source: trunk/lib/carryQ.hpp @ 2610

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