernel;
62using namespace pablo;
63using namespace parabix;
64
65#ifdef CUDA_ENABLED
66const static std::string PTXFilename = "editd.ptx";
67#endif
68
69struct matchPosition
70{
71    size_t pos;
72    size_t dist;
73};
74
75std::vector<struct matchPosition> matchList;
76std::vector<std::vector<std::string>> pattGroups;
77
78void run_second_filter(int pattern_segs, int total_len, float errRate){
79
80    if(matchList.empty()) return;
81
82    //Sort match position
83    bool exchanged = true;
84    while(exchanged){
85        exchanged = false;
86        for (unsigned i=0; i<matchList.size()-1; i++){
87            if(matchList[i].pos > matchList[i+1].pos){
88                size_t tmp_pos = matchList[i].pos;
89                size_t tmp_dist = matchList[i].dist;
90                matchList[i].pos = matchList[i+1].pos;
91                matchList[i].dist = matchList[i+1].dist;
92                matchList[i+1].pos = tmp_pos;
93                matchList[i+1].dist = tmp_dist;
94                exchanged = true;
95            }
96        }
97    }
98
99    //remove the duplicates
100    bool cleared = true;
101    while(cleared){
102        cleared = false;
103        for (unsigned i=0; i<matchList.size()-1; i++){
104            if(matchList[i].pos == matchList[i+1].pos && matchList[i].dist == matchList[i+1].dist){
105                matchList.erase(matchList.begin() + i);
106                cleared = true;
107            }
108        }
109    }
110
111    std::cout << "pattern_segs = " << pattern_segs << ", total_len = " << total_len << std::endl;
112
113    int v = pattern_segs * (editDistance+1) - total_len * errRate;
114
115    int startPos = matchList[0].pos;
116    int sum = matchList[0].dist;
117    int curIdx = 0;
118    unsigned i = 0;
119    int count = 0;
120    while (i < matchList.size()){
121        if(matchList[i].pos - startPos < total_len * (errRate+1)){
122            sum += matchList[i].dist;
123            i++;
124        }
125        else{
126            if(sum > v) count++;
127            sum -= matchList[curIdx].dist;
128            curIdx++;
129            startPos = matchList[curIdx].pos;
130        }
131    }
132
133    std::cout << "total candidate from the first filter is " << matchList.size() << std::endl;
134    std::cout << "total candidate from the second filter is " << count << std::endl;
135}
136
137void get_editd_pattern(int & pattern_segs, int & total_len) {
138
139    if (PatternFilename != "") {
140        std::ifstream pattFile(PatternFilename.c_str());
141        std::string r;
142        if (pattFile.is_open()) {
143            while (std::getline(pattFile, r)) {
144                pattVector.push_back(r);
145                pattern_segs ++;
146                total_len += r.size();
147            }
148            std::sort(pattVector.begin(), pattVector.end());
149            unsigned i = 0;
150            while(i < pattVector.size()){
151                std::vector<std::string> pattGroup;
152                std::string prefix = pattVector[i].substr(0, prefixLen);
153                while(i < pattVector.size() && pattVector[i].substr(0, prefixLen) == prefix){
154                    pattGroup.push_back(pattVector[i]);
155                    i++;
156                }
157                pattGroups.push_back(pattGroup);
158            }
159            pattFile.close();
160        }
161        codegen::GroupNum = pattVector.size()/groupSize;
162    }
163
164    // if there are no regexes specified through -e or -f, the first positional argument
165    // must be a regex, not an input file.
166
167    if (pattVector.size() == 0 && inputFiles.size() > 1) {
168        pattVector.push_back(inputFiles[0]);
169        inputFiles.erase(inputFiles.begin());
170    }
171}
172
173inline static std::string sha1sum(const std::string & str) {
174    char buffer[41];    // 40 hex-digits and the terminating null
175    uint32_t digest[5]; // 160 bits in total
176    boost::uuids::detail::sha1 sha1;
177    sha1.process_bytes(str.c_str(), str.size());
178    sha1.get_digest(digest);
179    snprintf(buffer, sizeof(buffer), "%.8x%.8x%.8x%.8x%.8x",
180             digest[0], digest[1], digest[2], digest[3], digest[4]);
181    return std::string(buffer);
182}
183
184std::string createName(const std::vector<std::string> & patterns) {
185    std::string name = "";
186    for(unsigned i=0; i<patterns.size(); i++)
187        name += patterns[i];
188    return name + std::to_string(editDistance);
189}
190
191class PatternKernel final: public pablo::PabloKernel {
192public:
193    PatternKernel(const std::unique_ptr<kernel::KernelBuilder> & b, const std::vector<std::string> & patterns);
194    std::string makeSignature(const std::unique_ptr<kernel::KernelBuilder> & iBuilder) override;
195    bool isCachable() const override { return true;}
196protected:
197    void generatePabloMethod() override;
198private:
199    const std::vector<std::string> & mPatterns;
200};
201
202PatternKernel::PatternKernel(const std::unique_ptr<kernel::KernelBuilder> & b, const std::vector<std::string> & patterns)
203: PabloKernel(b, sha1sum(createName(patterns)), {{b->getStreamSetTy(4), "pat"}}, {{b->getStreamSetTy(editDistance + 1), "E"}})
204, mPatterns(patterns) { 
205}
206
207std::string PatternKernel::makeSignature(const std::unique_ptr<kernel::KernelBuilder> &) {
208    return getName();
209}
210
211void PatternKernel::generatePabloMethod() {
212    PabloBuilder entry(getEntryScope());
213    Var * const pat = getInputStreamVar("pat");
214    PabloAST * basisBits[4];
215    basisBits[0] = entry.createExtract(pat, 0, "A");
216    basisBits[1] = entry.createExtract(pat, 1, "C");
217    basisBits[2] = entry.createExtract(pat, 2, "T");
218    basisBits[3] = entry.createExtract(pat, 3, "G");
219    re::Pattern_Compiler pattern_compiler(*this);
220    if (optPosition == 0) optPosition = editDistance + 6;
221    pattern_compiler.compile(mPatterns, entry, basisBits, editDistance, optPosition, stepSize);
222}
223
224std::mutex store_mutex;
225extern "C" void wrapped_report_pos(size_t match_pos, int dist) {
226    struct matchPosition curMatch;
227    curMatch.pos = match_pos;
228    curMatch.dist = dist;
229
230    store_mutex.lock();
231    matchList.push_back(curMatch);
232    if(ShowPositions)
233        std::cout << "pos: " << match_pos << ", dist:" << dist << "\n";
234    store_mutex.unlock();
235}
236
237void editdPipeline(ParabixDriver & pxDriver, const std::vector<std::string> & patterns) {
238
239    auto & idb = pxDriver.getBuilder();
240    Module * const m = idb->getModule();
241    Type * const sizeTy = idb->getSizeTy();
242    Type * const voidTy = idb->getVoidTy();
243    Type * const inputType = PointerType::get(ArrayType::get(ArrayType::get(idb->getBitBlockType(), 8), 1), 0);
244
245    idb->LinkFunction("wrapped_report_pos", &wrapped_report_pos);
246
247    const unsigned segmentSize = codegen::SegmentSize;
248    const unsigned bufferSegments = codegen::BufferSegments * codegen::ThreadNum;
249
250    Function * const main = cast<Function>(m->getOrInsertFunction("Main", voidTy, inputType, sizeTy, nullptr));
251    main->setCallingConv(CallingConv::C);
252    auto args = main->arg_begin();
253    Value * const inputStream = &*(args++);
254    inputStream->setName("input");
255    Value * const fileSize = &*(args++);
256    fileSize->setName("fileSize");
257    idb->SetInsertPoint(BasicBlock::Create(m->getContext(), "entry", main,0));
258
259    auto ChStream = pxDriver.addBuffer<SourceBuffer>(idb, idb->getStreamSetTy(4));
260    auto mmapK = pxDriver.addKernelInstance<MemorySourceKernel>(idb, inputType);
261    mmapK->setInitialArguments({inputStream, fileSize});
262    pxDriver.makeKernelCall(mmapK, {}, {ChStream});
263
264    auto MatchResults = pxDriver.addBuffer<CircularBuffer>(idb, idb->getStreamSetTy(editDistance + 1), segmentSize * bufferSegments);
265    auto editdk = pxDriver.addKernelInstance<PatternKernel>(idb, patterns);
266    pxDriver.makeKernelCall(editdk, {ChStream}, {MatchResults});
267
268    auto editdScanK = pxDriver.addKernelInstance<editdScanKernel>(idb, editDistance);
269    pxDriver.makeKernelCall(editdScanK, {MatchResults}, {});
270
271    pxDriver.generatePipelineIR();
272    pxDriver.deallocateBuffers();
273    idb->CreateRetVoid();
274
275    pxDriver.finalizeObject();
276}
277
278class PreprocessKernel final: public pablo::PabloKernel {
279public:
280    PreprocessKernel(const std::unique_ptr<kernel::KernelBuilder> & b);
281    bool isCachable() const override { return true; }
282    bool hasSignature() const override { return false; }
283protected:
284    void generatePabloMethod() override;
285};
286
287PreprocessKernel::PreprocessKernel(const std::unique_ptr<kernel::KernelBuilder> & b)
288: PabloKernel(b, "ccc", {{b->getStreamSetTy(8), "basis"}}, {{b->getStreamSetTy(4), "pat"}}) {
289
290}
291
292void PreprocessKernel::generatePabloMethod() {
293    PabloBuilder pb(getEntryScope());
294    cc::Parabix_CC_Compiler ccc(getEntryScope(), getInputStreamSet("basis"));
295    PabloAST * A = ccc.compileCC(re::makeCC(re::makeCC(0x41), re::makeCC(0x61)));
296    PabloAST * C = ccc.compileCC(re::makeCC(re::makeCC(0x43), re::makeCC(0x63)));
297    PabloAST * T = ccc.compileCC(re::makeCC(re::makeCC(0x54), re::makeCC(0x74)));
298    PabloAST * G = ccc.compileCC(re::makeCC(re::makeCC(0x47), re::makeCC(0x67)));
299    Var * const pat = getOutputStreamVar("pat");
300    pb.createAssign(pb.createExtract(pat, 0), A);
301    pb.createAssign(pb.createExtract(pat, 1), C);
302    pb.createAssign(pb.createExtract(pat, 2), T);
303    pb.createAssign(pb.createExtract(pat, 3), G);
304}
305
306void preprocessPipeline(ParabixDriver & pxDriver) {
307
308    auto & iBuilder = pxDriver.getBuilder();
309    Module * m = iBuilder->getModule();
310
311    Type * const voidTy = iBuilder->getVoidTy();
312    Type * const int32Ty = iBuilder->getInt32Ty();
313    Type * const outputType = PointerType::get(ArrayType::get(iBuilder->getBitBlockType(), 4), 0);
314
315    const unsigned segmentSize = codegen::SegmentSize;
316    const unsigned bufferSegments = codegen::BufferSegments * codegen::ThreadNum;
317
318    Function * const main = cast<Function>(m->getOrInsertFunction("Main", voidTy, int32Ty, outputType, nullptr));
319    main->setCallingConv(CallingConv::C);
320    Function::arg_iterator args = main->arg_begin();
321
322    Value * const fileDescriptor = &*(args++);
323    fileDescriptor->setName("fileDescriptor");
324    Value * const outputStream = &*(args++);
325    outputStream->setName("output");
326
327    iBuilder->SetInsertPoint(BasicBlock::Create(m->getContext(), "entry", main));
328
329    auto ByteStream = pxDriver.addBuffer<SourceBuffer>(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(1, 8));
330
331    auto mmapK = pxDriver.addKernelInstance<MMapSourceKernel>(iBuilder);
332    mmapK->setInitialArguments({fileDescriptor});
333    pxDriver.makeKernelCall(mmapK, {}, {ByteStream});
334
335    auto BasisBits = pxDriver.addBuffer<CircularBuffer>(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(8), segmentSize * bufferSegments);
336    auto s2pk = pxDriver.addKernelInstance<S2PKernel>(iBuilder);
337    pxDriver.makeKernelCall(s2pk, {ByteStream}, {BasisBits});
338
339    auto CCResults = pxDriver.addBuffer<ExternalBuffer>(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(4), outputStream);
340    auto ccck = pxDriver.addKernelInstance<PreprocessKernel>(iBuilder);
341    // NOTE: CCResults are never consumed because they are written directly into an external buffer. This may make analysis difficult.
342    pxDriver.makeKernelCall(ccck, {BasisBits}, {CCResults});
343
344    pxDriver.generatePipelineIR();
345    pxDriver.deallocateBuffers();
346    iBuilder->CreateRetVoid();
347
348    pxDriver.finalizeObject();
349}
350
351void multiEditdPipeline(ParabixDriver & pxDriver) {
352    auto & idb = pxDriver.getBuilder();
353    Module * const m = idb->getModule();
354    Type * const voidTy = idb->getVoidTy();
355    Type * const int32Ty = idb->getInt32Ty();
356
357    idb->LinkFunction("wrapped_report_pos", &wrapped_report_pos);
358
359    const unsigned segmentSize = codegen::SegmentSize;
360    const unsigned bufferSegments = codegen::BufferSegments * codegen::ThreadNum;
361
362    Function * const main = cast<Function>(m->getOrInsertFunction("Main", voidTy, int32Ty, nullptr));
363    main->setCallingConv(CallingConv::C);
364    Function::arg_iterator args = main->arg_begin();
365
366    Value * const fileDescriptor = &*(args++);
367    fileDescriptor->setName("fileDescriptor");
368
369    idb->SetInsertPoint(BasicBlock::Create(m->getContext(), "entry", main,0));
370
371    auto ByteStream = pxDriver.addBuffer<SourceBuffer>(idb, idb->getStreamSetTy(1, 8));
372
373    auto mmapK = pxDriver.addKernelInstance<MMapSourceKernel>(idb);
374    mmapK->setInitialArguments({fileDescriptor});
375    pxDriver.makeKernelCall(mmapK, {}, {ByteStream});
376
377    auto ChStream = pxDriver.addBuffer<CircularBuffer>(idb, idb->getStreamSetTy(4), segmentSize * bufferSegments);
378    auto ccck = pxDriver.addKernelInstance<kernel::DirectCharacterClassKernelBuilder>(idb, "ccc", 
379        std::vector<re::CC *>{re::makeCC(re::makeCC(0x41), re::makeCC(0x61)),
380                              re::makeCC(re::makeCC(0x43), re::makeCC(0x63)),
381                              re::makeCC(re::makeCC(0x54), re::makeCC(0x74)),
382                              re::makeCC(re::makeCC(0x47), re::makeCC(0x67))});
383    pxDriver.makeKernelCall(ccck, {ByteStream}, {ChStream});
384
385    const auto n = pattGroups.size();
386   
387    std::vector<StreamSetBuffer *> MatchResultsBufs(n);
388   
389    for(unsigned i = 0; i < n; ++i){
390        auto MatchResults = pxDriver.addBuffer<CircularBuffer>(idb, idb->getStreamSetTy(editDistance + 1), segmentSize * bufferSegments);
391        auto editdk = pxDriver.addKernelInstance<PatternKernel>(idb, pattGroups[i]);
392        pxDriver.makeKernelCall(editdk, {ChStream}, {MatchResults});
393        MatchResultsBufs[i] = MatchResults;
394    }
395    StreamSetBuffer * MergedResults = MatchResultsBufs[0];
396    if (n > 1) {
397        MergedResults = pxDriver.addBuffer<CircularBuffer>(idb, idb->getStreamSetTy(editDistance + 1), segmentSize * bufferSegments);
398        kernel::Kernel * streamsMergeK = pxDriver.addKernelInstance<kernel::StreamsMerge>(idb, editDistance + 1, n);
399        pxDriver.makeKernelCall(streamsMergeK, MatchResultsBufs, {MergedResults});
400    }
401
402    auto editdScanK = pxDriver.addKernelInstance<editdScanKernel>(idb, editDistance);
403    pxDriver.makeKernelCall(editdScanK, {MergedResults}, {});
404
405    pxDriver.generatePipelineIR();
406    pxDriver.deallocateBuffers();
407    idb->CreateRetVoid();
408
409    pxDriver.finalizeObject();
410}
411
412
413void editdIndexPatternPipeline(ParabixDriver & pxDriver, unsigned patternLen) {
414
415    auto & idb = pxDriver.getBuilder();
416    Module * const m = idb->getModule();
417    Type * const sizeTy = idb->getSizeTy();
418    Type * const voidTy = idb->getVoidTy();
419    Type * const inputType = PointerType::get(ArrayType::get(ArrayType::get(idb->getBitBlockType(), 8), 1), 0);
420    Type * const patternPtrTy = PointerType::get(idb->getInt8Ty(), 0);
421
422    idb->LinkFunction("wrapped_report_pos", &wrapped_report_pos);
423
424    const unsigned segmentSize = codegen::SegmentSize;
425    const unsigned bufferSegments = codegen::BufferSegments * codegen::ThreadNum;
426
427    Function * const main = cast<Function>(m->getOrInsertFunction("Main", voidTy, inputType, sizeTy, patternPtrTy, nullptr));
428    main->setCallingConv(CallingConv::C);
429    auto args = main->arg_begin();
430    Value * const inputStream = &*(args++);
431    inputStream->setName("input");
432    Value * const fileSize = &*(args++);
433    fileSize->setName("fileSize");
434    Value * const pattStream = &*(args++);
435    pattStream->setName("pattStream");
436    idb->SetInsertPoint(BasicBlock::Create(m->getContext(), "entry", main,0));
437
438    auto ChStream = pxDriver.addBuffer<SourceBuffer>(idb, idb->getStreamSetTy(4));
439    auto mmapK = pxDriver.addKernelInstance<MemorySourceKernel>(idb, inputType);
440    mmapK->setInitialArguments({inputStream, fileSize});
441    pxDriver.makeKernelCall(mmapK, {}, {ChStream});
442
443    auto MatchResults = pxDriver.addBuffer<CircularBuffer>(idb, idb->getStreamSetTy(editDistance + 1), segmentSize * bufferSegments);
444    auto editdk = pxDriver.addKernelInstance<kernel::editdCPUKernel>(idb, editDistance, patternLen, groupSize);
445
446    const unsigned numOfCarries = patternLen * (editDistance + 1) * 4 * groupSize;
447    Type * strideCarryTy = ArrayType::get(idb->getBitBlockType(), numOfCarries);
448    Value * strideCarry = idb->CreateAlloca(strideCarryTy);
449    idb->CreateStore(Constant::getNullValue(strideCarryTy), strideCarry);
450
451    editdk->setInitialArguments({pattStream, strideCarry});
452    pxDriver.makeKernelCall(editdk, {ChStream}, {MatchResults});
453
454    auto editdScanK = pxDriver.addKernelInstance<editdScanKernel>(idb, editDistance);
455    pxDriver.makeKernelCall(editdScanK, {MatchResults}, {});
456
457    pxDriver.generatePipelineIR();
458
459    idb->CreateRetVoid();
460
461    pxDriver.finalizeObject();
462}
463
464typedef void (*preprocessFunctionType)(const int fd, char * output_data);
465
466typedef void (*editdFunctionType)(char * byte_data, size_t filesize);
467
468typedef void (*multiEditdFunctionType)(const int fd);
469
470typedef void (*editdIndexFunctionType)(char * byte_data, size_t filesize, const char * pattern);
471
472static char * chStream;
473static size_t size;
474
475size_t file_size(const int fd) {
476    struct stat st;
477    if (LLVM_UNLIKELY(fstat(fd, &st) != 0)) {
478        st.st_size = 0;
479    }
480    return st.st_size;
481}
482
483char * preprocess(preprocessFunctionType fn_ptr) {
484    std::string fileName = inputFiles[0];
485    const int fd = open(inputFiles[0].c_str(), O_RDONLY);
486    if (LLVM_UNLIKELY(fd == -1)) {
487        std::cerr << "Error: cannot open " << fileName << " for processing. Skipped.\n";
488        exit(-1);
489    }
490    size = file_size(fd);
491    int ret = posix_memalign((void**)&chStream, 32, size);
492    if (ret) {
493        std::cerr << "Cannot allocate memory for output.\n";
494        exit(-2);
495    }
496    fn_ptr(fd, chStream);
497    close(fd);
498    return chStream;
499}
500
501void editd(editdFunctionType fn_ptr, char * inputStream, size_t size) {
502    fn_ptr(inputStream, size);
503}
504
505std::mutex count_mutex;
506size_t groupCount;
507void * DoEditd(void *)
508{
509    size_t groupIdx;
510    count_mutex.lock();
511    groupIdx = groupCount;
512    groupCount++;
513    count_mutex.unlock();
514
515    while (groupIdx < pattGroups.size()){
516
517        ParabixDriver pxDriver("editd");
518        editdPipeline(pxDriver, pattGroups[groupIdx]);
519        auto editd_ptr = reinterpret_cast<editdFunctionType>(pxDriver.getMain());
520        editd(editd_ptr, chStream, size);
521
522        count_mutex.lock();
523        groupIdx = groupCount;
524        groupCount++;
525        count_mutex.unlock();
526    }
527
528    pthread_exit(NULL);
529}
530
531#ifdef CUDA_ENABLED
532void editdGPUCodeGen(unsigned patternLen){
533    NVPTXDriver pxDriver("editd");
534    auto & iBuilder = pxDriver.getBuilder();
535    Module * M = iBuilder->getModule();
536
537    const unsigned segmentSize = codegen::SegmentSize;
538
539    Type * const mBitBlockType = iBuilder->getBitBlockType();
540    Type * const inputSizeTy = PointerType::get(iBuilder->getSizeTy(), 1);
541    Type * const int32ty = iBuilder->getInt32Ty();
542    Type * const voidTy = Type::getVoidTy(M->getContext());
543    Type * const inputTy = PointerType::get(ArrayType::get(mBitBlockType, 4), 1);
544    Type * const patternPtrTy = PointerType::get(iBuilder->getInt8Ty(), 1);
545    Type * const outputTy = PointerType::get(ArrayType::get(mBitBlockType, editDistance+1), 1);
546    Type * const stridesTy = PointerType::get(int32ty, 1);
547
548    Function * const main = cast<Function>(M->getOrInsertFunction("Main", voidTy, inputTy, inputSizeTy, patternPtrTy, outputTy, stridesTy, nullptr));
549    main->setCallingConv(CallingConv::C);
550    auto args = main->arg_begin();
551
552    Value * const inputStream = &*(args++);
553    inputStream->setName("input");
554    Value * const inputSizePtr = &*(args++);
555    inputSizePtr->setName("inputSizePtr");
556    Value * const pattStream = &*(args++);
557    pattStream->setName("pattStream");
558    Value * const resultStream = &*(args++);
559    resultStream->setName("resultStream");
560    Value * const stridesPtr = &*(args++);
561    stridesPtr->setName("stridesPtr");
562
563    iBuilder->SetInsertPoint(BasicBlock::Create(M->getContext(), "entry", main,0));
564
565    Function * tidFunc = M->getFunction("llvm.nvvm.read.ptx.sreg.tid.x");
566    Value * tid = iBuilder->CreateCall(tidFunc);
567    Function * bidFunc = cast<Function>(M->getOrInsertFunction("llvm.nvvm.read.ptx.sreg.ctaid.x", int32ty, nullptr));
568    Value * bid = iBuilder->CreateCall(bidFunc);
569
570    Value * inputThreadPtr = iBuilder->CreateGEP(inputStream, tid);
571    Value * strides = iBuilder->CreateLoad(stridesPtr);
572    Value * outputBlocks = iBuilder->CreateMul(strides, ConstantInt::get(int32ty, iBuilder->getStride() / iBuilder->getBitBlockWidth()));
573    Value * resultStreamPtr = iBuilder->CreateGEP(resultStream, iBuilder->CreateAdd(iBuilder->CreateMul(bid, outputBlocks), tid));
574    Value * inputSize = iBuilder->CreateLoad(inputSizePtr);
575
576    auto CCStream = pxDriver.addBuffer<SourceBuffer>(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(4), 1);
577    auto sourceK = pxDriver.addKernelInstance<kernel::MemorySourceKernel>(iBuilder, inputTy, segmentSize);
578    sourceK->setInitialArguments({inputThreadPtr, inputSize});
579    pxDriver.makeKernelCall(sourceK, {}, {CCStream});
580
581    auto ResultStream = pxDriver.addBuffer<ExternalBuffer>(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(editDistance+1), resultStreamPtr, 1);
582    auto editdk = pxDriver.addKernelInstance<kernel::editdGPUKernel>(iBuilder, editDistance, patternLen, groupSize);
583     
584    const unsigned numOfCarries = patternLen * (editDistance + 1) * 4 * groupSize;
585    Type * strideCarryTy = ArrayType::get(mBitBlockType, numOfCarries);
586    Value * strideCarry = iBuilder->CreateAlloca(strideCarryTy);
587    iBuilder->CreateStore(Constant::getNullValue(strideCarryTy), strideCarry);
588
589    editdk->setInitialArguments({pattStream, strideCarry});
590    pxDriver.makeKernelCall(editdk, {CCStream}, {ResultStream});
591
592    pxDriver.generatePipelineIR();
593    pxDriver.deallocateBuffers();
594    iBuilder->CreateRetVoid();
595
596    pxDriver.finalizeObject();
597
598}
599
600void mergeGPUCodeGen(){
601    NVPTXDriver pxDriver("merge");
602    auto & iBuilder = pxDriver.getBuilder();
603    Module * M = iBuilder->getModule();
604
605    Type * const mBitBlockType = iBuilder->getBitBlockType();
606    Type * const int32ty = iBuilder->getInt32Ty();
607    Type * const voidTy = Type::getVoidTy(M->getContext());
608    Type * const resultTy = PointerType::get(ArrayType::get(mBitBlockType, editDistance+1), 1);
609    Type * const stridesTy = PointerType::get(int32ty, 1);
610
611    Function * const main = cast<Function>(M->getOrInsertFunction("Main", voidTy, resultTy, stridesTy, nullptr));
612    main->setCallingConv(CallingConv::C);
613    Function::arg_iterator args = main->arg_begin();
614
615    Value * const resultStream = &*(args++);
616    resultStream->setName("resultStream");
617    Value * const stridesPtr = &*(args++);
618    stridesPtr->setName("stridesPtr");
619
620    BasicBlock * entryBlock = BasicBlock::Create(iBuilder->getContext(), "entryBlock", main, 0);
621    BasicBlock * strideLoopCond = BasicBlock::Create(iBuilder->getContext(), "strideLoopCond", main, 0);
622    BasicBlock * strideLoopBody = BasicBlock::Create(iBuilder->getContext(), "strideLoopBody", main, 0);
623    BasicBlock * stridesDone = BasicBlock::Create(iBuilder->getContext(), "stridesDone", main, 0);
624
625    iBuilder->SetInsertPoint(entryBlock);
626
627    Function * tidFunc = M->getFunction("llvm.nvvm.read.ptx.sreg.tid.x");
628    Value * tid = iBuilder->CreateCall(tidFunc);
629    Function * bidFunc = cast<Function>(M->getOrInsertFunction("llvm.nvvm.read.ptx.sreg.ctaid.x", int32ty, nullptr));
630    Value * bid = iBuilder->CreateCall(bidFunc);
631
632    Value * strides = iBuilder->CreateLoad(stridesPtr);
633    Value * strideBlocks = ConstantInt::get(int32ty, iBuilder->getStride() / iBuilder->getBitBlockWidth());
634    Value * outputBlocks = iBuilder->CreateMul(strides, strideBlocks);
635    Value * resultStreamPtr = iBuilder->CreateGEP(resultStream, tid);
636
637    iBuilder->CreateBr(strideLoopCond);
638    iBuilder->SetInsertPoint(strideLoopCond);
639    PHINode * strideNo = iBuilder->CreatePHI(int32ty, 2, "strideNo");
640    strideNo->addIncoming(ConstantInt::get(int32ty, 0), entryBlock);
641    Value * notDone = iBuilder->CreateICmpULT(strideNo, strides);
642    iBuilder->CreateCondBr(notDone, strideLoopBody, stridesDone);
643
644    iBuilder->SetInsertPoint(strideLoopBody);
645    Value * myResultStreamPtr = iBuilder->CreateGEP(resultStreamPtr, {iBuilder->CreateMul(strideBlocks, strideNo)});
646    Value * myResultStream = iBuilder->CreateLoad(iBuilder->CreateGEP(myResultStreamPtr, {iBuilder->getInt32(0), bid}));
647    for (int i=1; i<codegen::GroupNum; i++){
648        Value * nextStreamPtr = iBuilder->CreateGEP(myResultStreamPtr, {iBuilder->CreateMul(outputBlocks, iBuilder->getInt32(i)), bid});
649        myResultStream = iBuilder->CreateOr(myResultStream, iBuilder->CreateLoad(nextStreamPtr));
650    }
651    iBuilder->CreateStore(myResultStream, iBuilder->CreateGEP(myResultStreamPtr, {iBuilder->getInt32(0), bid}));
652    strideNo->addIncoming(iBuilder->CreateAdd(strideNo, ConstantInt::get(int32ty, 1)), strideLoopBody);
653    iBuilder->CreateBr(strideLoopCond);
654
655    iBuilder->SetInsertPoint(stridesDone);
656    iBuilder->CreateRetVoid();
657
658    pxDriver.finalizeObject();
659
660}
661#endif
662
663editdFunctionType editdScanCPUCodeGen(ParabixDriver & pxDriver) {
664   
665    auto & iBuilder = pxDriver.getBuilder();
666    Module * M = iBuilder->getModule();
667
668    Type * mBitBlockType = iBuilder->getBitBlockType();
669    Type * const size_ty = iBuilder->getSizeTy();
670    Type * const voidTy = Type::getVoidTy(M->getContext());
671    Type * const inputType = PointerType::get(ArrayType::get(mBitBlockType, editDistance+1), 0);
672
673    Function * const main = cast<Function>(M->getOrInsertFunction("Main", voidTy, inputType, size_ty, nullptr));
674    main->setCallingConv(CallingConv::C);
675    iBuilder->SetInsertPoint(BasicBlock::Create(M->getContext(), "entry", main, 0));
676    Function::arg_iterator args = main->arg_begin();
677    Value * const inputStream = &*(args++);
678    inputStream->setName("input");
679    Value * const fileSize = &*(args++);
680    fileSize->setName("fileSize");
681
682    StreamSetBuffer * MatchResults = pxDriver.addBuffer<SourceBuffer>(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(editDistance+1));
683    kernel::Kernel * sourceK = pxDriver.addKernelInstance<kernel::MemorySourceKernel>(iBuilder, inputType);
684    sourceK->setInitialArguments({inputStream, fileSize});
685    pxDriver.makeKernelCall(sourceK, {}, {MatchResults});
686
687    auto editdScanK = pxDriver.addKernelInstance<editdScanKernel>(iBuilder, editDistance);
688    pxDriver.makeKernelCall(editdScanK, {MatchResults}, {});
689    pxDriver.LinkFunction(*editdScanK, "wrapped_report_pos", &wrapped_report_pos);
690    pxDriver.generatePipelineIR();
691    pxDriver.deallocateBuffers();
692    iBuilder->CreateRetVoid();
693
694    pxDriver.finalizeObject();
695
696    return reinterpret_cast<editdFunctionType>(pxDriver.getMain());
697
698}
699
700int main(int argc, char *argv[]) {
701    codegen::ParseCommandLineOptions(argc, argv);
702    int pattern_segs = 0;
703    int total_len = 0;
704
705    get_editd_pattern(pattern_segs, total_len);
706
707    if (MultiEditdKernels) {
708        ParabixDriver pxDriver("editd");
709        multiEditdPipeline(pxDriver);
710        auto editd_ptr = reinterpret_cast<multiEditdFunctionType>(pxDriver.getMain());
711
712        std::string fileName = inputFiles[0];
713        const int fd = open(inputFiles[0].c_str(), O_RDONLY);
714        if (LLVM_UNLIKELY(fd == -1)) {
715            std::cerr << "Error: cannot open " << fileName << " for processing. Skipped.\n";
716            exit(-1);
717        }
718        editd_ptr(fd);
719        close(fd);
720        run_second_filter(pattern_segs, total_len, 0.15);
721        return 0;
722    }
723
724#ifdef CUDA_ENABLED
725    if (codegen::NVPTX)
726        codegen::BlockSize = 64;
727#endif
728
729    ParabixDriver pxDriver("preprocess");
730    preprocessPipeline(pxDriver);
731    auto preprocess_ptr = reinterpret_cast<preprocessFunctionType>(pxDriver.getMain());
732    preprocess(preprocess_ptr);
733
734#ifdef CUDA_ENABLED
735    if(codegen::NVPTX){
736
737        std::ifstream t(PatternFilename);
738        if (!t.is_open()) {
739            std::cerr << "Error: cannot open " << PatternFilename << " for processing. Skipped.\n";
740            exit(-1);
741        }
742        std::string patterns((std::istreambuf_iterator<char>(t)), std::istreambuf_iterator<char>());
743
744        editdGPUCodeGen(pattVector[0].length());
745        mergeGPUCodeGen();
746        ulong * rslt = RunPTX(PTXFilename, chStream, size, patterns.c_str(), patterns.length(), editDistance);
747
748        ParabixDriver scanDriver("scan");
749        editdFunctionType editd_ptr = editdScanCPUCodeGen(scanDriver);
750        editd(editd_ptr, (char*)rslt, size);
751
752        run_second_filter(pattern_segs, total_len, 0.15);
753
754        return 0;
755    }
756#endif
757
758    if(pattVector.size() == 1){
759
760        ParabixDriver pxDriver("editd");
761        editdPipeline(pxDriver, pattVector);
762        auto editd_ptr = reinterpret_cast<editdFunctionType>(pxDriver.getMain());
763        editd(editd_ptr, chStream, size);
764        std::cout << "total matches is " << matchList.size() << std::endl;
765    }
766    else{
767        if (Threads == 1) { 
768            if (EditdIndexPatternKernels) {
769                ParabixDriver pxDriver("editd");
770                editdIndexPatternPipeline(pxDriver, pattVector[0].length());
771                auto editd_ptr = reinterpret_cast<editdIndexFunctionType>(pxDriver.getMain());
772
773                for(unsigned i=0; i<pattVector.size(); i+=groupSize){
774                    std::string pattern = "";
775                    for (int j=0; j<groupSize; j++){
776                        pattern += pattVector[i+j];
777                    }
778                    editd_ptr(chStream, size, pattern.c_str());
779                }
780            }
781            else {
782                for(unsigned i=0; i<pattGroups.size(); i++){
783
784                    ParabixDriver pxDriver("editd");
785                    editdPipeline(pxDriver, pattGroups[i]);
786                    auto editd_ptr = reinterpret_cast<editdFunctionType>(pxDriver.getMain());
787                    editd(editd_ptr, chStream, size);
788                }
789            }
790        }
791        else{
792            const unsigned numOfThreads = Threads;
793            pthread_t threads[numOfThreads];
794            groupCount = 0;
795
796            for(unsigned long i = 0; i < numOfThreads; ++i){
797                const int rc = pthread_create(&threads[i], NULL, DoEditd, (void *)i);
798                if (rc) {
799                    llvm::report_fatal_error("Failed to create thread: code " + std::to_string(rc));
800                }
801            }
802
803            for(unsigned i = 0; i < numOfThreads; ++i) {
804                void * status = nullptr;
805                const int rc = pthread_join(threads[i], &status);
806                if (rc) {
807                    llvm::report_fatal_error("Failed to join thread: code " + std::to_string(rc));
808                }
809            }
810
811        }
812        run_second_filter(pattern_segs, total_len, 0.15);
813    }
814
815    return 0;
816}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.