source: trunk/lib/carryQ.hpp @ 2958

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Added CarryDeclare? macro to carryQ library.

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Line 
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  Copyright (C) 2012, Robert D. Cameron, Kenneth S. Herdy.
8    Licensed to the public under the Open Software License 3.0.
9    Licensed to International Characters Inc.
10       under the Academic Free License version 3.0.
11  April 2012
12=============================================================================*/
13
14#include <string.h>
15#include <stdint.h>
16#include <iostream>
17
18#include "bitblock.hpp"
19#include "stdio.h"
20
21///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
22//
23// Carry method variants.
24//
25// BitBlock_op_ci_co()  - standard block non while loop statement and in final block if ignore the carry out
26// BitBlock_op_co()     - standard block while loop and in final block while loop if ignore carry out
27// BitBlock_op_ci()             - final block non while loop statement
28// BitBlock_op()                - final while loop statement
29//
30// BitBlock_op_ci(), BitBlock_op() methods not implemented to reduce the total number of
31// methods and Pablo compiler complexity.
32//
33///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
34
35#define interpose32(x,y,pos) interpose32_<pos>(x,y)     
36template<uint32_t n>
37IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock interpose32_(BitBlock s, BitBlock s32) {
38        return simd_or(simd<32>::slli<n>(s), simd<32>::srli<32-n>(s32));
39}
40
41template<uint32_t n>
42IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock interpose64_(BitBlock s, BitBlock s64) {
43        return simd_or(simd<64>::slli<n>(s), simd<64>::srli<64-n>(s64));
44}
45
46template <uint16_t CarryCount, uint16_t AdvanceNCount> class CarryArray;
47
48#define CarryDeclare(name, carry1_count, carryN_count)\
49CarryArray<carry1_count, carryN_count> name;
50
51// Array of BitBlock implementation.
52template <uint16_t CarryCount, uint16_t AdvanceNCount>
53class CarryArray {
54
55public:
56
57    #define Carry0 simd<BLOCK_SIZE>::constant<0>()
58    #define Carry1 simd<BLOCK_SIZE>::constant<1>()
59 
60        BitBlock cq[CarryCount + AdvanceNCount];
61        //BitBlock pending64[AdvanceNCount];
62        CarryArray()
63        {
64            memset (cq, 0, sizeof(BitBlock) * (CarryCount + AdvanceNCount));
65            //memset(pending64, 0, sizeof(BitBlock) * AdvanceNCount);
66        }
67        ~CarryArray() {}
68
69        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock BitBlock_advance_ci_co(BitBlock strm, BitBlock carryin, uint16_t carryno)
70        {
71                BitBlock rslt;
72                advance_with_carry(strm, carryin, cq[carryno], rslt);
73                return rslt;
74        }
75
76        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock BitBlock_add_ci_co(BitBlock strm1, BitBlock strm2, BitBlock carryin, const uint16_t carryno)
77        {
78                BitBlock sum;
79                adc(strm1, strm2, carryin, cq[carryno], sum);
80                return sum;
81        }
82
83        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock BitBlock_sub_ci_co(BitBlock strm1, BitBlock strm2, BitBlock carryin, uint16_t carryno)
84        {
85                BitBlock diff;
86                sbb(strm1, strm2, carryin, cq[carryno], diff);
87                return diff;
88        }
89
90        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock BitBlock_scantofirst(BitBlock charclass, BitBlock carryin, uint16_t carryno)
91        {
92                BitBlock marker;
93//              BitBlock c = carry_flip(carryin);
94                adc(simd<BLOCK_SIZE>::constant<0>(), simd_not(charclass), carryin, cq[carryno], marker);
95//              cq[carryno] = carry_flip(cq[carryno]);
96                return simd_and(marker, charclass);
97        }
98
99        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock BitBlock_scanthru_ci_co(BitBlock markers0, BitBlock charclass, BitBlock carryin, uint16_t carryno)
100        {
101                BitBlock markers1;
102                adc(markers0, charclass, carryin, cq[carryno], markers1);
103                return simd_andc(markers1, charclass);
104        }
105
106        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock BitBlock_advance_then_scanthru(BitBlock markers0, BitBlock charclass, BitBlock carryin, uint16_t carryno)
107        {
108                BitBlock markers1;
109                //assert(!bitblock::any(simd_and(markers0, charclass)));
110                adc(markers0, simd_or(charclass, markers0), carryin, cq[carryno], markers1);
111                return simd_andc(markers1, charclass);
112        }
113
114        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock BitBlock_span_upto(BitBlock starts, BitBlock follows, BitBlock carryin, uint16_t carryno)
115        {
116                BitBlock span;
117                sbb(follows, starts, carryin, cq[carryno], span);
118                return span;
119        }
120
121        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock BitBlock_inclusive_span(BitBlock starts, BitBlock ends, BitBlock carryin, uint16_t carryno)
122        {
123                BitBlock span;
124                sbb(ends, starts, carryin, cq[carryno], span);
125                return simd_or(span, ends);
126        }
127
128        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock BitBlock_exclusive_span(BitBlock starts, BitBlock ends, BitBlock carryin, uint16_t carryno)
129        {
130                BitBlock span;
131                sbb(ends, starts, carryin, cq[carryno], span);
132                return simd_andc(span, starts);
133        }
134
135
136        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock BitBlock_advance32_ci_co(BitBlock strm, uint32_t pending_in, uint32_t & pending_out)
137        {
138                pending_out = (uint32_t) mvmd<32>::extract< (sizeof(BitBlock)/sizeof(pending_out))-1 >(strm);
139                return simd_or(simd<BLOCK_SIZE>::slli<32>(strm), mvmd<BLOCK_SIZE>::fill((uint64_t)pending_in));
140        }
141
142        template <int n> IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock BitBlock_advance_n_(BitBlock strm, BitBlock pending_in, uint16_t pendingno)
143        {
144                BitBlock half_block_shifted = esimd<BLOCK_SIZE/2>::mergel(strm, pending_in);
145                cq[CarryCount + pendingno] = bitblock::srli<BLOCK_SIZE/2>(strm);
146                //pending64[pendingno] = bitblock::srli<BLOCK_SIZE/2>(strm);
147                BitBlock result = simd_or(simd<BLOCK_SIZE/2>::srli<(BLOCK_SIZE/2)-n>(half_block_shifted),
148                               simd<BLOCK_SIZE/2>::slli<n>(strm));
149                return result;
150        }
151
152        IDISA_ALWAYS_INLINE bool CarryTest(uint16_t carryno, uint16_t carry_count)
153        {
154                  BitBlock c1 = cq[carryno];
155                  int ubound = carryno + carry_count;
156                  for (int i = carryno + 1; i < ubound ; i++) {
157                        c1 = carry_or(c1, cq[i]);
158                  }
159                  return test_carry(c1);
160        }
161
162        // Experimental
163        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock PabloJCarryTest(uint16_t carryno, uint16_t carry_count)
164        {
165                  BitBlock c1 = cq[carryno];
166                  int ubound = carryno + carry_count;
167                  for (int i = carryno + 1; i < ubound ; i++) {
168                        c1 = carry_or(c1, cq[i]);
169                  }
170                  return c1;
171        }
172
173        IDISA_ALWAYS_INLINE void CarryDequeueEnqueue(uint16_t carryno, uint16_t carry_count)
174        {
175                return;
176        }
177
178        IDISA_ALWAYS_INLINE void CarryQ_Adjust(uint16_t carry_count)
179        {
180                return;
181        }
182
183        IDISA_ALWAYS_INLINE void CarryCombine(BitBlock local_cq[], uint16_t carryno, uint16_t carry_count)
184        {
185                  for (int i = 0; i < carry_count; i++) {
186                    cq[carryno+i] = carry_or(cq[carryno+i], local_cq[i]);
187                  }
188        }
189
190        IDISA_ALWAYS_INLINE void CarryCombine1(uint16_t carryno, uint16_t carry2)
191        {
192                  cq[carryno] = carry_or(cq[carryno], cq[carry2]);
193                  cq[carry2] = Carry0;
194        }
195
196        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock get_carry_in(uint16_t carryno) const 
197        {
198                return carry2bitblock(cq[carryno]);
199        }
200
201//      IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock get_pending64(uint16_t advance_n_blkno) const
202//      {
203//              return pending64[advance_n_blkno];
204//      }
205
206        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock get_pending64(uint16_t advance_n_blkno) const 
207        {
208                return cq[CarryCount + advance_n_blkno];
209        }
210
211//private:
212        // helpers
213        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock carry_flip(BitBlock carry) const
214        {
215                return simd_xor(carry, Carry1);
216        }
217
218        IDISA_ALWAYS_INLINE bool test_carry(BitBlock carry) const
219        {
220                return bitblock::any(carry);
221        }
222
223        IDISA_ALWAYS_INLINE BitBlock carry_or(BitBlock carry1, BitBlock carry2) const
224        {
225                return simd_or(carry1, carry2);
226        }
227       
228#undef Carry0
229#undef Carry1
230
231};
232
233#endif // CARRYQ_HPP_
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.