source: icGREP/icgrep-devel/icgrep/llvm_gen.cpp @ 3994

Last change on this file since 3994 was 3991, checked in by daled, 5 years ago

Minor changes.

File size: 37.2 KB
Line 
1/*
2 *  Copyright (c) 2014 International Characters.
3 *  This software is licensed to the public under the Open Software License 3.0.
4 *  icgrep is a trademark of International Characters.
5 */
6
7#include "llvm_gen.h"
8
9Ps* ps = NULL; Nl* nl = NULL; No* no = NULL; Lo* lo = NULL; Ll* ll = NULL; Lm* lm = NULL; Nd* nd = NULL;
10Pc* pc = NULL; Lt* lt = NULL; Lu* lu = NULL; Pf* pf = NULL; Pd* pd = NULL; Pe* pe = NULL; Pi* pi = NULL;
11Po* po = NULL; Me* me = NULL; Mc* mc = NULL; Mn* mn = NULL; Sk* sk = NULL; So* so = NULL; Sm* sm = NULL;
12Sc* sc = NULL; Zl* zl = NULL; Co* co = NULL; Cn* cn = NULL; Cc* cc = NULL; Cf* cf = NULL; Cs* cs = NULL;
13Zp* zp = NULL; Zs* zs = NULL;
14
15extern "C" {
16  void wrapped_print_register(BitBlock bit_block) {
17      print_register<BitBlock>("", bit_block);
18  }
19}
20
21extern "C" {
22    BitBlock wrapped_get_category_Ps(Basis_bits &basis_bits){
23        if (ps == NULL) ps = new Ps();
24        Struct_Ps ps_output;
25        ps->do_block(basis_bits, ps_output);
26
27        return ps_output.cc;
28    }
29}
30
31extern "C" {
32    BitBlock wrapped_get_category_Nl(Basis_bits &basis_bits){
33        if (nl == NULL) nl = new Nl();
34        Struct_Nl nl_output;
35        nl->do_block(basis_bits, nl_output);
36
37        return nl_output.cc;
38    }
39}
40
41extern "C" {
42    BitBlock wrapped_get_category_No(Basis_bits &basis_bits){
43        if (no == NULL) no = new No();
44        Struct_No no_output;
45        no->do_block(basis_bits, no_output);
46
47        return no_output.cc;
48    }
49}
50
51extern "C" {
52    BitBlock wrapped_get_category_Lo(Basis_bits &basis_bits){
53        if (lo == NULL) lo = new Lo();
54        Struct_Lo lo_output;
55        lo->do_block(basis_bits, lo_output);
56
57        return lo_output.cc;
58    }
59}
60
61extern "C" {
62    BitBlock wrapped_get_category_Ll(Basis_bits &basis_bits){
63        if (ll == NULL) ll = new Ll();
64        Struct_Ll ll_output;
65        ll->do_block(basis_bits, ll_output);
66
67        return ll_output.cc;
68    }
69}
70
71extern "C" {
72    BitBlock wrapped_get_category_Lm(Basis_bits &basis_bits){
73        if (lm == NULL) lm = new Lm();
74        Struct_Lm lm_output;
75        lm->do_block(basis_bits, lm_output);
76
77        return lm_output.cc;
78    }
79}
80
81extern "C" {
82    BitBlock wrapped_get_category_Nd(Basis_bits &basis_bits){
83        if (nd == NULL) nd = new Nd();
84        Struct_Nd nd_output;
85        nd->do_block(basis_bits, nd_output);
86
87        return nd_output.cc;
88    }
89}
90
91extern "C" {
92    BitBlock wrapped_get_category_Pc(Basis_bits &basis_bits){
93        if (pc == NULL) pc = new Pc();
94        Struct_Pc pc_output;
95        pc->do_block(basis_bits, pc_output);
96
97        return pc_output.cc;
98    }
99}
100
101extern "C" {
102    BitBlock wrapped_get_category_Lt(Basis_bits &basis_bits){
103        if (lt == NULL) lt = new Lt();
104        Struct_Lt lt_output;
105        lt->do_block(basis_bits, lt_output);
106
107        return lt_output.cc;
108    }
109}
110
111extern "C" {
112    BitBlock wrapped_get_category_Lu(Basis_bits &basis_bits){
113        if (lu == NULL) lu = new Lu();
114        Struct_Lu lu_output;
115        lu->do_block(basis_bits, lu_output);
116
117        return lu_output.cc;
118    }
119}
120
121extern "C" {
122    BitBlock wrapped_get_category_Pf(Basis_bits &basis_bits){
123        if (pf == NULL) pf = new Pf();
124        Struct_Pf pf_output;
125        pf->do_block(basis_bits, pf_output);
126
127        return pf_output.cc;
128    }
129}
130
131extern "C" {
132    BitBlock wrapped_get_category_Pd(Basis_bits &basis_bits){
133        if (pd == NULL) pd = new Pd();
134        Struct_Pd pd_output;
135        pd->do_block(basis_bits, pd_output);
136
137        return pd_output.cc;
138    }
139}
140
141extern "C" {
142    BitBlock wrapped_get_category_Pe(Basis_bits &basis_bits){
143        if (pe == NULL) pe = new Pe();
144        Struct_Pe pe_output;
145        pe->do_block(basis_bits, pe_output);
146
147        return pe_output.cc;
148    }
149}
150
151extern "C" {
152    BitBlock wrapped_get_category_Pi(Basis_bits &basis_bits){
153        if (pi == NULL) pi = new Pi();
154        Struct_Pi pi_output;
155        pi->do_block(basis_bits, pi_output);
156
157        return pi_output.cc;
158    }
159}
160
161extern "C" {
162    BitBlock wrapped_get_category_Po(Basis_bits &basis_bits){
163        if (po == NULL) po = new Po();
164        Struct_Po po_output;
165        po->do_block(basis_bits, po_output);
166
167        return po_output.cc;
168    }
169}
170
171extern "C" {
172    BitBlock wrapped_get_category_Me(Basis_bits &basis_bits){
173        if (me == NULL) me = new Me();
174        Struct_Me me_output;
175        me->do_block(basis_bits, me_output);
176
177        return me_output.cc;
178    }
179}
180
181extern "C" {
182    BitBlock wrapped_get_category_Mc(Basis_bits &basis_bits){
183        if (mc == NULL) mc = new Mc();
184        Struct_Mc mc_output;
185        mc->do_block(basis_bits, mc_output);
186
187        return mc_output.cc;
188    }
189}
190
191extern "C" {
192    BitBlock wrapped_get_category_Mn(Basis_bits &basis_bits){
193        if (mn == NULL) mn = new Mn();
194        Struct_Mn mn_output;
195        mn->do_block(basis_bits, mn_output);
196
197        return mn_output.cc;
198    }
199}
200
201extern "C" {
202    BitBlock wrapped_get_category_Sk(Basis_bits &basis_bits){
203        if (sk == NULL) sk = new Sk();
204        Struct_Sk sk_output;
205        sk->do_block(basis_bits, sk_output);
206
207        return sk_output.cc;
208    }
209}
210
211extern "C" {
212    BitBlock wrapped_get_category_So(Basis_bits &basis_bits){
213        if (so == NULL) so = new So();
214        Struct_So so_output;
215        so->do_block(basis_bits, so_output);
216
217        return so_output.cc;
218    }
219}
220
221extern "C" {
222    BitBlock wrapped_get_category_Sm(Basis_bits &basis_bits){
223        if (sm == NULL) sm = new Sm();
224        Struct_Sm sm_output;
225        sm->do_block(basis_bits, sm_output);
226
227        return sm_output.cc;
228    }
229}
230
231extern "C" {
232    BitBlock wrapped_get_category_Sc(Basis_bits &basis_bits){
233        if (sc == NULL) sc = new Sc();
234        Struct_Sc sc_output;
235        sc->do_block(basis_bits, sc_output);
236
237        return sc_output.cc;
238    }
239}
240
241extern "C" {
242    BitBlock wrapped_get_category_Zl(Basis_bits &basis_bits){
243        if (zl == NULL) zl = new Zl();
244        Struct_Zl zl_output;
245        zl->do_block(basis_bits, zl_output);
246
247        return zl_output.cc;
248    }
249}
250
251extern "C" {
252    BitBlock wrapped_get_category_Co(Basis_bits &basis_bits){
253        if (co == NULL) co = new Co();
254        Struct_Co co_output;
255        co->do_block(basis_bits, co_output);
256
257        return co_output.cc;
258    }
259}
260
261extern "C" {
262    BitBlock wrapped_get_category_Cn(Basis_bits &basis_bits){
263        if (cn == NULL) cn = new Cn();
264        Struct_Cn cn_output;
265        cn->do_block(basis_bits, cn_output);
266
267        return cn_output.cc;
268    }
269}
270
271extern "C" {
272    BitBlock wrapped_get_category_Cc(Basis_bits &basis_bits){
273        if (cc == NULL) cc = new Cc();
274        Struct_Cc cc_output;
275        cc->do_block(basis_bits, cc_output);
276
277        return cc_output.cc;
278    }
279}
280
281extern "C" {
282    BitBlock wrapped_get_category_Cf(Basis_bits &basis_bits){
283        if (cf == NULL) cf = new Cf();
284        Struct_Cf cf_output;
285        cf->do_block(basis_bits, cf_output);
286
287        return cf_output.cc;
288    }
289}
290
291extern "C" {
292    BitBlock wrapped_get_category_Cs(Basis_bits &basis_bits){
293        if (cs == NULL) cs = new Cs();
294        Struct_Cs cs_output;
295        cs->do_block(basis_bits, cs_output);
296
297        return cs_output.cc;
298    }
299}
300
301extern "C" {
302    BitBlock wrapped_get_category_Zp(Basis_bits &basis_bits){
303        if (zp == NULL) zp = new Zp();
304        Struct_Zp zp_output;
305        zp->do_block(basis_bits, zp_output);
306
307        return zp_output.cc;
308    }
309}
310
311extern "C" {
312    BitBlock wrapped_get_category_Zs(Basis_bits &basis_bits){
313        if (zs == NULL) zs = new Zs();
314        Struct_Zs zs_output;
315        zs->do_block(basis_bits, zs_output);
316
317        return zs_output.cc;
318    }
319}
320
321LLVM_Generator::LLVM_Generator(std::map<std::string, std::string> name_map, std::string basis_pattern, int bits)
322{
323    m_name_map = name_map;
324    mBasis_Pattern = basis_pattern;
325    mBits = bits;
326}
327
328LLVM_Generator::~LLVM_Generator()
329{
330    delete mMod;
331
332    if (ps != NULL) delete ps;
333    if (nl != NULL) delete nl;
334    if (no != NULL) delete no;
335    if (lo != NULL) delete lo;
336    if (ll != NULL) delete ll;
337    if (lm != NULL) delete lm;
338    if (nd != NULL) delete nd;
339    if (pc != NULL) delete pc;
340    if (lt != NULL) delete lt;
341    if (lu != NULL) delete lu;
342    if (pf != NULL) delete pf;
343    if (pd != NULL) delete pd;
344    if (pe != NULL) delete pe;
345    if (pi != NULL) delete pi;
346    if (po != NULL) delete po;
347    if (me != NULL) delete me;
348    if (mc != NULL) delete mc;
349    if (mn != NULL) delete mn;
350    if (sk != NULL) delete sk;
351    if (so != NULL) delete so;
352    if (sm != NULL) delete sm;
353    if (sc != NULL) delete sc;
354    if (zl != NULL) delete zl;
355    if (co != NULL) delete co;
356    if (cn != NULL) delete cn;
357    if (cc != NULL) delete cc;
358    if (cf != NULL) delete cf;
359    if (cs != NULL) delete cs;
360    if (zp != NULL) delete zp;
361    if (zs != NULL) delete zs;
362
363}
364
365LLVM_Gen_RetVal LLVM_Generator::Generate_LLVMIR(CodeGenState cg_state, CodeGenState subexpression_cg_state, std::list<PabloS*> cc_cgo_stmtsl)
366{
367    //Create the module.
368    MakeLLVMModule();
369
370    //Create the jit execution engine.up
371    InitializeNativeTarget();
372    std::string ErrStr;
373
374    mExecutionEngine = EngineBuilder(mMod).setUseMCJIT(true).setErrorStr(&ErrStr).setOptLevel(CodeGenOpt::Level::Less).create();
375    if (!mExecutionEngine)
376    {
377        std::cout << "\nCould not create ExecutionEngine: " + ErrStr << std::endl;
378        exit(1);
379    }
380
381    InitializeNativeTargetAsmPrinter();
382    InitializeNativeTargetAsmParser();
383
384    DefineTypes();
385    DeclareFunctions();
386    DeclareCallFunctions(cg_state.stmtsl);
387
388    Function::arg_iterator args = mFunc_process_block->arg_begin();
389    Value* ptr_basis_bits = args++;
390    ptr_basis_bits->setName("basis_bits");
391    mptr_carry_q = args++;
392    mptr_carry_q->setName("carry_q");
393    Value* ptr_output = args++;
394    ptr_output->setName("output");
395
396    //Create the carry queue.
397    mCarryQueueIdx = 0;
398    mCarryQueueSize = LLVM_Generator_Helper::CarryCount_PabloStatements(subexpression_cg_state.stmtsl);
399    mCarryQueueSize += LLVM_Generator_Helper::CarryCount_PabloStatements(cg_state.stmtsl);
400
401    mBasicBlock = BasicBlock::Create(mMod->getContext(), "parabix_entry", mFunc_process_block,0);
402
403    //The basis bits structure
404    mPtr_basis_bits_addr = new AllocaInst(mStruct_Basis_Bits_Ptr1, "basis_bits.addr", mBasicBlock);
405    StoreInst* void_14 = new StoreInst(ptr_basis_bits, mPtr_basis_bits_addr, false, mBasicBlock);
406
407    for (int i = 0; i < mBits; i++)
408    {
409        StoreBitBlockMarkerPtr(mBasis_Pattern + std::to_string(i), i);
410    }
411
412    //The output structure.
413    mPtr_output_addr = new AllocaInst(mStruct_Output_Ptr1, "output.addr", mBasicBlock);
414    StoreInst* void_16 = new StoreInst(ptr_output, mPtr_output_addr, false, mBasicBlock);
415
416    //Generate the IR instructions for the function.
417
418    Generate_PabloStatements(cc_cgo_stmtsl);
419    Generate_PabloStatements(subexpression_cg_state.stmtsl);
420    Generate_PabloStatements(cg_state.stmtsl);
421    SetReturnMarker(cg_state.newsym, 0);
422    SetReturnMarker(m_name_map.find("LineFeed")->second, 1);
423
424    //Terminate the block
425    ReturnInst::Create(mMod->getContext(), mBasicBlock);
426
427    //Create a verifier.  The verifier will print an error message if our module is malformed in any way.
428    verifyModule(*mMod, PrintMessageAction);
429
430    //Un-comment this line in order to display the IR that has been generated by this module.
431    //mMod->dump();
432
433    //Use the pass manager to run optimizations on the function.
434    FunctionPassManager fpm(mMod);
435
436    // Set up the optimizer pipeline.  Start with registering info about how the target lays out data structures.
437    fpm.add(new DataLayout(*mExecutionEngine->getDataLayout()));
438
439    fpm.add(createPromoteMemoryToRegisterPass()); //Transform to SSA form.
440
441    fpm.add(createBasicAliasAnalysisPass());      //Provide basic AliasAnalysis support for GVN. (Global Value Numbering)
442    fpm.add(createCFGSimplificationPass());       //Simplify the control flow graph.
443    fpm.add(createInstructionCombiningPass());    //Simple peephole optimizations and bit-twiddling.
444    fpm.add(createReassociatePass());             //Reassociate expressions.
445    fpm.add(createGVNPass());                     //Eliminate common subexpressions.
446
447    fpm.doInitialization();
448
449    fpm.run(*mFunc_process_block);
450
451    //mMod->dump();
452
453    mExecutionEngine->finalizeObject();
454
455    LLVM_Gen_RetVal retVal;
456    //Return the required size of the carry queue and a pointer to the process_block function.
457    retVal.carry_q_size = mCarryQueueSize;
458    retVal.process_block_fptr = mExecutionEngine->getPointerToFunction(mFunc_process_block);
459
460    return retVal;
461}
462
463void LLVM_Generator::DefineTypes()
464{
465    //The BitBlock vector.
466    m64x2Vect = VectorType::get(IntegerType::get(mMod->getContext(), 64), 2);
467    m128x1Vect = VectorType::get(IntegerType::get(mMod->getContext(), 128), 1);
468    //A pointer to the BitBlock vector.
469    m64x2Vect_Ptr1 = PointerType::get(m64x2Vect, 0);
470
471    //Constant definitions.
472    mConst_int64_neg1 = ConstantInt::get(mMod->getContext(), APInt(64, StringRef("-1"), 10));
473
474    mConst_Aggregate_64x2_0 = ConstantAggregateZero::get(m64x2Vect);
475    std::vector<Constant*> const_packed_27_elems;
476    const_packed_27_elems.push_back(mConst_int64_neg1);
477    const_packed_27_elems.push_back(mConst_int64_neg1);
478    mConst_Aggregate_64x2_neg1 = ConstantVector::get(const_packed_27_elems);
479
480
481    StructType *StructTy_struct_Basis_bits = mMod->getTypeByName("struct.Basis_bits");
482    if (!StructTy_struct_Basis_bits) {
483        StructTy_struct_Basis_bits = StructType::create(mMod->getContext(), "struct.Basis_bits");
484    }
485    std::vector<Type*>StructTy_struct_Basis_bits_fields;
486    for (int i = 0; i < mBits; i++)
487    {
488        StructTy_struct_Basis_bits_fields.push_back(m64x2Vect);
489    }
490    if (StructTy_struct_Basis_bits->isOpaque()) {
491        StructTy_struct_Basis_bits->setBody(StructTy_struct_Basis_bits_fields, /*isPacked=*/false);
492    }
493
494    mStruct_Basis_Bits_Ptr1 = PointerType::get(StructTy_struct_Basis_bits, 0);
495
496    std::vector<Type*>FuncTy_0_args;
497    FuncTy_0_args.push_back(mStruct_Basis_Bits_Ptr1);
498
499    //The carry q array.
500    FuncTy_0_args.push_back(m64x2Vect_Ptr1);
501
502    //The output structure.
503    StructType *StructTy_struct_Output = mMod->getTypeByName("struct.Output");
504    if (!StructTy_struct_Output) {
505        StructTy_struct_Output = StructType::create(mMod->getContext(), "struct.Output");
506    }
507    std::vector<Type*>StructTy_struct_Output_fields;
508    StructTy_struct_Output_fields.push_back(m64x2Vect);
509    StructTy_struct_Output_fields.push_back(m64x2Vect);
510    if (StructTy_struct_Output->isOpaque()) {
511        StructTy_struct_Output->setBody(StructTy_struct_Output_fields, /*isPacked=*/false);
512    }
513    mStruct_Output_Ptr1 = PointerType::get(StructTy_struct_Output, 0);
514
515    //The &output parameter.
516    FuncTy_0_args.push_back(mStruct_Output_Ptr1);
517
518    mFuncTy_0 = FunctionType::get(
519     /*Result=*/Type::getVoidTy(mMod->getContext()),
520     /*Params=*/FuncTy_0_args,
521     /*isVarArg=*/false);
522}
523
524void LLVM_Generator::DeclareFunctions()
525{
526    //This function can be used for testing to print the contents of a register from JIT'd code to the terminal window.
527    //mFunc_print_register = mMod->getOrInsertFunction("wrapped_print_register", Type::getVoidTy(getGlobalContext()), m64x2Vect, NULL);
528    //mExecutionEngine->addGlobalMapping(cast<GlobalValue>(mFunc_print_register), (void *)&wrapped_print_register);
529    // to call->  b.CreateCall(mFunc_print_register, unicode_category);
530
531    SmallVector<AttributeSet, 4> Attrs;
532    AttributeSet PAS;
533    {
534        AttrBuilder B;
535        B.addAttribute(Attribute::ReadOnly);
536        B.addAttribute(Attribute::NoCapture);
537        PAS = AttributeSet::get(mMod->getContext(), 1U, B);
538    }
539    Attrs.push_back(PAS);
540    {
541        AttrBuilder B;
542        B.addAttribute(Attribute::NoCapture);
543        PAS = AttributeSet::get(mMod->getContext(), 2U, B);
544    }
545    Attrs.push_back(PAS);
546    {
547        AttrBuilder B;
548        B.addAttribute(Attribute::NoCapture);
549        PAS = AttributeSet::get(mMod->getContext(), 3U, B);
550    }
551    Attrs.push_back(PAS);
552    {
553        AttrBuilder B;
554        B.addAttribute(Attribute::NoUnwind);
555        B.addAttribute(Attribute::UWTable);
556        PAS = AttributeSet::get(mMod->getContext(), ~0U, B);
557    }
558    AttributeSet AttrSet = AttributeSet::get(mMod->getContext(), Attrs);
559
560    //Create the function that will be generated.
561    mFunc_process_block = mMod->getFunction("process_block");
562    if (!mFunc_process_block) {
563        mFunc_process_block = Function::Create(
564            /*Type=*/mFuncTy_0,
565            /*Linkage=*/GlobalValue::ExternalLinkage,
566            /*Name=*/"process_block", mMod);
567        mFunc_process_block->setCallingConv(CallingConv::C);
568    }
569    mFunc_process_block->setAttributes(AttrSet);
570}
571
572void LLVM_Generator::DeclareCallFunctions(std::list<PabloS*> stmts)
573{
574    std::list<PabloS*>::iterator it;
575    for (it = stmts.begin(); it != stmts.end(); ++it)
576    {
577        DeclareCallFunctions_PabloS(*it);
578    }
579}
580
581void LLVM_Generator::DeclareCallFunctions_PabloS(PabloS* stmt)
582{
583    if (Assign* an = dynamic_cast<Assign*>(stmt))
584    {
585        DeclareCallFunctions_PabloE(an->getExpr());
586    }
587    if (While* whl = dynamic_cast<While*>(stmt))
588    {
589        DeclareCallFunctions_PabloE(whl->getExpr());
590        DeclareCallFunctions(whl->getPSList());
591    }
592}
593
594void LLVM_Generator::DeclareCallFunctions_PabloE(PabloE* expr)
595{
596    if (Call* pablo_call = dynamic_cast<Call*>(expr))
597    {
598        std::string callee = "wrapped_get_category_" + pablo_call->getCallee();
599        if (mMarkerMap.find(callee) == mMarkerMap.end())
600        {
601            Value* func_get_unicode_category = mMod->getOrInsertFunction(callee, m64x2Vect, mStruct_Basis_Bits_Ptr1, NULL);
602            void* addr;
603            if (pablo_call->getCallee() == "Ps")
604            {
605                addr = (void *)&wrapped_get_category_Ps;
606            }
607            else if (pablo_call->getCallee() == "Nl")
608            {
609                addr = (void *)&wrapped_get_category_Nl;
610            }
611            else if (pablo_call->getCallee() == "No")
612            {
613                addr = (void *)&wrapped_get_category_No;
614            }
615            else if (pablo_call->getCallee() == "Lo")
616            {
617                addr = (void *)&wrapped_get_category_Lo;
618            }
619            else if (pablo_call->getCallee() == "Ll")
620            {
621                addr = (void *)&wrapped_get_category_Ll;
622            }
623            else if (pablo_call->getCallee() == "Lm")
624            {
625                addr = (void *)&wrapped_get_category_Lm;
626            }
627            else if (pablo_call->getCallee() == "Nd")
628            {
629                addr = (void *)&wrapped_get_category_Nd;
630            }
631            else if (pablo_call->getCallee() == "Pc")
632            {
633                addr = (void *)&wrapped_get_category_Pc;
634            }
635            else if (pablo_call->getCallee() == "Lt")
636            {
637                addr = (void *)&wrapped_get_category_Lt;
638            }
639            else if (pablo_call->getCallee() == "Lu")
640            {
641                addr = (void *)&wrapped_get_category_Lu;
642            }
643            else if (pablo_call->getCallee() == "Pf")
644            {
645                addr = (void *)&wrapped_get_category_Pf;
646            }
647            else if (pablo_call->getCallee() == "Pd")
648            {
649                addr = (void *)&wrapped_get_category_Pd;
650            }
651            else if (pablo_call->getCallee() == "Pe")
652            {
653                addr = (void *)&wrapped_get_category_Pe;
654            }
655            else if (pablo_call->getCallee() == "Pi")
656            {
657                addr = (void *)&wrapped_get_category_Pi;
658            }
659            else if (pablo_call->getCallee() == "Po")
660            {
661                addr = (void *)&wrapped_get_category_Po;
662            }
663            else if (pablo_call->getCallee() == "Me")
664            {
665                addr = (void *)&wrapped_get_category_Me;
666            }
667            else if (pablo_call->getCallee() == "Mc")
668            {
669                addr = (void *)&wrapped_get_category_Mc;
670            }
671            else if (pablo_call->getCallee() == "Mn")
672            {
673                addr = (void *)&wrapped_get_category_Mn;
674            }
675            else if (pablo_call->getCallee() == "Sk")
676            {
677                addr = (void *)&wrapped_get_category_Sk;
678            }
679            else if (pablo_call->getCallee() == "So")
680            {
681                addr = (void *)&wrapped_get_category_So;
682            }
683            else if (pablo_call->getCallee() == "Sm")
684            {
685                addr = (void *)&wrapped_get_category_Sm;
686            }
687            else if (pablo_call->getCallee() == "Sc")
688            {
689                addr = (void *)&wrapped_get_category_Sc;
690            }
691            else if (pablo_call->getCallee() == "Zl")
692            {
693                addr = (void *)&wrapped_get_category_Zl;
694            }
695            else if (pablo_call->getCallee() == "Co")
696            {
697                addr = (void *)&wrapped_get_category_Co;
698            }
699            else if (pablo_call->getCallee() == "Cn")
700            {
701                addr = (void *)&wrapped_get_category_Cn;
702            }
703            else if (pablo_call->getCallee() == "Cc")
704            {
705                addr = (void *)&wrapped_get_category_Cc;
706            }
707            else if (pablo_call->getCallee() == "Cf")
708            {
709                addr = (void *)&wrapped_get_category_Cf;
710            }
711            else if (pablo_call->getCallee() == "Cs")
712            {
713                addr = (void *)&wrapped_get_category_Cs;
714            }
715            else if (pablo_call->getCallee() == "Zp")
716            {
717                addr = (void *)&wrapped_get_category_Zp;
718            }
719            else if (pablo_call->getCallee() == "Zs")
720            {
721                addr = (void *)&wrapped_get_category_Zs;
722            }
723
724            mExecutionEngine->addGlobalMapping(cast<GlobalValue>(func_get_unicode_category), addr);
725            mMarkerMap.insert(make_pair(callee, func_get_unicode_category));
726        }
727    }
728    else if (And* pablo_and = dynamic_cast<And*>(expr))
729    {
730        DeclareCallFunctions_PabloE(pablo_and->getExpr1());
731        DeclareCallFunctions_PabloE(pablo_and->getExpr2());
732    }
733    else if (Or* pablo_or = dynamic_cast<Or*>(expr))
734    {
735        DeclareCallFunctions_PabloE(pablo_or->getExpr1());
736        DeclareCallFunctions_PabloE(pablo_or->getExpr2());
737    }
738    else if (Sel* pablo_sel = dynamic_cast<Sel*>(expr))
739    {
740        DeclareCallFunctions_PabloE(pablo_sel->getIf_expr());
741        DeclareCallFunctions_PabloE(pablo_sel->getT_expr());
742        DeclareCallFunctions_PabloE(pablo_sel->getF_expr());
743    }
744    else if (Not* pablo_not = dynamic_cast<Not*>(expr))
745    {
746        DeclareCallFunctions_PabloE(pablo_not->getExpr());
747    }
748    else if (Advance* adv = dynamic_cast<Advance*>(expr))
749    {
750        DeclareCallFunctions_PabloE(adv->getExpr());
751    }
752    else if (MatchStar* mstar = dynamic_cast<MatchStar*>(expr))
753    {
754        DeclareCallFunctions_PabloE(mstar->getExpr1());
755        DeclareCallFunctions_PabloE(mstar->getExpr2());
756    }
757    else if (ScanThru* sthru = dynamic_cast<ScanThru*>(expr))
758    {
759        DeclareCallFunctions_PabloE(sthru->getScanFrom());
760        DeclareCallFunctions_PabloE(sthru->getScanThru());
761    }
762}
763
764void LLVM_Generator::MakeLLVMModule()
765{
766    mMod = new Module("icgrep", getGlobalContext());
767    mMod->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-v64:64:64-v128:128:128-a0:0:64-s0:64:64-f80:128:128-n8:16:32:64-S128");
768    mMod->setTargetTriple("x86_64-unknown-linux-gnu");
769}
770
771void LLVM_Generator::StoreBitBlockMarkerPtr(std::string name, int index)
772{
773    IRBuilder<> b(mBasicBlock);
774
775    Value* basis_bits_struct = b.CreateLoad(mPtr_basis_bits_addr);
776    Value* struct_indices[] = {b.getInt64(0), b.getInt32(index)};
777    Value* basis_bits_struct_GEP = b.CreateGEP(basis_bits_struct, struct_indices, name);
778    mMarkerMap.insert(make_pair(name, basis_bits_struct_GEP));
779}
780
781Value* LLVM_Generator::GetMarker(std::string name)
782{
783    IRBuilder<> b(mBasicBlock);
784
785    if (mMarkerMap.find(name) == mMarkerMap.end())
786    {       
787        Value* ptr = b.CreateAlloca(m64x2Vect);
788        Value* void_1 = b.CreateStore(mConst_Aggregate_64x2_0, ptr);
789        mMarkerMap.insert(make_pair(name, ptr));
790    }
791    std::map<std::string, Value*>::iterator itGet = mMarkerMap.find(name);
792
793    return itGet->second;
794}
795
796void LLVM_Generator::SetReturnMarker(std::string marker, int output_idx)
797{
798    IRBuilder<> b(mBasicBlock);
799
800    Value* marker_bitblock = b.CreateLoad(GetMarker(marker));
801    Value* output_struct = b.CreateLoad(mPtr_output_addr);
802    Value* output_indices[] = {b.getInt64(0), b.getInt32(output_idx)};
803    Value* output_struct_GEP = b.CreateGEP(output_struct, output_indices, "return" + marker);
804    Value* store_marker = b.CreateStore(marker_bitblock, output_struct_GEP);
805}
806
807std::string LLVM_Generator::Generate_PabloStatements(std::list<PabloS*> stmts)
808{
809    std::string retVal = "";
810
811    std::list<PabloS*>::iterator it;
812    for (it = stmts.begin(); it != stmts.end(); ++it)
813    {
814        retVal = Generate_PabloS(*it);
815    }
816
817    return retVal;
818}
819
820std::string LLVM_Generator::Generate_PabloS(PabloS *stmt)
821{
822    std::string retVal = "";
823
824    if (Assign* assign = dynamic_cast<Assign*>(stmt))
825    {
826        IRBuilder<> b(mBasicBlock);
827
828        b.CreateStore(Generate_PabloE(assign->getExpr()), GetMarker(assign->getM()));
829
830        retVal = assign->getM();
831    }
832    else if (While* whl = dynamic_cast<While*>(stmt))
833    {
834        int idx = mCarryQueueIdx;
835
836        //With this call to the while body we will account for all of the carry in values.
837        std::string returnMarker = Generate_PabloStatements(whl->getPSList());
838
839        BasicBlock*  whileCondBlock = BasicBlock::Create(mMod->getContext(), "while.cond", mFunc_process_block, 0);
840        BasicBlock*  whileBodyBlock = BasicBlock::Create(mMod->getContext(), "while.body",mFunc_process_block, 0);
841        BasicBlock*  whileEndBlock = BasicBlock::Create(mMod->getContext(), "while.end",mFunc_process_block, 0);
842
843        IRBuilder<> b(mBasicBlock);
844        b.CreateBr(whileCondBlock);
845        mBasicBlock = whileCondBlock;
846        IRBuilder<> b_cond(whileCondBlock);
847
848        Value* expression_marker_value = Generate_PabloE(whl->getExpr());
849        // Use an i128 compare for simplicity and speed.
850        Value* cast_marker_value_1 = b_cond.CreateBitCast(expression_marker_value, IntegerType::get(mMod->getContext(), 128));
851        Value* int_tobool1 = b_cond.CreateICmpEQ(cast_marker_value_1, ConstantInt::get(IntegerType::get(mMod->getContext(), 128), 0));
852        b_cond.CreateCondBr(int_tobool1, whileEndBlock, whileBodyBlock);
853
854        mBasicBlock = whileBodyBlock;
855        mCarryQueueIdx = 0;
856        //Store the current carry queue.
857        Value* ptr_last_carry_q = mptr_carry_q;
858
859        IRBuilder<> b_wb1(mBasicBlock);
860        //Create and initialize a new carry queue.
861        Value* ptr_while_carry_q = b_wb1.CreateAlloca(m64x2Vect, b_wb1.getInt64(mCarryQueueSize - idx));
862        for (int i=0; i<(mCarryQueueSize-idx); i++)
863        {
864            Value* carryq_idx1 = b_wb1.getInt64(i);
865            Value* carryq_GEP1 = b_wb1.CreateGEP(ptr_while_carry_q, carryq_idx1);
866            Value* void_1 = b_wb1.CreateStore(mConst_Aggregate_64x2_0, carryq_GEP1);
867        }
868
869        //Point mptr_carry_q to the new local carry queue.
870        mptr_carry_q = ptr_while_carry_q;
871
872        returnMarker = Generate_PabloStatements(whl->getPSList());
873
874        IRBuilder<> b_wb2(mBasicBlock);
875        //Copy back to the last carry queue the carries from the execution of the while statement list.
876        for (int c=0; c<(mCarryQueueSize-idx); c++)
877        {
878            Value* carryq_idx = b_wb2.getInt64(c);
879            Value* carryq_GEP = b_wb2.CreateGEP(mptr_carry_q, carryq_idx);
880            Value* carryq_value = b_wb2.CreateLoad(carryq_GEP);
881
882            Value* last_carryq_idx = b_wb2.getInt64(idx + c);
883            Value* last_carryq_GEP = b_wb2.CreateGEP(ptr_last_carry_q, last_carryq_idx);
884            Value* last_carryq_value = b_wb2.CreateLoad(last_carryq_GEP);
885
886            Value* new_carryq_value = b_wb2.CreateOr(carryq_value, last_carryq_value);
887            Value* void_1 = b_wb2.CreateStore(new_carryq_value, last_carryq_GEP);
888        }
889
890        b_wb2.CreateBr(whileCondBlock);
891
892        mBasicBlock = whileEndBlock;
893        mptr_carry_q = ptr_last_carry_q;
894        mCarryQueueIdx += idx;
895
896        retVal = returnMarker;
897    }
898
899    return retVal;
900}
901
902Value* LLVM_Generator::Generate_PabloE(PabloE *expr)
903{
904    Value* retVal = 0;
905
906    if (All* all = dynamic_cast<All*>(expr))
907    {
908        IRBuilder<> b(mBasicBlock);
909
910        if ((all->getNum() != 0) && (all->getNum() != 1))
911            std::cout << "\nErr: 'All' can only be set to 1 or 0.\n" << std::endl;
912        Value* ptr_all = b.CreateAlloca(m64x2Vect);
913        Value* void_1 = b.CreateStore((all->getNum() == 0 ? mConst_Aggregate_64x2_0 : mConst_Aggregate_64x2_neg1), ptr_all);
914        Value* all_value = b.CreateLoad(ptr_all);
915
916        retVal = all_value;
917    }
918    else if (Call* call = dynamic_cast<Call*>(expr))
919    {
920        IRBuilder<> b(mBasicBlock);
921
922        //Call the callee once and store the result in the marker map.
923        if (mMarkerMap.find(call->getCallee()) == mMarkerMap.end())
924        {
925            std::map<std::string, Value*>::iterator itFuncGet = mMarkerMap.find("wrapped_get_category_" + call->getCallee());
926            Value* basis_bits_struct = b.CreateLoad(mPtr_basis_bits_addr);
927            Value* unicode_category = b.CreateCall(itFuncGet->second, basis_bits_struct);
928            Value* ptr = b.CreateAlloca(m64x2Vect);
929            Value* void_1 = b.CreateStore(unicode_category, ptr);
930
931            mMarkerMap.insert(make_pair(call->getCallee(), ptr));
932        }
933        std::map<std::string, Value*>::iterator itGet = mMarkerMap.find(call->getCallee());
934        Value * var_value = b.CreateLoad(itGet->second);
935
936
937        retVal = var_value;
938    }
939    else if (Var* var = dynamic_cast<Var*>(expr))
940    {
941        IRBuilder<> b(mBasicBlock);
942
943        Value* var_value = b.CreateLoad(GetMarker(var->getVar()), false, var->getVar());
944
945        retVal = var_value;
946    }
947    else if (And* pablo_and = dynamic_cast<And*>(expr))
948    {
949        IRBuilder<> b(mBasicBlock);
950
951        Value* and_result = b.CreateAnd(Generate_PabloE(pablo_and->getExpr1()), Generate_PabloE(pablo_and->getExpr2()), "and_inst");
952
953        retVal = and_result;
954    }
955    else if (Or* pablo_or = dynamic_cast<Or*>(expr))
956    {
957        IRBuilder<> b(mBasicBlock);
958
959        Value* or_result = b.CreateOr(Generate_PabloE(pablo_or->getExpr1()), Generate_PabloE(pablo_or->getExpr2()), "or_inst");
960
961        retVal = or_result;
962    }
963    else if (Sel* pablo_sel = dynamic_cast<Sel*>(expr))
964    {
965        IRBuilder<>b(mBasicBlock);
966
967        Value* and_if_true_result = b.CreateAnd(Generate_PabloE(pablo_sel->getIf_expr()), Generate_PabloE(pablo_sel->getT_expr()));
968        Constant* const_packed_elems [] = {b.getInt64(-1), b.getInt64(-1)};
969        Constant* const_packed = ConstantVector::get(const_packed_elems);
970        Value* not_if_result = b.CreateXor(Generate_PabloE(pablo_sel->getIf_expr()), const_packed);
971        Value* and_if_false_result = b.CreateAnd(not_if_result, Generate_PabloE(pablo_sel->getF_expr()));
972        Value* or_result = b.CreateOr(and_if_true_result, and_if_false_result);
973
974        retVal = or_result;
975    }
976    else if (Not* pablo_not = dynamic_cast<Not*>(expr))
977    {
978        IRBuilder<> b(mBasicBlock);
979
980        Constant* const_packed_elems [] = {b.getInt64(-1), b.getInt64(-1)};
981        Constant* const_packed = ConstantVector::get(const_packed_elems);
982        Value* expr_value = Generate_PabloE(pablo_not->getExpr());
983        Value* xor_rslt = b.CreateXor(expr_value, const_packed, "xor_inst");
984
985        retVal = xor_rslt;
986    }
987    else if (CharClass* cc = dynamic_cast<CharClass*>(expr))
988    {
989        IRBuilder<> b(mBasicBlock);
990
991        Value* character_class = b.CreateLoad(GetMarker(cc->getCharClass()));
992
993        retVal = character_class;
994    }
995    else if (Advance* adv = dynamic_cast<Advance*>(expr))
996    {
997        IRBuilder<> b(mBasicBlock);
998
999        //CarryQ - carry in.
1000        Value* carryq_idx = b.getInt64(mCarryQueueIdx);
1001        Value* carryq_GEP = b.CreateGEP(mptr_carry_q, carryq_idx);
1002        Value* carryq_value = b.CreateLoad(carryq_GEP);
1003
1004        Value* strm_value = Generate_PabloE(adv->getExpr());
1005        Value* srli_1_value = b.CreateLShr(strm_value, 63);
1006
1007        Value* packed_shuffle;
1008        Constant* const_packed_1_elems [] = {b.getInt32(0), b.getInt32(2)};
1009        Constant* const_packed_1 = ConstantVector::get(const_packed_1_elems);
1010        packed_shuffle = b.CreateShuffleVector(carryq_value, srli_1_value, const_packed_1, "packed_shuffle nw");
1011
1012        Constant* const_packed_2_elems[] = {b.getInt64(1), b.getInt64(1)};
1013        Constant* const_packed_2 = ConstantVector::get(const_packed_2_elems);
1014
1015        Value* shl_value = b.CreateShl(strm_value, const_packed_2, "shl_value");
1016        Value* result_value = b.CreateOr(shl_value, packed_shuffle, "or.result_value");
1017
1018        //CarryQ - carry out.
1019        Value* cast_marker_value_1 = b.CreateBitCast(strm_value, IntegerType::get(mMod->getContext(), 128));
1020        Value* srli_2_value = b.CreateLShr(cast_marker_value_1, 127);
1021        Value* carryout_2_carry = b.CreateBitCast(srli_2_value, m64x2Vect);
1022        Value* void_1 = b.CreateStore(carryout_2_carry, carryq_GEP);
1023
1024        //Increment the idx for the next advance or scan through.
1025        mCarryQueueIdx++;
1026
1027        retVal = result_value;
1028    }
1029    else if (MatchStar* mstar = dynamic_cast<MatchStar*>(expr))
1030    {
1031        IRBuilder<> b(mBasicBlock);
1032
1033        //CarryQ - carry in.
1034        Value* carryq_idx = b.getInt64(mCarryQueueIdx);
1035        Value* carryq_GEP = b.CreateGEP(mptr_carry_q, carryq_idx);
1036        Value* carryq_value = b.CreateLoad(carryq_GEP);
1037        //Get the input stream.
1038        Value* strm_value = Generate_PabloE(mstar->getExpr1());
1039        //Get the character that is to be matched.
1040        Value* cc_value = Generate_PabloE(mstar->getExpr2());
1041
1042        Value* and_value_1 = b.CreateAnd(cc_value, strm_value, "match_star_and_value_1");
1043        Value* add_value_1 = b.CreateAdd(and_value_1, cc_value, "match_star_add_value_1");
1044        Value* add_value_2 = b.CreateAdd(add_value_1, carryq_value, "match_star_add_value_2");
1045        Value* xor_value_1 = b.CreateXor(add_value_2, mConst_Aggregate_64x2_neg1, "match_star_xor_value_1");
1046        Value* and_value_2 = b.CreateAnd(cc_value, xor_value_1, "match_star_and_value_2");
1047        Value* or_value_1 = b.CreateOr(and_value_1, and_value_2, "match_star_or_value_1");
1048
1049        Value* srli_instr_1 = b.CreateLShr(or_value_1, 63);
1050
1051        Value* cast_marker_value_1 = b.CreateBitCast(srli_instr_1, IntegerType::get(mMod->getContext(), 128));
1052        Value* sll_1_value = b.CreateShl(cast_marker_value_1, 64);
1053        Value* cast_marker_value_2 = b.CreateBitCast(sll_1_value, m64x2Vect);
1054
1055
1056        Value* add_value_3 = b.CreateAdd(cast_marker_value_2, add_value_2, "match_star_add_value_3");
1057        Value* xor_value_2 = b.CreateXor(add_value_3, mConst_Aggregate_64x2_neg1, "match_star_xor_value_2");
1058        Value* and_value_3 = b.CreateAnd(cc_value, xor_value_2, "match_star_and_value_3");
1059        Value* or_value_2  = b.CreateOr(and_value_1, and_value_3, "match_star_or_value_2 ");
1060        Value* xor_value_3 = b.CreateXor(add_value_3, cc_value, "match_star_xor_value_3");
1061        Value* result_value = b.CreateOr(xor_value_3, strm_value, "match_star_result_value");
1062
1063        //CarryQ - carry out:
1064        Value* cast_marker_value_3 = b.CreateBitCast(or_value_2, IntegerType::get(mMod->getContext(), 128));
1065        Value* srli_2_value = b.CreateLShr(cast_marker_value_3, 127);
1066        Value* carryout_2_carry = b.CreateBitCast(srli_2_value, m64x2Vect);
1067
1068        Value* void_1 = b.CreateStore(carryout_2_carry, carryq_GEP);
1069
1070        mCarryQueueIdx++;
1071
1072        retVal = result_value;
1073    }
1074    else if (ScanThru* sthru = dynamic_cast<ScanThru*>(expr))
1075    {
1076        IRBuilder<> b(mBasicBlock);
1077
1078        //CarryQ - carry in.
1079        Value* carryq_idx = b.getInt64(mCarryQueueIdx);
1080        Value* carryq_GEP = b.CreateGEP(mptr_carry_q, carryq_idx);
1081        Value* carryq_value = b.CreateLoad(carryq_GEP);
1082        //Get the input stream.
1083        Value* strm_value = Generate_PabloE(sthru->getScanFrom());
1084        //Get the scanthru bit stream.
1085        Value* scanthru_value = Generate_PabloE(sthru->getScanThru());
1086
1087        Value* and_value_1 = b.CreateAnd(scanthru_value, strm_value, "scanthru_and_value_1");
1088        Value* add_value_1 = b.CreateAdd(and_value_1, carryq_value, "scanthru_add_value_1");
1089        Value* add_value_2 = b.CreateAdd(add_value_1, scanthru_value, "scanthru_add_value_2");
1090
1091        Value* srli_instr_1 = b.CreateLShr(and_value_1, 63);
1092
1093        Value* cast_marker_value_1 = b.CreateBitCast(srli_instr_1, IntegerType::get(mMod->getContext(), 128));
1094        Value* sll_1_value = b.CreateShl(cast_marker_value_1, 64);
1095        Value* cast_marker_value_2 = b.CreateBitCast(sll_1_value, m64x2Vect);
1096
1097        Value* add_value_3 = b.CreateAdd(cast_marker_value_2, add_value_2, "scanthru_add_value_3");
1098        Value* xor_value_1  = b.CreateXor(scanthru_value, mConst_Aggregate_64x2_neg1, "scanthru_xor_value_1");
1099        Value* result_value = b.CreateAnd(add_value_3, xor_value_1, "scanthru_result_value");
1100
1101        //CarryQ - carry out:
1102        Value* cast_marker_value_3 = b.CreateBitCast(add_value_3, IntegerType::get(mMod->getContext(), 128));
1103        Value* srli_2_value = b.CreateLShr(cast_marker_value_3, 127);
1104        Value* carryout_2_carry = b.CreateBitCast(srli_2_value, m64x2Vect);
1105
1106        Value* void_1 = b.CreateStore(carryout_2_carry, carryq_GEP);
1107
1108        mCarryQueueIdx++;
1109
1110        retVal = result_value;
1111    }
1112
1113    return retVal;
1114}
1115
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.