clean up Rotator fpga code
[fleet.git] / ships / Alu3.ship
index be22147..578d155 100644 (file)
@@ -42,8 +42,217 @@ Do we even need this?  Can we do the same thing with {\tt Lut3} and
 
 
 == Fleeterpreter ====================================================
+static class BitStorage {
+  long[] bits;
+  int numbits = 0;
+  int start = 0;
+  BitStorage(int size) {
+    bits = new long[size / 64 + (size % 64 != 0 ? 1 : 0)];
+  }
+  int size() {
+    return numbits;
+  }
+  boolean hasSpace(int num) {
+    return bits.length * 64 - numbits >= num;
+  }
+  boolean peekTailBit() {
+    int entry = (((numbits-1) + start) / 64) % bits.length;
+    int off = ((numbits-1) + start) % 64;
+    int maxadd = 64 - off;
+    long mask = maxadd < 64 ? (-1L >>> maxadd) : 0L;
+    return (bits[entry] & ~mask) != 0;
+  }
+  boolean add(long data, int num) {
+    if (!hasSpace(num)) return false;
+    int entry = ((numbits + start) / 64) % bits.length;
+    int off = (numbits + start) % 64;
+    int maxadd = 64 - off;
+    long mask = maxadd < 64 ? (-1L >>> maxadd) : 0L;
+    bits[entry] = (bits[entry] & mask) | (data << off);
+    if (num > maxadd) {
+      numbits += maxadd;
+      return add(data >>> maxadd, num - maxadd);
+    } else {
+      numbits += num;
+      return true;
+    }
+  }
+  long get(int num) {
+    assert size() >= num : "too few bits in storage";
+    int entry = start / 64;
+    int off = start % 64;
+    int max = 64 - off;
+    int n = num > max ? max : num;
+    long mask = n > 0 ? (-1L >>> (64 - n)) : 0L;
+    long res = (bits[entry] >>> off) & mask;
+    int oldstart = start;
+    if (n < num) {
+      int n2 = num - n;
+      long mask2 = n2 > 0 ? (-1L >>> (64 - n2)) : 0L;
+      res |= (bits[(entry + 1) % bits.length] & mask2) << n;
+    }
+    start = (start + num) % (64 * bits.length);
+    numbits -= num;
+    return res;
+  }
+  int capacity() {
+    return 64 * bits.length;
+  }
+  // Test code for BitStorage
+  static void test3(String[] args) {
+      BitStorage bs = new BitStorage(37);
+      Random rand = new Random();
+      Vector ins = new Vector();
+      Vector ret = new Vector();
+      StringBuffer sbi = new StringBuffer();
+      StringBuffer sbr = new StringBuffer();
+      System.out.println("==== Test #3 ====");
+      System.out.println("inserting...");
+      long data = rand.nextLong();
+      bs.add(data, 0);
+      ins.add(new Integer(0));
+      data = rand.nextLong();
+      int num = rand.nextInt(37);
+      int s = bs.size();
+      bs.add(data, num);
+      assert bs.size() - s == num : "bad size: " + s + " + " + num + " != " + bs.size();
+      ins.add(new Integer(num));
+      add(sbi, data, num);
+      print(data, num);
+      System.out.println("\nretrieving...");
+      num = bs.size();
+      data = bs.get(num);
+      ret.add(new Integer(num));
+      add(sbr, data, num);
+      print(data, num);
+      System.out.println("\ninsertion sequence:");
+      for (int i = 0; i < ins.size(); i++) {
+         System.out.print(" " + ins.get(i));
+      }
+      System.out.println("\nretrieval sequence:");
+      for (int i = 0; i < ret.size(); i++) {
+         System.out.print(" " + ret.get(i));
+      }
+      System.out.println();
+      check(sbi, sbr);
+  }
+  static void test2(String[] args) {
+      int iters = (args.length > 0 ? Integer.parseInt(args[0]) : 10);
+      BitStorage bs = new BitStorage(37 * iters);
+      Random rand = new Random();
+      Vector ins = new Vector();
+      Vector ret = new Vector();
+      StringBuffer sbi = new StringBuffer();
+      StringBuffer sbr = new StringBuffer();
+      System.out.println("==== Test #2 ====");
+      for (int i = 0; i < iters; i++) {
+         long data = rand.nextLong();
+         int num = rand.nextInt(37);
+         int s = bs.size();
+         bs.add(data, num);
+         assert bs.size() - s == num : "bad size: " + s + " + " + num + " != " + bs.size();
+         ins.add(new Integer(num));
+         add(sbi, data, num);
+         num = rand.nextInt(Math.min(37, bs.size()));
+         s = bs.size();
+         data = bs.get(num);
+         assert s - bs.size() == num : "bad size: " + s + " - " + num + " != " + bs.size();
+         ret.add(new Integer(num));
+         add(sbr, data, num);
+      }
+      //for (int i = 0; i < iters; i++) {
+      while (bs.size() > 0) {
+         int num = Math.min(rand.nextInt(37), bs.size());
+         //int num = Math.min(33, bs.size());
+         int s = bs.size();
+         long data = bs.get(num);
+         assert s - bs.size() == num : "bad size: " + s + " - " + num + " != " + bs.size();
+         ret.add(new Integer(num));
+         add(sbr, data, num);
+      }
+      System.out.println("inserted:");
+      System.out.println(sbi);
+      System.out.println("retrieved:");
+      System.out.println(sbr);
+      System.out.println("insertion sequence:");
+      for (int i = 0; i < ins.size(); i++) {
+         System.out.print(" " + ins.get(i));
+      }
+      System.out.println("\nretrieval sequence:");
+      for (int i = 0; i < ret.size(); i++) {
+         System.out.print(" " + ret.get(i));
+      }
+      System.out.println();
+      check(sbi, sbr);
+  }
+  static void test1(String[] args) {
+      int iters = (args.length > 0 ? Integer.parseInt(args[0]) : 10);
+      BitStorage bs = new BitStorage(37 * iters);
+      Random rand = new Random();
+      Vector ins = new Vector();
+      Vector ret = new Vector();
+      StringBuffer sbi = new StringBuffer();
+      StringBuffer sbr = new StringBuffer();
+      System.out.println("==== Test #1 ====");
+      System.out.println("inserting...");
+      for (int i = 0; i < iters; i++) {
+         long data = rand.nextLong();
+         int num = rand.nextInt(37);
+         int s = bs.size();
+         bs.add(data, num);
+         assert bs.size() - s == num : "bad size: " + s + " + " + num + " != " + bs.size();
+         ins.add(new Integer(num));
+         add(sbi, data, num);
+         print(data, num);
+      }
+      System.out.println("\nretrieving...");
+      //for (int i = 0; i < iters; i++) {
+      while (bs.size() > 0) {
+         int num = Math.min(rand.nextInt(37), bs.size());
+         //int num = Math.min(33, bs.size());
+         int s = bs.size();
+         long data = bs.get(num);
+         assert s - bs.size() == num : "bad size: " + s + " - " + num + " != " + bs.size();
+         ret.add(new Integer(num));
+         add(sbr, data, num);
+         print(data, num);
+      }
+      System.out.println("\ninsertion sequence:");
+      for (int i = 0; i < ins.size(); i++) {
+         System.out.print(" " + ins.get(i));
+      }
+      System.out.println("\nretrieval sequence:");
+      for (int i = 0; i < ret.size(); i++) {
+         System.out.print(" " + ret.get(i));
+      }
+      System.out.println();
+      check(sbi, sbr);
+  }
+  static void print(long data, int num) {
+      for (int i = 0; i < num; i++) {
+         System.out.print((data >>> i) & 0x1);
+      }
+  }
+  static void add(StringBuffer sb, long data, int num) {
+      for (int i = 0; i < num; i++) {
+         sb.append((int) ((data >>> i) & 0x1));
+      }
+  }
+  static void check(StringBuffer sb1, StringBuffer sb2) {
+      int len = sb2.length();
+      if (len > sb1.length()) {
+         System.out.println("error: retrieval sequence is longer than insertion sequence");
+         len = sb1.length();
+      }
+      for (int i = 0; i < sb2.length(); i++) {
+         if (sb1.charAt(i) != sb2.charAt(i)) {
+             System.out.println("error: bit at position " + i + " does not match");
+         }
+      }
+  }
+}
 boolean mode = false;
-BitFifo.BitStorage outBits = new BitFifo.BitStorage(74);
+BitStorage outBits = new BitStorage(74);
 public void service() {
   if (outBits.size() >= 37) {
     if (box_outBits.readyForDataFromShip()) {
@@ -114,9 +323,9 @@ public void service() {
 
 
 == Test ========================================================================
+#skip
 #ship alu3    : Alu3
 #ship lut3    : Lut3
-#ship bitfifo : BitFifo
 #ship debug   : Debug
 #ship fifo    : Fifo
 #ship rotator : Rotator