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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 1923, Sat Jun 23 12:02:18 2012 UTC branches/charisee/src/compiler/translate/translate-basis.sml revision 2525, Tue Jan 21 19:14:22 2014 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            val insert = VTbl.insert tbl
88            in            in
# Line 103  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 MathFuns.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_probe,           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                                            val g=print "*******\n"
193                                            val gg2=print(Int.toString(length(xs)))
194                            in
195                                        [assignEin(y, mk.dotimes(d1, dd@[d2]),xs)] end ),
196                    (BV.op_Ddot,         fn (y, [_, Ty.DIM d1,  Ty.SHAPE dd, Ty.DIM d2], xs) =>let
197                                            val g=print "*******\n"
198                                            val gg2=print(Int.toString(length(xs)))
199                                                    in
200                                            [assignEin(y, mk.divergence(d1, dd),xs)] end ),
201    
202    
203                  (BV.op_norm,            fn (y, [sv], xs) => (case shapeVarToTensor sv                  (BV.op_norm,            fn (y, [sv], xs) => (case shapeVarToTensor sv
204                                             of DstTy.TensorTy[] => assign(y, Op.Abs DstTy.realTy, xs)                                             of DstTy.TensorTy[] => assign(y, Op.Abs DstTy.realTy, xs)
205                                              | ty => assign(y, Op.Norm ty, xs)                                              | ty => assign(y, Op.Norm ty, xs)
206                                            (* end case *))),                                            (* end case *))),
207                  (BV.op_not,             simpleOp Op.Not),                  (BV.op_not,             simpleOp Op.Not),
208                  (BV.op_cross,           simpleOp Op.Cross),                  (BV.op_cross,            simpleEOp mk.crossProduct),
209                  (BV.op_outer,           fn (y, [dv1, dv2], xs) => let                  (BV.op_outer,           fn (y, [Ty.DIM d1, Ty.DIM d2], xs) =>
210                                            val d1 = pruneDim(MV.toDim dv1)                                  [assignEin(y, (mk.outerProduct(d1, d2)), xs)]),
211                                            val d2 = pruneDim(MV.toDim dv2)                  (BV.op_inner,           fn (y, [sh1, sh2, _], xs) => let
212                                                val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = shapeVarToTensor sh1
213                                                val ty2 as DstTy.TensorTy dd2 = shapeVarToTensor sh2
214                                            in                                            in
215                                              assign (y, Op.Outer(DstTy.tensorTy[d1, d2]), xs)                                              [assignEin(y, (mk.innerProduct(dd1,dd2)),xs)]
216                                            end),                                            end),
217                  (BV.op_inner,           fn (y, [sh1, sh2, _], xs) => let                  (BV.op_colon,           fn (y, [sh1, sh2, _], xs) => let
218                                            val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = pruneShape sh1                                              val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = shapeVarToTensor sh1
219                                            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 *))  
220                                            in                                            in
221                                              assign (y, rator, xs)                                              [assignEin(y, (mk.doubleDot(dd1,dd2)),xs)]
222                                            end),                                            end),
223                  (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)),  
224                  (BV.clamp_rrr,          simpleOp (Op.Clamp DstTy.realTy)),                  (BV.clamp_rrr,          simpleOp (Op.Clamp DstTy.realTy)),
225                  (BV.clamp_vvv,          vectorOp Op.Clamp),                  (BV.clamp_vvv,          vectorOp Op.Clamp),
226                  (BV.lerp3,              tensorOp Op.Lerp),                  (BV.lerp3,              tensorOp Op.Lerp),
# Line 181  Line 229 
229                                            val t2 = IL.Var.new("t2", DstTy.realTy)                                            val t2 = IL.Var.new("t2", DstTy.realTy)
230                                            val t3 = IL.Var.new("t3", DstTy.realTy)                                            val t3 = IL.Var.new("t3", DstTy.realTy)
231                                            in [                                            in [
232                                              IL.ASSGN(t1, IL.OP(Op.Sub DstTy.realTy, [x, x0])),                                              assignEin(t1, mk.subScalar,[x,x0]),
233                                              IL.ASSGN(t2, IL.OP(Op.Sub DstTy.realTy, [x1, x0])),                                              assignEin(t2, mk.subScalar,[x1,x0]),
234                                              IL.ASSGN(t3, IL.OP(Op.Div DstTy.realTy, [t1, t2])),                                              assignEin(t3, mk.divScalar,[t1,t2]),
235                                              IL.ASSGN(y,  IL.OP(Op.Lerp(shapeVarToTensor sv), [a, b, t3]))                                              IL.ASSGN(y,  IL.OP(Op.Lerp(shapeVarToTensor sv), [a, b, t3]))
236                                            ] end),                                            ] end),
237                  (BV.evals2x2,           eigenVal (Op.Eigen2x2, 2)),                  (BV.evals2x2,           eigenVal (Op.Eigen2x2, 2)),
# Line 192  Line 240 
240                  (BV.evecs3x3,           eigenVec (Op.Eigen3x3, 3)),                  (BV.evecs3x3,           eigenVec (Op.Eigen3x3, 3)),
241                  (BV.fn_max,             simpleOp Op.Max),                  (BV.fn_max,             simpleOp Op.Max),
242                  (BV.fn_min,             simpleOp Op.Min),                  (BV.fn_min,             simpleOp Op.Min),
243                  (BV.fn_modulate,        vectorOp Op.Mul),  
244                    (*  modulate is vector * vector pointwise multiplication *)
245                    (BV.fn_modulate,        fn (y,[Ty.DIM dd1], xs) =>
246                                    [assignEin(y, (mk.modulate dd1),xs)]),
247                  (BV.fn_normalize,       vectorOp Op.Normalize),                  (BV.fn_normalize,       vectorOp Op.Normalize),
248                  (BV.fn_principleEvec,   vectorOp Op.PrincipleEvec),                  (BV.fn_principleEvec,   vectorOp Op.PrincipleEvec),
249                  (BV.fn_trace,           fn (y, [dv], xs) => assign(y, Op.Trace(dimVarToMatrix dv), xs)),                  (BV.fn_trace,           fn (y, [Ty.DIM d], xs) =>
250                                              [assignEin(y,(mk.trace d), xs)]),
251                    (BV.fn_transpose,       fn (y, [Ty.DIM d1, Ty.DIM d2], xs) =>
252                                              [assignEin(y, (mk.transpose [d1,d2]), xs)]),
253                  (BV.kn_bspln3,          kernel Kernel.bspln3),                  (BV.kn_bspln3,          kernel Kernel.bspln3),
254                  (BV.kn_bspln5,          kernel Kernel.bspln5),                  (BV.kn_bspln5,          kernel Kernel.bspln5),
255                  (BV.kn_ctmr,            kernel Kernel.ctmr),                  (BV.kn_ctmr,            kernel Kernel.ctmr),
256                  (BV.kn_c2ctmr,          kernel Kernel.ctmr),                  (BV.kn_c2ctmr,          kernel Kernel.ctmr),
257                    (BV.kn_c4hexic,         kernel Kernel.c4hexic),
258                  (BV.kn_tent,            kernel Kernel.tent),                  (BV.kn_tent,            kernel Kernel.tent),
259                  (BV.kn_c1tent,          kernel Kernel.tent),                  (BV.kn_c1tent,          kernel Kernel.tent),
260                  (BV.i2r,                simpleOp Op.IntToReal),                  (BV.i2r,                simpleOp Op.IntToReal),
261                  (BV.identity,           fn (y, [dv], []) =>                  (BV.identity,           fn (y, [Ty.DIM d], xs) =>
262                                            assign(y, Op.Identity(pruneDim(MV.toDim dv)), [])),                                            [assignEin(y, (mk.identity d), xs)]),
263                  (BV.zero,               fn (y, [sv], []) =>               (*   (BV.zero,               fn (y, [sv], []) =>
264                                            assign(y, Op.Zero(shapeVarToTensor sv), [])),                                            assign(y, Op.Zero(shapeVarToTensor sv), [])),*)
265                  (BV.subscript,          fn (y, [tv, dv], args) =>                  (BV.subscript,          fn (y, [ty, Ty.DIM d], xs) =>
266                                            assign(y,                                            assign (y, Op.SeqSub(DstTy.SeqTy(trType ty, d)), xs))
267                                              Op.SeqSub(DstTy.SeqTy(pruneTy(MV.toType tv), pruneDim(MV.toDim dv))),  (*,
268                                              args))                    (BV.dynSubscript,     fn (y, [tv], args) =>
269                                              assign(y, Op.SeqSub(DstTy.DynSeqTy(pruneTy tv)), args))
270    *)
271                ];                ];
272            (* add C math functions *)            (* add C math functions *)
273              List.app (fn (n, x) => insert(x, basisFn n)) BV.mathFns;              List.app (fn (n, x) => insert(x, basisFn n)) BV.mathFns;

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