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介绍IdRange的实现。
1. 基本定义
A non-empty half-open range; [start, end)
非空，半闭合区间。
限定条件如下：
a. start >= 0;
b. start <= end;
2. compare
比较方法。用于排序。
3. overlaps
判断是否重叠。
4. contains
this contains x，x的区间完全处在this的区间范围内。
电路生成器：
a. 如果this.size == 0，那么this不可能包含x；
b. 如果this.size == 1，那么只需要判断x是否等于start即可；
c. 把this分成两部分进行比较：高位一直不变的部分和低位变化的部分。
首先，this的有效部分即从start到end-1的过程中，高位始终保持不变的位，与x相应的高位进行比较；
其次，低位变化的位数进行比较，即：LowPartOf(start) <= LowPartOf(x) <= LowPartOf(end-1)；
其中：
LowPartOf(start) = start & uncommonMask；
LowPartOf(end-1) = (end-1) & uncommonMask；
LowPartOf(x) = uncommonBits，其计算使用位截取；
PS. 这里有一个有意思的地方：(x >> smallestCommonBit) === UInt(start >> smallestCommonBit)
因为x和start的类型不同，所以这里的两个移位符号并不是同一个方法。
虽然在构建时，第一个移位和第二个移位都会执行，但第一个移位方法只是添加一个针对x的移位命令，用于构建一个移位逻辑，真正的移位动作发生在硬件中。而第二个针对start的移位方法，是切切实实直接执行的移位动作，当时就发生了移位（在软件中）。
5. shift
区间平移。
6. size
区间包含整数的个数。
7. isEmpty
区间是否为空。
8. range
返回一个Range对象。
9. 伴生对象
检查IdRange序列s中的区间是否存在重叠。
10. 附录
IdRange:
// A non-empty half-open range; [start, end)
case class IdRange(start: Int, end: Int) extends Ordered[IdRange]
{
require (start >= 0, s"Ids cannot be negative, but got: $start.")
require (start <= end, "Id ranges cannot be negative.")
def compare(x: IdRange) = {
val primary = (this.start - x.start).signum
val secondary = (x.end - this.end).signum
if (primary != 0) primary else secondary
}
def overlaps(x: IdRange) = start < x.end && x.start < end
def contains(x: IdRange) = start <= x.start && x.end <= end
def contains(x: Int) = start <= x && x < end
def contains(x: UInt) =
if (size == 0) {
Bool(false)
} else if (size == 1) { // simple comparison
x === UInt(start)
} else {
// find index of largest different bit
val largestDeltaBit = log2Floor(start ^ (end-1))
val smallestCommonBit = largestDeltaBit + 1 // may not exist in x
val uncommonMask = (1 << smallestCommonBit) - 1
val uncommonBits = (x | UInt(0, width=smallestCommonBit))(largestDeltaBit, 0)
// the prefix must match exactly (note: may shift ALL bits away)
(x >> smallestCommonBit) === UInt(start >> smallestCommonBit) &&
// firrtl constant prop range analysis can eliminate these two:
UInt(start & uncommonMask) <= uncommonBits &&
uncommonBits <= UInt((end-1) & uncommonMask)
}
def shift(x: Int) = IdRange(start+x, end+x)
def size = end - start
def isEmpty = end == start
def range = start until end
}
object IdRange
{
def overlaps(s: Seq[IdRange]): Option[(IdRange, IdRange)] = if (s.isEmpty) None else {
val ranges = s.sorted
(ranges.tail zip ranges.init) find { case (a, b) => a overlaps b }
}
}