source: icGREP/icgrep-devel/icgrep/grep_engine.cpp @ 5404

Last change on this file since 5404 was 5404, checked in by cameron, 2 years ago

Grep kernels with signatures and object caching

File size: 28.9 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/grep_kernel.h>
20#include <kernels/linebreak_kernel.h>
21#include <kernels/streams_merge.h>
22#include <kernels/match_count.h>
23#include <kernels/mmap_kernel.h>
24#include <kernels/s2p_kernel.h>
25#include <kernels/scanmatchgen.h>
26#include <kernels/streamset.h>
27#include <kernels/stdin_kernel.h>
28#include <pablo/pablo_kernel.h>
29#include <re/re_cc.h>
30#include <re/re_toolchain.h>
31#include <kernels/toolchain.h>
32#include <iostream>
33#include <sstream>
34#include <cc/multiplex_CCs.h>
35
36#include <llvm/Support/raw_ostream.h>
37#include <sys/stat.h>
38
39
40#ifdef CUDA_ENABLED
41#include <IR_Gen/CudaDriver.h>
42#include "preprocess.cpp"
43#endif
44#include <util/aligned_allocator.h>
45
46using namespace parabix;
47using namespace llvm;
48
49static cl::OptionCategory bGrepOutputOptions("Output Options",
50                                             "These options control the output.");
51static cl::opt<bool> SilenceFileErrors("s", cl::desc("Suppress messages for file errors."), cl::init(false),  cl::cat(bGrepOutputOptions));
52
53static cl::opt<bool> SuppressOutput("q", cl::desc("Suppress normal output; set return code only."), cl::init(false),  cl::cat(bGrepOutputOptions));
54
55static cl::opt<bool> NormalizeLineBreaks("normalize-line-breaks", cl::desc("Normalize line breaks to std::endl."), cl::init(false),  cl::cat(bGrepOutputOptions));
56
57static cl::opt<bool> ShowFileNames("H", cl::desc("Show the file name with each matching line."), cl::cat(bGrepOutputOptions));
58static cl::alias ShowFileNamesLong("with-filename", cl::desc("Alias for -H"), cl::aliasopt(ShowFileNames));
59
60static cl::opt<bool> ShowLineNumbers("n", cl::desc("Show the line number with each matching line."), cl::cat(bGrepOutputOptions));
61static cl::alias ShowLineNumbersLong("line-number", cl::desc("Alias for -n"), cl::aliasopt(ShowLineNumbers));
62
63#ifdef CUDA_ENABLED
64const auto IRFilename = "icgrep.ll";
65const auto PTXFilename = "icgrep.ptx";
66#endif
67
68static re::CC * parsedCodePointSet = nullptr;
69
70static std::vector<std::string> parsedPropertyValues;
71
72#ifdef CUDA_ENABLED
73int blockNo = 0;
74size_t * startPoints = nullptr;
75size_t * accumBytes = nullptr;
76#endif
77
78void GrepEngine::doGrep(const std::string & fileName, const int fileIdx, bool CountOnly, std::vector<size_t> & total_CountOnly) {
79    boost::filesystem::path file(fileName);
80    if (exists(file)) {
81        if (is_directory(file)) {
82            return;
83        }
84    } else {
85        if (!SilenceFileErrors) {
86            std::cerr << "Error: cannot open " << fileName << " for processing. Skipped.\n";
87            return;
88        }
89    }
90
91    const auto fileSize = file_size(file);
92    if (fileSize > 0) {
93        try {
94            boost::iostreams::mapped_file_source source(fileName, fileSize, 0);
95            char * fileBuffer = const_cast<char *>(source.data());
96           
97#ifdef CUDA_ENABLED 
98            if(codegen::NVPTX){
99                codegen::BlockSize = 128;
100                char * LineBreak;
101                if (posix_memalign((void**)&LineBreak, 32, fileSize)) {
102                    std::cerr << "Cannot allocate memory for linebreak.\n";
103                    exit(-1);
104                }
105                std::vector<size_t> LFPositions = preprocess(fileBuffer, fileSize, LineBreak);
106
107                const unsigned numOfGroups = codegen::GroupNum;
108                if (posix_memalign((void**)&startPoints, 8, (numOfGroups+1)*sizeof(size_t)) ||
109                    posix_memalign((void**)&accumBytes, 8, (numOfGroups+1)*sizeof(size_t))) {
110                    std::cerr << "Cannot allocate memory for startPoints or accumBytes.\n";
111                    exit(-1);
112                }
113
114                ulong * rslt = RunPTX(PTXFilename, fileBuffer, fileSize, CountOnly, LFPositions, startPoints, accumBytes);
115                if (CountOnly){
116                    exit(0);
117                }
118                else{
119                    size_t intputSize = startPoints[numOfGroups]-accumBytes[numOfGroups]+accumBytes[numOfGroups-1];
120                    mGrepFunction_CPU((char *)rslt, LineBreak, fileBuffer, intputSize, fileIdx);
121                    return;
122                }
123               
124            } 
125#endif
126            if (CountOnly) {
127                total_CountOnly[fileIdx] = mGrepFunction_CountOnly(fileBuffer, fileSize, fileIdx);
128            } else {
129                mGrepFunction(fileBuffer, fileSize, fileIdx);
130            }
131            source.close();
132        } catch (std::exception & e) {
133            if (!SilenceFileErrors) {
134                std::cerr << "Boost mmap error: " + fileName + ": " + e.what() + " Skipped.\n";
135                return;
136            }
137        }
138    } else {
139#ifdef CUDA_ENABLED
140        if (codegen::NVPTX){
141            std::cout << 0 << std::endl;
142            exit(0);
143        }
144#endif
145        if (CountOnly) {
146            total_CountOnly[fileIdx] = mGrepFunction_CountOnly(nullptr, 0, fileIdx);
147        } else {
148            mGrepFunction(nullptr, 0, fileIdx);
149        }
150    }
151}
152
153void GrepEngine::doGrep(const int fileIdx, bool CountOnly, std::vector<size_t> & total_CountOnly) {
154    if (CountOnly) {
155        total_CountOnly[fileIdx] = mGrepFunction_CountOnly(nullptr, 0, fileIdx);
156    } else {
157        mGrepFunction(nullptr, 0, fileIdx);
158    }
159}
160
161#ifdef CUDA_ENABLED
162Function * generateGPUKernel(Module * m, IDISA::IDISA_Builder * iBuilder, bool CountOnly){
163    Type * const int64ty = iBuilder->getInt64Ty();
164    Type * const size_ty = iBuilder->getSizeTy();
165    Type * const int32ty = iBuilder->getInt32Ty();
166    Type * const sizeTyPtr = PointerType::get(size_ty, 1);
167    Type * const int64tyPtr = PointerType::get(int64ty, 1);
168    Type * const inputType = PointerType::get(iBuilder->getInt8Ty(), 1);
169    Type * const resultTy = iBuilder->getVoidTy();
170    Function * kernelFunc = cast<Function>(m->getOrInsertFunction("GPU_Main", resultTy, inputType, sizeTyPtr, sizeTyPtr, int64tyPtr, nullptr));
171    kernelFunc->setCallingConv(CallingConv::C);
172    Function::arg_iterator args = kernelFunc->arg_begin();
173
174    Value * const inputPtr = &*(args++);
175    inputPtr->setName("inputPtr");
176    Value * const startPointsPtr = &*(args++);
177    startPointsPtr->setName("startPointsPtr");
178    Value * const bufferSizesPtr = &*(args++);
179    bufferSizesPtr->setName("bufferSizesPtr");
180    Value * const outputPtr = &*(args++);
181    outputPtr->setName("resultPtr");
182
183    BasicBlock * entryBlock = BasicBlock::Create(m->getContext(), "entry", kernelFunc, 0);
184    iBuilder->SetInsertPoint(entryBlock);
185
186    Function * tidFunc = m->getFunction("llvm.nvvm.read.ptx.sreg.tid.x");
187    Value * tid = iBuilder->CreateCall(tidFunc);
188    Function * bidFunc = cast<Function>(m->getOrInsertFunction("llvm.nvvm.read.ptx.sreg.ctaid.x", int32ty, nullptr));
189    Value * bid = iBuilder->CreateCall(bidFunc);
190
191    Value * startPoint = iBuilder->CreateLoad(iBuilder->CreateGEP(startPointsPtr, bid));
192
193    Function * mainFunc = m->getFunction("Main");
194    Value * startBlock = iBuilder->CreateUDiv(startPoint, ConstantInt::get(int64ty, iBuilder->getBitBlockWidth()));
195    Type * const inputStreamType = PointerType::get(ArrayType::get(ArrayType::get(iBuilder->getBitBlockType(), 8), 1), 1);   
196    Value * inputStreamPtr = iBuilder->CreateGEP(iBuilder->CreateBitCast(inputPtr, inputStreamType), startBlock);
197    Value * inputStream = iBuilder->CreateGEP(inputStreamPtr, tid);
198    Value * bufferSize = iBuilder->CreateLoad(iBuilder->CreateGEP(bufferSizesPtr, bid));
199
200    if (CountOnly) {
201        Value * strideBlocks = ConstantInt::get(int32ty, iBuilder->getStride() / iBuilder->getBitBlockWidth());
202        Value * outputThreadPtr = iBuilder->CreateGEP(outputPtr, iBuilder->CreateAdd(iBuilder->CreateMul(bid, strideBlocks), tid));
203        Value * result = iBuilder->CreateCall(mainFunc, {inputStream, bufferSize});
204        iBuilder->CreateStore(result, outputThreadPtr);
205    } else {
206        Type * const outputStremType = PointerType::get(ArrayType::get(iBuilder->getBitBlockType(), 1), 1);
207        Value * outputStreamPtr = iBuilder->CreateGEP(iBuilder->CreateBitCast(outputPtr, outputStremType), startBlock);
208        Value * outputStream = iBuilder->CreateGEP(outputStreamPtr, tid);
209        iBuilder->CreateCall(mainFunc, {inputStream, bufferSize, outputStream});
210    }   
211
212    iBuilder->CreateRetVoid();
213    return kernelFunc;
214}
215
216Function * generateCPUKernel(Module * m, IDISA::IDISA_Builder * iBuilder, GrepType grepType){
217    Type * const size_ty = iBuilder->getSizeTy();
218    Type * const int8PtrTy = iBuilder->getInt8PtrTy();
219    Type * const rsltType = PointerType::get(ArrayType::get(iBuilder->getBitBlockType(), 1), 0);
220    Function * const mainCPUFn = cast<Function>(m->getOrInsertFunction("CPU_Main", iBuilder->getVoidTy(), rsltType, rsltType, int8PtrTy, size_ty, size_ty, nullptr));
221    mainCPUFn->setCallingConv(CallingConv::C);
222    iBuilder->SetInsertPoint(BasicBlock::Create(m->getContext(), "entry", mainCPUFn, 0));
223    Function::arg_iterator args = mainCPUFn->arg_begin();
224   
225    Value * const rsltStream = &*(args++);
226    rsltStream->setName("rslt");
227    Value * const lbStream = &*(args++);
228    lbStream->setName("lb");
229    Value * const inputStream = &*(args++);
230    inputStream->setName("input");
231    Value * const fileSize = &*(args++);
232    fileSize->setName("fileSize");
233    Value * const fileIdx = &*(args++);
234    fileIdx->setName("fileIdx");
235
236    const unsigned segmentSize = codegen::SegmentSize;
237   
238    ExternalFileBuffer InputStream(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(1, 8));
239    InputStream.setStreamSetBuffer(inputStream);
240
241    ExternalFileBuffer MatchResults(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(1, 1));
242    MatchResults.setStreamSetBuffer(rsltStream);
243
244    kernel::MMapSourceKernel mmapK1(iBuilder, segmentSize); 
245    mmapK1.setName("mmap1");
246    mmapK1.generateKernel({}, {&MatchResults});
247    mmapK1.setInitialArguments({fileSize});
248
249    ExternalFileBuffer LineBreak(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(1, 1));
250    LineBreak.setStreamSetBuffer(lbStream);
251   
252    kernel::MMapSourceKernel mmapK2(iBuilder, segmentSize); 
253    mmapK2.setName("mmap2");
254    mmapK2.generateKernel({}, {&LineBreak});
255    mmapK2.setInitialArguments({fileSize});
256
257    kernel::ScanMatchKernel scanMatchK(iBuilder, grepType, 8);
258    scanMatchK.generateKernel({&InputStream, &MatchResults, &LineBreak}, {});
259    scanMatchK.setInitialArguments({fileIdx});
260   
261    generatePipeline(iBuilder, {&mmapK1, &mmapK2, &scanMatchK});
262    iBuilder->CreateRetVoid();
263
264    return mainCPUFn;
265}
266#endif
267
268static int * total_count;
269static std::stringstream * resultStrs = nullptr;
270static std::vector<std::string> inputFiles;
271
272void initFileResult(std::vector<std::string> filenames){
273    const int n = filenames.size();
274    if (n > 1) {
275        ShowFileNames = true;
276    }
277    inputFiles = filenames;
278    resultStrs = new std::stringstream[n];
279    total_count = new int[n];
280    for (unsigned i = 0; i < inputFiles.size(); ++i){
281        total_count[i] = 0;
282    }
283
284}
285
286template<typename CodeUnit>
287void 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) {
288    assert (buffer);
289    assert (line_start <= line_end);
290    assert (line_end <= filesize);
291
292    #ifdef CUDA_ENABLED
293    if (codegen::NVPTX){
294        while(line_start>startPoints[blockNo]) blockNo++;
295        line_start -= accumBytes[blockNo-1];
296        line_end -= accumBytes[blockNo-1];
297    }
298    #endif
299
300    if (ShowFileNames) {
301        resultStrs[fileIdx] << inputFiles[fileIdx] << ':';
302    }
303    if (ShowLineNumbers) {
304        resultStrs[fileIdx] << lineNum << ":";
305    }
306
307    // If the line "starts" on the LF of a CRLF, it is actually the end of the last line.
308    if ((buffer[line_start] == 0xA) && (line_start != line_end)) {
309        ++line_start;
310    }
311
312    if (LLVM_UNLIKELY(line_end == filesize)) {
313        // The match position is at end-of-file.   We have a final unterminated line.
314        resultStrs[fileIdx].write((char *)&buffer[line_start], (line_end - line_start) * sizeof(CodeUnit));
315        if (NormalizeLineBreaks) {
316            resultStrs[fileIdx] << '\n';  // terminate it
317        }
318    } else {
319        const auto end_byte = buffer[line_end];
320        if (NormalizeLineBreaks) {
321            if (LLVM_UNLIKELY(end_byte == 0x85)) {
322                // Line terminated with NEL, on the second byte.  Back up 1.
323                line_end -= 1;
324            } else if (LLVM_UNLIKELY(end_byte > 0xD)) {
325                // Line terminated with PS or LS, on the third byte.  Back up 2.
326                line_end -= 2;
327            }
328            resultStrs[fileIdx].write((char *)&buffer[line_start], (line_end - line_start) * sizeof(CodeUnit));
329            resultStrs[fileIdx] << '\n';
330        } else {
331            if (end_byte == 0x0D) {
332                // Check for line_end on first byte of CRLF; we don't want to access past the end of buffer.
333                if ((line_end + 1) < filesize) {
334                    if (buffer[line_end + 1] == 0x0A) {
335                        // Found CRLF; preserve both bytes.
336                        ++line_end;
337                    }
338                }
339            }
340            resultStrs[fileIdx].write((char *)&buffer[line_start], (line_end - line_start + 1) * sizeof(CodeUnit));
341        }
342    }
343}
344
345void PrintResult(bool CountOnly, std::vector<size_t> & total_CountOnly){
346    if (CountOnly) {
347        if (!ShowFileNames) {
348            for (unsigned i = 0; i < inputFiles.size(); ++i){
349                std::cout << total_CountOnly[i] << std::endl;
350            }
351        } else {
352            for (unsigned i = 0; i < inputFiles.size(); ++i){
353                std::cout << inputFiles[i] << ':' << total_CountOnly[i] << std::endl;
354            };
355        }
356    } else {
357        for (unsigned i = 0; i < inputFiles.size(); ++i){
358            std::cout << resultStrs[i].str();
359        }
360    }
361}
362
363void insert_codepoints(const size_t lineNum, const size_t line_start, const size_t line_end, const char * const buffer) {
364    assert (buffer);
365    assert (line_start <= line_end);
366    re::codepoint_t c = 0;
367    size_t line_pos = line_start;
368    while (isxdigit(buffer[line_pos])) {
369        assert (line_pos < line_end);
370        if (isdigit(buffer[line_pos])) {
371            c = (c << 4) | (buffer[line_pos] - '0');
372        }
373        else {
374            c = (c << 4) | (tolower(buffer[line_pos]) - 'a' + 10);
375        }
376        line_pos++;
377    }
378    assert(((line_pos - line_start) >= 4) && ((line_pos - line_start) <= 6)); // UCD format 4 to 6 hex digits.
379    parsedCodePointSet->insert(c);
380}
381
382void insert_property_values(size_t lineNum, size_t line_start, size_t line_end, const char * buffer) {
383    assert (line_start <= line_end);
384    parsedPropertyValues.emplace_back(buffer + line_start, buffer + line_end);
385}
386
387inline void linkGrepFunction(ParabixDriver & pxDriver, const GrepType grepType, const bool UTF_16, kernel::KernelBuilder & kernel) {
388    switch (grepType) {
389        case GrepType::Normal:
390            if (UTF_16) {
391                pxDriver.addExternalLink(kernel, "matcher", &wrapped_report_match<uint16_t>);
392            } else {
393                pxDriver.addExternalLink(kernel, "matcher", &wrapped_report_match<uint8_t>);
394            }
395            break;
396        case GrepType::NameExpression:
397            pxDriver.addExternalLink(kernel, "matcher", &insert_codepoints);
398            break;
399        case GrepType::PropertyValue:
400            pxDriver.addExternalLink(kernel, "matcher", &insert_property_values);
401            break;
402    }
403}
404
405void GrepEngine::grepCodeGen(std::string moduleName, re::RE * re_ast, const bool CountOnly, const bool UTF_16, const GrepType grepType, const bool usingStdIn) {
406    int addrSpace = 0;
407    bool CPU_Only = true;
408    Module * M = nullptr;
409    IDISA::IDISA_Builder * iBuilder = nullptr;
410
411    #ifdef CUDA_ENABLED
412    setNVPTXOption();
413    if (codegen::NVPTX) {
414        Module * gpuM = new Module(moduleName+":gpu", getGlobalContext());
415        IDISA::IDISA_Builder * GPUBuilder = IDISA::GetIDISA_GPU_Builder(gpuM);
416        M = gpuM;
417        iBuilder = GPUBuilder;
418        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");
419        M->setTargetTriple("nvptx64-nvidia-cuda");
420        addrSpace = 1;
421        CPU_Only = false;
422        codegen::BlockSize = 64;
423    }
424    #endif
425
426    Module * cpuM = new Module(moduleName + ":cpu", getGlobalContext());
427    IDISA::IDISA_Builder * CPUBuilder = IDISA::GetIDISA_Builder(cpuM);
428    if (CPU_Only) {
429        M = cpuM;
430        iBuilder = CPUBuilder;
431    }
432    ParabixDriver pxDriver(iBuilder);
433
434    // segment size made availabe for each call to the mmap source kernel
435    const unsigned segmentSize = codegen::SegmentSize;
436    const unsigned bufferSegments = codegen::BufferSegments * codegen::ThreadNum;
437    const unsigned encodingBits = UTF_16 ? 16 : 8;
438
439    Type * const size_ty = iBuilder->getSizeTy();
440    Type * const inputType = PointerType::get(ArrayType::get(ArrayType::get(iBuilder->getBitBlockType(), encodingBits), 1), addrSpace);
441    Type * const resultTy = CountOnly ? size_ty : iBuilder->getVoidTy();
442
443    Function * mainFn = nullptr;
444    Value * inputStream = nullptr;
445    Value * fileSize = nullptr;
446    Value * fileIdx = nullptr;
447
448    #ifdef CUDA_ENABLED
449    Value * outputStream = nullptr;
450    Type * const outputType = PointerType::get(ArrayType::get(iBuilder->getBitBlockType(), 1), addrSpace);
451    if (codegen::NVPTX){
452        if (CountOnly){
453            mainFn = cast<Function>(M->getOrInsertFunction("Main", resultTy, inputType, size_ty, nullptr));
454            mainFn->setCallingConv(CallingConv::C);
455            iBuilder->SetInsertPoint(BasicBlock::Create(M->getContext(), "entry", mainFn, 0));
456            Function::arg_iterator args = mainFn->arg_begin();
457
458            inputStream = &*(args++);
459            inputStream->setName("input");
460            fileSize = &*(args++);
461            fileSize->setName("fileSize");
462        } else {
463            mainFn = cast<Function>(M->getOrInsertFunction("Main", resultTy, inputType, size_ty, outputType, nullptr));
464            mainFn->setCallingConv(CallingConv::C);
465            iBuilder->SetInsertPoint(BasicBlock::Create(M->getContext(), "entry", mainFn, 0));
466            Function::arg_iterator args = mainFn->arg_begin();
467
468            inputStream = &*(args++);
469            inputStream->setName("input");
470            fileSize = &*(args++);
471            fileSize->setName("fileSize");
472            outputStream = &*(args++);
473            outputStream->setName("output");
474        }
475    }
476    #endif
477
478    if (CPU_Only) {
479        mainFn = cast<Function>(M->getOrInsertFunction("Main", resultTy, inputType, size_ty, size_ty, nullptr));
480        mainFn->setCallingConv(CallingConv::C);
481        iBuilder->SetInsertPoint(BasicBlock::Create(M->getContext(), "entry", mainFn, 0));
482        Function::arg_iterator args = mainFn->arg_begin();
483
484        inputStream = &*(args++);
485        inputStream->setName("input");
486        fileSize = &*(args++);
487        fileSize->setName("fileSize");
488        fileIdx = &*(args++);
489        fileIdx->setName("fileIdx");
490
491    }
492
493    StreamSetBuffer * byteStream = nullptr;
494    kernel::KernelBuilder * sourceK = nullptr;
495    if (usingStdIn) {
496        // TODO: use fstat(STDIN_FILENO) to see if we can mmap the stdin safely and avoid the calls to read
497        byteStream = new ExtensibleBuffer(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(1, 8), segmentSize);
498        sourceK = new kernel::StdInKernel(iBuilder, segmentSize);
499    } else {
500        byteStream = new SourceFileBuffer(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(1, 8));
501        sourceK = new kernel::FileSourceKernel(iBuilder, inputStream->getType(), segmentSize);
502        sourceK->setInitialArguments({inputStream, fileSize});
503    }
504    byteStream->allocateBuffer();
505    pxDriver.addKernelCall(*sourceK, {}, {byteStream});
506
507    CircularBuffer BasisBits(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(8), segmentSize * bufferSegments);
508    BasisBits.allocateBuffer();
509
510    kernel::S2PKernel s2pk(iBuilder);
511    pxDriver.addKernelCall(s2pk, {byteStream}, {&BasisBits});
512
513    kernel::LineBreakKernelBuilder linebreakK(iBuilder, encodingBits);
514    CircularBuffer LineBreakStream(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(1, 1), segmentSize * bufferSegments);
515    LineBreakStream.allocateBuffer();
516
517    pxDriver.addKernelCall(linebreakK, {&BasisBits}, {&LineBreakStream});
518   
519    kernel::ICgrepKernelBuilder icgrepK(iBuilder, re_ast, CountOnly);
520
521    if (CountOnly) {
522       
523        pxDriver.addKernelCall(icgrepK, {&BasisBits, &LineBreakStream}, {});
524
525        pxDriver.generatePipelineIR();
526
527        iBuilder->CreateRet(icgrepK.createGetAccumulatorCall(icgrepK.getInstance(), "matchedLineCount"));
528
529        pxDriver.linkAndFinalize();
530
531    } else {
532
533        #ifdef CUDA_ENABLED
534        if (codegen::NVPTX){
535            ExternalFileBuffer MatchResults(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(1, 1), addrSpace);
536            MatchResults.setStreamSetBuffer(outputStream);
537
538            pxDriver.addKernelCall(icgrepK, {&BasisBits, &LineBreakStream}, {&MatchResults});
539
540            pxDriver.generatePipelineIR();
541
542            iBuilder->CreateRetVoid();
543
544            pxDriver.linkAndFinalize();
545        }
546        #endif
547
548        if (CPU_Only) {
549
550            CircularBuffer MatchResults(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(1, 1), segmentSize * bufferSegments);
551            MatchResults.allocateBuffer();
552
553            pxDriver.addKernelCall(icgrepK, {&BasisBits, &LineBreakStream}, {&MatchResults});
554
555            kernel::ScanMatchKernel scanMatchK(iBuilder, grepType, encodingBits);
556            scanMatchK.setInitialArguments({fileIdx});
557
558            pxDriver.addKernelCall(scanMatchK, {&MatchResults, &LineBreakStream, byteStream}, {});
559
560            linkGrepFunction(pxDriver, grepType, UTF_16, scanMatchK);
561
562            pxDriver.generatePipelineIR();
563
564            iBuilder->CreateRetVoid();
565
566            pxDriver.linkAndFinalize();
567        }
568    }
569
570    #ifdef CUDA_ENABLED
571    if(codegen::NVPTX){
572        Function * kernelFunction = generateGPUKernel(M, iBuilder, CountOnly);
573        MDNode * Node = MDNode::get(M->getContext(),
574                                    {llvm::ValueAsMetadata::get(kernelFunction),
575                                     MDString::get(M->getContext(), "kernel"),
576                                     ConstantAsMetadata::get(ConstantInt::get(iBuilder->getInt32Ty(), 1))});
577        NamedMDNode *NMD = M->getOrInsertNamedMetadata("nvvm.annotations");
578        NMD->addOperand(Node);
579
580        Compile2PTX(M, IRFilename, PTXFilename);
581        Function * mainCPUFn = generateCPUKernel(cpuM, CPUBuilder, mGrepType);
582        if (CountOnly) return;
583    }
584    #endif
585
586    delete iBuilder;
587    delete sourceK;
588    delete byteStream;
589
590    if (CountOnly) {
591        mGrepFunction_CountOnly = reinterpret_cast<GrepFunctionType_CountOnly>(pxDriver.getPointerToMain());
592    } else {
593        #ifdef CUDA_ENABLED
594        if(codegen::NVPTX){
595            mGrepFunction_CPU = reinterpret_cast<GrepFunctionType_CPU>(pxDriver.getPointerToMain());
596        }
597        #endif
598        if (CPU_Only) {
599            mGrepFunction = reinterpret_cast<GrepFunctionType>(pxDriver.getPointerToMain());
600        }
601    }
602}
603
604
605
606void GrepEngine::grepCodeGen(std::string moduleName, std::vector<re::RE *> REs, const bool CountOnly, const bool UTF_16, const GrepType grepType, const bool usingStdIn) {
607
608    Module * M = new Module(moduleName + ":icgrep", getGlobalContext());;
609    IDISA::IDISA_Builder * iBuilder = IDISA::GetIDISA_Builder(M);;
610    ParabixDriver pxDriver(iBuilder);
611
612    const unsigned segmentSize = codegen::SegmentSize;
613    const unsigned bufferSegments = codegen::BufferSegments * codegen::ThreadNum;
614    const unsigned encodingBits = UTF_16 ? 16 : 8;
615
616    Type * const sizeTy = iBuilder->getSizeTy();
617    Type * const inputType = PointerType::get(ArrayType::get(ArrayType::get(iBuilder->getBitBlockType(), encodingBits), 1), 0);
618    Type * const resultTy = CountOnly ? sizeTy : iBuilder->getVoidTy();
619
620    Function * mainFn = cast<Function>(M->getOrInsertFunction("Main", resultTy, inputType, sizeTy, sizeTy, nullptr));
621    mainFn->setCallingConv(CallingConv::C);
622    iBuilder->SetInsertPoint(BasicBlock::Create(M->getContext(), "entry", mainFn, 0));
623    Function::arg_iterator args = mainFn->arg_begin();
624
625    Value * inputStream = &*(args++);
626    inputStream->setName("input");
627    Value * fileSize = &*(args++);
628    fileSize->setName("fileSize");
629    Value * fileIdx = &*(args++);
630    fileIdx->setName("fileIdx");
631
632    StreamSetBuffer * byteStream = nullptr;
633    kernel::KernelBuilder * sourceK = nullptr;
634    if (usingStdIn) {
635        // TODO: use fstat(STDIN_FILENO) to see if we can mmap the stdin safely and avoid the calls to read
636        byteStream = new ExtensibleBuffer(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(1, 8), segmentSize);
637        sourceK = new kernel::StdInKernel(iBuilder, segmentSize);
638    } else {
639        byteStream = new SourceFileBuffer(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(1, 8));
640        sourceK = new kernel::FileSourceKernel(iBuilder, inputStream->getType(), segmentSize);
641        sourceK->setInitialArguments({inputStream, fileSize});
642    }
643    byteStream->allocateBuffer();
644    pxDriver.addKernelCall(*sourceK, {}, {byteStream});
645
646    CircularBuffer BasisBits(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(8), segmentSize * bufferSegments);
647    BasisBits.allocateBuffer();
648
649    kernel::S2PKernel s2pk(iBuilder);
650    pxDriver.addKernelCall(s2pk, {byteStream}, {&BasisBits});
651
652    kernel::LineBreakKernelBuilder linebreakK(iBuilder, encodingBits);
653    CircularBuffer LineBreakStream(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(1, 1), segmentSize * bufferSegments);
654    LineBreakStream.allocateBuffer();
655    pxDriver.addKernelCall(linebreakK, {&BasisBits}, {&LineBreakStream});
656
657    std::vector<pablo::PabloKernel *> icgrepKs;
658    std::vector<StreamSetBuffer *> MatchResultsBufs;
659
660    for(unsigned i = 0; i < REs.size(); ++i){
661        pablo::PabloKernel * const icgrepK = new kernel::ICgrepKernelBuilder(iBuilder, REs[i], false);
662        CircularBuffer * const matchResults = new CircularBuffer(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(1, 1), segmentSize * bufferSegments);
663        matchResults->allocateBuffer();
664
665        pxDriver.addKernelCall(*icgrepK, {&BasisBits, &LineBreakStream}, {matchResults});
666        icgrepKs.push_back(icgrepK);
667        MatchResultsBufs.push_back(matchResults);
668    }
669
670    CircularBuffer mergedResults(iBuilder, iBuilder->getStreamSetTy(1, 1), segmentSize * bufferSegments);
671    mergedResults.allocateBuffer();
672
673    kernel::StreamsMerge streamsMergeK(iBuilder, 1, REs.size());
674    pxDriver.addKernelCall(streamsMergeK, MatchResultsBufs, {&mergedResults});
675
676    if (CountOnly) {
677        kernel::MatchCount matchCountK(iBuilder);
678        pxDriver.addKernelCall(matchCountK, {&mergedResults}, {});
679        pxDriver.generatePipelineIR();
680        iBuilder->CreateRet(matchCountK.getScalarField(matchCountK.getInstance(), "matchedLineCount"));
681        pxDriver.linkAndFinalize();
682    } else {
683        kernel::ScanMatchKernel scanMatchK(iBuilder, grepType, encodingBits);
684        scanMatchK.setInitialArguments({fileIdx});
685        pxDriver.addKernelCall(scanMatchK, {&mergedResults, &LineBreakStream, byteStream}, {});
686        linkGrepFunction(pxDriver, grepType, UTF_16, scanMatchK);
687        pxDriver.generatePipelineIR();
688        iBuilder->CreateRetVoid();
689        pxDriver.linkAndFinalize();
690    }
691
692    delete iBuilder;
693    delete sourceK;
694    delete byteStream;
695    for (StreamSetBuffer * buf : MatchResultsBufs) {
696        delete buf;
697    }
698
699    if (CountOnly) {
700        mGrepFunction_CountOnly = reinterpret_cast<GrepFunctionType_CountOnly>(pxDriver.getPointerToMain());
701    } else {
702        mGrepFunction = reinterpret_cast<GrepFunctionType>(pxDriver.getPointerToMain());
703    }
704}
705
706re::CC * GrepEngine::grepCodepoints() {
707    parsedCodePointSet = re::makeCC();
708    char * mFileBuffer = getUnicodeNameDataPtr();
709    size_t mFileSize = getUnicodeNameDataSize();
710    mGrepFunction(mFileBuffer, mFileSize, 0);
711    return parsedCodePointSet;
712}
713
714const std::vector<std::string> & GrepEngine::grepPropertyValues(const std::string& propertyName) {
715    enum { MaxSupportedVectorWidthInBytes = 32 };
716    AlignedAllocator<char, MaxSupportedVectorWidthInBytes> alloc;
717    parsedPropertyValues.clear();
718    const std::string & str = UCD::getPropertyValueGrepString(propertyName);
719    const auto n = str.length();
720    // NOTE: MaxSupportedVectorWidthInBytes of trailing 0s are needed to prevent the grep function from
721    // erroneously matching garbage data when loading the final partial block.
722    char * aligned = alloc.allocate(n + MaxSupportedVectorWidthInBytes, 0);
723    std::memcpy(aligned, str.data(), n);
724    std::memset(aligned + n, 0, MaxSupportedVectorWidthInBytes);
725    mGrepFunction(aligned, n, 0);
726    alloc.deallocate(aligned, 0);
727    return parsedPropertyValues;
728}
729
730GrepEngine::GrepEngine()
731: mGrepFunction(nullptr)
732, mGrepFunction_CountOnly(nullptr)
733#ifdef CUDA_ENABLED
734, mGrepFunction_CPU(nullptr)
735#endif
736{
737
738}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.