Home My Page Projects Code Snippets Project Openings diderot
Summary Activity Tracker Tasks SCM

SCM Repository

[diderot] Annotation of /branches/charisee/src/compiler/translate/translate-basis.sml
ViewVC logotype

Annotation of /branches/charisee/src/compiler/translate/translate-basis.sml

Parent Directory Parent Directory | Revision Log Revision Log


Revision 2412 - (view) (download)

1 : jhr 180 (* translate-basis.sml
2 :     *
3 : jhr 435 * COPYRIGHT (c) 2010 The Diderot Project (http://diderot-language.cs.uchicago.edu)
4 : jhr 180 * All rights reserved.
5 :     *
6 :     * Translation for basis operations in Simple AST to HighIL code
7 :     *)
8 :    
9 :     structure TranslateBasis : sig
10 :    
11 : jhr 189 (* translate(lhs, f, mvs, args) translates the application of f (specialized
12 :     * to the instantiated meta variables mvs) to a list of SSA assignments in
13 :     * reverse order.
14 :     *)
15 : jhr 180 val translate : (HighIL.var * Var.var * Types.meta_var list * HighIL.var list)
16 : jhr 2356 -> HighIL.assignment list
17 : jhr 180
18 :     end = struct
19 :    
20 : jhr 194 structure BV = BasisVars
21 : jhr 180 structure IL = HighIL
22 : jhr 392 structure DstTy = HighILTypes
23 : jhr 180 structure Op = HighOps
24 : jhr 183 structure Ty = Types
25 :     structure TU = TypeUtil
26 :     structure MV = MetaVar
27 : jhr 194 structure VTbl = Var.Tbl
28 : jhr 180
29 : cchiw 2383 structure EinOp= Operators
30 :     structure R=Rewrite
31 :     structure N=Normalize
32 :    
33 : jhr 2358 fun pruneTy tv = (case TU.prune(MV.toType tv)
34 :     of (ty as Ty.T_Var _) => raise Fail("unresolved type " ^ TU.toString ty)
35 : jhr 1640 | ty => TranslateTy.tr ty
36 :     (* end case *))
37 :    
38 : jhr 197 fun pruneDim d = (case TU.pruneDim d
39 : jhr 2356 of (Ty.DimConst n) => n
40 :     | d => raise Fail("unresolved dimension " ^ TU.dimToString d)
41 :     (* end case *))
42 : jhr 197
43 : jhr 407 fun pruneShape sv = (case TU.pruneShape(MV.toShape sv)
44 : jhr 2356 of Ty.Shape dd => DstTy.tensorTy(List.map pruneDim dd)
45 :     | shp => raise Fail("unresolved shape " ^ TU.shapeToString shp)
46 :     (* end case *))
47 : jhr 183
48 : jhr 2358 fun dimVarToInt dv = pruneDim(MV.toDim dv)
49 :     fun dimVarToTensor dv = DstTy.tensorTy[dimVarToInt dv]
50 : jhr 1116 fun dimVarToMatrix dv = let
51 : jhr 2358 val d = dimVarToInt dv
52 : jhr 2356 in
53 :     DstTy.tensorTy[d, d] (* square matrix type *)
54 :     end
55 : jhr 407 fun shapeVarToTensor sv = pruneShape sv
56 : jhr 197
57 : jhr 1640 fun assign (y, rator, xs) = [IL.ASSGN(y, IL.OP(rator, xs))]
58 : jhr 407
59 : jhr 1640 fun basisFn name (y, [], xs) = [IL.ASSGN(y, IL.APPLY(name, xs))]
60 : jhr 1116
61 : jhr 407 fun simpleOp rator (y, [], xs) = assign (y, rator, xs)
62 :    
63 :     fun tensorOp rator (y, [sv], xs) = assign (y, rator(shapeVarToTensor sv), xs)
64 :    
65 :     fun vectorOp rator (y, [dv], xs) = assign (y, rator(dimVarToTensor dv), xs)
66 :    
67 : jhr 1116 fun kernel h (y, [], []) = assign(y, Op.Kernel(h, 0), [])
68 : jhr 197
69 : jhr 1640 (* utility functions for synthesizing eigenvector/eigenvalue code *)
70 :     fun eigenVec (rator, dim) = let
71 :     val ty = DstTy.SeqTy(DstTy.realTy, dim)
72 :     in
73 :     fn (y, _, [m]) => let
74 :     val v = IL.Var.new("evals", ty)
75 :     in
76 :     [IL.MASSGN([v, y], rator, [m])]
77 :     end
78 :     end
79 :     fun eigenVal (rator, dim) = let
80 :     val ty = DstTy.SeqTy(DstTy.vecTy dim, dim)
81 :     in
82 :     fn (y, _, [m]) => let
83 :     val v = IL.Var.new("evecs", ty)
84 :     in
85 :     [IL.MASSGN([y, v], rator, [m])]
86 :     end
87 :     end
88 :    
89 : cchiw 2412
90 :     (*Ein Operators*)
91 : jhr 2389 fun createTenEin (operator, sv) = let
92 : cchiw 2397 val shape=shapeVarToTensor sv
93 : jhr 2389 in
94 : cchiw 2412 S.transform(operator,[[shape]])
95 : jhr 2389 end
96 : cchiw 2412
97 :    
98 : jhr 2389 fun createFldEin(operator, f)=S.transform(operator,[])
99 : cchiw 2378
100 :    
101 : jhr 2389 fun assignEin (y, rator, xs) = [IL.ASSGN(y, IL.EINAPP(R.evalEinApp(rator, xs)))]
102 : cchiw 2412
103 :     fun simpleEinOp rator (y, [], xs) = assignEin (y, S.transform(rator,[[]]), xs)
104 :    
105 :     fun tensorEinOp rator (y, [sv], xs) = assignEin(y, createTenEin(rator, sv), xs)
106 : cchiw 2382
107 : cchiw 2412
108 :     (* build a table that maps Basis variables to their translation functions *)
109 : jhr 1640 val tbl : ((IL.var * Ty.meta_var list * IL.var list) -> IL.assignment list) VTbl.hash_table = let
110 : jhr 2356 val tbl = VTbl.mkTable (128, Fail "Translate table")
111 :     val insert = VTbl.insert tbl
112 :     in
113 :     List.app insert [
114 :     (BV.lt_ii, simpleOp(Op.LT DstTy.IntTy)),
115 :     (BV.lt_rr, simpleOp(Op.LT DstTy.realTy)),
116 :     (BV.lte_ii, simpleOp(Op.LTE DstTy.IntTy)),
117 :     (BV.lte_rr, simpleOp(Op.LTE DstTy.realTy)),
118 :     (BV.gte_ii, simpleOp(Op.GTE DstTy.IntTy)),
119 :     (BV.gte_rr, simpleOp(Op.GTE(DstTy.realTy))),
120 :     (BV.gt_ii, simpleOp(Op.GT DstTy.IntTy)),
121 :     (BV.gt_rr, simpleOp(Op.GT(DstTy.realTy))),
122 :     (BV.equ_bb, simpleOp(Op.EQ DstTy.BoolTy)),
123 :     (BV.equ_ii, simpleOp(Op.EQ DstTy.IntTy)),
124 :     (BV.equ_ss, simpleOp(Op.EQ DstTy.StringTy)),
125 :     (BV.equ_rr, simpleOp(Op.EQ(DstTy.realTy))),
126 :     (BV.neq_bb, simpleOp(Op.NEQ DstTy.BoolTy)),
127 :     (BV.neq_ii, simpleOp(Op.NEQ DstTy.IntTy)),
128 :     (BV.neq_ss, simpleOp(Op.NEQ DstTy.StringTy)),
129 :     (BV.neq_rr, simpleOp(Op.NEQ(DstTy.realTy))),
130 : cchiw 2395 (BV.add_ii, simpleOp(Op.IAdd DstTy.IntTy)),
131 : cchiw 2412 (BV.add_tt, fn (y, [sh1], xs) =>
132 :     let
133 :     val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = pruneShape sh1
134 :     in
135 :     assignEin(y, S.tranform(EinOp.addTensors, [dd1],[]),xs)
136 :     end),
137 : cchiw 2378
138 : cchiw 2412 (BV.add_ff, fn (y, [DK,NK,SK], [f, g])=>
139 :     let val rator= S.transform(EinOp.addField, [DK],[DK])
140 :     in assignEin(y, rator, [f, g])),
141 :     (BV.add_fr, fn (y, [DK,NK], [f, s])=>
142 :     let val rator=S.transform(EinOp.addTenField, [DK],[DK])
143 :     in
144 :     assignEin(y, rator, [f, s])
145 :     end),
146 :     (BV.add_rf, fn (y, [DK,NK], [s, f])
147 :     let val rator=S.transform(EinOp.addTenField, [DK],[DK])
148 :     in
149 :     assignEin(y, rator, [f, s])
150 :     end),
151 :     (BV.sub_ii, simpleOp(Op.ISub DstTy.IntTy)),
152 :     (BV.sub_tt, fn(y, [sv],xs)=>
153 :     let val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = pruneShape sh1
154 :     val rator =S.transform(EinOp.subTensor,[dd1],[])
155 :     in
156 :     assignEin(y, rator,xs)
157 :     end),
158 :     (BV.sub_ff, fn (y, [DK,NK,SK], [f, g])
159 :     let val rator=S.transform(EinOp.subField, [DK],[DK])
160 :     => assignEin(y, rator, [f, g])),
161 : cchiw 2400
162 :     (***********Examine subfr, and subrf*)
163 : jhr 2358 (BV.sub_fr, fn (y, _, [f, s]) => let
164 :     val s' = IL.Var.copy s
165 :     in [
166 :     IL.ASSGN(s', IL.OP(Op.Neg DstTy.realTy, [s])),
167 :     IL.ASSGN(y, IL.OP(Op.OffsetField, [f, s']))
168 :     ] end),
169 : cchiw 2378
170 : jhr 2358 (BV.sub_rf, fn (y, _, [s, f]) => let
171 :     val f' = IL.Var.copy f
172 :     in [
173 :     IL.ASSGN(f', IL.OP(Op.NegField, [f])),
174 :     IL.ASSGN(y, IL.OP(Op.OffsetField, [f', s]))
175 :     ] end),
176 : cchiw 2380
177 : cchiw 2412
178 :     (BV.mul_ii, simpleOp(Op.IMul DstTy.IntTy)),
179 :     (BV.mul_rr, simpleOp(Op.IMul DstTy.IntTy)),
180 :     (BV.mul_rt, fn (y, sv, [t, r])=>
181 :     let
182 :     val rator =S.transform(EinOp.scaleTensor, [sv],[])
183 :     in assignEin(y,rator, [r,t]),
184 :     end)
185 :     (BV.mul_tr, fn (y, sv, [t, r])=>
186 :     let
187 :     val rator =S.transform(EinOp.scaleTensor, [sv],[])
188 :     in assignEin(y,rator, [r,t]),
189 :     end)
190 :     (BV.mul_rf, fn (y, [DK,NK,SK], [s, f])
191 :     =>
192 :     let val rator=S.transform(EinOp.scaleField, [DK],[DK])
193 :     in assignEin(y, rator, [s, f])
194 :     end),
195 :     (BV.mul_fr, fn (y, [DK,NK,SK], [f, s])
196 :     let val rator=S.transform(EinOp.scaleField, [DK],[DK])
197 :     in assignEin(y, rator, [s, f])
198 :     end),
199 : cchiw 2395 (BV.div_ii, simpleOp(Op.IDiv DstTy.IntTy)),
200 :     (BV.div_rr, simpleOp(Op.IDiv DstTy.realTy)),
201 : cchiw 2394 (BV.div_tr, fn (y, [sv], [x, s]) =>
202 : cchiw 2412 let
203 :     val rator=S.transform(EinOp.divideTensor,[sv],[sv])
204 :     in assignEin(y, rator, [x,s])
205 :     end ),
206 :     (BV.div_fr, fn (y, [DK,NK,SK], [f, s]) =>
207 :     let (* [MX] *)
208 :     val rator = S.transform(EinOp.divideField,[DK],[DK])
209 :     in assignEin(y, rator, [x,s]),
210 :     end),
211 : jhr 2356 (BV.exp_ri, simpleOp(Op.Power)),
212 :     (BV.exp_rr, basisFn MathFuns.pow),
213 : cchiw 2378
214 :    
215 : cchiw 2412 (BV.curl2D, fn (y, _, xs) =>
216 :     let
217 :     val rator=S.transform(EinOp.Curl,[[0],[2],[2]],[2])
218 :     in
219 :     assignEin(y, rator, xs)
220 :     end),
221 :     (BV.curl3D, fn (y, _, xs) =>
222 :     let
223 :     val rator=S.transform(EinOp.Curl,[[3],[3],[3]],[3])
224 :     in
225 :     assignEin(y, rator, xs)
226 :     end),
227 :    
228 : cchiw 2378
229 : cchiw 2412 (BV.convolve_vk, fn (y, [_, dv, _], xs) =>
230 :     let
231 :     val shape=pruneDim(MV.toDim dv)
232 :     val rator=S.transform(EinOp.conv,[shape],[])
233 :     in
234 :     assignEin (y, rator, xs)
235 :     end),
236 :     (BV.convolve_kv, fn (y, [_, dv, _], [k, v]) =>
237 :     let
238 :     val shape=pruneDim(MV.toDim dv)
239 :     val rator= S.transform(EinOp.conv,[shape],[])
240 :     in
241 :     assignEin (y, rator, [v,k])
242 :     end),
243 : cchiw 2379
244 : cchiw 2395 (BV.neg_i, simpleOp(Op.INeg DstTy.IntTy)),
245 :     (BV.neg_t, tensorOp Op.INeg),
246 : jhr 2356 (BV.neg_f, fn (y, _, xs) => assign(y, Op.NegField, xs)),
247 : cchiw 2412
248 :    
249 : jhr 2356 (BV.op_probe, fn (y, [_, dv, sv], xs) =>
250 : cchiw 2400 let
251 : cchiw 2412 val dv'=dimVarToTensor dv (*Field*)
252 :     val sv'=shapeVarToTensor sv (*Position*)
253 :     val il= S.transform(EinOp.probe,[sv',dv'],[dv'])
254 :     in assignEin(y, il,xs)
255 :     end ),
256 : cchiw 2400
257 : cchiw 2412
258 : cchiw 2400 (*********** What do I give as the arguments to Specialize*)
259 : cchiw 2412 (BV.op_D, fn (y, [DK, NK], xs) =>
260 :     (*Is D the dimension?*)
261 :     let
262 :     val rator=S.transform(EinOp.Grad,[DK],[DK])
263 :     in
264 :     assignEin(y, rator, xs)
265 :     end),
266 :     (BV.op_Dotimes, fn (y, [DK, NK, SK, NK], xs) =>
267 :     let
268 :     (*Is DK the dimension?*)
269 :     val rator =S.transform(EinOp.Divergence,[DK],[DK])
270 :     in
271 :     assignEin(y, rator, xs)
272 :     end
273 : jhr 2356 (BV.op_norm, fn (y, [sv], xs) => (case shapeVarToTensor sv
274 :     of DstTy.TensorTy[] => assign(y, Op.Abs DstTy.realTy, xs)
275 :     | ty => assign(y, Op.Norm ty, xs)
276 :     (* end case *))),
277 :     (BV.op_not, simpleOp Op.Not),
278 : cchiw 2379
279 : cchiw 2400 (****MV.toDim returns int, and DstTy.TensorTy returns intlist *)
280 :    
281 :     (BV.op_cross, fn(y, _ , xs )=> assignEin(y,EinOp.crossProductE ,xs)),
282 : cchiw 2412 (BV.op_outer, (********************************************)
283 :     fn (y, [dv1, dv2], xs) => let
284 : cchiw 2400 val d1 = [pruneDim(MV.toDim dv1)]
285 :     val d2 = [pruneDim(MV.toDim dv2)]
286 : cchiw 2381 in assignEin( y, S.transform(EinOp.outerProduct,[(length(d1),d1), (length(d2),d2)]),xs)
287 : cchiw 2400 end),
288 : cchiw 2412
289 :     (********************************************)
290 :     (BV.op_inner, fn (y, [sh1, sh2, _], xs) =>
291 :     let
292 :     val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = pruneShape sh1
293 :     val ty2 as DstTy.TensorTy dd2 = pruneShape sh2
294 :     val alpha= List.take(dd1, length(dd1)-1)
295 :     val beta= tl(dd2)
296 :     val i =hd(dd2)
297 :     val ilist= [alpha, beta, i]
298 :     in
299 :     assignEin(y, S.tranform(EinOp.innerProduct, ilist,[]),xs)
300 :     end),
301 : cchiw 2380
302 : cchiw 2412 (BV.op_colon, fn (y, [sh1, sh2, _], xs) =>
303 :     let
304 :     val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = pruneShape sh1
305 :     val ty2 as DstTy.TensorTy dd2 = pruneShape sh2
306 :     val m= List.take(dd2,2)
307 :     val i=hd(m)
308 :     val j=tl(m)
309 :     val alpha= List.take(dd1, length(dd1)-2)
310 :     val beta=tl(tl(dd2))
311 :    
312 :     val ilist=[alpha, beta, i, j]
313 :     in
314 :     assignEin(y, S.transform(EinOp.doubleDot, ilist,[]),xs)
315 :     end),
316 : cchiw 2380
317 : jhr 2356 (BV.fn_inside, fn (y, [_, dv, _], xs) =>
318 :     assign(y, Op.Inside(pruneDim(MV.toDim dv)), xs)),
319 :     (BV.clamp_rrr, simpleOp (Op.Clamp DstTy.realTy)),
320 :     (BV.clamp_vvv, vectorOp Op.Clamp),
321 :     (BV.lerp3, tensorOp Op.Lerp),
322 :     (BV.lerp5, fn (y, [sv], [a, b, x0, x, x1]) => let
323 :     val t1 = IL.Var.new("t1", DstTy.realTy)
324 :     val t2 = IL.Var.new("t2", DstTy.realTy)
325 :     val t3 = IL.Var.new("t3", DstTy.realTy)
326 :     in [
327 :     IL.ASSGN(t1, IL.OP(Op.Sub DstTy.realTy, [x, x0])),
328 :     IL.ASSGN(t2, IL.OP(Op.Sub DstTy.realTy, [x1, x0])),
329 :     IL.ASSGN(t3, IL.OP(Op.Div DstTy.realTy, [t1, t2])),
330 :     IL.ASSGN(y, IL.OP(Op.Lerp(shapeVarToTensor sv), [a, b, t3]))
331 :     ] end),
332 :     (BV.evals2x2, eigenVal (Op.Eigen2x2, 2)),
333 :     (BV.evals3x3, eigenVal (Op.Eigen3x3, 3)),
334 :     (BV.evecs2x2, eigenVec (Op.Eigen2x2, 2)),
335 :     (BV.evecs3x3, eigenVec (Op.Eigen3x3, 3)),
336 :     (BV.fn_max, simpleOp Op.Max),
337 :     (BV.fn_min, simpleOp Op.Min),
338 :     (BV.fn_modulate, vectorOp Op.Mul),
339 :     (BV.fn_normalize, vectorOp Op.Normalize),
340 :     (BV.fn_principleEvec, vectorOp Op.PrincipleEvec),
341 : cchiw 2379
342 : cchiw 2412 (BV.fn_trace, fn (y, [dv], xs) =>
343 :     let
344 :     val i=pruneDim(MV.toDim dv)
345 :     in
346 :     assignEin(y,S.transform(EinOp.trace, [i],[]),xs)
347 :     end),
348 : cchiw 2395
349 : cchiw 2412 (BV.fn_transpose, fn (y, [dv1, dv2], xs) =>
350 :     let
351 :     val d1=dimVarToInt dv1
352 :     val d2=dimVarToInt dv2
353 :     in
354 :     assignEin(y,S.transform(EinOp.transpose, [[d1],[d2]],[]),xs)
355 :     end),
356 : cchiw 2400
357 : jhr 2356 (BV.kn_bspln3, kernel Kernel.bspln3),
358 :     (BV.kn_bspln5, kernel Kernel.bspln5),
359 :     (BV.kn_ctmr, kernel Kernel.ctmr),
360 :     (BV.kn_c2ctmr, kernel Kernel.ctmr),
361 : jhr 2358 (BV.kn_c4hexic, kernel Kernel.c4hexic),
362 : jhr 2356 (BV.kn_tent, kernel Kernel.tent),
363 :     (BV.kn_c1tent, kernel Kernel.tent),
364 :     (BV.i2r, simpleOp Op.IntToReal),
365 : cchiw 2379
366 : cchiw 2412 (BV.identity, fn (y, [dv], []) =>
367 :     let
368 : cchiw 2400 val i=pruneDim(MV.toDim dv)
369 : cchiw 2412 in assignEin(y, S.transform(EinOp.identity,[[i],[i]],[]))
370 :     end),
371 : cchiw 2380
372 : jhr 2356 (BV.zero, fn (y, [sv], []) =>
373 :     assign(y, Op.Zero(shapeVarToTensor sv), [])),
374 : jhr 1640 (BV.subscript, fn (y, [tv, dv], args) =>
375 :     assign(y,
376 : jhr 2358 Op.SeqSub(DstTy.SeqTy(pruneTy tv, pruneDim(MV.toDim dv))),
377 : jhr 1640 args))
378 : cchiw 2388 ];
379 :    
380 : jhr 2356 (* add C math functions *)
381 :     List.app (fn (n, x) => insert(x, basisFn n)) BV.mathFns;
382 :     tbl
383 :     end
384 : jhr 180
385 : jhr 194 fun translate (y, f, mvs, xs) = (case VTbl.find tbl f
386 : jhr 2356 of SOME transFn => transFn(y, mvs, xs)
387 :     | NONE => raise Fail("TranslateBasis.translate: unknown basis function " ^ Var.uniqueNameOf f)
388 :     (* end case *))
389 : jhr 1116 handle ex => (print(concat["translate (", IL.Var.toString y, ", ",
390 :     Var.uniqueNameOf f, ", ...)\n"]); raise ex)
391 : jhr 180
392 :     end

root@smlnj-gforge.cs.uchicago.edu
ViewVC Help
Powered by ViewVC 1.0.0