src/edu/berkeley/sbp/GSS.java

   1 package edu.berkeley.sbp;
   2 import edu.berkeley.sbp.*;
   3 import edu.berkeley.sbp.*;
   4 import edu.berkeley.sbp.*;
   5 import edu.berkeley.sbp.util.*;
   6 import java.io.*;
   7 import java.util.*;
   8 import java.lang.reflect.*;
   9
  10 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  11 // TODO:
  12 //
  13 //  - fix public/package/private status
  14 //
  15
  16 //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
  17 // Optimizations to add
  18 //
  19 // ** NOTE: not all of these are appropriate for this class -- it is
  20 //          simply a list of optimizations not implemented.  This
  21 //          class is meant to remain simple and easy to understand;
  22 //          optimizations which obscure that do not belong here (they
  23 //          should go into the compiled version instead)
  24
  25 /** implements Tomita's Graph Structured Stack */
  26 class GSS {
  27
  28     public GSS() { }
  29
  30     private Phase.Node[] reducing_list = null;
  31
  32     /** corresponds to a positions <i>between tokens</i> the input stream; same as Tomita's U_i's */
  33     public class Phase {
  34
  35         /** the token immediately after this phase */
  36         public  final Token token;
  37
  38         /** currently this is necessary only for the code() hack -- it doesn't actually correspond to the input */
  39         private final int pos;
  40
  41         /** FIXME */
  42         public  Forest.Ref finalResult = null;
  43
  44         /** all nodes, keyed by the value returned by code() */
  45         private HashMap<Long,Phase.Node> hash    = new HashMap<Long,Phase.Node>();  /* ALLOC */
  46
  47         /** the number of nodes in this phase */
  48         private int numNodes = 0;
  49
  50         boolean closed = false;
  51
  52         private Token.Location location;
  53         public Phase(Phase previous, Token token, Token.Location location) {
  54             this.pos = previous==null ? 0 : previous.pos+1;
  55             this.token = token;
  56             this.location = location;
  57         }
  58
  59         public boolean isDone() { return token == null; }
  60
  61         private String error = "generic syntax error";
  62         public void checkFailure() throws Parser.Failed {
  63             if (numNodes <= 0)
  64                 throw new Parser.Failed(error, getLocation());
  65         }
  66
  67         public Token.Location getLocation() { return location; }
  68
  69         /** add a new node (merging with existing nodes if possible)
  70          *  @param parent             the parent of the new node
  71          *  @param result             the SPPF result corresponding to the new node
  72          *  @param state              the state that the new node is in
  73          *  @param fromEmptyReduction true iff this node is being created as a result of a reduction of length zero (see GRMLR paper)
  74          *  @param start              the earliest part of the input contributing to this node (used to make merging decisions)
  75          */
  76         public void newNode(Node parent, Forest pending, Parser.Table.State state, boolean fromEmptyReduction, Phase start) {
  77             Node p = hash.get(code(state, start));
  78             if (p != null)  newNode2(p, parent, pending, state, fromEmptyReduction, start);
  79             else            newNode3(parent, pending, state, fromEmptyReduction, start);
  80         }
  81         private void newNode2(Node p, Node parent, Forest pending, Parser.Table.State state, boolean fromEmptyReduction, Phase start) {
  82             p.holder.merge(pending);
  83             if (p.parents().contains(parent)) return;
  84             p.parents().add(parent, true);
  85             if (p!=parent && !fromEmptyReduction) p.queueReductions(parent);
  86         }
  87         private void newNode3(Node parent, Forest pending, Parser.Table.State state, boolean fromEmptyReduction, Phase start) {
  88             do {
  89                 if (token != null && state.canShift(token)) break;
  90                 if (state.isAccepting()) break;
  91                 if (token==null) break;
  92                 int count = 0;
  93                 Parser.Table.Reduction r = null;
  94                 for(Parser.Table.Reduction red : token==null ? state.getEofReductions() : state.getReductions(token)) { r = red; count++; }
  95                 if (count==0) return;     // BEWARE! this optimization is suspected to cause really nasty heisenbugs
  96                 //if (count > 1) break;
  97                 //if (r.numPop == 0) break;
  98                 //r.reduce(pending, parent, null, Phase.this, null);
  99                 //return;
 100             } while(false);
 101
 102             Node n = new Node(parent, pending, state, start);  // ALLOC
 103             n.queueEmptyReductions();
 104             if (!fromEmptyReduction) n.queueReductions(parent);
 105         }
 106
 107
 108         boolean reducing = false;
 109         /** perform all reduction operations */
 110         public void reduce() {
 111             reducing = true;
 112             if (reducing_list==null || reducing_list.length < hash.size())
 113                 reducing_list = new Phase.Node[hash.size() * 4];
 114             Collection<Node> hv = hash.values();
 115             hv.toArray(reducing_list);
 116             int num = hv.size();
 117             for(int i=0; i<num; i++) {
 118                 Node n = reducing_list[i];
 119                 reducing_list[i] = null;
 120                 n.queueEmptyReductions();
 121                 n.queueReductions();
 122             }
 123         }
 124
 125         /** perform all shift operations, adding promoted nodes to <tt>next</tt> */
 126         public void shift(Phase next, Forest result) {
 127             closed = true;
 128             Forest res = null;
 129             boolean ok = false;
 130             for(Phase.Node n : hash.values()) {
 131                 if (n.holder==null) continue;
 132                 n.holder.resolve();
 133                 if (token == null && n.state.isAccepting()) {
 134                     ok = true;
 135                     if (finalResult==null) finalResult = new Forest.Ref();
 136                     finalResult.merge(n.holder);
 137                 }
 138                 if (!n.holder.valid()) continue;
 139                 if (token == null) continue;
 140                 for(Parser.Table.State st : n.state.getShifts(token)) {
 141                     if (res == null) res = result;
 142                     next.newNode(n, res, st, true, this);
 143                     ok = true;
 144                 }
 145             }
 146
 147             if (!ok && token != null) {
 148                 StringBuffer error = new StringBuffer();
 149                 error.append("error: unable to shift token \"" + token + "\"\n");
 150                 //error.append("  before: " +pendingReductions+ "\n");
 151                 //error.append("  before: " +totalReductions+ "\n");
 152                 //for(Phase.Node n : hash.values()) {
 153                 //n.queueReductions();
 154                 //n.queueEmptyReductions();
 155                 //}
 156                 //error.append("  after: " +pendingReductions+ "\n");
 157                 error.append("  candidate states:\n");
 158                 for(Phase.Node n : hash.values()) {
 159                     //for(Sequence.Position p : n.state) error.append("        " + p + "\n");
 160                     //error.append("        --\n");
 161                     for(Parser.Table.Reduction r : n.state.getReductions(token)) error.append("        " + r + "\n");
 162                     //error.append("        ==\n");
 163                 }
 164                 next.error = error.toString();
 165             }
 166
 167             // this massively improves GC performance
 168             hash = null;
 169         }
 170
 171
 172         // GSS Nodes //////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
 173
 174         /** a node in the GSS */
 175         public final class Node extends FastSet<Node> {
 176
 177             private Forest.Ref holder = null;
 178             private boolean allqueued = false;
 179
 180             private HashMap<Parser.Table.Reduction,Forest> cache = null;
 181
 182             /** the set of nodes to which there is an edge starting at this node */
 183             //public final FastSet<Node> parents = new FastSet<Node>();  /* ALLOC */
 184
 185             /** what state this node is in */
 186             public final Parser.Table.State state;
 187
 188             /** which Phase this Node belongs to (node that Node is also a non-static inner class of Phase) */
 189             public final Phase phase = Phase.this;
 190
 191             public  HashMap<Parser.Table.Reduction,Forest> cache() {
 192                 return cache==null ? (cache = new HashMap<Parser.Table.Reduction,Forest>()) : cache; }
 193             public  Forest.Ref holder() { return holder==null ? (holder = new Forest.Ref()) : holder; }
 194             public  Forest pending() { return Phase.this.closed ? holder().resolve() : holder; }
 195             public  FastSet<Node> parents() { return this; }
 196
 197             /** FIXME */
 198             public void queueReductions() {
 199                 if (allqueued) return;
 200                 allqueued = true;
 201                 int where = parents().size();
 202                 for(int i=0; i<where; i++) queueReductions(get(i));
 203             }
 204
 205             /** FIXME */
 206             public void queueReductions(Node n2) {
 207                 if (!allqueued) { queueReductions(); return; }
 208                 Node n = this;
 209                 for(Parser.Table.Reduction r : token==null ? n.state.getEofReductions() : n.state.getReductions(token)) {
 210
 211                     // UGLY HACK
 212                     // The problem here is that a "reduction of length 1"
 213                     // performed twice with different values of n2 needs
 214                     // to only create a *single* new result, but must add
 215                     // multiple parents to the node holding that result.
 216                     // The current reducer doesn't differentiate between
 217                     // the next node of an n-pop reduction and the
 218                     // ultimate parent of the last pop, so we need to
 219                     // cache instances here as a way of avoiding
 220                     // recreating them.
 221
 222                     // currently we have this weird problem where we
 223                     // have to do an individual reduct for each child
 224                     // when the reduction length is one (ie the
 225                     // children wind up being children of the newly
 226                     // created node rather than part of the popped
 227                     // sequence
 228                     if (r.numPop <= 0) continue;
 229                     if (r.numPop == 1) {
 230                         Forest ret = n.cache().get(r);
 231                         if (ret != null) r.reduce(n, n2, n.phase, ret);
 232                         else n.cache().put(r, r.reduce(n, n2, n.phase, null));
 233                     } else {
 234                         r.reduce(n, n2, Phase.this, null);
 235                     }
 236                 }
 237             }
 238
 239
 240             /** FIXME */
 241             public void queueEmptyReductions() {
 242                 if (reducing)
 243                     for(Parser.Table.Reduction r : token==null ? state.getEofReductions() : state.getReductions(token))
 244                         if (r.numPop==0)
 245                             r.reduce(this, null, this.phase, r.zero());
 246             }
 247
 248             private Node(Node parent, Forest pending, Parser.Table.State state, Phase start) {
 249                 this.state = state;
 250                 if (pending != null) this.holder().merge(pending);
 251                 if (parent != null) parents().add(parent, true);
 252                 if (Phase.this.hash.get(code(state, start)) != null) throw new Error("severe problem!");
 253                 Phase.this.hash.put(code(state, start), this);
 254                 Phase.this.numNodes++;
 255                 if (parent==null) holder().valid = true; // hack to make sure that the "base" node is always considered valid
 256             }
 257         }
 258
 259     }
 260
 261     /** helper method */
 262     private static boolean equal(Object a, Object b) {
 263         if (a==null && b==null) return true;
 264         if (a==null || b==null) return false;
 265         return a.equals(b);
 266     }
 267
 268     /** this is something of a hack right now */
 269     private static long code(Parser.Table.State state, Phase start) {
 270         return (((long)state.idx) << 32) | (start==null ? 0 : start.pos);
 271     }
 272     public boolean yak = false;
 273 }