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[diderot] Diff of /branches/charisee/src/compiler/translate/translate-basis.sml
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Diff of /branches/charisee/src/compiler/translate/translate-basis.sml

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trunk/src/compiler/translate/translate-basis.sml revision 1385, Fri Jun 24 14:26:11 2011 UTC branches/charisee/src/compiler/translate/translate-basis.sml revision 2377, Mon Jun 3 19:41:56 2013 UTC
# Line 13  Line 13 
13     * reverse order.     * reverse order.
14     *)     *)
15      val translate : (HighIL.var * Var.var * Types.meta_var list * HighIL.var list)      val translate : (HighIL.var * Var.var * Types.meta_var list * HighIL.var list)
16            -> HighIL.assign list            -> HighIL.assignment list
17    
18    end = struct    end = struct
19    
# Line 26  Line 26 
26      structure MV = MetaVar      structure MV = MetaVar
27      structure VTbl = Var.Tbl      structure VTbl = Var.Tbl
28    
29        fun pruneTy tv = (case TU.prune(MV.toType tv)
30               of (ty as Ty.T_Var _) => raise Fail("unresolved type " ^ TU.toString ty)
31                | ty => TranslateTy.tr ty
32              (* end case *))
33    
34      fun pruneDim d = (case TU.pruneDim d      fun pruneDim d = (case TU.pruneDim d
35             of (Ty.DimConst n) => n             of (Ty.DimConst n) => n
36              | d => raise Fail("unresolved dimension " ^ TU.dimToString d)              | d => raise Fail("unresolved dimension " ^ TU.dimToString d)
# Line 36  Line 41 
41              | shp => raise Fail("unresolved shape " ^ TU.shapeToString shp)              | shp => raise Fail("unresolved shape " ^ TU.shapeToString shp)
42            (* end case *))            (* end case *))
43    
44      fun dimVarToTensor dv = DstTy.tensorTy[pruneDim(MV.toDim dv)]      fun dimVarToInt dv = pruneDim(MV.toDim dv)
45        fun dimVarToTensor dv = DstTy.tensorTy[dimVarToInt dv]
46      fun dimVarToMatrix dv = let      fun dimVarToMatrix dv = let
47            val d = pruneDim(MV.toDim dv)            val d = dimVarToInt dv
48            in            in
49              DstTy.tensorTy[d, d]        (* square matrix type *)              DstTy.tensorTy[d, d]        (* square matrix type *)
50            end            end
51      fun shapeVarToTensor sv = pruneShape sv      fun shapeVarToTensor sv = pruneShape sv
52    
53      fun assign (y, rator, xs) = [(y, IL.OP(rator, xs))]      fun assign (y, rator, xs) = [IL.ASSGN(y, IL.OP(rator, xs))]
54    
55      fun basisFn name (y, [], xs) = [(y, IL.APPLY(name, xs))]      fun basisFn name (y, [], xs) = [IL.ASSGN(y, IL.APPLY(name, xs))]
56    
57      fun simpleOp rator (y, [], xs) = assign (y, rator, xs)      fun simpleOp rator (y, [], xs) = assign (y, rator, xs)
58    
# Line 56  Line 62 
62    
63      fun kernel h (y, [], []) = assign(y, Op.Kernel(h, 0), [])      fun kernel h (y, [], []) = assign(y, Op.Kernel(h, 0), [])
64    
65      (* utility functions for synthesizing eigenvector/eigenvalue code *)
66        fun eigenVec (rator, dim) = let
67              val ty = DstTy.SeqTy(DstTy.realTy, dim)
68              in
69                fn (y, _, [m]) => let
70                    val v = IL.Var.new("evals", ty)
71                    in
72                      [IL.MASSGN([v, y], rator, [m])]
73                    end
74              end
75        fun eigenVal (rator, dim) = let
76              val ty = DstTy.SeqTy(DstTy.vecTy dim, dim)
77              in
78                fn (y, _, [m]) => let
79                    val v = IL.Var.new("evecs", ty)
80                    in
81                      [IL.MASSGN([y, v], rator, [m])]
82                    end
83              end
84    
85    (* build a table that maps Basis variables to their translation functions *)    (* build a table that maps Basis variables to their translation functions *)
86      val tbl : ((IL.var * Ty.meta_var list * IL.var list) -> IL.assign list) VTbl.hash_table = let      val tbl : ((IL.var * Ty.meta_var list * IL.var list) -> IL.assignment list) VTbl.hash_table = let
87            val tbl = VTbl.mkTable (128, Fail "Translate table")            val tbl = VTbl.mkTable (128, Fail "Translate table")
88              val insert = VTbl.insert tbl
89            in            in
90              List.app (VTbl.insert tbl) [              List.app insert [
91                  (BV.lt_ii,              simpleOp(Op.LT DstTy.IntTy)),                  (BV.lt_ii,              simpleOp(Op.LT DstTy.IntTy)),
92                  (BV.lt_rr,              simpleOp(Op.LT DstTy.realTy)),                  (BV.lt_rr,              simpleOp(Op.LT DstTy.realTy)),
93                  (BV.lte_ii,             simpleOp(Op.LTE DstTy.IntTy)),                  (BV.lte_ii,             simpleOp(Op.LTE DstTy.IntTy)),
# Line 80  Line 107 
107                  (BV.add_ii,             simpleOp(Op.Add DstTy.IntTy)),                  (BV.add_ii,             simpleOp(Op.Add DstTy.IntTy)),
108                  (BV.add_tt,             tensorOp Op.Add),                  (BV.add_tt,             tensorOp Op.Add),
109                  (BV.add_ff,             fn (y, _, [f, g]) => assign(y, Op.AddField, [f, g])),                  (BV.add_ff,             fn (y, _, [f, g]) => assign(y, Op.AddField, [f, g])),
110                    (BV.add_fr,             fn (y, _, [f, s]) => assign(y, Op.OffsetField, [f, s])),
111                    (BV.add_rf,             fn (y, _, [s, f]) => assign(y, Op.OffsetField, [f, s])),
112                  (BV.sub_ii,             simpleOp(Op.Sub DstTy.IntTy)),                  (BV.sub_ii,             simpleOp(Op.Sub DstTy.IntTy)),
113                  (BV.sub_tt,             tensorOp Op.Sub),                  (BV.sub_tt,             tensorOp Op.Sub),
114                  (BV.sub_ff,             fn (y, _, [f, g]) => assign(y, Op.SubField, [f, g])),                  (BV.sub_ff,             fn (y, _, [f, g]) => assign(y, Op.SubField, [f, g])),
115                    (BV.sub_fr,             fn (y, _, [f, s]) => let
116                                              val s' = IL.Var.copy s
117                                              in [
118                                                IL.ASSGN(s', IL.OP(Op.Neg DstTy.realTy, [s])),
119                                                IL.ASSGN(y, IL.OP(Op.OffsetField, [f, s']))
120                                              ] end),
121                    (BV.sub_rf,             fn (y, _, [s, f]) => let
122                                              val f' = IL.Var.copy f
123                                              in [
124                                                IL.ASSGN(f', IL.OP(Op.NegField, [f])),
125                                                IL.ASSGN(y, IL.OP(Op.OffsetField, [f', s]))
126                                              ] end),
127                  (BV.mul_ii,             simpleOp(Op.Mul DstTy.IntTy)),                  (BV.mul_ii,             simpleOp(Op.Mul DstTy.IntTy)),
128                  (BV.mul_rr,             simpleOp(Op.Mul(DstTy.realTy))),                  (BV.mul_rr,             simpleOp(Op.Mul(DstTy.realTy))),
129                  (BV.mul_rt,             tensorOp Op.Scale),                  (BV.mul_rt,             tensorOp Op.Scale),
# Line 95  Line 136 
136                                            val one = IL.Var.new("one", DstTy.realTy)                                            val one = IL.Var.new("one", DstTy.realTy)
137                                            val s' = IL.Var.new("sInv", DstTy.realTy)                                            val s' = IL.Var.new("sInv", DstTy.realTy)
138                                            in [                                            in [
139                                              (one, IL.LIT(Literal.Float(FloatLit.one))),                                              IL.ASSGN(one, IL.LIT(Literal.Float(FloatLit.one))),
140                                              (s', IL.OP(Op.Div DstTy.realTy, [one, s])),                                              IL.ASSGN(s', IL.OP(Op.Div DstTy.realTy, [one, s])),
141                                              (y, IL.OP(Op.Scale(shapeVarToTensor sv), [s', x]))                                              IL.ASSGN(y, IL.OP(Op.Scale(shapeVarToTensor sv), [s', x]))
142                                            ] end),                                            ] end),
143                  (BV.div_fr,             fn (y, _, [f, s]) => let                  (BV.div_fr,             fn (y, _, [f, s]) => let
144                                            val one = IL.Var.new("one", DstTy.realTy)                                            val one = IL.Var.new("one", DstTy.realTy)
145                                            val s' = IL.Var.new("sInv", DstTy.realTy)                                            val s' = IL.Var.new("sInv", DstTy.realTy)
146                                            in [                                            in [
147                                              (one, IL.LIT(Literal.Float(FloatLit.one))),                                              IL.ASSGN(one, IL.LIT(Literal.Float(FloatLit.one))),
148                                              (s', IL.OP(Op.Div DstTy.realTy, [one, s])),                                              IL.ASSGN(s', IL.OP(Op.Div DstTy.realTy, [one, s])),
149                                              (y, IL.OP(Op.ScaleField, [s', f]))                                              IL.ASSGN(y, IL.OP(Op.ScaleField, [s', f]))
150                                            ] end),                                            ] end),
151                  (BV.exp_ri,             simpleOp(Op.Power)),                  (BV.exp_ri,             simpleOp(Op.Power)),
152                  (BV.exp_rr,             basisFn ILBasis.pow),                  (BV.exp_rr,             basisFn MathFuns.pow),
153                    (BV.curl2D,             fn (y, _, xs) => assign(y, Op.CurlField 2, xs)),
154                    (BV.curl3D,             fn (y, _, xs) => assign(y, Op.CurlField 3, xs)),
155                  (BV.convolve_vk,        fn (y, [_, dv, _], xs) =>                  (BV.convolve_vk,        fn (y, [_, dv, _], xs) =>
156                                            assign(y, Op.Field(pruneDim(MV.toDim dv)), xs)),                                            assign(y, Op.Field(pruneDim(MV.toDim dv)), xs)),
157                  (BV.convolve_kv,        fn (y, [_, dv, _], [k, v]) =>                  (BV.convolve_kv,        fn (y, [_, dv, _], [k, v]) =>
# Line 116  Line 159 
159                  (BV.neg_i,              simpleOp(Op.Neg DstTy.IntTy)),                  (BV.neg_i,              simpleOp(Op.Neg DstTy.IntTy)),
160                  (BV.neg_t,              tensorOp Op.Neg),                  (BV.neg_t,              tensorOp Op.Neg),
161                  (BV.neg_f,              fn (y, _, xs) => assign(y, Op.NegField, xs)),                  (BV.neg_f,              fn (y, _, xs) => assign(y, Op.NegField, xs)),
162                  (BV.op_at,              fn (y, [_, dv, sv], xs) =>                  (BV.op_probe,           fn (y, [_, dv, sv], xs) =>
163                                            assign(y, Op.Probe(dimVarToTensor dv, shapeVarToTensor sv), xs)),                                            assign(y, Op.Probe(dimVarToTensor dv, shapeVarToTensor sv), xs)),
164                  (BV.op_D,               fn (y, _, xs) => assign(y, Op.DiffField, xs)),                  (BV.op_D,               fn (y, _, xs) => assign(y, Op.DiffField, xs)),
165                  (BV.op_Dotimes,         fn (y, _, xs) => assign(y, Op.DiffField, xs)),                  (BV.op_Dotimes,         fn (y, _, xs) => assign(y, Op.DiffField, xs)),
# Line 125  Line 168 
168                                              | ty => assign(y, Op.Norm ty, xs)                                              | ty => assign(y, Op.Norm ty, xs)
169                                            (* end case *))),                                            (* end case *))),
170                  (BV.op_not,             simpleOp Op.Not),                  (BV.op_not,             simpleOp Op.Not),
                 (BV.fn_atan2,           basisFn ILBasis.atan2),  
                 (BV.fn_convolve,        fn (y, [_, dv, _], [h, img]) =>  
                                           assign(y, Op.Field(pruneDim(MV.toDim dv)), [img, h])),  
                 (BV.fn_cos,             basisFn ILBasis.cos),  
171                  (BV.op_cross,           simpleOp Op.Cross),                  (BV.op_cross,           simpleOp Op.Cross),
                 (BV.fn_cross,           simpleOp Op.Cross),  
172                  (BV.op_outer,           fn (y, [dv1, dv2], xs) => let                  (BV.op_outer,           fn (y, [dv1, dv2], xs) => let
173                                            val d1 = pruneDim(MV.toDim dv1)                                            val d1 = pruneDim(MV.toDim dv1)
174                                            val d2 = pruneDim(MV.toDim dv2)                                            val d2 = pruneDim(MV.toDim dv2)
175                                            in                                            in
176                                              assign (y, Op.Outer(DstTy.tensorTy[d1, d2]), xs)                                              assign (y, Op.Outer(DstTy.tensorTy[d1, d2]), xs)
177                                            end),                                            end),
                 (BV.fn_outer,           fn (y, [dv1, dv2], xs) => let  
                                           val d1 = pruneDim(MV.toDim dv1)  
                                           val d2 = pruneDim(MV.toDim dv2)  
                                           in  
                                             assign (y, Op.Outer(DstTy.tensorTy[d1, d2]), xs)  
                                           end),  
178                  (BV.op_inner,           fn (y, [sh1, sh2, _], xs) => let                  (BV.op_inner,           fn (y, [sh1, sh2, _], xs) => let
179                                            val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = pruneShape sh1                                            val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = pruneShape sh1
180                                            val ty2 as DstTy.TensorTy dd2 = pruneShape sh2                                            val ty2 as DstTy.TensorTy dd2 = pruneShape sh2
# Line 151  Line 183 
183                                                    | ([d1], [d1', d2]) => Op.MulVecMat ty2                                                    | ([d1], [d1', d2]) => Op.MulVecMat ty2
184                                                    | ([d1, d2], [d2']) => Op.MulMatVec ty1                                                    | ([d1, d2], [d2']) => Op.MulMatVec ty1
185                                                    | ([d1, d2], [d2', d3]) => Op.MulMatMat(ty1, ty2)                                                    | ([d1, d2], [d2', d3]) => Op.MulMatMat(ty1, ty2)
186                                                    | _ => raise Fail "unsupported inner-product type"                                                    | ([d1], [d1', d2, d3]) => Op.MulVecTen3 ty2
187                                                      | ([d1, d2, d3], [d3']) => Op.MulTen3Vec ty1
188                                                      | _ => raise Fail(concat[
189                                                            "unsupported inner-product: ",
190                                                            DstTy.toString ty1, " * ", DstTy.toString ty2
191                                                          ])
192                                                  (* end case *))                                                  (* end case *))
193                                            in                                            in
194                                              assign (y, rator, xs)                                              assign (y, rator, xs)
195                                            end),                                            end),
196                  (BV.fn_dot,             vectorOp Op.Dot),                  (BV.op_colon,           fn (y, [sh1, sh2, _], xs) => let
197                  (BV.fn_evals,           fn _ => raise Fail "evals not implemented yet"), (* FIXME *)                                            val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = pruneShape sh1
198                  (BV.fn_evecs,           fn _ => raise Fail "evecs not implemented yet"), (* FIXME *)                                            val ty2 as DstTy.TensorTy dd2 = pruneShape sh2
199                                              in
200                                                assign (y, Op.ColonMul(ty1, ty2), xs)
201                                              end),
202                  (BV.fn_inside,          fn (y, [_, dv, _], xs) =>                  (BV.fn_inside,          fn (y, [_, dv, _], xs) =>
203                                            assign(y, Op.Inside(pruneDim(MV.toDim dv)), xs)),                                            assign(y, Op.Inside(pruneDim(MV.toDim dv)), xs)),
204                  (BV.clamp_rrr,          simpleOp (Op.Clamp DstTy.realTy)),                  (BV.clamp_rrr,          simpleOp (Op.Clamp DstTy.realTy)),
# Line 169  Line 209 
209                                            val t2 = IL.Var.new("t2", DstTy.realTy)                                            val t2 = IL.Var.new("t2", DstTy.realTy)
210                                            val t3 = IL.Var.new("t3", DstTy.realTy)                                            val t3 = IL.Var.new("t3", DstTy.realTy)
211                                            in [                                            in [
212                                              (t1, IL.OP(Op.Sub DstTy.realTy, [x, x0])),                                              IL.ASSGN(t1, IL.OP(Op.Sub DstTy.realTy, [x, x0])),
213                                              (t2, IL.OP(Op.Sub DstTy.realTy, [x1, x0])),                                              IL.ASSGN(t2, IL.OP(Op.Sub DstTy.realTy, [x1, x0])),
214                                              (t3, IL.OP(Op.Div DstTy.realTy, [t1, t2])),                                              IL.ASSGN(t3, IL.OP(Op.Div DstTy.realTy, [t1, t2])),
215                                              (y,  IL.OP(Op.Lerp(shapeVarToTensor sv), [a, b, t3]))                                              IL.ASSGN(y,  IL.OP(Op.Lerp(shapeVarToTensor sv), [a, b, t3]))
216                                            ] end),                                            ] end),
217                    (BV.evals2x2,           eigenVal (Op.Eigen2x2, 2)),
218                    (BV.evals3x3,           eigenVal (Op.Eigen3x3, 3)),
219                    (BV.evecs2x2,           eigenVec (Op.Eigen2x2, 2)),
220                    (BV.evecs3x3,           eigenVec (Op.Eigen3x3, 3)),
221                  (BV.fn_max,             simpleOp Op.Max),                  (BV.fn_max,             simpleOp Op.Max),
222                  (BV.fn_min,             simpleOp Op.Min),                  (BV.fn_min,             simpleOp Op.Min),
223                  (BV.fn_modulate,        vectorOp Op.Mul),                  (BV.fn_modulate,        vectorOp Op.Mul),
224                  (BV.fn_normalize,       vectorOp Op.Normalize),                  (BV.fn_normalize,       vectorOp Op.Normalize),
                 (BV.fn_outer,           fn _ => raise Fail "outer not implemented yet"), (* FIXME *)  
                 (BV.fn_pow,             basisFn ILBasis.pow),  
225                  (BV.fn_principleEvec,   vectorOp Op.PrincipleEvec),                  (BV.fn_principleEvec,   vectorOp Op.PrincipleEvec),
                 (BV.fn_sin,             basisFn ILBasis.sin),  
                 (BV.fn_sqrt,            basisFn ILBasis.sqrt),  
                 (BV.fn_tan,             basisFn ILBasis.tan),  
226                  (BV.fn_trace,           fn (y, [dv], xs) => assign(y, Op.Trace(dimVarToMatrix dv), xs)),                  (BV.fn_trace,           fn (y, [dv], xs) => assign(y, Op.Trace(dimVarToMatrix dv), xs)),
227                    (BV.fn_transpose,       fn (y, [dv1, dv2], xs) =>
228                                              assign(y, Op.Transpose(dimVarToInt dv1, dimVarToInt dv2), xs)),
229                  (BV.kn_bspln3,          kernel Kernel.bspln3),                  (BV.kn_bspln3,          kernel Kernel.bspln3),
230                  (BV.kn_bspln5,          kernel Kernel.bspln5),                  (BV.kn_bspln5,          kernel Kernel.bspln5),
231                  (BV.kn_ctmr,            kernel Kernel.ctmr),                  (BV.kn_ctmr,            kernel Kernel.ctmr),
232                  (BV.kn_c2ctmr,          kernel Kernel.ctmr),                  (BV.kn_c2ctmr,          kernel Kernel.ctmr),
233                    (BV.kn_c4hexic,         kernel Kernel.c4hexic),
234                  (BV.kn_tent,            kernel Kernel.tent),                  (BV.kn_tent,            kernel Kernel.tent),
235                  (BV.kn_c1tent,          kernel Kernel.tent),                  (BV.kn_c1tent,          kernel Kernel.tent),
236                  (BV.i2r,                simpleOp Op.IntToReal),                  (BV.i2r,                simpleOp Op.IntToReal),
237                  (BV.identity,           fn (y, [dv], []) =>                  (BV.identity,           fn (y, [dv], []) =>
238                                            assign(y, Op.Identity(pruneDim(MV.toDim dv)), [])),                                            assign(y, Op.Identity(pruneDim(MV.toDim dv)), [])),
239                  (BV.zero,               fn (y, [sv], []) =>                  (BV.zero,               fn (y, [sv], []) =>
240                                            assign(y, Op.Zero(shapeVarToTensor sv), []))                                            assign(y, Op.Zero(shapeVarToTensor sv), [])),
241                    (BV.subscript,          fn (y, [tv, dv], args) =>
242                                              assign(y,
243                                                Op.SeqSub(DstTy.SeqTy(pruneTy tv, pruneDim(MV.toDim dv))),
244                                                args))
245                ];                ];
246              (* add C math functions *)
247                List.app (fn (n, x) => insert(x, basisFn n)) BV.mathFns;
248              tbl              tbl
249            end            end
250    

Legend:
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changed lines
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