[f0c3120] | 1 | #pragma once
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| 3 | #define SNZI_PACKED
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| 5 | #include "utils.hpp"
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| 6 |
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| 7 |
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| 8 | class snzip_t {
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| 9 | class node;
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| 10 | class node_aligned;
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| 11 | public:
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| 12 | const unsigned mask;
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| 13 | const int root;
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| 14 | std::unique_ptr<snzip_t::node[]> leafs;
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| 15 | std::unique_ptr<snzip_t::node_aligned[]> nodes;
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| 16 |
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| 17 | snzip_t(unsigned depth);
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| 18 |
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| 19 | void arrive(int idx) {
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| 20 | // idx >>= 1;
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| 21 | idx %= mask;
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| 22 | leafs[idx].arrive();
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| 23 | }
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| 24 |
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| 25 | void depart(int idx) {
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| 26 | // idx >>= 1;
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| 27 | idx %= mask;
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| 28 | leafs[idx].depart();
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| 29 | }
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| 30 |
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| 31 | bool query() const {
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| 32 | return nodes[root].query();
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| 33 | }
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| 34 |
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| 35 |
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| 36 | private:
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| 37 | class __attribute__((aligned(32))) node {
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| 38 | friend class snzip_t;
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| 39 | private:
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| 40 |
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| 41 | union val_t {
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| 42 | static constexpr char Half = -1;
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| 43 |
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| 44 | uint64_t _all;
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| 45 | struct __attribute__((packed)) {
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| 46 | char cnt;
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| 47 | uint64_t ver:56;
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| 48 | };
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| 49 |
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| 50 | bool cas(val_t & exp, char _cnt, uint64_t _ver) volatile {
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| 51 | val_t t;
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| 52 | t.ver = _ver;
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| 53 | t.cnt = _cnt;
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| 54 | /* paranoid */ assert(t._all == ((_ver << 8) | ((unsigned char)_cnt)));
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---|
| 55 | return __atomic_compare_exchange_n(&this->_all, &exp._all, t._all, false, __ATOMIC_SEQ_CST, __ATOMIC_SEQ_CST);
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| 56 | }
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| 57 |
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| 58 | bool cas(val_t & exp, const val_t & tar) volatile {
|
---|
| 59 | return __atomic_compare_exchange_n(&this->_all, &exp._all, tar._all, false, __ATOMIC_SEQ_CST, __ATOMIC_SEQ_CST);
|
---|
| 60 | }
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| 61 |
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| 62 | val_t() : _all(0) {}
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| 63 | val_t(const volatile val_t & o) : _all(o._all) {}
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| 64 | };
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| 65 |
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| 66 | //--------------------------------------------------
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| 67 | // Hierarchical node
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| 68 | void arrive_h() {
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| 69 | int undoArr = 0;
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| 70 | bool success = false;
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| 71 | while(!success) {
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| 72 | auto x{ value };
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| 73 | /* paranoid */ assert(x.cnt <= 120);
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| 74 | if( x.cnt >= 1 ) {
|
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| 75 | if( value.cas(x, x.cnt + 1, x.ver ) ) {
|
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| 76 | success = true;
|
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| 77 | }
|
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| 78 | }
|
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| 79 | /* paranoid */ assert(x.cnt <= 120);
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| 80 | if( x.cnt == 0 ) {
|
---|
| 81 | if( value.cas(x, val_t::Half, x.ver + 1) ) {
|
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| 82 | success = true;
|
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| 83 | x.cnt = val_t::Half;
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| 84 | x.ver = x.ver + 1;
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| 85 | }
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| 86 | }
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| 87 | /* paranoid */ assert(x.cnt <= 120);
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| 88 | if( x.cnt == val_t::Half ) {
|
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| 89 | /* paranoid */ assert(parent);
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| 90 | if(undoArr == 2) {
|
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| 91 | undoArr--;
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| 92 | } else {
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| 93 | parent->arrive();
|
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| 94 | }
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| 95 | if( !value.cas(x, 1, x.ver) ) {
|
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| 96 | undoArr = undoArr + 1;
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| 97 | }
|
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| 98 | }
|
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| 99 | }
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| 100 |
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| 101 | for(int i = 0; i < undoArr; i++) {
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| 102 | /* paranoid */ assert(parent);
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| 103 | parent->depart();
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| 104 | }
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| 105 | }
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| 106 |
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| 107 | void depart_h() {
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| 108 | while(true) {
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| 109 | auto x = (const val_t)value;
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| 110 | /* paranoid */ assertf(x.cnt >= 1, "%d", x.cnt);
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| 111 | if( value.cas( x, x.cnt - 1, x.ver ) ) {
|
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| 112 | if( x.cnt == 1 ) {
|
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| 113 | /* paranoid */ assert(parent);
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| 114 | parent->depart();
|
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| 115 | }
|
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| 116 | return;
|
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| 117 | }
|
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| 118 | }
|
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| 119 | }
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| 120 |
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| 121 | //--------------------------------------------------
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| 122 | // Root node
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| 123 | void arrive_r() {
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| 124 | __atomic_fetch_add(&value._all, 1, __ATOMIC_SEQ_CST);
|
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| 125 | }
|
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| 126 |
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| 127 | void depart_r() {
|
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| 128 | __atomic_fetch_sub(&value._all, 1, __ATOMIC_SEQ_CST);
|
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| 129 | }
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| 130 |
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| 131 | private:
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| 132 | volatile val_t value;
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| 133 | class node * parent = nullptr;
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| 134 |
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| 135 | bool is_root() {
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| 136 | return parent == nullptr;
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| 137 | }
|
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| 138 |
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| 139 | public:
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| 140 | void arrive() {
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| 141 | if(is_root()) arrive_r();
|
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| 142 | else arrive_h();
|
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| 143 | }
|
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| 144 |
|
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| 145 | void depart() {
|
---|
| 146 | if(is_root()) depart_r();
|
---|
| 147 | else depart_h();
|
---|
| 148 | }
|
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| 149 |
|
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| 150 | bool query() {
|
---|
| 151 | /* paranoid */ assert(is_root());
|
---|
| 152 | return value._all > 0;
|
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| 153 | }
|
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| 154 | };
|
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| 155 |
|
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| 156 | class __attribute__((aligned(128))) node_aligned : public node {};
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| 157 | };
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| 158 |
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| 159 | snzip_t::snzip_t(unsigned depth)
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| 160 | : mask( std::pow(2, depth) )
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| 161 | , root( ((std::pow(2, depth + 1) - 1) / (2 -1)) - 1 - mask )
|
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| 162 | , leafs(new node[ mask ]())
|
---|
| 163 | , nodes(new node_aligned[ root + 1 ]())
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| 164 | {
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---|
| 165 | int width = std::pow(2, depth);
|
---|
| 166 | int hwdith = width / 2;
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| 167 | std::cout << "SNZI: " << depth << "x" << width << "(" << mask - 1 << ") " << (sizeof(snzip_t::node) * (root + 1)) << " bytes" << std::endl;
|
---|
| 168 | for(int i = 0; i < width; i++) {
|
---|
| 169 | int idx = i % hwdith;
|
---|
| 170 | std::cout << i << " -> " << idx + width << std::endl;
|
---|
| 171 | leafs[i].parent = &nodes[ idx ];
|
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| 172 | }
|
---|
| 173 |
|
---|
| 174 | for(int i = 0; i < root; i++) {
|
---|
| 175 | int idx = (i / 2) + hwdith;
|
---|
| 176 | std::cout << i + width << " -> " << idx + width << std::endl;
|
---|
| 177 | nodes[i].parent = &nodes[ idx ];
|
---|
| 178 | }
|
---|
| 179 | }
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---|