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

SCM Repository

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

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

Parent Directory Parent Directory | Revision Log Revision Log | View Patch Patch

trunk/src/compiler/translate/translate-basis.sml revision 183, Wed Jul 28 16:28:10 2010 UTC branches/charisee/src/compiler/translate/translate-basis.sml revision 2395, Sun Jun 23 18:51:44 2013 UTC
# Line 1  Line 1 
1  (* translate-basis.sml  (* translate-basis.sml
2   *   *
3   * COPYRIGHT (c) 2010 The Diderot Project (http://diderot.cs.uchicago.edu)   * COPYRIGHT (c) 2010 The Diderot Project (http://diderot-language.cs.uchicago.edu)
4   * All rights reserved.   * All rights reserved.
5   *   *
6   * Translation for basis operations in Simple AST to HighIL code   * Translation for basis operations in Simple AST to HighIL code
# Line 8  Line 8 
8    
9  structure TranslateBasis : sig  structure TranslateBasis : sig
10    
11      (* translate(lhs, f, mvs, args) translates the application of f (specialized
12       * to the instantiated meta variables mvs) to a list of SSA assignments in
13       * reverse order.
14       *)
15      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.simple_stmt list            -> HighIL.assignment list
17    
18    end = struct    end = struct
19    
20        structure BV = BasisVars
21      structure IL = HighIL      structure IL = HighIL
22        structure DstTy = HighILTypes
23      structure Op = HighOps      structure Op = HighOps
24      structure Ty = Types      structure Ty = Types
25      structure TU = TypeUtil      structure TU = TypeUtil
26      structure MV = MetaVar      structure MV = MetaVar
27        structure VTbl = Var.Tbl
28    
29        structure EinOp= Operators
30        structure R=Rewrite
31        structure N=Normalize
32    
33      fun assign (y, rator, xs) = [IL.ASSIGN(y, IL.OP(rator, xs))]      fun pruneTy tv = (case TU.prune(MV.toType tv)
34               of (ty as Ty.T_Var _) => raise Fail("unresolved type " ^ TU.toString ty)
35                | ty => TranslateTy.tr ty
36              (* end case *))
37    
38      fun simpleOP rator (y, [], xs) = assign (y, rator, xs)      fun pruneDim d = (case TU.pruneDim d
39               of (Ty.DimConst n) => n
40                | d => raise Fail("unresolved dimension " ^ TU.dimToString d)
41              (* end case *))
42    
43      fun tensorOP rator (y, [sv], xs) = (case TU.prunShape(MV.toShape sv)      fun pruneShape sv = (case TU.pruneShape(MV.toShape sv)
44             of Ty.Shape dd => assign (y, IP.OP(rator(Op.TensorTy dd), xs))             of Ty.Shape dd => DstTy.tensorTy(List.map pruneDim dd)
45              | shp => raise Fail("unresolved shape " ^ TU.shapeToString shp)              | shp => raise Fail("unresolved shape " ^ TU.shapeToString shp)
46            (* end case *))            (* end case *))
47    
48      val tbl = let      fun dimVarToInt dv = pruneDim(MV.toDim dv)
49            val tbl = Var.Tbl.mkTable (128, Fail "Translate table")      fun dimVarToTensor dv = DstTy.tensorTy[dimVarToInt dv]
50        fun dimVarToMatrix dv = let
51              val d = dimVarToInt dv
52              in
53                DstTy.tensorTy[d, d]        (* square matrix type *)
54              end
55        fun shapeVarToTensor sv = pruneShape sv
56    
57        fun assign (y, rator, xs) = [IL.ASSGN(y, IL.OP(rator, xs))]
58    
59        fun basisFn name (y, [], xs) = [IL.ASSGN(y, IL.APPLY(name, xs))]
60    
61        fun simpleOp rator (y, [], xs) = assign (y, rator, xs)
62    
63        fun tensorOp rator (y, [sv], xs) = assign (y, rator(shapeVarToTensor sv), xs)
64    
65        fun vectorOp rator (y, [dv], xs) = assign (y, rator(dimVarToTensor dv), xs)
66    
67        fun kernel h (y, [], []) = assign(y, Op.Kernel(h, 0), [])
68    
69      (* utility functions for synthesizing eigenvector/eigenvalue code *)
70        fun eigenVec (rator, dim) = let
71              val ty = DstTy.SeqTy(DstTy.realTy, dim)
72              in
73                fn (y, _, [m]) => let
74                    val v = IL.Var.new("evals", ty)
75            in            in
76              List.app (Var.Tbl.insert tbl) [                    [IL.MASSGN([v, y], rator, [m])]
77                  (add_ii,        simpleOp(OP.Add OP.IntTy)),                  end
78                  (add_tt,        tensorOp OP.Add),            end
79                  (sub_ii,        simpleOp(OP.Sub OP.IntTy)),      fun eigenVal (rator, dim) = let
80                  (sub_tt,        tensorOp OP.Sub),            val ty = DstTy.SeqTy(DstTy.vecTy dim, dim)
81                  (mul_ii,        simpleOp(OP.Mul OP.IntTy)),            in
82                  (mul_rr,        simpleOp(OP.Mul(OP.TensorTy[]))),              fn (y, _, [m]) => let
83                  (mul_rt,        tensorOp OP.Scale),                  val v = IL.Var.new("evecs", ty)
84                  (mul_tr,        fn (y, sv, [t, r]) => tensorOp OP.Scale (y, sv, [r, t])),                  in
85                  (div_ii,        simpleOp(OP.Div OP.IntTy)),                    [IL.MASSGN([y, v], rator, [m])]
86                  (div_rr,        simpleOp(OP.Div(OP.TensorTy[]))),                  end
87                  (div_tr,        fn (y, [SK], xs) => ??), (*FIXME*)            end
88                  (lt_ii,         simpleOp(OP.LT OP.IntTy)),  
89                  (lt_rr,         simpleOp(OP.LT(OP.TensorTy[]))),      fun createTenEin (operator, sv) = let
90                  (lte_ii,        simpleOp(OP.LTE OP.IntTy)),            val shape=shapeVarToTensor
91                  (lte_rr,        simpleOp(OP.LTE(OP.TensorTy[]))),            in
92                  (gte_ii,        simpleOp(OP.GTE OP.IntTy)),              S.transform(operator,[len(shape), shape])
93                  (gte_rr,        simpleOp(OP.GTE(OP.TensorTy[]))),            end
94                  (gt_ii,         simpleOp(OP.GT OP.IntTy)),      fun createFldEin(operator, f)=S.transform(operator,[])
95                  (gt_rr,         simpleOp(OP.GT(OP.TensorTy[]))),  
96                  (equ_bb,        simpleOp(OP.EQ OP.BoolTy)),  
97                  (equ_ii,        simpleOp(OP.EQ OP.IntTy)),      fun assignEin (y, rator, xs) = [IL.ASSGN(y, IL.EINAPP(R.evalEinApp(rator, xs)))]
98                  (equ_ss,        simpleOp(OP.EQ OP.StringTy)),      fun simpleEinOp rator (y, [], xs) = assignEin (y, S.transform(rator,[]), xs)
99                  (equ_rr,        simpleOp(OP.EQ(OP.TensorTy[]))),      fun tensorEinOp rator (y, [sv], xs) = assignEin(y, createTenEin(rator, sv), xs)
100                  (neq_bb,        simpleOp(OP.NEQ OP.BoolTy)),  
101                  (neq_ii,        simpleOp(OP.NEQ OP.IntTy)),    (* build a table that maps Basis variables to their translation functions *)
102                  (neq_ss,        simpleOp(OP.NEQ OP.StringTy)),      val tbl : ((IL.var * Ty.meta_var list * IL.var list) -> IL.assignment list) VTbl.hash_table = let
103                  (neq_rr,        simpleOp(OP.NEQ(OP.TensorTy[]))),            val tbl = VTbl.mkTable (128, Fail "Translate table")
104                  (neg_i,         simpleOp(OP.Neg OP.IntTy)),            val insert = VTbl.insert tbl
105                  (neg_t,         tensorOp OP.Neg),            in
106                  (neg_f,         fn (y, [DK, NK, SK], xs) => ??), (*FIXME*)              List.app insert [
107                  (op_at,         fn (y, [DK, NK, SK], xs) => ??), (*FIXME*)                  (BV.lt_ii,              simpleOp(Op.LT DstTy.IntTy)),
108                  (op_D,          fn (y, [DK, NK, SK], xs) => ??), (*FIXME*)                  (BV.lt_rr,              simpleOp(Op.LT DstTy.realTy)),
109                  (op_norm,       tensorOp OP.Norm),                  (BV.lte_ii,             simpleOp(Op.LTE DstTy.IntTy)),
110                  (op_not,        simpleOp OP.Not),                  (BV.lte_rr,             simpleOp(Op.LTE DstTy.realTy)),
111                  (op_subscript,  fn (y, [SK, NK], xs) => ??), (*FIXME*)                  (BV.gte_ii,             simpleOp(Op.GTE DstTy.IntTy)),
112                  (fn_CL,         fn (y, [N3, N3], xs) => ??), (*FIXME*)                  (BV.gte_rr,             simpleOp(Op.GTE(DstTy.realTy))),
113                  (fn_convolve,   fn (y, [DK, NK, SK], xs) => ??), (*FIXME*)                  (BV.gt_ii,              simpleOp(Op.GT DstTy.IntTy)),
114                  (fn_cos,        simpleOp OP.Cos),                  (BV.gt_rr,              simpleOp(Op.GT(DstTy.realTy))),
115                  (fn_dot,        fn (y, [dv], xs) => (case TU.pruneDim(MV.toDim dv)                  (BV.equ_bb,             simpleOp(Op.EQ DstTy.BoolTy)),
116                                     of Ty.DimConst d => assign (y, OP.Dot(OP.TensorTy[d]), xs)                  (BV.equ_ii,             simpleOp(Op.EQ DstTy.IntTy)),
117                                      | dim => raise Fail("unresolved dimension "^TU.dimToString dim)                  (BV.equ_ss,             simpleOp(Op.EQ DstTy.StringTy)),
118                    (BV.equ_rr,             simpleOp(Op.EQ(DstTy.realTy))),
119                    (BV.neq_bb,             simpleOp(Op.NEQ DstTy.BoolTy)),
120                    (BV.neq_ii,             simpleOp(Op.NEQ DstTy.IntTy)),
121                    (BV.neq_ss,             simpleOp(Op.NEQ DstTy.StringTy)),
122                    (BV.neq_rr,             simpleOp(Op.NEQ(DstTy.realTy))),
123    
124    
125    
126                    (BV.add_ii,             simpleOp(Op.IAdd DstTy.IntTy)),
127                      (* Changed*)
128                    (BV.add_tt,             tensorEinOp(EinOp.addTensors)),
129    
130    
131                    (BV.add_ff,             fn (y, _, [f, g])
132                                                =>assignEin(y, createFldEin(EinOp.addField,f ), [f, g])),
133                    (BV.add_fr,             fn (y, _, [f, s])
134                                                => assignEin(y, createFldEin(EinOp.addTenField,f ), [f, s])),
135                    (BV.add_rf,             fn (y, _, [s, f])
136                                                => assignEin(y, createFldEin(EinOp.addTenField,f ), [f, s])),
137    
138                    (BV.sub_ii,              simpleOp(Op.ISub DstTy.IntTy)),
139                    (BV.sub_tt,             tensorEinOp(EinOp.subTensor)),
140                    (BV.sub_ff,             fn (y, _, [f, g])
141                                                => assignEin(y, createFldEin(EinOp.subField,f), [f, g])),
142    
143                    (* UnChanged*)
144                    (BV.sub_fr,             fn (y, _, [f, s]) => let
145                                              val s' = IL.Var.copy s
146                                              in [
147                                                IL.ASSGN(s', IL.OP(Op.Neg DstTy.realTy, [s])),
148                                                IL.ASSGN(y, IL.OP(Op.OffsetField, [f, s']))
149                                              ] end),
150    
151                    (BV.sub_rf,             fn (y, _, [s, f]) => let
152                                              val f' = IL.Var.copy f
153                                              in [
154                                                IL.ASSGN(f', IL.OP(Op.NegField, [f])),
155                                                IL.ASSGN(y, IL.OP(Op.OffsetField, [f', s]))
156                                              ] end),
157    
158                    (BV.mul_ii,              simpleOp(Op.IMul DstTy.IntTy)),
159                    (BV.mul_rr,              simpleOp(Op.IMul DstTy.IntTy)),
160                         (* Changed*)
161                    (BV.mul_rt,             tensorEinOp(EinOp.scaleTensor)),
162    
163                    (BV.mul_tr,             fn (y, sv, [t, r])
164                                                =>assignEin(y,createTenEin(EinOp.scaleTensor, sv), [r,t])),
165    
166    
167                    (BV.mul_rf,             fn (y, _, [s, f])
168                                                => assignEin(y, createFldEin(EinOp.scaleField,f), [s, f])),
169                    (BV.mul_fr,             fn (y, _, [f, s])
170                                                => assignEin(y, createFldEin(EinOp.scaleField,f), [s, f])),
171    
172                             (* UnChanged*)
173    
174                    (BV.div_ii,             simpleOp(Op.IDiv DstTy.IntTy)),
175                    (BV.div_rr,             simpleOp(Op.IDiv DstTy.realTy)),
176                            (* Changed *)
177                    (BV.div_tr,             fn (y, [sv], [x, s]) =>
178                                             assignEin(y, createTenEin(EinOp.divideTensor,sv), [x,s])),
179                    (BV.div_fr,             fn (y, _, [f, s]) =>
180                                              assignEin(y, createFldEin(EinOp.divideField,sv), [x,s])),
181                             (*UnChanged*)
182                    (BV.exp_ri,             simpleOp(Op.Power)),
183                    (BV.exp_rr,             basisFn MathFuns.pow),
184    
185                            (* Changed*)
186                    (*Note curl is in Ein and does not need to normalize.*)
187                    (BV.curl2D,             fn (y, _, xs) => assignEin(y, EinOp.Curl2d, xs)),
188                    (BV.curl3D,             fn (y, _, xs) => assignEin(y, EinOp.Curl3d, xs)),
189    
190    
191                             (* UnChanged*)
192                    (BV.convolve_vk,        fn (y, [_, dv, _], xs) =>
193                                              assign(y, Op.Field(pruneDim(MV.toDim dv)), xs)),
194                    (BV.convolve_kv,        fn (y, [_, dv, _], [k, v]) =>
195                                              assign(y, Op.Field(pruneDim(MV.toDim dv)), [v, k])),
196    
197    
198                    (BV.neg_i,              simpleOp(Op.INeg DstTy.IntTy)),
199                    (BV.neg_t,              tensorOp Op.INeg),
200                    (BV.neg_f,              fn (y, _, xs) => assign(y, Op.NegField, xs)),
201                    (BV.op_probe,           fn (y, [_, dv, sv], xs) =>
202                                              assign(y, Op.Probe(dimVarToTensor dv, shapeVarToTensor sv), xs)),
203    
204                             (* Changed*)
205                    (*Um what do I give as the argument to Normalize?*)
206                    (BV.op_D,               fn (y, _, xs) => assignEin(y, createFldEin(EinOp.Grad,xs), xs)),
207                    (BV.op_Dotimes,         fn (y, _, xs) => assignEin(y, createFldEin(EinOp.Divergence,xs), xs)),
208    
209                             (* UnChanged*)
210                    (BV.op_norm,            fn (y, [sv], xs) => (case shapeVarToTensor sv
211                                               of DstTy.TensorTy[] => assign(y, Op.Abs DstTy.realTy, xs)
212                                                | ty => assign(y, Op.Norm ty, xs)
213                                    (* end case *))),                                    (* end case *))),
214                  (fn_inside,     fn (y, [DK, NK, SK], xs) => ??), (*FIXME*)                  (BV.op_not,             simpleOp Op.Not),
215                  (fn_load,       fn (y, [NK, SK], xs) => ??), (*FIXME*)  
216                  (fn_max,        simpleOp Op.Min),                           (* Changed*)
217                  (fn_min,        simpleOp OP.Max),                  (BV.op_cross,           fn(y, _ , xs )=> assignEin(y,EinOp.crossProductE ,xs))
218                  (fn_modulate,   fn (y, [NK], xs) => ??), (*FIXME*)                  (BV.op_outer,           fn (y, [dv1, dv2], xs) => let
219                  (fn_pow,        simpleOp OP.Pow),                                            val d1 = pruneDim(MV.toDim dv1)
220                  (fn_principleEvec,      fn (y, [NK], xs) => ??), (*FIXME*)                                            val d2 = pruneDim(MV.toDim dv2)
221                  (fn_sin,        simpleOp OP.Sin),                                            in assignEin( y, S.transform(EinOp.outerProduct,[(length(d1),d1), (length(d2),d2)]),xs)
222                  (kn_bspln3,     fn (y, [], xs) => ??, (*FIXME*)                                            end)
223                  (kn_bspln5,     fn (y, [], xs) => ??, (*FIXME*)                                              (*Here, d1, d2 is an int, but we want a list.*)
224                  (kn_ctmr,       fn (y, [], xs) => ??, (*FIXME*)  
225                  (kn_tent,       fn (y, [], xs) => ??, (*FIXME*)                  (* Assuming dd1, ddd2 are lists of dimensions*)
226                  (i2r,           fn (y, [], xs) => ??, (*FIXME*)                  (BV.op_inner,        fn (y, [sh1, sh2, _], xs) => let
227                  (input,         fn (y, [TK], xs) => ??) (*FIXME*)                                            val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = pruneShape sh1
228                                              val ty2 as DstTy.TensorTy dd2 = pruneShape sh2
229                                              val ilist=  [(length(dd1)-1, List.take(dd1, length(dd1)-1) ) ,
230                                                    ( length(dd2)-1, tl(dd2)),
231                                                    ( 0, [hd(dd2)]) ]
232                                              in assignEin(y, S.tranform(EinOp.innerProduct, ilist),xs) end),
233    
234    
235                    (BV.op_colon,         fn (y, [sh1, sh2, _], xs) => let
236                                              val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = pruneShape sh1
237                                              val ty2 as DstTy.TensorTy dd2 = pruneShape sh2
238                                              val ilist=    [ (length(dd1)-2 ,  List.take(q, length(q)-2)) ,
239                                                    ( length(dd2)-2 , tl(tl(dd2))),
240                                                    (0, List.take(dd2,2))]
241                                             in  assignEin(y, S.transform(EinOp.doubleDot, ilist),xs) end),
242    
243    
244                                (* UnChanged*)
245                    (BV.fn_inside,          fn (y, [_, dv, _], xs) =>
246                                              assign(y, Op.Inside(pruneDim(MV.toDim dv)), xs)),
247                    (BV.clamp_rrr,          simpleOp (Op.Clamp DstTy.realTy)),
248                    (BV.clamp_vvv,          vectorOp Op.Clamp),
249                    (BV.lerp3,              tensorOp Op.Lerp),
250                    (BV.lerp5,              fn (y, [sv], [a, b, x0, x, x1]) => let
251                                              val t1 = IL.Var.new("t1", DstTy.realTy)
252                                              val t2 = IL.Var.new("t2", DstTy.realTy)
253                                              val t3 = IL.Var.new("t3", DstTy.realTy)
254                                              in [
255                                                IL.ASSGN(t1, IL.OP(Op.Sub DstTy.realTy, [x, x0])),
256                                                IL.ASSGN(t2, IL.OP(Op.Sub DstTy.realTy, [x1, x0])),
257                                                IL.ASSGN(t3, IL.OP(Op.Div DstTy.realTy, [t1, t2])),
258                                                IL.ASSGN(y,  IL.OP(Op.Lerp(shapeVarToTensor sv), [a, b, t3]))
259                                              ] end),
260                    (BV.evals2x2,           eigenVal (Op.Eigen2x2, 2)),
261                    (BV.evals3x3,           eigenVal (Op.Eigen3x3, 3)),
262                    (BV.evecs2x2,           eigenVec (Op.Eigen2x2, 2)),
263                    (BV.evecs3x3,           eigenVec (Op.Eigen3x3, 3)),
264                    (BV.fn_max,             simpleOp Op.Max),
265                    (BV.fn_min,             simpleOp Op.Min),
266                    (BV.fn_modulate,        vectorOp Op.Mul),
267                    (BV.fn_normalize,       vectorOp Op.Normalize),
268                    (BV.fn_principleEvec,   vectorOp Op.PrincipleEvec),
269    
270                            (* Changed*)
271                    (BV.fn_trace,           fn (y, [dv], xs) => (let
272                             val i=pruneDim(MV.toDim dv)  (* (dimVarToMatrix dv)*)
273                            (*we need i to be the dimension n of an n xn matrix*)
274                            in  assignEin(y,S.transform(EinOp.trace, [1,i]),xs)  end))
275    
276    
277                    (BV.fn_transpose,       fn (y, [dv1, dv2], xs) =>
278                            let val d1=dimVarToInt dv1 val d2= dimVarToInt dv2
279                            in
280                             assignEin(y,S.transform(EinOp.transpose, [(length(d1),d1),(length d2, d2)]),xs)
281                            end
282                                             (* assign(y, Op.Transpose(dimVarToInt dv1, dimVarToInt dv2), xs))*)
283                       ) ,
284                         (* UnChanged*)
285                    (BV.kn_bspln3,          kernel Kernel.bspln3),
286                    (BV.kn_bspln5,          kernel Kernel.bspln5),
287                    (BV.kn_ctmr,            kernel Kernel.ctmr),
288                    (BV.kn_c2ctmr,          kernel Kernel.ctmr),
289                    (BV.kn_c4hexic,         kernel Kernel.c4hexic),
290                    (BV.kn_tent,            kernel Kernel.tent),
291                    (BV.kn_c1tent,          kernel Kernel.tent),
292                    (BV.i2r,                simpleOp Op.IntToReal),
293    
294                            (* Changed*)
295                    (BV.identity,           fn (y, [dv], []) =>(let
296                                            val i=pruneDim(MV.toDim dv)
297                                            (*we need i to be the dimension n of an n xn matrix*)
298                                            in  assignEin(y, S.transform(EinOp.identity,[(1,i),(1,i)]),[]) end)),
299    
300                            (* UnChanged*)
301                    (BV.zero,               fn (y, [sv], []) =>
302                                              assign(y, Op.Zero(shapeVarToTensor sv), [])),
303                    (BV.subscript,          fn (y, [tv, dv], args) =>
304                                              assign(y,
305                                                Op.SeqSub(DstTy.SeqTy(pruneTy tv, pruneDim(MV.toDim dv))),
306                                                args))
307                ];                ];
308    
309              (* add C math functions *)
310                List.app (fn (n, x) => insert(x, basisFn n)) BV.mathFns;
311              tbl              tbl
312            end            end
313    
314      fun translate (y, f, mvs, xs) = (case Var.Tbl.find tbl f      fun translate (y, f, mvs, xs) = (case VTbl.find tbl f
315             of SOME transFn => transFn(mvs, xs)             of SOME transFn => transFn(y, mvs, xs)
316              | NONE => raise Fail("TranslateBasis.translate: unknown function " ^ Var.toString f)              | NONE => raise Fail("TranslateBasis.translate: unknown basis function " ^ Var.uniqueNameOf f)
317            (* end case *))            (* end case *))
318    handle ex => (print(concat["translate (", IL.Var.toString y, ", ",
319    Var.uniqueNameOf f, ", ...)\n"]); raise ex)
320    
321    end    end

Legend:
Removed from v.183  
changed lines
  Added in v.2395

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