source: icGREP/icgrep-devel/icgrep/grep_engine.cpp @ 5398

Last change on this file since 5398 was 5398, checked in by nmedfort, 2 years ago

Continued work on processing stdin input. Partial integration of ParabixDriver? methods into icgrep and editd. Object cache does not currently work for recursive REs.

File size: 30.9 KB
Line 
1/*
2 *  Copyright (c) 2016 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 "grep_engine.h"
8#include <llvm/IR/Module.h>
9#include <llvm/ExecutionEngine/MCJIT.h>
10#include <llvm/IR/Verifier.h>
11#include <llvm/Support/CommandLine.h>
12#include <boost/filesystem.hpp>
13#include <boost/iostreams/device/mapped_file.hpp>
14#include <IR_Gen/idisa_builder.h>
15#include <IR_Gen/idisa_target.h>
16#include <UCD/UnicodeNameData.h>
17#include <UCD/resolve_properties.h>
18#include <kernels/cc_kernel.h>
19#include <kernels/linebreak_kernel.h>
20#include <kernels/streams_merge.h>
21#include <kernels/match_count.h>
22#include <kernels/mmap_kernel.h>
23#include <kernels/s2p_kernel.h>
24#include <kernels/scanmatchgen.h>
25#include <kernels/streamset.h>
26#include <kernels/stdin_kernel.h>
27#include <pablo/pablo_compiler.h>
28#include <pablo/pablo_kernel.h>
29#include <pablo/pablo_toolchain.h>
30#include <re/re_cc.h>
31#include <re/re_toolchain.h>
32#include <toolchain.h>
33#include <iostream>
34#include <sstream>
35#include <cc/multiplex_CCs.h>
36
37#include <llvm/Support/raw_ostream.h>
38#include <sys/stat.h>
39
40
41#ifdef CUDA_ENABLED
42#include <IR_Gen/CudaDriver.h>
43#include "preprocess.cpp"
44#endif
45#include <util/aligned_allocator.h>
46
47using namespace parabix;
48using namespace llvm;
49
50static cl::OptionCategory bGrepOutputOptions("Output Options",
51                                             "These options control the output.");
52static cl::opt<bool> SilenceFileErrors("s", cl::desc("Suppress messages for file errors."), cl::init(false),  cl::cat(bGrepOutputOptions));
53
54static cl::opt<bool> SuppressOutput("q", cl::desc("Suppress normal output; set return code only."), cl::init(false),  cl::cat(bGrepOutputOptions));
55
56static cl::opt<bool> NormalizeLineBreaks("normalize-line-breaks", cl::desc("Normalize line breaks to std::endl."), cl::init(false),  cl::cat(bGrepOutputOptions));
57
58static cl::opt<bool> ShowFileNames("H", cl::desc("Show the file name with each matching line."), cl::cat(bGrepOutputOptions));
59static cl::alias ShowFileNamesLong("with-filename", cl::desc("Alias for -H"), cl::aliasopt(ShowFileNames));
60
61static cl::opt<bool> ShowLineNumbers("n", cl::desc("Show the line number with each matching line."), cl::cat(bGrepOutputOptions));
62static cl::alias ShowLineNumbersLong("line-number", cl::desc("Alias for -n"), cl::aliasopt(ShowLineNumbers));
63
64/// iNVESTIGATE: icgrep is reporting stdin is not empty even when nothing is being piped into it?
65static cl::opt<bool> UseStdIn("stdin", cl::desc("Read from standard input."), cl::cat(bGrepOutputOptions));
66
67bool isUTF_16 = false;
68std::string IRFilename = "icgrep.ll";
69std::string PTXFilename = "icgrep.ptx";
70
71static re::CC * parsedCodePointSet = nullptr;
72static std::vector<std::string> parsedPropertyValues;
73
74#ifdef CUDA_ENABLED
75int blockNo = 0;
76size_t * startPoints = nullptr;
77size_t * accumBytes = nullptr;
78#endif
79
80void GrepEngine::doGrep(const std::string & fileName, const int fileIdx, bool CountOnly, std::vector<size_t> & total_CountOnly) {
81    boost::filesystem::path file(fileName);
82    if (exists(file)) {
83        if (is_directory(file)) {
84            return;
85        }
86    } else {
87        if (!SilenceFileErrors) {
88            std::cerr << "Error: cannot open " << fileName << " for processing. Skipped.\n";
89            return;
90        }
91    }
92
93    const auto fileSize = file_size(file);
94    if (fileSize > 0) {
95        try {
96            boost::iostreams::mapped_file_source source(fileName, fileSize, 0);
97            char * fileBuffer = const_cast<char *>(source.data());
98           
99#ifdef CUDA_ENABLED 
100            if(codegen::NVPTX){
101                codegen::BlockSize = 128;
102                char * LineBreak;
103                if (posix_memalign((void**)&LineBreak, 32, fileSize)) {
104                    std::cerr << "Cannot allocate memory for linebreak.\n";
105                    exit(-1);
106                }
107                std::vector<size_t> LFPositions = preprocess(fileBuffer, fileSize, LineBreak);
108
109                const unsigned numOfGroups = codegen::GroupNum;
110                if (posix_memalign((void**)&startPoints, 8, (numOfGroups+1)*sizeof(size_t)) ||
111                    posix_memalign((void**)&accumBytes, 8, (numOfGroups+1)*sizeof(size_t))) {
112                    std::cerr << "Cannot allocate memory for startPoints or accumBytes.\n";
113                    exit(-1);
114                }
115
116                ulong * rslt = RunPTX(PTXFilename, fileBuffer, fileSize, CountOnly, LFPositions, startPoints, accumBytes);
117                if (CountOnly){
118                    exit(0);
119                }
120                else{
121                    size_t intputSize = startPoints[numOfGroups]-accumBytes[numOfGroups]+accumBytes[numOfGroups-1];
122                    mGrepFunction_CPU((char *)rslt, LineBreak, fileBuffer, intputSize, fileIdx);
123                    return;
124                }
125               
126            } 
127#endif
128            if (CountOnly) {
129                total_CountOnly[fileIdx] = mGrepFunction_CountOnly(fileBuffer, fileSize, fileIdx);
130            } else {
131                mGrepFunction(fileBuffer, fileSize, fileIdx);
132            }
133            source.close();
134        } catch (std::exception & e) {
135            if (!SilenceFileErrors) {
136                std::cerr << "Boost mmap error: " + fileName + ": " + e.what() + " Skipped.\n";
137                return;
138            }
139        }
140    } else {
141#ifdef CUDA_ENABLED
142        if (codegen::NVPTX){
143            std::cout << 0 << std::endl;
144            exit(0);
145        }
146#endif
147        if (CountOnly) {
148            total_CountOnly[fileIdx] = mGrepFunction_CountOnly(nullptr, 0, fileIdx);
149        } else {
150            mGrepFunction(nullptr, 0, fileIdx);
151        }
152    }
153}
154
155void GrepEngine::doGrep(const int fileIdx, bool CountOnly, std::vector<size_t> & total_CountOnly) {
156    if (CountOnly) {
157        total_CountOnly[fileIdx] = mGrepFunction_CountOnly(nullptr, 0, fileIdx);
158    } else {
159        mGrepFunction(nullptr, 0, fileIdx);
160    }
161}
162
163#ifdef CUDA_ENABLED
164Function * generateGPUKernel(Module * m, IDISA::IDISA_Builder * iBuilder, bool CountOnly){
165    Type * const int64ty = iBuilder->getInt64Ty();
166    Type * const size_ty = iBuilder->getSizeTy();
167    Type * const int32ty = iBuilder->getInt32Ty();
168    Type * const sizeTyPtr = PointerType::get(size_ty, 1);
169    Type * const int64tyPtr = PointerType::get(int64ty, 1);
170    Type * const inputType = PointerType::get(iBuilder->getInt8Ty(), 1);
171    Type * const resultTy = iBuilder->getVoidTy();
172    Function * kernelFunc = cast<Function>(m->getOrInsertFunction("GPU_Main", resultTy, inputType, sizeTyPtr, sizeTyPtr, int64tyPtr, nullptr));
173    kernelFunc->setCallingConv(CallingConv::C);
174    Function::arg_iterator args = kernelFunc->arg_begin();
175
176    Value * const inputPtr = &*(args++);
177    inputPtr->setName("inputPtr");
178    Value * const startPointsPtr = &*(args++);
179    startPointsPtr->setName("startPointsPtr");
180    Value * const bufferSizesPtr = &*(args++);
181    bufferSizesPtr->setName("bufferSizesPtr");
182    Value * const outputPtr = &*(args++);
183    outputPtr->setName("resultPtr");
184
185    BasicBlock * entryBlock = BasicBlock::Create(m->getContext(), "entry", kernelFunc, 0);
186    iBuilder->SetInsertPoint(entryBlock);
187
188    Function * tidFunc = m->getFunction("llvm.nvvm.read.ptx.sreg.tid.x");
189    Value * tid = iBuilder->CreateCall(tidFunc);
190    Function * bidFunc = cast<Function>(m->getOrInsertFunction("llvm.nvvm.read.ptx.sreg.ctaid.x", int32ty, nullptr));
191    Value * bid = iBuilder->CreateCall(bidFunc);
192
193    Value * startPoint = iBuilder->CreateLoad(iBuilder->CreateGEP(startPointsPtr, bid));
194
195    Function * mainFunc = m->getFunction("Main");
196    Value * startBlock = iBuilder->CreateUDiv(startPoint, ConstantInt::get(int64ty, iBuilder->getBitBlockWidth()));
197    Type * const inputStreamType = PointerType::get(ArrayType::get(ArrayType::get(iBuilder->getBitBlockType(), 8), 1), 1);   
198    Value * inputStreamPtr = iBuilder->CreateGEP(iBuilder->CreateBitCast(inputPtr, inputStreamType), startBlock);
199    Value * inputStream = iBuilder->CreateGEP(inputStreamPtr, tid);
200    Value * bufferSize = iBuilder->CreateLoad(iBuilder->CreateGEP(bufferSizesPtr, bid));
201
202    if (CountOnly) {
203        Value * strideBlocks = ConstantInt::get(int32ty, iBuilder->getStride() / iBuilder->getBitBlockWidth());
204        Value * outputThreadPtr = iBuilder->CreateGEP(outputPtr, iBuilder->CreateAdd(iBuilder->CreateMul(bid, strideBlocks), tid));
205        Value * result = iBuilder->CreateCall(mainFunc, {inputStream, bufferSize});
206        iBuilder->CreateStore(result, outputThreadPtr);
207    } else {
208        Type * const outputStremType = PointerType::get(ArrayType::get(iBuilder->getBitBlockType(), 1), 1);
209        Value * outputStreamPtr = iBuilder->CreateGEP(iBuilder->CreateBitCast(outputPtr, outputStremType), startBlock);
210        Value * outputStream = iBuilder->CreateGEP(outputStreamPtr, tid);
211        iBuilder->CreateCall(mainFunc, {inputStream, bufferSize, outputStream});
212    }   
213
214    iBuilder->CreateRetVoid();
215    return kernelFunc;
216}
217
218Function * generateCPUKernel(Module * m, IDISA::IDISA_Builder * iBuilder, GrepType grepType){
219    Type * const size_ty = iBuilder->getSizeTy();
220    Type * const int8PtrTy = iBuilder->getInt8PtrTy();
221    Type * const rsltType = PointerType::get(ArrayType::get(iBuilder->getBitBlockType(), 1), 0);
222    Function * const mainCPUFn = cast<Function>(m->getOrInsertFunction("CPU_Main", iBuilder->getVoidTy(), rsltType, rsltType, int8PtrTy, size_ty, size_ty, nullptr));
223    mainCPUFn->setCallingConv(CallingConv::C);
224    iBuilder->SetInsertPoint(BasicBlock::Create(m->getContext(), "entry", mainCPUFn, 0));
225    Function::arg_iterator args = mainCPUFn->arg_begin();
226   
227    Value * const rsltStream = &*(args++);
228    rsltStream->setName("rslt");
229    Value * const lbStream = &*(args++);
230    lbStream->setName("lb");
231    Value * const inputStream = &*(args++);
232    inputStream->setName("input");
233    Value * const fileSize = &*(args++);
234    fileSize->setName("fileSize");
235    Value * const fileIdx = &*(args++);
236    fileIdx->setName("fileIdx");
237
238    const unsigned segmentSize = codegen::SegmentSize;
239   
240    ExternalFileBuffer InputStream(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(1, 8));
241    InputStream.setStreamSetBuffer(inputStream);
242
243    ExternalFileBuffer MatchResults(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(1, 1));
244    MatchResults.setStreamSetBuffer(rsltStream);
245
246    kernel::MMapSourceKernel mmapK1(iBuilder, segmentSize); 
247    mmapK1.setName("mmap1");
248    mmapK1.generateKernel({}, {&MatchResults});
249    mmapK1.setInitialArguments({fileSize});
250
251    ExternalFileBuffer LineBreak(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(1, 1));
252    LineBreak.setStreamSetBuffer(lbStream);
253   
254    kernel::MMapSourceKernel mmapK2(iBuilder, segmentSize); 
255    mmapK2.setName("mmap2");
256    mmapK2.generateKernel({}, {&LineBreak});
257    mmapK2.setInitialArguments({fileSize});
258
259    kernel::ScanMatchKernel scanMatchK(iBuilder, grepType, 8);
260    scanMatchK.generateKernel({&InputStream, &MatchResults, &LineBreak}, {});
261    scanMatchK.setInitialArguments({fileIdx});
262   
263    generatePipeline(iBuilder, {&mmapK1, &mmapK2, &scanMatchK});
264    iBuilder->CreateRetVoid();
265
266    return mainCPUFn;
267}
268#endif
269
270static int * total_count;
271static std::stringstream * resultStrs = nullptr;
272static std::vector<std::string> inputFiles;
273
274void initFileResult(std::vector<std::string> filenames){
275    const int n = filenames.size();
276    if (n > 1) {
277        ShowFileNames = true;
278    }
279    inputFiles = filenames;
280    resultStrs = new std::stringstream[n];
281    total_count = new int[n];
282    for (unsigned i = 0; i < inputFiles.size(); ++i){
283        total_count[i] = 0;
284    }
285
286}
287
288template<typename CodeUnit>
289void wrapped_report_match(const size_t lineNum, size_t line_start, size_t line_end, const CodeUnit * const buffer, const size_t filesize, const size_t fileIdx) {
290    assert (buffer);
291    assert (line_start <= line_end);
292    assert (line_end <= filesize);
293
294    #ifdef CUDA_ENABLED
295    if (codegen::NVPTX){
296        while(line_start>startPoints[blockNo]) blockNo++;
297        line_start -= accumBytes[blockNo-1];
298        line_end -= accumBytes[blockNo-1];
299    }
300    #endif
301
302    if (ShowFileNames) {
303        resultStrs[fileIdx] << inputFiles[fileIdx] << ':';
304    }
305    if (ShowLineNumbers) {
306        resultStrs[fileIdx] << lineNum << ":";
307    }
308
309    // If the line "starts" on the LF of a CRLF, it is actually the end of the last line.
310    if ((buffer[line_start] == 0xA) && (line_start != line_end)) {
311        ++line_start;
312    }
313
314    if (LLVM_UNLIKELY(line_end == filesize)) {
315        // The match position is at end-of-file.   We have a final unterminated line.
316        resultStrs[fileIdx].write((char *)&buffer[line_start], (line_end - line_start) * sizeof(CodeUnit));
317        if (NormalizeLineBreaks) {
318            resultStrs[fileIdx] << '\n';  // terminate it
319        }
320    } else {
321        const auto end_byte = buffer[line_end];
322        if (NormalizeLineBreaks) {
323            if (LLVM_UNLIKELY(end_byte == 0x85)) {
324                // Line terminated with NEL, on the second byte.  Back up 1.
325                line_end -= 1;
326            } else if (LLVM_UNLIKELY(end_byte > 0xD)) {
327                // Line terminated with PS or LS, on the third byte.  Back up 2.
328                line_end -= 2;
329            }
330            resultStrs[fileIdx].write((char *)&buffer[line_start], (line_end - line_start) * sizeof(CodeUnit));
331            resultStrs[fileIdx] << '\n';
332        } else {
333            if (end_byte == 0x0D) {
334                // Check for line_end on first byte of CRLF; we don't want to access past the end of buffer.
335                if ((line_end + 1) < filesize) {
336                    if (buffer[line_end + 1] == 0x0A) {
337                        // Found CRLF; preserve both bytes.
338                        ++line_end;
339                    }
340                }
341            }
342            resultStrs[fileIdx].write((char *)&buffer[line_start], (line_end - line_start + 1) * sizeof(CodeUnit));
343        }
344    }
345}
346
347void PrintResult(bool CountOnly, std::vector<size_t> & total_CountOnly){
348    if (CountOnly) {
349        if (!ShowFileNames) {
350            for (unsigned i = 0; i < inputFiles.size(); ++i){
351                std::cout << total_CountOnly[i] << std::endl;
352            }
353        } else {
354            for (unsigned i = 0; i < inputFiles.size(); ++i){
355                std::cout << inputFiles[i] << ':' << total_CountOnly[i] << std::endl;
356            };
357        }
358    } else {
359        for (unsigned i = 0; i < inputFiles.size(); ++i){
360            std::cout << resultStrs[i].str();
361        }
362    }
363}
364
365void insert_codepoints(const size_t lineNum, const size_t line_start, const size_t line_end, const char * const buffer) {
366    assert (buffer);
367    assert (line_start <= line_end);
368    re::codepoint_t c = 0;
369    size_t line_pos = line_start;
370    while (isxdigit(buffer[line_pos])) {
371        assert (line_pos < line_end);
372        if (isdigit(buffer[line_pos])) {
373            c = (c << 4) | (buffer[line_pos] - '0');
374        }
375        else {
376            c = (c << 4) | (tolower(buffer[line_pos]) - 'a' + 10);
377        }
378        line_pos++;
379    }
380    assert(((line_pos - line_start) >= 4) && ((line_pos - line_start) <= 6)); // UCD format 4 to 6 hex digits.
381    parsedCodePointSet->insert(c);
382}
383
384void insert_property_values(size_t lineNum, size_t line_start, size_t line_end, const char * buffer) {
385    assert (line_start <= line_end);
386    parsedPropertyValues.emplace_back(buffer + line_start, buffer + line_end);
387}
388
389void GrepEngine::grepCodeGen(std::string moduleName, re::RE * re_ast, bool CountOnly, bool UTF_16, GrepType grepType, const bool usingStdIn) {
390    isUTF_16 = UTF_16;
391    int addrSpace = 0;
392    bool CPU_Only = true;
393    Module * M = nullptr;
394    IDISA::IDISA_Builder * iBuilder = nullptr;
395
396    #ifdef CUDA_ENABLED
397    setNVPTXOption();
398    if (codegen::NVPTX) {
399        Module * gpuM = new Module(moduleName+":gpu", getGlobalContext());
400        IDISA::IDISA_Builder * GPUBuilder = IDISA::GetIDISA_GPU_Builder(gpuM);
401        M = gpuM;
402        iBuilder = GPUBuilder;
403        M->setDataLayout("e-p:64:64:64-i1:8:8-i8:8:8-i16:16:16-i32:32:32-i64:64:64-f32:32:32-f64:64:64-v16:16:16-v32:32:32-v64:64:64-v128:128:128-n16:32:64");
404        M->setTargetTriple("nvptx64-nvidia-cuda");
405        addrSpace = 1;
406        CPU_Only = false;
407        codegen::BlockSize = 64;
408    }
409    #endif
410
411    Module * cpuM = new Module(moduleName + ":cpu", getGlobalContext());
412    IDISA::IDISA_Builder * CPUBuilder = IDISA::GetIDISA_Builder(cpuM);
413    if (CPU_Only) {
414        M = cpuM;
415        iBuilder = CPUBuilder;
416    }
417    ParabixDriver pxDriver(iBuilder);
418
419    // segment size made availabe for each call to the mmap source kernel
420    const unsigned segmentSize = codegen::SegmentSize;
421    const unsigned bufferSegments = codegen::BufferSegments * codegen::ThreadNum;
422    const unsigned encodingBits = UTF_16 ? 16 : 8;
423
424    Type * const size_ty = iBuilder->getSizeTy();
425    Type * const inputType = PointerType::get(ArrayType::get(ArrayType::get(iBuilder->getBitBlockType(), encodingBits), 1), addrSpace);
426    Type * const resultTy = CountOnly ? size_ty : iBuilder->getVoidTy();
427
428    Function * mainFn = nullptr;
429    Value * inputStream = nullptr;
430    Value * fileSize = nullptr;
431    Value * fileIdx = nullptr;
432
433    #ifdef CUDA_ENABLED
434    Value * outputStream = nullptr;
435    Type * const outputType = PointerType::get(ArrayType::get(iBuilder->getBitBlockType(), 1), addrSpace);
436    if (codegen::NVPTX){
437        if (CountOnly){
438            mainFn = cast<Function>(M->getOrInsertFunction("Main", resultTy, inputType, size_ty, nullptr));
439            mainFn->setCallingConv(CallingConv::C);
440            iBuilder->SetInsertPoint(BasicBlock::Create(M->getContext(), "entry", mainFn, 0));
441            Function::arg_iterator args = mainFn->arg_begin();
442
443            inputStream = &*(args++);
444            inputStream->setName("input");
445            fileSize = &*(args++);
446            fileSize->setName("fileSize");
447        } else {
448            mainFn = cast<Function>(M->getOrInsertFunction("Main", resultTy, inputType, size_ty, outputType, nullptr));
449            mainFn->setCallingConv(CallingConv::C);
450            iBuilder->SetInsertPoint(BasicBlock::Create(M->getContext(), "entry", mainFn, 0));
451            Function::arg_iterator args = mainFn->arg_begin();
452
453            inputStream = &*(args++);
454            inputStream->setName("input");
455            fileSize = &*(args++);
456            fileSize->setName("fileSize");
457            outputStream = &*(args++);
458            outputStream->setName("output");
459        }
460    }
461    #endif
462
463    if (CPU_Only) {
464        mainFn = cast<Function>(M->getOrInsertFunction("Main", resultTy, inputType, size_ty, size_ty, nullptr));
465        mainFn->setCallingConv(CallingConv::C);
466        iBuilder->SetInsertPoint(BasicBlock::Create(M->getContext(), "entry", mainFn, 0));
467        Function::arg_iterator args = mainFn->arg_begin();
468
469        inputStream = &*(args++);
470        inputStream->setName("input");
471        fileSize = &*(args++);
472        fileSize->setName("fileSize");
473        fileIdx = &*(args++);
474        fileIdx->setName("fileIdx");
475
476    }
477
478    StreamSetBuffer * byteStream = nullptr;
479    kernel::KernelBuilder * sourceK = nullptr;
480    if (usingStdIn) {
481        // TODO: use fstat(STDIN_FILENO) to see if we can mmap the stdin safely and avoid the calls to read
482        byteStream = new ExtensibleBuffer(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(1, 8), segmentSize);
483        sourceK = new kernel::StdInKernel(iBuilder, segmentSize);
484    } else {
485        byteStream = new SourceFileBuffer(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(1, 8));
486        sourceK = new kernel::FileSourceKernel(iBuilder, inputStream->getType(), segmentSize);
487        sourceK->setInitialArguments({inputStream, fileSize});
488    }
489    byteStream->allocateBuffer();
490    pxDriver.addKernelCall(*sourceK, {}, {byteStream});
491
492    CircularBuffer BasisBits(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(8), segmentSize * bufferSegments);
493    BasisBits.allocateBuffer();
494
495    kernel::S2PKernel s2pk(iBuilder);
496    pxDriver.addKernelCall(s2pk, {byteStream}, {&BasisBits});
497
498    kernel::LineBreakKernelBuilder linebreakK(iBuilder, "lb", encodingBits);
499    CircularBuffer LineBreakStream(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(1, 1), segmentSize * bufferSegments);
500    LineBreakStream.allocateBuffer();
501
502    pxDriver.addKernelCall(linebreakK, {&BasisBits}, {&LineBreakStream});
503
504    pablo::PabloKernel icgrepK(iBuilder, "icgrep", {Binding{iBuilder->getStreamSetTy(8), "basis"}, Binding{iBuilder->getStreamSetTy(1, 1), "linebreak"}});
505    re::re2pablo_compiler(&icgrepK, re::regular_expression_passes(re_ast), CountOnly);
506    pablo_function_passes(&icgrepK);
507
508    if (CountOnly) {
509
510        pxDriver.addKernelCall(icgrepK, {&BasisBits, &LineBreakStream}, {});
511
512        pxDriver.generatePipelineIR();
513
514        iBuilder->CreateRet(icgrepK.createGetAccumulatorCall(icgrepK.getInstance(), "matchedLineCount"));
515
516        pxDriver.JITcompileMain();
517        pxDriver.linkAndFinalize();
518
519    } else {
520
521        #ifdef CUDA_ENABLED
522        if (codegen::NVPTX){
523            ExternalFileBuffer MatchResults(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(1, 1), addrSpace);
524            MatchResults.setStreamSetBuffer(outputStream);
525
526            pxDriver.addKernelCall(icgrepK, {&BasisBits, &LineBreakStream}, {&MatchResults});
527
528            pxDriver.generatePipelineIR();
529
530            iBuilder->CreateRetVoid();
531
532            pxDriver.JITcompileMain();
533            pxDriver.linkAndFinalize();
534        }
535        #endif
536
537        if (CPU_Only) {
538
539            CircularBuffer MatchResults(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(1, 1), segmentSize * bufferSegments);
540            MatchResults.allocateBuffer();
541
542            pxDriver.addKernelCall(icgrepK, {&BasisBits, &LineBreakStream}, {&MatchResults});
543
544            kernel::ScanMatchKernel scanMatchK(iBuilder, grepType, encodingBits);
545            scanMatchK.setInitialArguments({fileIdx});
546
547            pxDriver.addKernelCall(scanMatchK, {&MatchResults, &LineBreakStream, byteStream}, {});
548
549            switch (grepType) {
550                case GrepType::Normal:
551                    if (UTF_16) {
552                        pxDriver.addExternalLink(scanMatchK, "matcher", &wrapped_report_match<uint16_t>);
553                    } else {
554                        pxDriver.addExternalLink(scanMatchK, "matcher", &wrapped_report_match<uint8_t>);
555                    }
556                    break;
557                case GrepType::NameExpression:
558                    pxDriver.addExternalLink(scanMatchK, "matcher", &insert_codepoints);
559                    break;
560                case GrepType::PropertyValue:
561                    pxDriver.addExternalLink(scanMatchK, "matcher", &insert_property_values);
562                    break;
563            }
564
565            pxDriver.generatePipelineIR();
566
567            iBuilder->CreateRetVoid();
568
569            pxDriver.JITcompileMain();
570            pxDriver.linkAndFinalize();
571        }
572    }
573
574    #ifdef CUDA_ENABLED
575    Function * mainCPUFn = nullptr;
576    if(codegen::NVPTX){
577        Function * kernelFunction = generateGPUKernel(M, iBuilder, CountOnly);
578        MDNode * Node = MDNode::get(M->getContext(),
579                                    {llvm::ValueAsMetadata::get(kernelFunction),
580                                     MDString::get(M->getContext(), "kernel"),
581                                     ConstantAsMetadata::get(ConstantInt::get(iBuilder->getInt32Ty(), 1))});
582        NamedMDNode *NMD = M->getOrInsertNamedMetadata("nvvm.annotations");
583        NMD->addOperand(Node);
584
585        Compile2PTX(M, IRFilename, PTXFilename);
586        mainCPUFn = generateCPUKernel(cpuM, CPUBuilder, mGrepType);
587        if (CountOnly) return;
588    }
589    #endif
590
591    delete iBuilder;
592    delete sourceK;
593    delete byteStream;
594
595    if (CountOnly) {
596        mGrepFunction_CountOnly = reinterpret_cast<GrepFunctionType_CountOnly>(pxDriver.getPointerToMain());
597    } else {
598        #ifdef CUDA_ENABLED
599        if(codegen::NVPTX){
600            mGrepFunction_CPU = reinterpret_cast<GrepFunctionType_CPU>(pxDriver.getPointerToMain());
601        }
602        #endif
603        if (CPU_Only) {
604            mGrepFunction = reinterpret_cast<GrepFunctionType>(pxDriver.getPointerToMain());
605        }
606    }
607}
608
609
610void GrepEngine::multiGrepCodeGen(std::string moduleName, std::vector<re::RE *> REs, bool CountOnly, bool UTF_16, GrepType grepType, const bool usingStdIn) {
611
612    isUTF_16 = UTF_16;
613    Module * M = new Module(moduleName + ":icgrep", getGlobalContext());;
614    IDISA::IDISA_Builder * iBuilder = IDISA::GetIDISA_Builder(M);;
615
616    const unsigned segmentSize = codegen::SegmentSize;
617    const unsigned bufferSegments = codegen::BufferSegments * codegen::ThreadNum;
618    const unsigned encodingBits = UTF_16 ? 16 : 8;
619
620    Type * const sizeTy = iBuilder->getSizeTy();
621    Type * const inputType = PointerType::get(ArrayType::get(ArrayType::get(iBuilder->getBitBlockType(), encodingBits), 1), 0);
622    Type * const resultTy = CountOnly ? sizeTy : iBuilder->getVoidTy();
623
624    Function * mainFn = cast<Function>(M->getOrInsertFunction("Main", resultTy, inputType, sizeTy, sizeTy, nullptr));
625    mainFn->setCallingConv(CallingConv::C);
626    iBuilder->SetInsertPoint(BasicBlock::Create(M->getContext(), "entry", mainFn, 0));
627    Function::arg_iterator args = mainFn->arg_begin();
628
629    Value * inputStream = &*(args++);
630    inputStream->setName("input");
631    Value * fileSize = &*(args++);
632    fileSize->setName("fileSize");
633    Value * fileIdx = &*(args++);
634    fileIdx->setName("fileIdx");
635
636    StreamSetBuffer * byteStream = nullptr;
637    kernel::KernelBuilder * sourceK = nullptr;
638    if (usingStdIn) {
639        byteStream = new ExtensibleBuffer(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(1, 8), segmentSize);
640        cast<ExtensibleBuffer>(byteStream)->allocateBuffer();
641        sourceK = new kernel::StdInKernel(iBuilder, segmentSize);
642    } else {
643        byteStream = new ExternalFileBuffer(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(1, 8));
644        cast<ExternalFileBuffer>(byteStream)->setStreamSetBuffer(inputStream);
645        sourceK = new kernel::MMapSourceKernel(iBuilder, segmentSize);
646        sourceK->setInitialArguments({fileSize});
647    }
648    sourceK->generateKernel({}, {byteStream});
649
650    CircularBuffer BasisBits(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(8), segmentSize * bufferSegments);
651    BasisBits.allocateBuffer();
652
653    kernel::S2PKernel  s2pk(iBuilder);
654    s2pk.generateKernel({byteStream}, {&BasisBits});
655
656    std::vector<pablo::PabloKernel *> icgrepKs;
657    std::vector<StreamSetBuffer *> MatchResultsBufs;
658
659    for(unsigned i=0; i<REs.size(); i++){
660        pablo::PabloKernel * icgrepK = new pablo::PabloKernel(iBuilder, "icgrep"+std::to_string(i), {Binding{iBuilder->getStreamSetTy(8), "basis"}, Binding{iBuilder->getStreamSetTy(1, 1), "linebreak"}});
661        re::re2pablo_compiler(icgrepK, re::regular_expression_passes(REs[i]), false);
662        pablo_function_passes(icgrepK);
663        icgrepKs.push_back(icgrepK);
664        CircularBuffer * MatchResults = new CircularBuffer(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(2, 1), segmentSize * bufferSegments);
665        MatchResults->allocateBuffer();
666        MatchResultsBufs.push_back(MatchResults);
667    }
668
669    std::vector<kernel::KernelBuilder *> KernelList;
670    KernelList.push_back(sourceK);
671    KernelList.push_back(&s2pk);
672
673    CircularBuffer mergedResults(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(1, 1), segmentSize * bufferSegments);
674    mergedResults.allocateBuffer();
675
676    kernel::StreamsMerge streamsMergeK(iBuilder, 1, REs.size());
677    streamsMergeK.generateKernel(MatchResultsBufs, {&mergedResults});
678
679    kernel::LineBreakKernelBuilder linebreakK(iBuilder, "lb", encodingBits);
680    CircularBuffer LineBreakStream(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(1, 1), segmentSize * bufferSegments);
681    LineBreakStream.allocateBuffer();
682    linebreakK.generateKernel({&BasisBits}, {&LineBreakStream});
683
684    KernelList.push_back(&linebreakK);
685    for(unsigned i=0; i<REs.size(); i++){
686        icgrepKs[i]->generateKernel({&BasisBits, &LineBreakStream}, {MatchResultsBufs[i]});
687        KernelList.push_back(icgrepKs[i]);
688    }
689    KernelList.push_back(&streamsMergeK);
690
691    if (CountOnly) {
692        kernel::MatchCount matchCountK(iBuilder);
693        matchCountK.generateKernel({&mergedResults}, {});
694
695        KernelList.push_back(&matchCountK);
696
697        generatePipeline(iBuilder, KernelList);
698        iBuilder->CreateRet(matchCountK.getScalarField(matchCountK.getInstance(), "matchedLineCount"));
699
700    } else {
701        kernel::ScanMatchKernel scanMatchK(iBuilder, grepType, encodingBits);
702        scanMatchK.generateKernel({byteStream, &mergedResults, &LineBreakStream}, {});
703        scanMatchK.setInitialArguments({fileIdx});
704
705        KernelList.push_back(&scanMatchK);
706
707        generatePipeline(iBuilder, KernelList);
708
709        iBuilder->CreateRetVoid();
710    }
711
712    mEngine = JIT_to_ExecutionEngine(M);
713    ApplyObjectCache(mEngine);
714    icgrep_Linking(M, mEngine);
715
716    mEngine->finalizeObject();
717    delete iBuilder;
718    delete sourceK;
719    delete byteStream;
720
721    if (CountOnly) {
722        mGrepFunction_CountOnly = reinterpret_cast<GrepFunctionType_CountOnly>(mEngine->getPointerToFunction(mainFn));
723    } else {
724        mGrepFunction = reinterpret_cast<GrepFunctionType>(mEngine->getPointerToFunction(mainFn));
725    }
726
727}
728
729re::CC * GrepEngine::grepCodepoints() {
730    parsedCodePointSet = re::makeCC();
731    char * mFileBuffer = getUnicodeNameDataPtr();
732    size_t mFileSize = getUnicodeNameDataSize();
733    mGrepFunction(mFileBuffer, mFileSize, 0);
734    return parsedCodePointSet;
735}
736
737const std::vector<std::string> & GrepEngine::grepPropertyValues(const std::string& propertyName) {
738    enum { MaxSupportedVectorWidthInBytes = 32 };
739    AlignedAllocator<char, MaxSupportedVectorWidthInBytes> alloc;
740    parsedPropertyValues.clear();
741    const std::string & str = UCD::getPropertyValueGrepString(propertyName);
742    const auto n = str.length();
743    // NOTE: MaxSupportedVectorWidthInBytes of trailing 0s are needed to prevent the grep function from
744    // erroneously matching garbage data when loading the final partial block.
745    char * aligned = alloc.allocate(n + MaxSupportedVectorWidthInBytes, 0);
746    std::memcpy(aligned, str.data(), n);
747    std::memset(aligned + n, 0, MaxSupportedVectorWidthInBytes);
748    mGrepFunction(aligned, n, 0);
749    alloc.deallocate(aligned, 0);
750    return parsedPropertyValues;
751}
752
753void icgrep_Linking(Module * m, ExecutionEngine * e) {
754    Module::FunctionListType & fns = m->getFunctionList();
755    for (auto it = fns.begin(), it_end = fns.end(); it != it_end; ++it) {
756        std::string fnName = it->getName().str();
757        if (fnName == "s2p_block") continue;
758        if (fnName == "process_block") continue;
759        if (fnName == "process_block_initialize_carries") continue;
760       
761        if (fnName == "wrapped_report_match8") {
762            e->addGlobalMapping(cast<GlobalValue>(it), (void *)&wrapped_report_match<uint8_t>);
763        }
764        if (fnName == "wrapped_report_match16") {
765            e->addGlobalMapping(cast<GlobalValue>(it), (void *)&wrapped_report_match<uint16_t>);
766        }
767        if (fnName == "insert_codepoints") {
768            e->addGlobalMapping(cast<GlobalValue>(it), (void *)&insert_codepoints);
769        }
770        if (fnName == "insert_property_values") {
771            e->addGlobalMapping(cast<GlobalValue>(it), (void *)&insert_property_values);
772        }
773    }
774}
775
776GrepEngine::GrepEngine()
777: mGrepFunction(nullptr)
778, mGrepFunction_CountOnly(nullptr)
779, mGrepFunction_CPU(nullptr)
780, mEngine(nullptr) {
781
782}
783
784GrepEngine::~GrepEngine() {
785    delete mEngine;
786}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.