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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 1910, Tue Jun 5 12:02:36 2012 UTC branches/charisee/src/compiler/translate/translate-basis.sml revision 2515, Mon Dec 2 03:42:14 2013 UTC
# Line 12  Line 12 
12     * to the instantiated meta variables mvs) to a list of SSA assignments in     * to the instantiated meta variables mvs) to a list of SSA assignments in
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 * SimpleTypes.meta_arg list * HighIL.var list)
16            -> HighIL.assignment list            -> HighIL.assignment list
17    
18    end = struct    end = struct
# Line 21  Line 21 
21      structure IL = HighIL      structure IL = HighIL
22      structure DstTy = HighILTypes      structure DstTy = HighILTypes
23      structure Op = HighOps      structure Op = HighOps
24      structure Ty = Types      structure Ty = SimpleTypes
     structure TU = TypeUtil  
     structure MV = MetaVar  
25      structure VTbl = Var.Tbl      structure VTbl = Var.Tbl
26    
27      fun pruneTy ty = (case TU.prune ty      structure mk= mkOperators
            of (Ty.T_Var _) => raise Fail("unresolved type " ^ TU.toString ty)  
             | ty => TranslateTy.tr ty  
           (* end case *))  
   
     fun pruneDim d = (case TU.pruneDim d  
            of (Ty.DimConst n) => n  
             | d => raise Fail("unresolved dimension " ^ TU.dimToString d)  
           (* end case *))  
28    
29      fun pruneShape sv = (case TU.pruneShape(MV.toShape sv)      fun trType (Ty.TY ty) = TranslateTy.tr ty
30             of Ty.Shape dd => DstTy.tensorTy(List.map pruneDim dd)        | trType _ = raise Fail "expected type"
31              | shp => raise Fail("unresolved shape " ^ TU.shapeToString shp)      fun dimVarToInt (Ty.DIM d) = d
32            (* end case *))        | dimVarToInt _ = raise Fail "expected dim"
33        fun dimVarToTensor dv = DstTy.tensorTy[dimVarToInt dv]
     fun dimVarToTensor dv = DstTy.tensorTy[pruneDim(MV.toDim dv)]  
34      fun dimVarToMatrix dv = let      fun dimVarToMatrix dv = let
35            val d = pruneDim(MV.toDim dv)            val d = dimVarToInt dv
36            in            in
37              DstTy.tensorTy[d, d]        (* square matrix type *)              DstTy.tensorTy[d, d]        (* square matrix type *)
38            end            end
39      fun shapeVarToTensor sv = pruneShape sv      fun shapeVarToTensor (Ty.SHAPE shp) = DstTy.tensorTy shp
40          | shapeVarToTensor _ = raise Fail "expected shape"
41    
42      fun assign (y, rator, xs) = [IL.ASSGN(y, IL.OP(rator, xs))]      fun assign (y, rator, xs) = [IL.ASSGN(y, IL.OP(rator, xs))]
43    
# Line 81  Line 71 
71                  end                  end
72            end            end
73    
74        fun assignEin (y, rator, xs) = IL.ASSGN(y, IL.EINAPP(rator, xs))
75    
76        fun  simpleEOp rator (y, _,xs) = [assignEin(y, rator, xs)]
77    
78    
79    
80    
81    
82    (* shape is an int list, DIM is in int|variable, k-level of differntiation *)
83    
84    (* build a table that maps Basis variables to their translation functions *)    (* build a table that maps Basis variables to their translation functions *)
85      val tbl : ((IL.var * Ty.meta_var list * IL.var list) -> IL.assignment list) VTbl.hash_table = let      val tbl : ((IL.var * Ty.meta_arg list * IL.var list) -> IL.assignment list) VTbl.hash_table = let
86            val tbl = VTbl.mkTable (128, Fail "Translate table")            val tbl = VTbl.mkTable (128, Fail "Translate table")
87              val insert = VTbl.insert tbl
88            in            in
89              List.app (VTbl.insert tbl) [              List.app insert [
90                  (BV.lt_ii,              simpleOp(Op.LT DstTy.IntTy)),                  (BV.lt_ii,              simpleOp(Op.LT DstTy.IntTy)),
91                  (BV.lt_rr,              simpleOp(Op.LT DstTy.realTy)),                  (BV.lt_rr,              simpleOp(Op.LT DstTy.realTy)),
92                  (BV.lte_ii,             simpleOp(Op.LTE DstTy.IntTy)),                  (BV.lte_ii,             simpleOp(Op.LTE DstTy.IntTy)),
# Line 102  Line 103 
103                  (BV.neq_ii,             simpleOp(Op.NEQ DstTy.IntTy)),                  (BV.neq_ii,             simpleOp(Op.NEQ DstTy.IntTy)),
104                  (BV.neq_ss,             simpleOp(Op.NEQ DstTy.StringTy)),                  (BV.neq_ss,             simpleOp(Op.NEQ DstTy.StringTy)),
105                  (BV.neq_rr,             simpleOp(Op.NEQ(DstTy.realTy))),                  (BV.neq_rr,             simpleOp(Op.NEQ(DstTy.realTy))),
106                  (BV.add_ii,             simpleOp(Op.Add DstTy.IntTy)),                  (BV.add_ii,             simpleOp Op.IAdd),
107                  (BV.add_tt,             tensorOp Op.Add),                  (BV.add_tt,             fn (y, [shp], xs) => let
108                  (BV.add_ff,             fn (y, _, [f, g]) => assign(y, Op.AddField, [f, g])),                                          val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = shapeVarToTensor shp
109                  (BV.sub_ii,             simpleOp(Op.Sub DstTy.IntTy)),                                          val rator =mk.addTen(dd1)
110                  (BV.sub_tt,             tensorOp Op.Sub),                                          in
111                  (BV.sub_ff,             fn (y, _, [f, g]) => assign(y, Op.SubField, [f, g])),                                              [assignEin(y, rator,xs)]
112                  (BV.mul_ii,             simpleOp(Op.Mul DstTy.IntTy)),                                          end),
113                  (BV.mul_rr,             simpleOp(Op.Mul(DstTy.realTy))),                  (BV.add_ff,             fn (y, [_,Ty.DIM d, Ty.SHAPE dd], xs) =>
114                  (BV.mul_rt,             tensorOp Op.Scale),                                              [assignEin(y, mk.addField(d, dd),xs)]),
115                  (BV.mul_tr,             fn (y, sv, [t, r]) => tensorOp Op.Scale (y, sv, [r, t])),  
116                  (BV.mul_rf,             fn (y, _, [s, f]) => assign(y, Op.ScaleField, [s, f])),                  (BV.add_fr,             fn (y, [_,Ty.DIM d], [f,s]) =>
117                  (BV.mul_fr,             fn (y, _, [f, s]) => assign(y, Op.ScaleField, [s, f])),                                              [assignEin(y, mk.addTenField(d),[s,f])]),
118                  (BV.div_ii,             simpleOp(Op.Div DstTy.IntTy)),  
119                  (BV.div_rr,             simpleOp(Op.Div DstTy.realTy)),                  (BV.add_rf,             fn (y, [_,Ty.DIM d], xs) =>
120                  (BV.div_tr,             fn (y, [sv], [x, s]) => let                                              [assignEin(y, mk.addTenField(d),xs)]),
121                                            val one = IL.Var.new("one", DstTy.realTy)  
122                                            val s' = IL.Var.new("sInv", DstTy.realTy)  
123                                            in [                  (BV.sub_ii,             simpleOp Op.ISub),
124                                              IL.ASSGN(one, IL.LIT(Literal.Float(FloatLit.one))),                  (BV.sub_tt,             fn (y, [shp], xs) => let
125                                              IL.ASSGN(s', IL.OP(Op.Div DstTy.realTy, [one, s])),                                          val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = shapeVarToTensor shp
126                                              IL.ASSGN(y, IL.OP(Op.Scale(shapeVarToTensor sv), [s', x]))                                          val rator =mk.subTen(dd1)
127                                            ] end),                                          in
128                  (BV.div_fr,             fn (y, _, [f, s]) => let                                              [assignEin(y, rator,xs)]
129                                            val one = IL.Var.new("one", DstTy.realTy)                                          end),
130                                            val s' = IL.Var.new("sInv", DstTy.realTy)                  (BV.sub_ff,             fn (y, [_,Ty.DIM d, Ty.SHAPE dd], xs) =>
131                                            in [                                                [assignEin(y, mk.subField(d, dd),xs)]),
132                                              IL.ASSGN(one, IL.LIT(Literal.Float(FloatLit.one))),  
133                                              IL.ASSGN(s', IL.OP(Op.Div DstTy.realTy, [one, s])),  
134                                              IL.ASSGN(y, IL.OP(Op.ScaleField, [s', f]))                  (BV.sub_fr,             fn (y, [_,Ty.DIM d], xs) =>
135                                            ] end),                                              [assignEin(y, mk.subFieldTen(d),xs)]),
136    
137                    (BV.sub_rf,             fn (y, [_,Ty.DIM d], xs) =>
138                                              [assignEin(y, mk.subTenField(d),xs)]),
139    
140                    (BV.mul_ii,             simpleOp Op.IMul),
141                    (BV.mul_rr,             fn (y,_,args) => [assignEin(y, mk.prodScalar,args)]),
142                    (BV.mul_rt,             fn (y, [shp], xs) => let
143                                            val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = shapeVarToTensor shp
144                                            val rator =mk.scaleTen(dd1)
145                                            in
146                                                [assignEin(y, rator,xs)]
147                                            end),
148                    (BV.mul_tr,             fn (y, [shp], [t, r]) => let
149                                              val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = shapeVarToTensor shp
150                                              val rator = mk.scaleTen dd1
151                                              in
152                                                [assignEin(y, rator,[r,t])]
153                                              end),
154                    (BV.mul_rf,             fn (y, [_,Ty.DIM d, Ty.SHAPE dd], xs) =>
155                                                [assignEin(y, mk.scaleField(d, dd),xs)]),
156                    (BV.mul_fr,             fn (y, [_,Ty.DIM d, Ty.SHAPE dd], [f, s]) =>
157                                                [assignEin(y, mk.scaleField(d, dd),[s,f])]),
158                    (BV.div_ii,             simpleOp Op.IDiv),
159                    (BV.div_rr,             fn (y,_,args) => [assignEin(y, mk.divScalar,args)]),
160                    (BV.div_tr,             fn (y, [shp], xs) => let
161                                            val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = shapeVarToTensor shp
162                                            val rator =mk.divTen(dd1)
163                                            in
164                                                [assignEin(y, rator,xs)]
165                                            end),
166                    (BV.div_fr,             fn (y, [_,Ty.DIM d, Ty.SHAPE dd], xs) =>
167                                                [assignEin(y, mk.divideField(d, dd),xs)]),
168                  (BV.exp_ri,             simpleOp(Op.Power)),                  (BV.exp_ri,             simpleOp(Op.Power)),
169                  (BV.exp_rr,             basisFn ILBasis.pow),                  (BV.exp_rr,             basisFn MathFuns.pow),
170                  (BV.convolve_vk,        fn (y, [_, dv, _], xs) =>                  (BV.curl2D,              simpleEOp mk.curl2d),
171                                            assign(y, Op.Field(pruneDim(MV.toDim dv)), xs)),                  (BV.curl3D,              simpleEOp mk.curl3d),
172                  (BV.convolve_kv,        fn (y, [_, dv, _], [k, v]) =>                  (BV.convolve_vk,        fn (y, [_, Ty.DIM d,  Ty.SHAPE dd], xs) =>
173                                            assign(y, Op.Field(pruneDim(MV.toDim dv)), [v, k])),                                             [assignEin(y, mk.conv(d, dd),xs)]),
174                  (BV.neg_i,              simpleOp(Op.Neg DstTy.IntTy)),                  (BV.convolve_kv,        fn (y, [_, Ty.DIM d,  Ty.SHAPE dd], [k, v]) =>
175                  (BV.neg_t,              tensorOp Op.Neg),                                               [assignEin(y, mk.conv(d, dd),[v,k])]),
176                  (BV.neg_f,              fn (y, _, xs) => assign(y, Op.NegField, xs)),                  (BV.neg_i,              simpleOp Op.INeg),
177                  (BV.op_at,              fn (y, [_, dv, sv], xs) =>                  (BV.neg_t,              fn (y, [shp], xs) => let
178                                            assign(y, Op.Probe(dimVarToTensor dv, shapeVarToTensor sv), xs)),                                          val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = shapeVarToTensor shp
179                  (BV.op_D,               fn (y, _, xs) => assign(y, Op.DiffField, xs)),                                          val rator =mk.negTen(dd1)
180                  (BV.op_Dotimes,         fn (y, _, xs) => assign(y, Op.DiffField, xs)),                                          in
181                                                [assignEin(y, rator,xs)]
182                                            end),
183                    (BV.neg_f,              fn (y, [_,Ty.DIM d, Ty.SHAPE dd], xs) =>
184                                            [assignEin(y, mk.negField(d, dd),xs)]),
185                    (BV.op_probe,           fn (y, [_, Ty.DIM d, Ty.SHAPE dd], xs) =>
186                                                [assignEin(y, (mk.probe(dd,d)),xs)]),
187                    (BV.op_D,               fn (y, [_, Ty.DIM d], xs) =>  [assignEin(y, mk.grad([d]),xs)]),
188    
189                    (BV.op_Dotimes,         fn (y, [_, Ty.DIM d1, Ty.SHAPE dd, Ty.DIM d2], xs) => let
190                                        val x= print (String.concat[" d1:",Int.toString(d1)," d2:",Int.toString(d2),
191                                            " shape:",Int.toString(length(dd)), "\n"])
192                            in
193                                        [assignEin(y, mk.dotimes(d1, dd@[d2]),xs)] end ),
194                    (BV.op_Ddot,         fn (y, [_, Ty.DIM d1,  Ty.SHAPE dd, Ty.DIM d2], xs) =>
195                                            [assignEin(y, mk.divergence(d1, dd),xs)]),
196    
197    
198                  (BV.op_norm,            fn (y, [sv], xs) => (case shapeVarToTensor sv                  (BV.op_norm,            fn (y, [sv], xs) => (case shapeVarToTensor sv
199                                             of DstTy.TensorTy[] => assign(y, Op.Abs DstTy.realTy, xs)                                             of DstTy.TensorTy[] => assign(y, Op.Abs DstTy.realTy, xs)
200                                              | ty => assign(y, Op.Norm ty, xs)                                              | ty => assign(y, Op.Norm ty, xs)
201                                            (* end case *))),                                            (* end case *))),
202                  (BV.op_not,             simpleOp Op.Not),                  (BV.op_not,             simpleOp Op.Not),
203                  (BV.fn_atan2,           basisFn ILBasis.atan2),                  (BV.op_cross,            simpleEOp mk.crossProduct),
204                  (BV.fn_cos,             basisFn ILBasis.cos),                  (BV.op_outer,           fn (y, [Ty.DIM d1, Ty.DIM d2], xs) =>
205                  (BV.op_cross,           simpleOp Op.Cross),                                  [assignEin(y, (mk.outerProduct(d1, d2)), xs)]),
206                  (BV.op_outer,           fn (y, [dv1, dv2], xs) => let                  (BV.op_inner,           fn (y, [sh1, sh2, _], xs) => let
207                                            val d1 = pruneDim(MV.toDim dv1)                                              val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = shapeVarToTensor sh1
208                                            val d2 = pruneDim(MV.toDim dv2)                                              val ty2 as DstTy.TensorTy dd2 = shapeVarToTensor sh2
209                                            in                                            in
210                                              assign (y, Op.Outer(DstTy.tensorTy[d1, d2]), xs)                                              [assignEin(y, (mk.innerProduct(dd1,dd2)),xs)]
211                                            end),                                            end),
212                  (BV.op_inner,           fn (y, [sh1, sh2, _], xs) => let                  (BV.op_colon,           fn (y, [sh1, sh2, _], xs) => let
213                                            val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = pruneShape sh1                                              val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = shapeVarToTensor sh1
214                                            val ty2 as DstTy.TensorTy dd2 = pruneShape sh2                                              val ty2 as DstTy.TensorTy dd2 = shapeVarToTensor sh2
                                           val rator = (case (dd1, dd2)  
                                                  of ([d], [d']) => Op.Dot ty1  
                                                   | ([d1], [d1', d2]) => Op.MulVecMat ty2  
                                                   | ([d1, d2], [d2']) => Op.MulMatVec ty1  
                                                   | ([d1, d2], [d2', d3]) => Op.MulMatMat(ty1, ty2)  
                                                   | _ => raise Fail "unsupported inner-product type"  
                                                 (* end case *))  
215                                            in                                            in
216                                              assign (y, rator, xs)                                              [assignEin(y, (mk.doubleDot(dd1,dd2)),xs)]
217                                            end),                                            end),
218                  (BV.fn_inside,          fn (y, [_, dv, _], xs) =>                  (BV.fn_inside,          fn (y, [_, Ty.DIM d, _], xs) => assign(y, Op.Inside d, xs)),
                                           assign(y, Op.Inside(pruneDim(MV.toDim dv)), xs)),  
219                  (BV.clamp_rrr,          simpleOp (Op.Clamp DstTy.realTy)),                  (BV.clamp_rrr,          simpleOp (Op.Clamp DstTy.realTy)),
220                  (BV.clamp_vvv,          vectorOp Op.Clamp),                  (BV.clamp_vvv,          vectorOp Op.Clamp),
221                  (BV.lerp3,              tensorOp Op.Lerp),                  (BV.lerp3,              tensorOp Op.Lerp),
# Line 182  Line 224 
224                                            val t2 = IL.Var.new("t2", DstTy.realTy)                                            val t2 = IL.Var.new("t2", DstTy.realTy)
225                                            val t3 = IL.Var.new("t3", DstTy.realTy)                                            val t3 = IL.Var.new("t3", DstTy.realTy)
226                                            in [                                            in [
227                                              IL.ASSGN(t1, IL.OP(Op.Sub DstTy.realTy, [x, x0])),                                              assignEin(t1, mk.subScalar,[x,x0]),
228                                              IL.ASSGN(t2, IL.OP(Op.Sub DstTy.realTy, [x1, x0])),                                              assignEin(t2, mk.subScalar,[x1,x0]),
229                                              IL.ASSGN(t3, IL.OP(Op.Div DstTy.realTy, [t1, t2])),                                              assignEin(t3, mk.divScalar,[t1,t2]),
230                                              IL.ASSGN(y,  IL.OP(Op.Lerp(shapeVarToTensor sv), [a, b, t3]))                                              IL.ASSGN(y,  IL.OP(Op.Lerp(shapeVarToTensor sv), [a, b, t3]))
231                                            ] end),                                            ] end),
232                  (BV.evals2x2,           eigenVal (Op.Eigen2x2, 2)),                  (BV.evals2x2,           eigenVal (Op.Eigen2x2, 2)),
233                  (BV.evals3x3,           eigenVal (Op.Eigen3x3, 3)),                  (BV.evals3x3,           eigenVal (Op.Eigen3x3, 3)),
234                  (BV.evecs2x2,           eigenVec (Op.Eigen2x2, 2)),                  (BV.evecs2x2,           eigenVec (Op.Eigen2x2, 2)),
235                  (BV.evecs3x3,           eigenVec (Op.Eigen3x3, 3)),                  (BV.evecs3x3,           eigenVec (Op.Eigen3x3, 3)),
                 (BV.fn_fmod,            basisFn ILBasis.fmod),  
                 (BV.fn_log10,           basisFn ILBasis.log10),  
                 (BV.fn_ln,              basisFn ILBasis.ln),  
236                  (BV.fn_max,             simpleOp Op.Max),                  (BV.fn_max,             simpleOp Op.Max),
237                  (BV.fn_min,             simpleOp Op.Min),                  (BV.fn_min,             simpleOp Op.Min),
238                  (BV.fn_modulate,        vectorOp Op.Mul),  
239                    (*  modulate is vector * vector pointwise multiplication *)
240                    (BV.fn_modulate,        fn (y,[Ty.DIM dd1], xs) =>
241                                    [assignEin(y, (mk.modulate dd1),xs)]),
242                  (BV.fn_normalize,       vectorOp Op.Normalize),                  (BV.fn_normalize,       vectorOp Op.Normalize),
243                  (BV.fn_principleEvec,   vectorOp Op.PrincipleEvec),                  (BV.fn_principleEvec,   vectorOp Op.PrincipleEvec),
244                  (BV.fn_sin,             basisFn ILBasis.sin),                  (BV.fn_trace,           fn (y, [Ty.DIM d], xs) =>
245                  (BV.fn_sqrt,            basisFn ILBasis.sqrt),                                            [assignEin(y,(mk.trace d), xs)]),
246                  (BV.fn_tan,             basisFn ILBasis.tan),                  (BV.fn_transpose,       fn (y, [Ty.DIM d1, Ty.DIM d2], xs) =>
247                  (BV.fn_trace,           fn (y, [dv], xs) => assign(y, Op.Trace(dimVarToMatrix dv), xs)),                                            [assignEin(y, (mk.transpose [d1,d2]), xs)]),
248                  (BV.kn_bspln3,          kernel Kernel.bspln3),                  (BV.kn_bspln3,          kernel Kernel.bspln3),
249                  (BV.kn_bspln5,          kernel Kernel.bspln5),                  (BV.kn_bspln5,          kernel Kernel.bspln5),
250                  (BV.kn_ctmr,            kernel Kernel.ctmr),                  (BV.kn_ctmr,            kernel Kernel.ctmr),
251                  (BV.kn_c2ctmr,          kernel Kernel.ctmr),                  (BV.kn_c2ctmr,          kernel Kernel.ctmr),
252                    (BV.kn_c4hexic,         kernel Kernel.c4hexic),
253                  (BV.kn_tent,            kernel Kernel.tent),                  (BV.kn_tent,            kernel Kernel.tent),
254                  (BV.kn_c1tent,          kernel Kernel.tent),                  (BV.kn_c1tent,          kernel Kernel.tent),
255                  (BV.i2r,                simpleOp Op.IntToReal),                  (BV.i2r,                simpleOp Op.IntToReal),
256                  (BV.identity,           fn (y, [dv], []) =>                  (BV.identity,           fn (y, [Ty.DIM d], xs) =>
257                                            assign(y, Op.Identity(pruneDim(MV.toDim dv)), [])),                                            [assignEin(y, (mk.identity d), xs)]),
258                  (BV.zero,               fn (y, [sv], []) =>               (*   (BV.zero,               fn (y, [sv], []) =>
259                                            assign(y, Op.Zero(shapeVarToTensor sv), [])),                                            assign(y, Op.Zero(shapeVarToTensor sv), [])),*)
260                  (BV.subscript,          fn (y, [tv, dv], args) =>                  (BV.subscript,          fn (y, [ty, Ty.DIM d], xs) =>
261                                            assign(y,                                            assign (y, Op.SeqSub(DstTy.SeqTy(trType ty, d)), xs))
262                                              Op.SeqSub(DstTy.SeqTy(pruneTy(MV.toType tv), pruneDim(MV.toDim dv))),  (*,
263                                              args))                    (BV.dynSubscript,     fn (y, [tv], args) =>
264                                              assign(y, Op.SeqSub(DstTy.DynSeqTy(pruneTy tv)), args))
265    *)
266                ];                ];
267              (* add C math functions *)
268                List.app (fn (n, x) => insert(x, basisFn n)) BV.mathFns;
269              tbl              tbl
270            end            end
271    

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changed lines
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