[f0c3120] | 1 | #pragma once |
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| 2 | |
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| 3 | #define SNZI_PACKED |
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| 4 | |
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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; |
---|
| 28 | leafs[idx].depart(); |
---|
| 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))); |
---|
| 55 | return __atomic_compare_exchange_n(&this->_all, &exp._all, t._all, false, __ATOMIC_SEQ_CST, __ATOMIC_SEQ_CST); |
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| 56 | } |
---|
| 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 ) ) { |
---|
| 76 | success = true; |
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| 77 | } |
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| 78 | } |
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| 79 | /* paranoid */ assert(x.cnt <= 120); |
---|
| 80 | if( x.cnt == 0 ) { |
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| 81 | if( value.cas(x, val_t::Half, x.ver + 1) ) { |
---|
| 82 | success = true; |
---|
| 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 ) ) { |
---|
| 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); |
---|
| 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() { |
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| 146 | if(is_root()) depart_r(); |
---|
| 147 | else depart_h(); |
---|
| 148 | } |
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| 149 | |
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| 150 | bool query() { |
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| 151 | /* paranoid */ assert(is_root()); |
---|
| 152 | return value._all > 0; |
---|
| 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 ]()) |
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| 163 | , nodes(new node_aligned[ root + 1 ]()) |
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| 164 | { |
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| 165 | int width = std::pow(2, depth); |
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| 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; |
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| 168 | for(int i = 0; i < width; i++) { |
---|
| 169 | int idx = i % hwdith; |
---|
| 170 | std::cout << i << " -> " << idx + width << std::endl; |
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| 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 | } |
---|