source: trunk/lib/carryQ.hpp @ 2275

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1#ifndef CARRYQ_HPP_
2#define CARRYQ_HPP_
3
4/*=============================================================================
5  carryQ.hpp - Pablo compiler support for carry introduction.
6  Ken Herdy, Robert D. Cameron
7  April 2012
8=============================================================================*/
9
10#include <stdint.h>
11#include <iostream>
12using namespace std;
13
14#include "bitblock.hpp"
15#include "stdio.h"
16
17///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
18//
19// Carry method variants.
20//
21// BitBlock_op_ci_co()  - standard block non while loop statement and in final block if ignore the carry out
22// BitBlock_op_co()     - standard block while loop and in final block while loop if ignore carry out
23// BitBlock_op_ci()             - final block non while loop statement
24// BitBlock_op()                - final while loop statement
25//
26// BitBlock_op_ci(), BitBlock_op() methods not implemented to reduce the total number of
27// methods and Pablo compiler complexity.
28//
29///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
30
31#define interpose32(x,y,pos) interpose32_<pos>(x,y)     
32template<uint32_t n>
33IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock interpose32_(BitBlock s, BitBlock s32) {
34        return simd_or(simd<32>::slli<n>(s), simd<32>::srli<32-n>(s32));
35}
36
37template<uint32_t n>
38IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock interpose64_(BitBlock s, BitBlock s64) {
39        return simd_or(simd<64>::slli<n>(s), simd<64>::srli<64-n>(s64));
40}
41
42
43#include <string.h>
44
45
46// Array of BitBlock implementation.
47template <uint16_t CarryCount, uint16_t AdvanceNCount>
48class CarryArray {
49
50public:
51
52    #define Carry0 simd<BLOCK_SIZE>::constant<0>()
53    #define Carry1 simd<BLOCK_SIZE>::constant<1>()
54 
55        BitBlock cq[CarryCount + AdvanceNCount];
56        //BitBlock pending64[AdvanceNCount];
57        CarryArray()
58        {
59            memset (cq, 0, sizeof(BitBlock) * (CarryCount + AdvanceNCount));
60            //memset(pending64, 0, sizeof(BitBlock) * AdvanceNCount);
61        }
62        ~CarryArray() {}
63
64        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock BitBlock_advance_ci_co(BitBlock strm, BitBlock carryin, uint16_t carryno)
65        {
66                BitBlock rslt;
67                advance_with_carry(strm, carryin, cq[carryno], rslt);
68                return rslt;
69        }
70
71        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock BitBlock_add_ci_co(BitBlock strm1, BitBlock strm2, BitBlock carryin, const uint16_t carryno)
72        {
73                BitBlock sum;
74                adc(strm1, strm2, carryin, cq[carryno], sum);
75                return sum;
76        }
77
78        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock BitBlock_sub_ci_co(BitBlock strm1, BitBlock strm2, BitBlock carryin, uint16_t carryno)
79        {
80                BitBlock diff;
81                sbb(strm1, strm2, carryin, cq[carryno], diff);
82                return diff;
83        }
84
85        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock BitBlock_scantofirst(BitBlock charclass, BitBlock carryin, uint16_t carryno)
86        {
87                BitBlock marker;
88//              BitBlock c = carry_flip(carryin);
89                adc(simd<BLOCK_SIZE>::constant<0>(), simd_not(charclass), carryin, cq[carryno], marker);
90//              cq[carryno] = carry_flip(cq[carryno]);
91                return simd_and(marker, charclass);
92        }
93
94        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock BitBlock_scanthru_ci_co(BitBlock markers0, BitBlock charclass, BitBlock carryin, uint16_t carryno)
95        {
96                BitBlock markers1;
97                adc(markers0, charclass, carryin, cq[carryno], markers1);
98                return simd_andc(markers1, charclass);
99        }
100
101        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock BitBlock_advance_then_scanthru(BitBlock markers0, BitBlock charclass, BitBlock carryin, uint16_t carryno)
102        {
103                BitBlock markers1;
104                //assert(!bitblock::any(simd_and(markers0, charclass)));
105                adc(markers0, simd_or(charclass, markers0), carryin, cq[carryno], markers1);
106                return simd_andc(markers1, charclass);
107        }
108
109        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock BitBlock_span_upto(BitBlock starts, BitBlock follows, BitBlock carryin, uint16_t carryno)
110        {
111                BitBlock span;
112                sbb(follows, starts, carryin, cq[carryno], span);
113                return span;
114        }
115
116        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock BitBlock_inclusive_span(BitBlock starts, BitBlock ends, BitBlock carryin, uint16_t carryno)
117        {
118                BitBlock span;
119                sbb(ends, starts, carryin, cq[carryno], span);
120                return simd_or(span, ends);
121        }
122
123        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock BitBlock_exclusive_span(BitBlock starts, BitBlock ends, BitBlock carryin, uint16_t carryno)
124        {
125                BitBlock span;
126                sbb(ends, starts, carryin, cq[carryno], span);
127                return simd_andc(span, starts);
128        }
129
130
131        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock BitBlock_advance32_ci_co(BitBlock strm, uint32_t pending_in, uint32_t & pending_out)
132        {
133                pending_out = (uint32_t) mvmd<32>::extract< (sizeof(BitBlock)/sizeof(pending_out))-1 >(strm);
134                return simd_or(simd<BLOCK_SIZE>::slli<32>(strm), mvmd<BLOCK_SIZE>::fill((uint64_t)pending_in));
135        }
136
137        template <int n> IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock BitBlock_advance_n_(BitBlock strm, BitBlock pending_in, uint16_t pendingno)
138        {
139                BitBlock half_block_shifted = esimd<BLOCK_SIZE/2>::mergel(strm, pending_in);
140                cq[CarryCount + pendingno] = bitblock::srli<BLOCK_SIZE/2>(strm);
141                //pending64[pendingno] = bitblock::srli<BLOCK_SIZE/2>(strm);
142                BitBlock result = simd_or(simd<BLOCK_SIZE/2>::srli<(BLOCK_SIZE/2)-n>(half_block_shifted),
143                               simd<BLOCK_SIZE/2>::slli<n>(strm));
144                return result;
145        }
146
147        IDISA_ALWAYS_INLINE bool CarryTest(uint16_t carryno, uint16_t carry_count)
148
149
150        {
151                  BitBlock c1 = cq[carryno];
152                  int ubound = carryno + carry_count;
153                  for (int i = carryno + 1; i < ubound ; i++) {
154                        c1 = carry_or(c1, cq[i]);
155                  }
156                  return test_carry(c1);
157        }
158
159        IDISA_ALWAYS_INLINE void CarryDequeueEnqueue(uint16_t carryno, uint16_t carry_count)
160        {
161                return;
162        }
163
164        IDISA_ALWAYS_INLINE void CarryQ_Adjust(uint16_t carry_count)
165        {
166                return;
167        }
168
169        IDISA_ALWAYS_INLINE void CarryCombine(BitBlock local_cq[], uint16_t carryno, uint16_t carry_count)
170        {
171                  for (int i = 0; i < carry_count; i++) {
172                    cq[carryno+i] = carry_or(cq[carryno+i], local_cq[i]);
173                  }
174        }
175
176        IDISA_ALWAYS_INLINE void CarryCombine1(uint16_t carryno, uint16_t carry2)
177        {
178                  cq[carryno] = carry_or(cq[carryno], cq[carry2]);
179                  cq[carry2] = Carry0;
180        }
181
182        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock get_carry_in(uint16_t carryno) const 
183        {
184                return carry2bitblock(cq[carryno]);
185        }
186
187//      IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock get_pending64(uint16_t advance_n_blkno) const
188//      {
189//              return pending64[advance_n_blkno];
190//      }
191
192        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock get_pending64(uint16_t advance_n_blkno) const 
193        {
194                return cq[CarryCount + advance_n_blkno];
195        }
196
197//private:
198        // helpers
199        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock carry_flip(BitBlock carry) const
200        {
201                return simd_xor(carry, Carry1);
202        }
203
204        IDISA_ALWAYS_INLINE bool test_carry(BitBlock carry) const
205        {
206                return bitblock::any(carry);
207        }
208
209        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock carry_or(BitBlock carry1, BitBlock carry2) const
210        {
211                return simd_or(carry1, carry2);
212        }
213       
214#undef Carry0
215#undef Carry1
216
217};
218
219#endif // CARRYQ_HPP_
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.