[33e62f1b] | 1 | #pragma once |
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| 2 | |
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| 3 | #include "utils.hpp" |
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| 4 | |
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| 5 | |
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| 6 | class snzi_t { |
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| 7 | class node; |
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| 8 | public: |
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| 9 | const unsigned mask; |
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| 10 | const int root; |
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| 11 | std::unique_ptr<snzi_t::node[]> nodes; |
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| 12 | |
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| 13 | snzi_t(unsigned depth); |
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| 14 | |
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| 15 | void arrive(int idx) { |
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| 16 | idx &= mask; |
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| 17 | nodes[idx].arrive(); |
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| 18 | } |
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| 19 | |
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| 20 | void depart(int idx) { |
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| 21 | idx &= mask; |
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| 22 | nodes[idx].depart(); |
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| 23 | } |
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| 24 | |
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| 25 | bool query() const { |
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| 26 | return nodes[root].query(); |
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| 27 | } |
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| 28 | |
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| 29 | |
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| 30 | private: |
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| 31 | class __attribute__((aligned(64))) node { |
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| 32 | friend class snzi_t; |
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| 33 | private: |
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| 34 | |
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| 35 | union val_t { |
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| 36 | static constexpr char Half = -1; |
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| 37 | |
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| 38 | uint64_t _all; |
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| 39 | struct __attribute__((packed)) { |
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| 40 | char cnt; |
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| 41 | uint64_t ver:56; |
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| 42 | }; |
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| 43 | |
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| 44 | bool cas(val_t & exp, char _cnt, uint64_t _ver) volatile { |
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| 45 | val_t t; |
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| 46 | t.ver = _ver; |
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| 47 | t.cnt = _cnt; |
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| 48 | /* paranoid */ assert(t._all == ((_ver << 8) | ((unsigned char)_cnt))); |
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| 49 | return __atomic_compare_exchange_n(&this->_all, &exp._all, t._all, false, __ATOMIC_SEQ_CST, __ATOMIC_SEQ_CST); |
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| 50 | } |
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| 51 | |
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| 52 | bool cas(val_t & exp, const val_t & tar) volatile { |
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| 53 | return __atomic_compare_exchange_n(&this->_all, &exp._all, tar._all, false, __ATOMIC_SEQ_CST, __ATOMIC_SEQ_CST); |
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| 54 | } |
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| 55 | |
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| 56 | val_t() : _all(0) {} |
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| 57 | val_t(const volatile val_t & o) : _all(o._all) {} |
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| 58 | }; |
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| 59 | |
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| 60 | //-------------------------------------------------- |
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| 61 | // Hierarchical node |
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| 62 | void arrive_h() { |
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| 63 | int undoArr = 0; |
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| 64 | bool success = false; |
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| 65 | while(!success) { |
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| 66 | auto x{ value }; |
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| 67 | /* paranoid */ assert(x.cnt <= 120); |
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| 68 | if( x.cnt >= 1 ) { |
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| 69 | if( value.cas(x, x.cnt + 1, x.ver ) ) { |
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| 70 | success = true; |
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| 71 | } |
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| 72 | } |
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| 73 | /* paranoid */ assert(x.cnt <= 120); |
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| 74 | if( x.cnt == 0 ) { |
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| 75 | if( value.cas(x, val_t::Half, x.ver + 1) ) { |
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| 76 | success = true; |
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| 77 | x.cnt = val_t::Half; |
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| 78 | x.ver = x.ver + 1; |
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| 79 | } |
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| 80 | } |
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| 81 | /* paranoid */ assert(x.cnt <= 120); |
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| 82 | if( x.cnt == val_t::Half ) { |
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| 83 | /* paranoid */ assert(parent); |
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| 84 | parent->arrive(); |
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| 85 | if( !value.cas(x, 1, x.ver) ) { |
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| 86 | undoArr = undoArr + 1; |
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| 87 | } |
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| 88 | } |
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| 89 | } |
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| 90 | |
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| 91 | for(int i = 0; i < undoArr; i++) { |
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| 92 | /* paranoid */ assert(parent); |
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| 93 | parent->depart(); |
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| 94 | } |
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| 95 | } |
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| 96 | |
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| 97 | void depart_h() { |
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| 98 | while(true) { |
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| 99 | auto x = (const val_t)value; |
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| 100 | /* paranoid */ assertf(x.cnt >= 1, "%d", x.cnt); |
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| 101 | if( value.cas( x, x.cnt - 1, x.ver ) ) { |
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| 102 | if( x.cnt == 1 ) { |
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| 103 | /* paranoid */ assert(parent); |
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| 104 | parent->depart(); |
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| 105 | } |
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| 106 | return; |
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| 107 | } |
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| 108 | } |
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| 109 | } |
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| 110 | |
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| 111 | //-------------------------------------------------- |
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| 112 | // Root node |
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| 113 | void arrive_r() { |
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| 114 | __atomic_fetch_add(&value._all, 1, __ATOMIC_SEQ_CST); |
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| 115 | } |
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| 116 | |
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| 117 | void depart_r() { |
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| 118 | __atomic_fetch_sub(&value._all, 1, __ATOMIC_SEQ_CST); |
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| 119 | } |
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| 120 | |
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| 121 | private: |
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| 122 | volatile val_t value; |
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| 123 | class node * parent = nullptr; |
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| 124 | |
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| 125 | bool is_root() { |
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| 126 | return parent == nullptr; |
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| 127 | } |
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| 128 | |
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| 129 | public: |
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| 130 | void arrive() { |
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| 131 | if(is_root()) arrive_r(); |
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| 132 | else arrive_h(); |
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| 133 | } |
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| 134 | |
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| 135 | void depart() { |
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| 136 | if(is_root()) depart_r(); |
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| 137 | else depart_h(); |
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| 138 | } |
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| 139 | |
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| 140 | bool query() { |
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| 141 | /* paranoid */ assert(is_root()); |
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| 142 | return value._all > 0; |
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| 143 | } |
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| 144 | }; |
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| 145 | }; |
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| 146 | |
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| 147 | snzi_t::snzi_t(unsigned depth) |
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| 148 | : mask((1 << depth) - 1) |
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| 149 | , root( ((1 << depth) * 2) - 2) |
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| 150 | , nodes(new node[ root + 1 ]()) |
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| 151 | { |
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| 152 | int width = (1 << depth); |
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| 153 | for(int i = 0; i < root; i++) { |
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| 154 | nodes[i].parent = &nodes[(i / 2) + width ]; |
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| 155 | } |
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| 156 | } |
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