source: icGREP/icgrep-devel/icgrep/pablo/pablo_compiler.cpp @ 5493

Last change on this file since 5493 was 5493, checked in by cameron, 2 years ago

Restore check-ins from the last several days

File size: 29.2 KB
Line 
1/*
2 *  Copyright (c) 2014-16 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 "pablo_compiler.h"
8#include <pablo/pablo_kernel.h>
9#include <pablo/pablo_toolchain.h>
10#include <pablo/codegenstate.h>
11#include <pablo/boolean.h>
12#include <pablo/arithmetic.h>
13#include <pablo/branch.h>
14#include <pablo/pe_advance.h>
15#include <pablo/pe_lookahead.h>
16#include <pablo/pe_matchstar.h>
17#include <pablo/pe_scanthru.h>
18#include <pablo/pe_infile.h>
19#include <pablo/pe_count.h>
20#include <pablo/pe_integer.h>
21#include <pablo/pe_string.h>
22#include <pablo/pe_zeroes.h>
23#include <pablo/pe_ones.h>
24#include <pablo/pe_var.h>
25#include <pablo/ps_assign.h>
26#include <pablo/carry_manager.h>
27#include <kernels/kernel_builder.h>
28#include <kernels/streamset.h>
29#include <llvm/IR/Module.h>
30#include <llvm/Support/raw_os_ostream.h>
31
32using namespace llvm;
33
34namespace pablo {
35
36using TypeId = PabloAST::ClassTypeId;
37
38inline static unsigned getAlignment(const Value * const ptr) {
39    return ptr->getType()->getPrimitiveSizeInBits() / 8;
40}
41
42inline static unsigned getPointerElementAlignment(const Value * const ptr) {
43    return ptr->getType()->getPointerElementType()->getPrimitiveSizeInBits() / 8;
44}
45
46void PabloCompiler::initializeKernelData(const std::unique_ptr<kernel::KernelBuilder> &  iBuilder) {
47    assert ("PabloCompiler does not have a IDISA iBuilder" && iBuilder);
48    examineBlock(iBuilder, mKernel->getEntryBlock());
49    mCarryManager->initializeCarryData(iBuilder, mKernel);
50}
51
52void PabloCompiler::releaseKernelData(const std::unique_ptr<kernel::KernelBuilder> &  iBuilder) {
53    assert ("PabloCompiler does not have a IDISA iBuilder" && iBuilder);
54    mCarryManager->releaseCarryData(iBuilder);
55}
56
57void PabloCompiler::compile(const std::unique_ptr<kernel::KernelBuilder> &  iBuilder) {
58    assert ("PabloCompiler does not have a IDISA iBuilder" && iBuilder);
59    mCarryManager->initializeCodeGen(iBuilder);
60    PabloBlock * const entryBlock = mKernel->getEntryBlock(); assert (entryBlock);
61    mMarker.emplace(entryBlock->createZeroes(), iBuilder->allZeroes());
62    mMarker.emplace(entryBlock->createOnes(), iBuilder->allOnes());
63    compileBlock(iBuilder, entryBlock);
64    mCarryManager->finalizeCodeGen(iBuilder);
65}
66
67void PabloCompiler::examineBlock(const std::unique_ptr<kernel::KernelBuilder> &  iBuilder, const PabloBlock * const block) {
68    for (const Statement * stmt : *block) {
69        if (LLVM_UNLIKELY(isa<Lookahead>(stmt))) {
70            const Lookahead * const la = cast<Lookahead>(stmt);
71            //assert ((isa<Var>(la->getExpr()) || isa<Extract>(la->getExpr())));
72            if (LLVM_LIKELY(la->getAmount() > mKernel->getLookAhead())) {
73                mKernel->setLookAhead(la->getAmount());
74            }
75        } else if (LLVM_UNLIKELY(isa<Branch>(stmt))) {
76            examineBlock(iBuilder, cast<Branch>(stmt)->getBody());
77        } else if (LLVM_UNLIKELY(isa<Count>(stmt))) {
78            mAccumulator.insert(std::make_pair(stmt, iBuilder->getInt32(mKernel->addUnnamedScalar(stmt->getType()))));
79        }
80    }   
81}
82
83inline void PabloCompiler::compileBlock(const std::unique_ptr<kernel::KernelBuilder> &  iBuilder, const PabloBlock * const block) {
84    for (const Statement * statement : *block) {
85        compileStatement(iBuilder, statement);
86    }
87}
88
89void PabloCompiler::compileIf(const std::unique_ptr<kernel::KernelBuilder> &  iBuilder, const If * const ifStatement) {
90    //
91    //  The If-ElseZero stmt:
92    //  if <predicate:expr> then <body:stmt>* elsezero <defined:var>* endif
93    //  If the value of the predicate is nonzero, then determine the values of variables
94    //  <var>* by executing the given statements.  Otherwise, the value of the
95    //  variables are all zero.  Requirements: (a) no variable that is defined within
96    //  the body of the if may be accessed outside unless it is explicitly
97    //  listed in the variable list, (b) every variable in the defined list receives
98    //  a value within the body, and (c) the logical consequence of executing
99    //  the statements in the event that the predicate is zero is that the
100    //  values of all defined variables indeed work out to be 0.
101    //
102    //  Simple Implementation with Phi nodes:  a phi node in the if exit block
103    //  is inserted for each variable in the defined variable list.  It receives
104    //  a zero value from the ifentry block and the defined value from the if
105    //  body.
106    //
107
108    BasicBlock * const ifEntryBlock = iBuilder->GetInsertBlock();
109    BasicBlock * const ifBodyBlock = iBuilder->CreateBasicBlock("if.body");
110    BasicBlock * const ifEndBlock = iBuilder->CreateBasicBlock("if.end");
111   
112    std::vector<std::pair<const Var *, Value *>> incoming;
113
114    for (const Var * var : ifStatement->getEscaped()) {
115        if (LLVM_UNLIKELY(var->isKernelParameter())) {
116            Value * marker = nullptr;
117            if (var->isScalar()) {
118                marker = iBuilder->getScalarFieldPtr(var->getName());
119            } else if (var->isReadOnly()) {
120                marker = iBuilder->getInputStreamBlockPtr(var->getName(), iBuilder->getInt32(0));
121            } else if (var->isReadNone()) {
122                marker = iBuilder->getOutputStreamBlockPtr(var->getName(), iBuilder->getInt32(0));
123            }
124            mMarker[var] = marker;
125        } else {
126            auto f = mMarker.find(var);
127            if (LLVM_UNLIKELY(f == mMarker.end())) {
128                std::string tmp;
129                raw_string_ostream out(tmp);
130                var->print(out);
131                out << " is uninitialized prior to entering ";
132                ifStatement->print(out);
133                report_fatal_error(out.str());
134            }
135            incoming.emplace_back(var, f->second);
136        }
137    }
138
139    const PabloBlock * ifBody = ifStatement->getBody();
140   
141    mCarryManager->enterIfScope(iBuilder, ifBody);
142
143    Value * condition = compileExpression(iBuilder, ifStatement->getCondition());
144    if (condition->getType() == iBuilder->getBitBlockType()) {
145        condition = iBuilder->bitblock_any(mCarryManager->generateSummaryTest(iBuilder, condition));
146    }
147   
148    iBuilder->CreateCondBr(condition, ifBodyBlock, ifEndBlock);
149   
150    // Entry processing is complete, now handle the body of the if.
151    iBuilder->SetInsertPoint(ifBodyBlock);
152
153    mCarryManager->enterIfBody(iBuilder, ifEntryBlock);
154
155    compileBlock(iBuilder, ifBody);
156
157    mCarryManager->leaveIfBody(iBuilder, iBuilder->GetInsertBlock());
158
159    BasicBlock * ifExitBlock = iBuilder->GetInsertBlock();
160
161    iBuilder->CreateBr(ifEndBlock);
162
163    ifEndBlock->moveAfter(ifExitBlock);
164
165    //End Block
166    iBuilder->SetInsertPoint(ifEndBlock);
167
168    mCarryManager->leaveIfScope(iBuilder, ifEntryBlock, ifExitBlock);
169
170    for (const auto i : incoming) {
171        const Var * var; Value * incoming;
172        std::tie(var, incoming) = i;
173
174        auto f = mMarker.find(var);
175        if (LLVM_UNLIKELY(f == mMarker.end())) {
176            std::string tmp;
177            raw_string_ostream out(tmp);
178            out << "PHINode creation error: ";
179            var->print(out);
180            out << " was not assigned an outgoing value.";
181            report_fatal_error(out.str());
182        }
183
184        Value * const outgoing = f->second;
185        if (LLVM_UNLIKELY(incoming == outgoing)) {
186            continue;
187        }
188
189        if (LLVM_UNLIKELY(incoming->getType() != outgoing->getType())) {
190            std::string tmp;
191            raw_string_ostream out(tmp);
192            out << "PHINode creation error: incoming type of ";
193            var->print(out);
194            out << " (";
195            incoming->getType()->print(out);
196            out << ") differs from the outgoing type (";
197            outgoing->getType()->print(out);
198            out << ") within ";
199            ifStatement->print(out);
200            report_fatal_error(out.str());
201        }
202
203        PHINode * phi = iBuilder->CreatePHI(incoming->getType(), 2, var->getName());
204        phi->addIncoming(incoming, ifEntryBlock);
205        phi->addIncoming(outgoing, ifExitBlock);
206        f->second = phi;
207    }   
208}
209
210void PabloCompiler::compileWhile(const std::unique_ptr<kernel::KernelBuilder> &  iBuilder, const While * const whileStatement) {
211
212    const PabloBlock * const whileBody = whileStatement->getBody();
213
214    BasicBlock * whileEntryBlock = iBuilder->GetInsertBlock();
215
216    const auto escaped = whileStatement->getEscaped();
217
218#ifdef ENABLE_BOUNDED_WHILE
219    PHINode * bound_phi = nullptr;  // Needed for bounded while loops.
220#endif
221    // On entry to the while structure, proceed to execute the first iteration
222    // of the loop body unconditionally. The while condition is tested at the end of
223    // the loop.
224
225    for (const Var * var : escaped) {
226        if (LLVM_UNLIKELY(var->isKernelParameter())) {
227            Value * marker = nullptr;
228            if (var->isScalar()) {
229                marker = iBuilder->getScalarFieldPtr(var->getName());
230            } else if (var->isReadOnly()) {
231                marker = iBuilder->getInputStreamBlockPtr(var->getName(), iBuilder->getInt32(0));
232            } else if (var->isReadNone()) {
233                marker = iBuilder->getOutputStreamBlockPtr(var->getName(), iBuilder->getInt32(0));
234            }
235            mMarker[var] = marker;
236        }
237    }
238
239    mCarryManager->enterLoopScope(iBuilder, whileBody);
240
241    BasicBlock * whileBodyBlock = iBuilder->CreateBasicBlock("while.body");
242
243    iBuilder->CreateBr(whileBodyBlock);
244
245    iBuilder->SetInsertPoint(whileBodyBlock);
246
247    //
248    // There are 3 sets of Phi nodes for the while loop.
249    // (1) Carry-ins: (a) incoming carry data first iterations, (b) zero thereafter
250    // (2) Carry-out accumulators: (a) zero first iteration, (b) |= carry-out of each iteration
251    // (3) Next nodes: (a) values set up before loop, (b) modified values calculated in loop.
252#ifdef ENABLE_BOUNDED_WHILE
253    // (4) The loop bound, if any.
254#endif
255
256    std::vector<std::pair<const Var *, PHINode *>> variants;
257
258    // for any Next nodes in the loop body, initialize to (a) pre-loop value.
259    for (const auto var : escaped) {
260        auto f = mMarker.find(var);
261        if (LLVM_UNLIKELY(f == mMarker.end())) {
262            std::string tmp;
263            raw_string_ostream out(tmp);
264            out << "PHINode creation error: ";
265            var->print(out);
266            out << " is uninitialized prior to entering ";
267            whileStatement->print(out);
268            report_fatal_error(out.str());
269        }
270        Value * entryValue = f->second;
271        PHINode * phi = iBuilder->CreatePHI(entryValue->getType(), 2, var->getName());
272        phi->addIncoming(entryValue, whileEntryBlock);
273        f->second = phi;
274        assert(mMarker[var] == phi);
275        variants.emplace_back(var, phi);
276    }
277#ifdef ENABLE_BOUNDED_WHILE
278    if (whileStatement->getBound()) {
279        bound_phi = iBuilder->CreatePHI(iBuilder->getSizeTy(), 2, "while_bound");
280        bound_phi->addIncoming(iBuilder->getSize(whileStatement->getBound()), whileEntryBlock);
281    }
282#endif
283
284    mCarryManager->enterLoopBody(iBuilder, whileEntryBlock);
285
286    compileBlock(iBuilder, whileBody);
287
288    // After the whileBody has been compiled, we may be in a different basic block.
289
290    mCarryManager->leaveLoopBody(iBuilder, iBuilder->GetInsertBlock());
291
292
293#ifdef ENABLE_BOUNDED_WHILE
294    if (whileStatement->getBound()) {
295        Value * new_bound = iBuilder->CreateSub(bound_phi, iBuilder->getSize(1));
296        bound_phi->addIncoming(new_bound, whileExitBlock);
297        condition = iBuilder->CreateAnd(condition, iBuilder->CreateICmpUGT(new_bound, ConstantInt::getNullValue(iBuilder->getSizeTy())));
298    }
299#endif
300
301    BasicBlock * const whileExitBlock = iBuilder->GetInsertBlock();
302
303    // and for any variant nodes in the loop body
304    for (const auto variant : variants) {
305        const Var * var; PHINode * incomingPhi;
306        std::tie(var, incomingPhi) = variant;
307        const auto f = mMarker.find(var);
308        if (LLVM_UNLIKELY(f == mMarker.end())) {
309            std::string tmp;
310            raw_string_ostream out(tmp);
311            out << "PHINode creation error: ";
312            var->print(out);
313            out << " is no longer assigned a value.";
314            report_fatal_error(out.str());
315        }
316
317        Value * const outgoingValue = f->second;
318
319        if (LLVM_UNLIKELY(incomingPhi->getType() != outgoingValue->getType())) {
320            std::string tmp;
321            raw_string_ostream out(tmp);
322            out << "PHINode creation error: incoming type of ";
323            var->print(out);
324            out << " (";
325            incomingPhi->getType()->print(out);
326            out << ") differs from the outgoing type (";
327            outgoingValue->getType()->print(out);
328            out << ") within ";
329            whileStatement->print(out);
330            report_fatal_error(out.str());
331        }
332
333        incomingPhi->addIncoming(outgoingValue, whileExitBlock);
334    }
335
336    BasicBlock * whileEndBlock = iBuilder->CreateBasicBlock("while.end");
337
338    // Terminate the while loop body with a conditional branch back.
339    Value * condition = compileExpression(iBuilder, whileStatement->getCondition());
340    if (condition->getType() == iBuilder->getBitBlockType()) {
341        condition = iBuilder->bitblock_any(mCarryManager->generateSummaryTest(iBuilder, condition));
342    }
343
344    iBuilder->CreateCondBr(condition, whileBodyBlock, whileEndBlock);
345
346    iBuilder->SetInsertPoint(whileEndBlock);
347
348    mCarryManager->leaveLoopScope(iBuilder, whileEntryBlock, whileExitBlock);
349
350}
351
352void PabloCompiler::compileStatement(const std::unique_ptr<kernel::KernelBuilder> &  iBuilder, const Statement * const stmt) {
353
354    if (LLVM_UNLIKELY(isa<If>(stmt))) {
355        compileIf(iBuilder, cast<If>(stmt));
356    } else if (LLVM_UNLIKELY(isa<While>(stmt))) {
357        compileWhile(iBuilder, cast<While>(stmt));
358    } else {
359        const PabloAST * expr = stmt;
360        Value * value = nullptr;
361        if (LLVM_UNLIKELY(isa<Assign>(stmt))) {
362            value = compileExpression(iBuilder, cast<Assign>(stmt)->getValue());
363            expr = cast<Assign>(stmt)->getVariable();
364            Value * ptr = nullptr;
365            if (LLVM_LIKELY(isa<Var>(expr))) {
366                const Var * var = cast<Var>(expr);
367                if (LLVM_UNLIKELY(var->isReadOnly())) {
368                    std::string tmp;
369                    raw_string_ostream out(tmp);
370                    out << mKernel->getName();
371                    out << " cannot assign value to ";
372                    var->print(out);
373                    out << ": ";
374                    var->print(out);
375                    out << " is read only";
376                    report_fatal_error(out.str());
377                }
378                if (var->isKernelParameter()) {
379                    if (var->isScalar()) {
380                        ptr = iBuilder->getScalarFieldPtr(var->getName());
381                    } else {
382                        ptr = iBuilder->getOutputStreamBlockPtr(var->getName(), iBuilder->getInt32(0));
383                    }
384                }
385            } else if (isa<Extract>(expr)) {
386                const auto f = mMarker.find(expr);
387                if (LLVM_UNLIKELY(f == mMarker.end())) {
388                    std::string tmp;
389                    raw_string_ostream out(tmp);
390                    out << mKernel->getName();
391                    out << " cannot assign value to ";
392                    expr->print(out);
393                    out << ": ";
394                    expr->print(out);
395                    out << " does not dominate ";
396                    stmt->print(out);
397                    report_fatal_error(out.str());
398                }
399                ptr = f->second;
400                assert (ptr);
401            }
402            if (ptr) {
403                iBuilder->CreateAlignedStore(value, ptr, getAlignment(value));
404                value = ptr;
405            }
406        } else if (const Extract * extract = dyn_cast<Extract>(stmt)) {
407            Value * index = compileExpression(iBuilder, extract->getIndex());
408            Var * const array = dyn_cast<Var>(extract->getArray());
409            if (LLVM_LIKELY(array && array->isKernelParameter())) {
410                if (array->isReadOnly()) {
411                    value = iBuilder->getInputStreamBlockPtr(array->getName(), index);
412                } else if (array->isReadNone()) {
413                    value = iBuilder->getOutputStreamBlockPtr(array->getName(), index);
414                } else {
415                    std::string tmp;
416                    raw_string_ostream out(tmp);
417                    out << mKernel->getName();
418                    out << " stream ";
419                    expr->print(out);
420                    out << " cannot be read or written to";
421                    report_fatal_error(out.str());
422                }
423            } else {
424                Value * ptr = compileExpression(iBuilder, extract->getArray(), false);
425                value = iBuilder->CreateGEP(ptr, {ConstantInt::getNullValue(index->getType()), index}, "extract");
426            }
427        } else if (isa<And>(stmt)) {
428            value = compileExpression(iBuilder, stmt->getOperand(0));
429            for (unsigned i = 1; i < stmt->getNumOperands(); ++i) {
430                value = iBuilder->simd_and(value, compileExpression(iBuilder, stmt->getOperand(1)));
431            }
432        } else if (isa<Or>(stmt)) {
433            value = compileExpression(iBuilder, stmt->getOperand(0));
434            for (unsigned i = 1; i < stmt->getNumOperands(); ++i) {
435                value = iBuilder->simd_or(value, compileExpression(iBuilder, stmt->getOperand(1)));
436            }
437        } else if (isa<Xor>(stmt)) {
438            value = compileExpression(iBuilder, stmt->getOperand(0));
439            for (unsigned i = 1; i < stmt->getNumOperands(); ++i) {
440                value = iBuilder->simd_xor(value, compileExpression(iBuilder, stmt->getOperand(1)));
441            }
442        } else if (const Sel * sel = dyn_cast<Sel>(stmt)) {
443            Value* ifMask = compileExpression(iBuilder, sel->getCondition());
444            Value* ifTrue = iBuilder->simd_and(ifMask, compileExpression(iBuilder, sel->getTrueExpr()));
445            Value* ifFalse = iBuilder->simd_and(iBuilder->simd_not(ifMask), compileExpression(iBuilder, sel->getFalseExpr()));
446            value = iBuilder->simd_or(ifTrue, ifFalse);
447        } else if (isa<Not>(stmt)) {
448            value = iBuilder->simd_not(compileExpression(iBuilder, stmt->getOperand(0)));
449        } else if (isa<Advance>(stmt)) {
450            const Advance * const adv = cast<Advance>(stmt);
451            // If our expr is an Extract op on a mutable Var then we need to pass the index value to the carry
452            // manager so that it properly selects the correct carry bit.
453            value = mCarryManager->advanceCarryInCarryOut(iBuilder, adv, compileExpression(iBuilder, adv->getExpression()));
454        } else if (const MatchStar * mstar = dyn_cast<MatchStar>(stmt)) {
455            Value * const marker = compileExpression(iBuilder, mstar->getMarker());
456            Value * const cc = compileExpression(iBuilder, mstar->getCharClass());
457            Value * const marker_and_cc = iBuilder->simd_and(marker, cc);
458            Value * const sum = mCarryManager->addCarryInCarryOut(iBuilder, mstar, marker_and_cc, cc);
459            value = iBuilder->simd_or(iBuilder->simd_xor(sum, cc), marker);
460        } else if (const ScanThru * sthru = dyn_cast<ScanThru>(stmt)) {
461            Value * const from = compileExpression(iBuilder, sthru->getScanFrom());
462            Value * const thru = compileExpression(iBuilder, sthru->getScanThru());
463            Value * const sum = mCarryManager->addCarryInCarryOut(iBuilder, sthru, from, thru);
464            value = iBuilder->simd_and(sum, iBuilder->simd_not(thru));
465        } else if (const ScanTo * sthru = dyn_cast<ScanTo>(stmt)) {
466            Value * const marker_expr = compileExpression(iBuilder, sthru->getScanFrom());
467            Value * const to = iBuilder->simd_xor(compileExpression(iBuilder, sthru->getScanTo()), iBuilder->getScalarField("EOFmask"));
468            Value * const sum = mCarryManager->addCarryInCarryOut(iBuilder, sthru, marker_expr, iBuilder->simd_not(to));
469            value = iBuilder->simd_and(sum, to);
470        } else if (const AdvanceThenScanThru * sthru = dyn_cast<AdvanceThenScanThru>(stmt)) {
471            Value * const from = compileExpression(iBuilder, sthru->getScanFrom());
472            Value * const thru = compileExpression(iBuilder, sthru->getScanThru());
473            Value * const sum = mCarryManager->addCarryInCarryOut(iBuilder, sthru, from, iBuilder->simd_or(from, thru));
474            value = iBuilder->simd_and(sum, iBuilder->simd_not(thru));
475        } else if (const AdvanceThenScanTo * sthru = dyn_cast<AdvanceThenScanTo>(stmt)) {
476            Value * const from = compileExpression(iBuilder, sthru->getScanFrom());
477            Value * const to = iBuilder->simd_xor(compileExpression(iBuilder, sthru->getScanTo()), iBuilder->getScalarField("EOFmask"));
478            Value * const sum = mCarryManager->addCarryInCarryOut(iBuilder, sthru, from, iBuilder->simd_or(from, iBuilder->simd_not(to)));
479            value = iBuilder->simd_and(sum, to);
480        } else if (const InFile * e = dyn_cast<InFile>(stmt)) {
481            Value * EOFmask = iBuilder->getScalarField("EOFmask");
482            value = iBuilder->simd_and(compileExpression(iBuilder, e->getExpr()), iBuilder->simd_not(EOFmask));
483        } else if (const AtEOF * e = dyn_cast<AtEOF>(stmt)) {
484            Value * EOFbit = iBuilder->getScalarField("EOFbit");
485            value = iBuilder->simd_and(compileExpression(iBuilder, e->getExpr()), EOFbit);
486        } else if (const Count * c = dyn_cast<Count>(stmt)) {
487        Value * EOFbit = iBuilder->getScalarField("EOFbit");
488        Value * EOFmask = iBuilder->getScalarField("EOFmask");
489        Value * const to_count = iBuilder->simd_and(iBuilder->simd_or(iBuilder->simd_not(EOFmask), EOFbit), compileExpression(iBuilder, c->getExpr()));
490            const unsigned counterSize = iBuilder->getSizeTy()->getBitWidth();
491            const auto f = mAccumulator.find(c);
492            if (LLVM_UNLIKELY(f == mAccumulator.end())) {
493                report_fatal_error("Unknown accumulator: " + c->getName().str());
494            }
495            Value * ptr = iBuilder->getScalarFieldPtr(f->second);
496            const auto alignment = getPointerElementAlignment(ptr);
497            Value * count = iBuilder->CreateAlignedLoad(ptr, alignment, c->getName() + "_accumulator");
498            Value * const partial = iBuilder->simd_popcount(counterSize, to_count);
499            if (LLVM_UNLIKELY(counterSize <= 1)) {
500                value = partial;
501            } else {
502                value = iBuilder->mvmd_extract(counterSize, partial, 0);
503                const auto fields = (iBuilder->getBitBlockWidth() / counterSize);
504                for (unsigned i = 1; i < fields; ++i) {
505                    Value * temp = iBuilder->mvmd_extract(counterSize, partial, i);
506                    value = iBuilder->CreateAdd(value, temp);
507                }
508            }
509            value = iBuilder->CreateAdd(value, count);
510            iBuilder->CreateAlignedStore(value, ptr, alignment);
511        } else if (const Lookahead * l = dyn_cast<Lookahead>(stmt)) {
512            Var * var = nullptr;
513            PabloAST * stream = l->getExpr();
514            Value * index = iBuilder->getInt32(0);
515            if (LLVM_UNLIKELY(isa<Extract>(stream))) {
516                var = dyn_cast<Var>(cast<Extract>(stream)->getArray());
517                index = compileExpression(iBuilder, cast<Extract>(stream)->getIndex());
518                if (!var->isKernelParameter() || var->isReadNone()) {
519                    std::string tmp;
520                    raw_string_ostream out(tmp);
521                    out << "Lookahead operation cannot be applied to ";
522                    stmt->print(out);
523                    out << " - not an input stream";
524                    report_fatal_error(out.str());
525                }
526            }
527            if (LLVM_LIKELY(isa<Var>(stream))) {
528                var = cast<Var>(stream);
529                if (!var->isKernelParameter() || var->isReadNone()) {
530                    std::string tmp;
531                    raw_string_ostream out(tmp);
532                    out << "Lookahead operation cannot be applied to ";
533                    stmt->print(out);
534                    out << ": ";
535                    var->print(out);
536                    out << " is not an input stream";
537                    report_fatal_error(out.str());
538                }
539            }
540            const auto bit_shift = (l->getAmount() % iBuilder->getBitBlockWidth());
541            const auto block_shift = (l->getAmount() / iBuilder->getBitBlockWidth());
542
543            Value * ptr = iBuilder->getAdjustedInputStreamBlockPtr(iBuilder->getSize(block_shift), var->getName(), index);
544            Value * lookAhead = iBuilder->CreateBlockAlignedLoad(ptr);
545            if (bit_shift == 0) {  // Simple case with no intra-block shifting.
546                value = lookAhead;
547            } else { // Need to form shift result from two adjacent blocks.
548                Value * ptr = iBuilder->getAdjustedInputStreamBlockPtr(iBuilder->getSize(block_shift + 1), var->getName(), index);
549                Value * lookAhead1 = iBuilder->CreateBlockAlignedLoad(ptr);
550                if (LLVM_UNLIKELY((bit_shift % 8) == 0)) { // Use a single whole-byte shift, if possible.
551                    value = iBuilder->mvmd_dslli(8, lookAhead1, lookAhead, (bit_shift / 8));
552                } else {
553                    Type  * const streamType = iBuilder->getIntNTy(iBuilder->getBitBlockWidth());
554                    Value * b1 = iBuilder->CreateBitCast(lookAhead1, streamType);
555                    Value * b0 = iBuilder->CreateBitCast(lookAhead, streamType);
556                    Value * result = iBuilder->CreateOr(iBuilder->CreateShl(b1, iBuilder->getBitBlockWidth() - bit_shift), iBuilder->CreateLShr(b0, bit_shift));
557                    value = iBuilder->CreateBitCast(result, iBuilder->getBitBlockType());
558                }
559            }
560
561        } else {
562            std::string tmp;
563            raw_string_ostream out(tmp);
564            out << "PabloCompiler: ";
565            stmt->print(out);
566            out << " was not recognized by the compiler";
567            report_fatal_error(out.str());
568        }
569
570        mMarker[expr] = value;
571        if (DebugOptionIsSet(DumpTrace)) {
572            const String & name = isa<Var>(expr) ? cast<Var>(expr)->getName() : cast<Statement>(expr)->getName();
573            if (value->getType()->isPointerTy()) {
574                value = iBuilder->CreateLoad(value);
575            }
576            if (value->getType()->isVectorTy()) {
577                iBuilder->CallPrintRegister(name.str(), value);
578            } else if (value->getType()->isIntegerTy()) {
579                iBuilder->CallPrintInt(name.str(), value);
580            }
581        }
582    }
583}
584
585Value * PabloCompiler::compileExpression(const std::unique_ptr<kernel::KernelBuilder> &  iBuilder, const PabloAST * expr, const bool ensureLoaded) const {
586    if (LLVM_UNLIKELY(isa<Ones>(expr))) {
587        return iBuilder->allOnes();
588    } else if (LLVM_UNLIKELY(isa<Zeroes>(expr))) {
589        return iBuilder->allZeroes();
590    } else if (LLVM_UNLIKELY(isa<Integer>(expr))) {
591        return ConstantInt::get(cast<Integer>(expr)->getType(), cast<Integer>(expr)->value());
592    } else if (LLVM_UNLIKELY(isa<Operator>(expr))) {
593        const Operator * op = cast<Operator>(expr);
594        Value * lh = compileExpression(iBuilder, op->getLH());
595        Value * rh = compileExpression(iBuilder, op->getRH());
596        if (LLVM_UNLIKELY(lh->getType() != rh->getType())) {
597            std::string tmp;
598            raw_string_ostream out(tmp);
599            out << "Operator creation error: left hand type of ";
600            expr->print(out);
601            out << " (";
602            lh->getType()->print(out);
603            out << ") differs from right hand type (";
604            rh->getType()->print(out);
605            out << ")";
606            report_fatal_error(out.str());
607        }
608        switch (op->getClassTypeId()) {
609            case TypeId::Add:
610                return iBuilder->CreateAdd(lh, rh);
611            case TypeId::Subtract:
612                return iBuilder->CreateSub(lh, rh);
613            case TypeId::LessThan:
614                return iBuilder->CreateICmpSLT(lh, rh);
615            case TypeId::LessThanEquals:
616                return iBuilder->CreateICmpSLE(lh, rh);
617            case TypeId::Equals:
618                return iBuilder->CreateICmpEQ(lh, rh);
619            case TypeId::GreaterThanEquals:
620                return iBuilder->CreateICmpSGE(lh, rh);
621            case TypeId::GreaterThan:
622                return iBuilder->CreateICmpSGT(lh, rh);
623            case TypeId::NotEquals:
624                return iBuilder->CreateICmpNE(lh, rh);
625            default: break;
626        }
627        std::string tmp;
628        raw_string_ostream out(tmp);
629        out << "PabloCompiler: ";
630        expr->print(out);
631        out << " is not a valid Operator";
632        report_fatal_error(out.str());
633    }
634    const auto f = mMarker.find(expr);
635    if (LLVM_UNLIKELY(f == mMarker.end())) {
636        std::string tmp;
637        raw_string_ostream out(tmp);
638        out << "PabloCompiler: ";
639        expr->print(out);
640        out << " was used before definition!";
641        report_fatal_error(out.str());
642    }
643    Value * value = f->second;
644    if (LLVM_UNLIKELY(isa<GetElementPtrInst>(value) && ensureLoaded)) {
645        value = iBuilder->CreateAlignedLoad(value, getPointerElementAlignment(value));
646    }
647    return value;
648}
649
650PabloCompiler::PabloCompiler(PabloKernel * const kernel)
651: mKernel(kernel)
652, mCarryManager(new CarryManager) {
653    assert ("PabloKernel cannot be null!" && kernel);
654}
655
656PabloCompiler::~PabloCompiler() {
657    delete mCarryManager;
658}
659
660}
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.