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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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revision 2381, Sat Jun 8 01:48:52 2013 UTC revision 2414, Mon Aug 19 05:02:14 2013 UTC
# Line 25  Line 25 
25      structure TU = TypeUtil      structure TU = TypeUtil
26      structure MV = MetaVar      structure MV = MetaVar
27      structure VTbl = Var.Tbl      structure VTbl = Var.Tbl
28      structure EinOp= Examples  
29        structure EinOp= Operators
30        structure R=Rewrite
31        structure N=Normalize
32    
33      fun pruneTy tv = (case TU.prune(MV.toType tv)      fun pruneTy tv = (case TU.prune(MV.toType tv)
34             of (ty as Ty.T_Var _) => raise Fail("unresolved type " ^ TU.toString ty)             of (ty as Ty.T_Var _) => raise Fail("unresolved type " ^ TU.toString ty)
# Line 83  Line 86 
86                  end                  end
87            end            end
88    
     fun assignEin(*hmm*)  
89    
90    
     fun createTenEin(operator, sv)=S.transform(operator,[len(sv), sv])  
     fun createFldEin(operator, f)=S.transform(operator,[  ])  
91    
92      fun ScaGenToEin  rator(y, [],xs)= assignEin (y,S.transform(rator,[]), xs)  
93      fun GenToEin rator(y,[sv],xs)= assignEin(y,createTenEin(rator,sv),xs)      fun assignEin (y, rator, xs) = [IL.ASSGN(y, IL.EINAPP(R.evalEinApp(rator, xs)))]
94    
95    
96        fun FieldD(0)=  []
97          | FieldD(SK)=SK
98    
99    
100        fun singleScalarField(rator,y,NK,xs)=
101                let val rator=S.transform(rator, [],[NK])
102                in
103                    assignEin(y, rator, xs)
104                end
105    
106        fun singleField(rator, y, SK, NK, xs)=
107                let
108                    val einShape=FieldD(SK)
109                    val rator=S.transform(rator, einShape,[NK])
110                in assignEin(y, rator, xs)
111                end
112    
113    (****MV.toDim returns int, and DstTy.TensorTy returns intlist *)
114    
115    (* shape is an int list, DIM is in int|variable, k-level of differntiation *)
116    
117    (* build a table that maps Basis variables to their translation functions *)    (* build a table that maps Basis variables to their translation functions *)
118      val tbl : ((IL.var * Ty.meta_var list * IL.var list) -> IL.assignment list) VTbl.hash_table = let      val tbl : ((IL.var * Ty.meta_var list * IL.var list) -> IL.assignment list) VTbl.hash_table = let
# Line 114  Line 136 
136                  (BV.neq_ii,             simpleOp(Op.NEQ DstTy.IntTy)),                  (BV.neq_ii,             simpleOp(Op.NEQ DstTy.IntTy)),
137                  (BV.neq_ss,             simpleOp(Op.NEQ DstTy.StringTy)),                  (BV.neq_ss,             simpleOp(Op.NEQ DstTy.StringTy)),
138                  (BV.neq_rr,             simpleOp(Op.NEQ(DstTy.realTy))),                  (BV.neq_rr,             simpleOp(Op.NEQ(DstTy.realTy))),
139                    (BV.add_ii,             simpleOp(Op.IAdd DstTy.IntTy)),
140                    (BV.add_tt,             fn (y, [SK], xs) =>
141                                                let
142                                                    val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = pruneShape SK
143                                                    val rator=S.tranform(EinOp.addTensors, [dd1],[])
144                                                in
145                                                    assignEin(y,rator,xs)
146                                                end),
147    
148                      (* Changed*)                  (BV.add_ff,             fn (y, [_,NK,SK], [f, g])=>
149                                            let
150                  (BV.add_ii,             ScaGenToEin(EinOp.addScalars)),                                              val einShape=FieldD(SK)
151                  (BV.add_tt,             GenToEin(EinOp.addTensors)),                                              val rator= S.transform(EinOp.addField, einShape,[NK,NK])
152                                                in assignEin(y, rator, [f, g])
153                      (*Ein*)                                              end),
154                  (BV.add_ff,             fn (y, _, [f, g])                  (BV.add_fr,             fn (y, [_,NK], xs)=> singleScalarField(EinOp.addTenField,y, NK, xs)),
155                                              =>assignEin(y, createFldEin(EinOp.addField,f ), [f, g])),                  (BV.add_rf,             fn (y, [_,NK], [s, f])=>singleScalarField(EinOp.addTenField,y, NK, [f,s])),
156                  (BV.add_fr,             fn (y, _, [f, s])                  (BV.sub_ii,              simpleOp(Op.ISub DstTy.IntTy)),
157                                              => assignEin(y, createFldEin(EinOp.addTenField,f ), [f, s])),                  (BV.sub_tt,             fn(y, [SK],xs)=>
158                  (BV.add_rf,             fn (y, _, [s, f])                                              let val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = pruneShape SK
159                                              => assignEin(y, createFldEin(EinOp.addTenField,f ), [f, s])),                                                  val rator =S.transform(EinOp.subTensor,[dd1],[])
160                                                in
161                  (BV.sub_ii,             ScaGenToEin(EinOp.subScalars)), (*DstTy.IntTy*)                                                  assignEin(y, rator,xs)
162                  (BV.sub_tt,             GenToEin(EinOp.subTensor)),                                              end),
163                  (BV.sub_ff,             fn (y, _, [f, g])                  (BV.sub_ff,             fn (y, [_,NK,SK], [f, g])=>
164                                              => assignEin(y, createFldEin(EinOp.subField,f), [f, g])),                                              let
165                                                val einShape=FieldD(SK)
166                  (* UnChanged*)                                              val rator=S.transform(EinOp.subField, einShape,[NK,NK])
167                  (BV.sub_fr,             fn (y, _, [f, s]) => let                                              in assignEin(y, rator, [f, g])
168                                            val s' = IL.Var.copy s                                              end),
169                                            in [  
170                                              IL.ASSGN(s', IL.OP(Op.Neg DstTy.realTy, [s])),                  (BV.sub_fr,             fn (y, [_,NK], xs) =>  singleScalarField(EinOp.subField, y,NK, xs)),
171                                              IL.ASSGN(y, IL.OP(Op.OffsetField, [f, s']))                  (BV.sub_rf,             fn (y, [_,NK], [s, f]) => singleScalarField(EinOp.subField, y,NK, [f, s])),
172                                            ] end),                  (BV.mul_ii,              simpleOp(Op.IMul DstTy.IntTy)),
173                    (BV.mul_rr,              simpleOp(Op.IMul DstTy.IntTy)),
174                  (BV.sub_rf,             fn (y, _, [s, f]) => let                  (BV.mul_rt,              fn (y, [SK], [r,t])=>
175                                            val f' = IL.Var.copy f                                          let
176                                            in [                                              val rator =S.transform(EinOp.scaleTensor, [SK],[])
177                                              IL.ASSGN(f', IL.OP(Op.NegField, [f])),                                          in assignEin(y,rator, [r,t]),
178                                              IL.ASSGN(y, IL.OP(Op.OffsetField, [f', s]))                                          end)
179                                            ] end),                  (BV.mul_tr,             fn (y, [SK], [t, r])=>
180                           (* Changed*)                                              let
181                  (BV.mul_ii,             ScaGenToEin(EinOp.scalarxscalar)),                                              val rator =S.transform(EinOp.scaleTensor, [SK],[])
182                  (BV.mul_rr,             ScaGenToEin(EinOp.scalarxscalar)),                                              in assignEin(y,rator, [r,t]),
183                  (BV.mul_rt,             GenToEin(EinOp.scaleTensor)),    (*tensorOp Op.Scale),*)                                              end)
184                    (BV.mul_rf,             fn (y, [_,NK,SK], xs)
185                  (BV.mul_tr,             fn (y, sv, [t, r])                                      => singleField(EinOp.scaleField, y, SK, NK, xs)),
186                                              =>assignEin(y,createTenEin(EinOp.scaleTensor, sv), [r,t])                  (BV.mul_fr,             fn (y, [_,NK,SK], [f, s])
187                                        => singleField(EinOp.scaleField, y, SK, NK, [s,f])),
188                    (BV.div_ii,             simpleOp(Op.IDiv DstTy.IntTy)),
189                  (BV.mul_rf,             fn (y, _, [s, f]) => assignEin(y, createFldEin(EinOp.scaleField,f), [s, f])),                  (BV.div_rr,             simpleOp(Op.IDiv DstTy.realTy)),
190                  (BV.mul_fr,             fn (y, _, [f, s]) => assignEin(y, createFldEin(EinOp.scaleField,f), [s, f])),                  (BV.div_tr,             fn (y, [SK], xs) =>
191                                              let
192                           (* UnChanged*)                                              val rator=S.transform(EinOp.divideTensor,[SK],[])
193                                             in  assignEin(y, rator, xs)
194                  (BV.div_ii,             simpleOp(Op.Div DstTy.IntTy)),                                            end),
195                  (BV.div_rr,             simpleOp(Op.Div DstTy.realTy)),                  (BV.div_fr,             fn (y, [DK,NK,SK], xs) =>singleField(EinOp.divideField, y, SK, NK, xs)),
                 (BV.div_tr,             fn (y, [sv], [x, s]) => let  
                                           val one = IL.Var.new("one", DstTy.realTy)  
                                           val s' = IL.Var.new("sInv", DstTy.realTy)  
                                           in [  
                                             IL.ASSGN(one, IL.LIT(Literal.Float(FloatLit.one))),  
                                             IL.ASSGN(s', IL.OP(Op.Div DstTy.realTy, [one, s])),  
                                             IL.ASSGN(y, IL.OP(Op.Scale(shapeVarToTensor sv), [s', x]))  
                                           ] end),  
                 (BV.div_fr,             fn (y, _, [f, s]) => let  
                                           val one = IL.Var.new("one", DstTy.realTy)  
                                           val s' = IL.Var.new("sInv", DstTy.realTy)  
                                           in [  
                                             IL.ASSGN(one, IL.LIT(Literal.Float(FloatLit.one))),  
                                             IL.ASSGN(s', IL.OP(Op.Div DstTy.realTy, [one, s])),  
                                             IL.ASSGN(y, IL.OP(Op.ScaleField, [s', f]))  
                                           ] end),  
196                  (BV.exp_ri,             simpleOp(Op.Power)),                  (BV.exp_ri,             simpleOp(Op.Power)),
197                  (BV.exp_rr,             basisFn MathFuns.pow),                  (BV.exp_rr,             basisFn MathFuns.pow),
198    
                         (* Changed*)  
                 (BV.curl2D,             fn (y, _, xs) => assignEin(y, EinOp.Curl2d, xs)),  
                 (BV.curl3D,             fn (y, _, xs) => assignEin(y, EinOp.Curl3d, xs)),  
199    
200                    (BV.curl2D,             fn (y, [DK], xs) =>
201                                                let
202                                                    val rator=S.transform(EinOp.Curl,[[0],[2],[2]],[2])
203                                                in
204                                                    assignEin(y, rator, xs)
205                                                end),
206                    (BV.curl3D,             fn (y, [DK], xs) =>
207                                        let
208                                            val rator=S.transform(EinOp.Curl,[[3],[3],[3]],[3])
209                                        in
210                                            assignEin(y, rator, xs)
211                                        end),
212    
                          (* UnChanged*)  
                 (BV.convolve_vk,        fn (y, [_, dv, _], xs) =>  
                                           assign(y, Op.Field(pruneDim(MV.toDim dv)), xs)),  
                 (BV.convolve_kv,        fn (y, [_, dv, _], [k, v]) =>  
                                           assign(y, Op.Field(pruneDim(MV.toDim dv)), [v, k])),  
213    
214                    (BV.convolve_vk,        fn (y, [DK, NK, SK], xs) =>
215                                        let
216                                            val shape=pruneDim(MV.toDim NK)
217                                            val rator=S.transform(EinOp.conv,[shape],[])
218                                        in
219                                            assignEin (y, rator, xs)
220                                        end),
221                    (BV.convolve_kv,        fn (y, [DK, NK, SK], [k, v]) =>
222                                        let
223                                            val shape=pruneDim(MV.toDim NK)
224                                            val rator= S.transform(EinOp.conv,[shape],[])
225                                        in
226                                            assignEin (y, rator, [v,k])
227                                        end),
228    
229                  (BV.neg_i,              simpleOp(Op.Neg DstTy.IntTy)),                  (BV.neg_i,              simpleOp(Op.INeg DstTy.IntTy)),
230                  (BV.neg_t,              tensorOp Op.Neg),                  (BV.neg_t,              tensorOp Op.INeg),
231                  (BV.neg_f,              fn (y, _, xs) => assign(y, Op.NegField, xs)),                  (BV.neg_f,              fn (y, _, xs) => assign(y, Op.NegField, xs)),
232    
233    
234                  (BV.op_probe,           fn (y, [_, dv, sv], xs) =>                  (BV.op_probe,           fn (y, [_, dv, sv], xs) =>
235                                            assign(y, Op.Probe(dimVarToTensor dv, shapeVarToTensor sv), xs)),                                          let
236                                                val dv'=dimVarToTensor dv  (*Field*)
237                                                val sv'=shapeVarToTensor sv (*Position*)
238                                            val il= S.transform(EinOp.probe,[dv',sv'],[dv'])
239                                            in assignEin(y, il,xs)
240                                            end ),
241    
                          (* Changed*)  
                 (BV.op_D,               fn (y, _, xs) => assignEin(y, createFldEin(EinOp.Grad,xs), xs)),  
                 (BV.op_Dotimes,         fn (y, _, xs) => assignEin(y, createFldEin(EinOp.Divergence,xs), xs)),  
242    
243                           (* UnChanged*)                  (BV.op_D,               fn (y, [DK, NK], xs) =>
244                                            let
245                                                val rator=S.transform(EinOp.Grad,[DK],[NK])
246                                            in
247                                                    assignEin(y, rator, xs)
248                                            end),
249                    (BV.op_Dotimes,         fn (y, [DK, NK, SK, NK], xs) =>
250                                                singleField(EinOp.Divergence, y, SK, NK, xs)
251                  (BV.op_norm,            fn (y, [sv], xs) => (case shapeVarToTensor sv                  (BV.op_norm,            fn (y, [sv], xs) => (case shapeVarToTensor sv
252                                             of DstTy.TensorTy[] => assign(y, Op.Abs DstTy.realTy, xs)                                             of DstTy.TensorTy[] => assign(y, Op.Abs DstTy.realTy, xs)
253                                              | ty => assign(y, Op.Norm ty, xs)                                              | ty => assign(y, Op.Norm ty, xs)
254                                            (* end case *))),                                            (* end case *))),
255                  (BV.op_not,             simpleOp Op.Not),                  (BV.op_not,             simpleOp Op.Not),
256    
257                           (* Changed*)  
258                  (BV.op_cross,           fn(y, _ , xs )=> assignEin(y,EinOp.crossProductE ,xs)  
259                    (BV.op_cross,           fn(y, _ , xs )=> assignEin(y,EinOp.crossProductE ,xs)),
260                  (BV.op_outer,           fn (y, [dv1, dv2], xs) => let                  (BV.op_outer,           fn (y, [dv1, dv2], xs) => let
261                                            val d1 = pruneDim(MV.toDim dv1)                                              val d1 = [pruneDim(MV.toDim dv1)]
262                                            val d2 = pruneDim(MV.toDim dv2)                                              val d2 = [pruneDim(MV.toDim dv2)]
263                                            in assignEin( y, S.transform(EinOp.outerProduct,[(length(d1),d1), (length(d2),d2)]),xs)                                            in
264                                            end                                              assignEin( y, S.transform(EinOp.outerProduct,[d1,d2],[]),xs)
265                                              (*Here, d1, d2 is an int, but we want a list.*)                                            end),
266    
267                  (* Assuming dd1, ddd2 are lists of dimensions*)                  (BV.op_inner,        fn (y, [sh1, sh2, _], xs) =>
268                  (BV.op_inner,        fn (y, [sh1, sh2, _], xs) => let                                              let
269                                            val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = pruneShape sh1                                            val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = pruneShape sh1
270                                            val ty2 as DstTy.TensorTy dd2 = pruneShape sh2                                            val ty2 as DstTy.TensorTy dd2 = pruneShape sh2
271                                            val ilist=  [(length(dd1)-1, List.take(dd1, length(dd1)-1) ) ,                                                  val alpha= List.take(dd1, length(dd1)-1)
272                                                  ( length(dd2)-1, tl(dd2)),                                                  val beta=  tl(dd2)
273                                                  ( 0, [hd(dd2)]) ]                                                  val i =hd(dd2)
274                                            in assignEin(y, S.tranform(EinOp.innerProduct, ilist),xs) end),                                                  val ilist=  [alpha, beta, i]
275                                              in
276                                                assignEin(y, S.tranform(EinOp.innerProduct, ilist,[]),xs)
277                                            end),
278    
279                  (BV.op_colon,         fn (y, [sh1, sh2, _], xs) => let                  (BV.op_colon,         fn (y, [sh1, sh2, _], xs) =>
280                                                let
281                                            val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = pruneShape sh1                                            val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = pruneShape sh1
282                                            val ty2 as DstTy.TensorTy dd2 = pruneShape sh2                                            val ty2 as DstTy.TensorTy dd2 = pruneShape sh2
283                                            val ilist=    [ (length(dd1)-2 ,  List.take(q, length(q)-2)) ,                                                  val m= List.take(dd2,2)
284                                                  ( length(dd2)-2 , tl(tl(dd2))),                                                  val i=hd(m)
285                                                  (_, List.take(dd2,2))]                                                  val j=tl(m)
286                                           in  assignEin(y, S.transform(EinOp.doubleDot, ilist),xs) end),                                                  val alpha= List.take(dd1, length(dd1)-2)
287                                                    val beta=tl(tl(dd2))
288    
289                                                    val ilist=[alpha, beta, i, j]
290                                                in
291                                                    assignEin(y, S.transform(EinOp.doubleDot, ilist,[]),xs)
292                                                end),
293    
                             (* UnChanged*)  
294                  (BV.fn_inside,          fn (y, [_, dv, _], xs) =>                  (BV.fn_inside,          fn (y, [_, dv, _], xs) =>
295                                            assign(y, Op.Inside(pruneDim(MV.toDim dv)), xs)),                                            assign(y, Op.Inside(pruneDim(MV.toDim dv)), xs)),
296                  (BV.clamp_rrr,          simpleOp (Op.Clamp DstTy.realTy)),                  (BV.clamp_rrr,          simpleOp (Op.Clamp DstTy.realTy)),
# Line 265  Line 316 
316                  (BV.fn_normalize,       vectorOp Op.Normalize),                  (BV.fn_normalize,       vectorOp Op.Normalize),
317                  (BV.fn_principleEvec,   vectorOp Op.PrincipleEvec),                  (BV.fn_principleEvec,   vectorOp Op.PrincipleEvec),
318    
319                          (* Changed*)                  (BV.fn_trace,           fn (y, [dv], xs) =>
320                  (BV.fn_trace,           fn (y, [dv], xs) => (let                                          let
321                           val i=pruneDim(MV.toDim dv)  (* (dimVarToMatrix dv)*)                                                  val i=pruneDim(MV.toDim dv)
322                          (*we need i to be the dimension n of an n xn matrix*)                                          in
323                          in  assignEin(y,S.transform(EinOp.trace, [1,i]),xs)  end)                                              assignEin(y,S.transform(EinOp.trace, [i],[]),xs)
324                                                end),
325    
                         (* UnChanged*)  
326                  (BV.fn_transpose,       fn (y, [dv1, dv2], xs) =>                  (BV.fn_transpose,       fn (y, [dv1, dv2], xs) =>
327                                            assign(y, Op.Transpose(dimVarToInt dv1, dimVarToInt dv2), xs)),                                          let
328                                                val d1=dimVarToInt dv1
329                                                val d2=dimVarToInt dv2
330                                            in
331                                                assignEin(y,S.transform(EinOp.transpose, [[d1],[d2]],[]),xs)
332                                            end),
333    
334                  (BV.kn_bspln3,          kernel Kernel.bspln3),                  (BV.kn_bspln3,          kernel Kernel.bspln3),
335                  (BV.kn_bspln5,          kernel Kernel.bspln5),                  (BV.kn_bspln5,          kernel Kernel.bspln5),
336                  (BV.kn_ctmr,            kernel Kernel.ctmr),                  (BV.kn_ctmr,            kernel Kernel.ctmr),
# Line 283  Line 340 
340                  (BV.kn_c1tent,          kernel Kernel.tent),                  (BV.kn_c1tent,          kernel Kernel.tent),
341                  (BV.i2r,                simpleOp Op.IntToReal),                  (BV.i2r,                simpleOp Op.IntToReal),
342    
343                          (* Changed*)                  (BV.identity,           fn (y, [dv], []) =>
344                  (BV.identity,           fn (y, [dv], []) =>(let                                              let
345                                          val i=pruneDim(MV.toDim dv)                                          val i=pruneDim(MV.toDim dv)
346                                          (*we need i to be the dimension n of an n xn matrix*)                                              in assignEin(y, S.transform(EinOp.identity,[[i],[i]],[]))
347                                          in  assignEin(y, S.transform(EinOp.identity,[(1,i),(1,i)]),[]) end)),                                              end),
348    
                         (* UnChanged*)  
349                  (BV.zero,               fn (y, [sv], []) =>                  (BV.zero,               fn (y, [sv], []) =>
350                                            assign(y, Op.Zero(shapeVarToTensor sv), [])),                                            assign(y, Op.Zero(shapeVarToTensor sv), [])),
351                  (BV.subscript,          fn (y, [tv, dv], args) =>                  (BV.subscript,          fn (y, [tv, dv], xs) =>s
352                                            assign(y,                                            assign(y,
353                                              Op.SeqSub(DstTy.SeqTy(pruneTy tv, pruneDim(MV.toDim dv))),                                              Op.SeqSub(DstTy.SeqTy(pruneTy tv, pruneDim(MV.toDim dv))),
354                                              args))                                              xs))
355                ];                ];
356    
357            (* add C math functions *)            (* add C math functions *)
358              List.app (fn (n, x) => insert(x, basisFn n)) BV.mathFns;              List.app (fn (n, x) => insert(x, basisFn n)) BV.mathFns;
359              tbl              tbl

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Removed from v.2381  
changed lines
  Added in v.2414

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