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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 435, Tue Oct 19 13:14:20 2010 UTC branches/charisee/src/compiler/translate/translate-basis.sml revision 2845, Fri Dec 12 06:46:23 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.assign list            -> HighIL.assignment list
17    
18    end = struct    end = struct
19    
# 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        structure mk= mkOperators
27    
28      fun pruneDim d = (case TU.pruneDim d      fun trType (Ty.TY ty) = TranslateTy.tr ty
29             of (Ty.DimConst n) => n        | trType _ = raise Fail "expected type"
30              | d => raise Fail("unresolved dimension " ^ TU.dimToString d)      fun dimVarToInt (Ty.DIM d) = d
31            (* end case *))        | dimVarToInt _ = raise Fail "expected dim"
32        fun dimVarToTensor dv = DstTy.tensorTy[dimVarToInt dv]
33      fun pruneShape sv = (case TU.pruneShape(MV.toShape sv)      fun dimVarToMatrix dv = let
34             of Ty.Shape dd => DstTy.tensorTy(List.map pruneDim dd)            val d = dimVarToInt dv
35              | shp => raise Fail("unresolved shape " ^ TU.shapeToString shp)            in
36            (* end case *))              DstTy.tensorTy[d, d]        (* square matrix type *)
37              end
38        fun shapeVarToTensor (Ty.SHAPE shp) = DstTy.tensorTy shp
39          | shapeVarToTensor _ = raise Fail "expected shape"
40    
41      fun dimVarToTensor dv = DstTy.tensorTy[pruneDim(MV.toDim dv)]      fun assign (y, rator, xs) = [IL.ASSGN(y, IL.OP(rator, xs))]
     fun shapeVarToTensor sv = pruneShape sv  
42    
43      fun assign (y, rator, xs) = [(y, IL.OP(rator, xs))]      fun basisFn name (y, [], xs) = [IL.ASSGN(y, IL.APPLY(name, xs))]
44    
45      fun simpleOp rator (y, [], xs) = assign (y, rator, xs)      fun simpleOp rator (y, [], xs) = assign (y, rator, xs)
46    
# Line 47  Line 48 
48    
49      fun vectorOp rator (y, [dv], xs) = assign (y, rator(dimVarToTensor dv), xs)      fun vectorOp rator (y, [dv], xs) = assign (y, rator(dimVarToTensor dv), xs)
50    
51      fun kernel h (y, [], []) = assign(y, Op.Kernel h, [])      fun kernel h (y, [], []) = assign(y, Op.Kernel(h, 0), [])
52    
53        val cnt = ref 0
54        fun genName prefix = let
55            val n = !cnt
56            in
57                cnt := n+1;
58                String.concat[prefix, "_", Int.toString n]
59            end
60      (* utility functions for synthesizing eigenvector/eigenvalue code *)
61        fun eigenVec (rator, dim) = let
62              val ty = DstTy.SeqTy(DstTy.realTy, dim)
63              in
64                fn (y, _, [m]) => let
65                    val v = IL.Var.new("evals", ty)
66                    in
67                      [IL.MASSGN([v, y], rator, [m])]
68                    end
69              end
70        fun eigenVal (rator, dim) = let
71              val ty = DstTy.SeqTy(DstTy.vecTy dim, dim)
72              in
73                fn (y, _, [m]) => let
74                    val v = IL.Var.new("evecs", ty)
75                    in
76                      [IL.MASSGN([y, v], rator, [m])]
77                    end
78              end
79    
80        fun assignEin (y, rator, xs) = IL.ASSGN(y, IL.EINAPP(rator, xs))
81    
82        fun  simpleEOp rator (y, _,xs) = [assignEin(y, rator, xs)]
83    
84    (* shape is an int list, DIM is in int|variable, k-level of differntiation *)
85    
86    (* build a table that maps Basis variables to their translation functions *)    (* build a table that maps Basis variables to their translation functions *)
87      val tbl : ((IL.var * Ty.meta_var list * IL.var list) -> IL.assign list) VTbl.hash_table = let      val tbl : ((IL.var * Ty.meta_arg list * IL.var list) -> IL.assignment list) VTbl.hash_table = let
88            val tbl = VTbl.mkTable (128, Fail "Translate table")            val tbl = VTbl.mkTable (128, Fail "Translate table")
89              val insert = VTbl.insert tbl
90            in            in
91              List.app (VTbl.insert tbl) [              List.app insert [
                 (BV.add_ii,             simpleOp(Op.Add DstTy.IntTy)),  
                 (BV.add_tt,             tensorOp Op.Add),  
                 (BV.sub_ii,             simpleOp(Op.Sub DstTy.IntTy)),  
                 (BV.sub_tt,             tensorOp Op.Sub),  
                 (BV.mul_ii,             simpleOp(Op.Mul DstTy.IntTy)),  
                 (BV.mul_rr,             simpleOp(Op.Mul(DstTy.realTy))),  
                 (BV.mul_rt,             tensorOp Op.Scale),  
                 (BV.mul_tr,             fn (y, sv, [t, r]) => tensorOp Op.Scale (y, sv, [r, t])),  
                 (BV.div_ii,             simpleOp(Op.Div DstTy.IntTy)),  
                 (BV.div_rr,             simpleOp(Op.Div(DstTy.realTy))),  
                 (BV.div_tr,             tensorOp Op.InvScale),  
92                  (BV.lt_ii,              simpleOp(Op.LT DstTy.IntTy)),                  (BV.lt_ii,              simpleOp(Op.LT DstTy.IntTy)),
93                  (BV.lt_rr,              simpleOp(Op.LT(DstTy.realTy))),                  (BV.lt_rr,              simpleOp(Op.LT DstTy.realTy)),
94                  (BV.lte_ii,             simpleOp(Op.LTE DstTy.IntTy)),                  (BV.lte_ii,             simpleOp(Op.LTE DstTy.IntTy)),
95                  (BV.lte_rr,             simpleOp(Op.LTE(DstTy.realTy))),                  (BV.lte_rr,             simpleOp(Op.LTE DstTy.realTy)),
96                  (BV.gte_ii,             simpleOp(Op.GTE DstTy.IntTy)),                  (BV.gte_ii,             simpleOp(Op.GTE DstTy.IntTy)),
97                  (BV.gte_rr,             simpleOp(Op.GTE(DstTy.realTy))),                  (BV.gte_rr,             simpleOp(Op.GTE(DstTy.realTy))),
98                  (BV.gt_ii,              simpleOp(Op.GT DstTy.IntTy)),                  (BV.gt_ii,              simpleOp(Op.GT DstTy.IntTy)),
# Line 81  Line 105 
105                  (BV.neq_ii,             simpleOp(Op.NEQ DstTy.IntTy)),                  (BV.neq_ii,             simpleOp(Op.NEQ DstTy.IntTy)),
106                  (BV.neq_ss,             simpleOp(Op.NEQ DstTy.StringTy)),                  (BV.neq_ss,             simpleOp(Op.NEQ DstTy.StringTy)),
107                  (BV.neq_rr,             simpleOp(Op.NEQ(DstTy.realTy))),                  (BV.neq_rr,             simpleOp(Op.NEQ(DstTy.realTy))),
108                  (BV.neg_i,              simpleOp(Op.Neg DstTy.IntTy)),                  (BV.add_ii,             simpleOp Op.IAdd),
109                  (BV.neg_t,              tensorOp Op.Neg),                  (BV.add_tt,             fn (y, [shp], xs) => let
110                  (BV.neg_f,              fn (y, _, xs) => assign(y, Op.NegField, xs)),                                          val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = shapeVarToTensor shp
111                  (BV.op_at,              fn (y, [_, dv, sv], xs) =>                                          val rator =mk.addTen(dd1)
112                                            assign(y, Op.Probe(shapeVarToTensor sv, dimVarToTensor dv), xs)),                                          in
113                  (BV.op_convolve,        fn (y, _, xs) => assign(y, Op.Convolve, xs)),                                              [assignEin(y, rator,xs)]
114                  (BV.op_D,               fn (y, _, xs) => assign(y, Op.DiffField, xs)),                                          end),
115                  (BV.op_norm,            tensorOp Op.Norm),                  (BV.add_ff,             fn (y, [_,Ty.DIM d, Ty.SHAPE dd], xs) =>
116                                                [assignEin(y, mk.addField(d, dd),xs)]),
117    
118                    (BV.add_fr,             fn (y, [_,Ty.DIM d], [f,s]) =>
119                                                [assignEin(y, mk.addTenField(d),[s,f])]),
120    
121                    (BV.add_rf,             fn (y, [_,Ty.DIM d], xs) =>
122                                                [assignEin(y, mk.addTenField(d),xs)]),
123                    (BV.sub_ii,             simpleOp Op.ISub),
124                    (BV.sub_tt,             fn (y, [shp], xs) => let
125                                            val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = shapeVarToTensor shp
126                                            val rator =mk.subTen(dd1)
127                                            in
128                                                [assignEin(y, rator,xs)]
129                                            end),
130                    (BV.sub_ff,             fn (y, [_,Ty.DIM d, Ty.SHAPE dd], xs) =>
131                                                  [assignEin(y, mk.subField(d, dd),xs)]),
132                    (BV.sub_fr,             fn (y, [_,Ty.DIM d], xs) =>
133                                                [assignEin(y, mk.subFieldTen(d),xs)]),
134    
135                    (BV.sub_rf,             fn (y, [_,Ty.DIM d], xs) =>
136                                              [assignEin(y, mk.subTenField(d),xs)]),
137                    (BV.mul_ii,             simpleOp Op.IMul),
138                    (BV.mul_rr,             fn (y,_,args) => [assignEin(y, mk.prodScalar,args)]),
139                    (BV.mul_rt,             fn (y, [shp], xs) => let
140                                            val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = shapeVarToTensor shp
141                                            val rator =mk.scaleTen(dd1)
142                                            in
143                                                [assignEin(y, rator,xs)]
144                                            end),
145                    (BV.mul_tr,             fn (y, [shp], [t, r]) => let
146                                              val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = shapeVarToTensor shp
147                                              val rator = mk.scaleTen dd1
148                                              in
149                                                [assignEin(y, rator,[r,t])]
150                                              end),
151                    (BV.mul_rf,             fn (y, [_,Ty.DIM d, Ty.SHAPE dd], xs) =>
152                                                [assignEin(y, mk.scaleField(d, dd),xs)]),
153                    (BV.mul_fr,             fn (y, [_,Ty.DIM d, Ty.SHAPE dd], [f, s]) =>
154                                                [assignEin(y, mk.scaleField(d, dd),[s,f])]),
155                    (BV.mul_ss,             fn (y, [_,Ty.DIM d], xs) =>
156                                            [assignEin(y, mk.mulFieldss d,xs)]),
157                    (BV.mul_sf,             fn (y, [_,Ty.DIM d, Ty.SHAPE dd], xs) =>
158                                                [assignEin(y, mk.mulFieldsf(d,dd),xs)]),
159                    (BV.mul_fs,             fn (y, [_,Ty.DIM d, Ty.SHAPE dd], [f,s]) =>
160                                            [assignEin(y, mk.mulFieldsf(d,dd),[s,f])]),
161                    (BV.div_ii,             simpleOp Op.IDiv),
162                    (BV.div_rr,             fn (y,_,args) => [assignEin(y, mk.divScalar,args)]),
163                    (BV.div_tr,             fn (y, [shp], xs) => let
164                                            val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = shapeVarToTensor shp
165                                            val rator =mk.divTen(dd1)
166                                            in
167                                                [assignEin(y, rator,xs)]
168                                            end),
169                    (BV.div_fr,             fn (y, [_,Ty.DIM d, Ty.SHAPE dd], xs) =>
170                                                [assignEin(y, mk.divideField(d, dd),xs)]),
171                    (BV.div_ss,             fn (y, [_,Ty.DIM d], xs) =>
172                                                [assignEin(y, mk.divFieldss d,xs)]),
173                    (BV.exp_ri,             simpleOp(Op.Power)),
174                    (BV.exp_rr,             basisFn MathFuns.pow),
175                    (BV.curl2D,              simpleEOp mk.curl2d),
176                    (BV.curl3D,              simpleEOp mk.curl3d),
177                    (BV.convolve_vk,        fn (y, [_, Ty.DIM d,  Ty.SHAPE dd], xs) =>
178                                               [assignEin(y, mk.conv(d, dd),xs)]),
179                    (BV.convolve_kv,        fn (y, [_, Ty.DIM d,  Ty.SHAPE dd], [k, v]) =>
180                                                 [assignEin(y, mk.conv(d, dd),[v,k])]),
181                    (BV.neg_i,              simpleOp Op.INeg),
182                    (BV.neg_t,              fn (y, [shp], xs) => let
183                                            val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = shapeVarToTensor shp
184                                            val rator =mk.negTen(dd1)
185                                            in
186                                                [assignEin(y, rator,xs)]
187                                            end),
188                    (BV.neg_f,              fn (y, [_,Ty.DIM d, Ty.SHAPE dd], xs) =>
189                                            [assignEin(y, mk.negField(d, dd),xs)]),
190                    (BV.op_probe,           fn (y, [_, Ty.DIM d, Ty.SHAPE dd], xs) =>
191                                                [assignEin(y, (mk.probe(dd,d)),xs)]),
192                    (BV.op_D,               fn (y, [_, Ty.DIM d], xs) =>  [assignEin(y, mk.grad([d]),xs)]),
193                    (BV.op_Dotimes,         fn (y, [_, Ty.DIM d1, Ty.SHAPE dd, Ty.DIM d2], xs) =>                                    [assignEin(y, mk.dotimes(d1, dd@[d2]),xs)]),
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                    (BV.op_norm,            fn (y, [sv], xs) => let
197                                                val ty=shapeVarToTensor sv
198                                                in (case shapeVarToTensor sv
199                                                    of DstTy.TensorTy[]     => assign(y, Op.Abs DstTy.realTy, xs)
200                                                    | DstTy.TensorTy[_]     => assign(y, Op.Norm ty, xs)
201                                                    | DstTy.TensorTy[_,_]   => assign(y, Op.Norm ty, xs)
202                                                    | DstTy.TensorTy[_,_,_] => assign(y, Op.Norm ty, xs)
203                                                    | _ => raise Fail"unsupported norm of TensorTy"
204                                                    (* end case *))
205                                                end),
206                  (BV.op_not,             simpleOp Op.Not),                  (BV.op_not,             simpleOp Op.Not),
207                  (BV.fn_CL,              fn (y, _, xs) => assign(y, Op.CL, xs)),                  (BV.op_cross,            simpleEOp mk.crossProduct),
208                  (BV.fn_convolve,        fn (y, _, [h, img]) => assign(y, Op.Convolve, [img, h])),                  (BV.op_cross2,            simpleEOp mk.crossProduct2),
209                  (BV.fn_cos,             simpleOp Op.Cos),                  (BV.op_crossField,       simpleEOp mk.crossProductField),
210                  (BV.fn_dot,             vectorOp Op.Dot),                  (BV.op_outer,           fn (y, [Ty.DIM d1, Ty.DIM d2], xs) =>
211                  (BV.fn_inside,          fn (y, [_, dv, _], xs) =>                                              [assignEin(y, (mk.outerProduct(d1, d2)), xs)]),
212                                            assign(y, Op.Inside(dimVarToTensor dv), xs)),                  (BV.op_outerField,      fn (y, [_, Ty.DIM d1], xs)=>
213                                                [assignEin(y, mk.outerField(d1),   xs)]),
214                    (BV.op_inner,           fn (y, [sh1, sh2, _], xs) => let
215                                                val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = shapeVarToTensor sh1
216                                                val ty2 as DstTy.TensorTy dd2 = shapeVarToTensor sh2
217                                            in
218                                                [assignEin(y, (mk.innerProduct(dd1,dd2)),xs)]
219                                            end),
220    
221                    (BV.op_innerField,      fn (y,  [_,Ty.SHAPE dd1,Ty.DIM d,Ty.SHAPE dd2,_], xs) =>
222                                                [assignEin(y, mk.innerProductField(dd1,d,dd2),xs)]),
223                    (BV.op_colon,           fn (y, [sh1, sh2, _], xs) => let
224                                                val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = shapeVarToTensor sh1
225                                                val ty2 as DstTy.TensorTy dd2 = shapeVarToTensor sh2
226                                            in
227                                                [assignEin(y, (mk.doubleDot(dd1,dd2)),xs)]
228                                            end),
229                    (BV.op_colonField,       fn (y, [_,Ty.SHAPE dd1,_,Ty.SHAPE dd2, _], xs) =>
230                                                [assignEin(y, (mk.doubleDotField(dd1,dd2)),xs)]),
231                    (BV.fn_inside,          fn (y, [_, Ty.DIM d, _], xs) => assign(y, Op.Inside d, xs)),
232                    (BV.clamp_rrr,          simpleOp (Op.Clamp DstTy.realTy)),
233                    (BV.clamp_vvv,          vectorOp Op.Clamp),
234                    (BV.lerp3,              tensorOp Op.Lerp),
235                    (BV.lerp5,              fn (y, [sv], [a, b, x0, x, x1]) => let
236                                              val t1 = IL.Var.new("t1", DstTy.realTy)
237                                              val t2 = IL.Var.new("t2", DstTy.realTy)
238                                              val t3 = IL.Var.new("t3", DstTy.realTy)
239                                              in [
240                                                assignEin(t1, mk.subScalar,[x,x0]),
241                                                assignEin(t2, mk.subScalar,[x1,x0]),
242                                                assignEin(t3, mk.divScalar,[t1,t2]),
243                                                IL.ASSGN(y,  IL.OP(Op.Lerp(shapeVarToTensor sv), [a, b, t3]))
244                                              ] end),
245                    (BV.evals2x2,           eigenVal (Op.Eigen2x2, 2)),
246                    (BV.evals3x3,           eigenVal (Op.Eigen3x3, 3)),
247                    (BV.evecs2x2,           eigenVec (Op.Eigen2x2, 2)),
248                    (BV.evecs3x3,           eigenVec (Op.Eigen3x3, 3)),
249    
250    
251                  (BV.fn_max,             simpleOp Op.Max),                  (BV.fn_max,             simpleOp Op.Max),
252                  (BV.fn_min,             simpleOp Op.Min),                  (BV.fn_min,             simpleOp Op.Min),
253                  (BV.fn_modulate,        vectorOp Op.Mul),  
254                  (BV.fn_pow,             simpleOp Op.Pow),                  (*  modulate is vector * vector pointwise multiplication *)
255                    (BV.fn_modulate,        fn (y,[Ty.DIM dd1], xs) =>
256                                    [assignEin(y, (mk.modulate dd1),xs)]),
257                    (BV.fn_normalize,   vectorOp Op.Normalize),
258                  (BV.fn_principleEvec,   vectorOp Op.PrincipleEvec),                  (BV.fn_principleEvec,   vectorOp Op.PrincipleEvec),
259                  (BV.fn_sin,             simpleOp Op.Sin),                  (BV.fn_trace,           fn (y, [Ty.DIM d], xs) =>
260                                              [assignEin(y,(mk.trace d), xs)]),
261                    (BV.fn_traceField,           fn (y, [_,Ty.DIM d,Ty.SHAPE dd], xs) =>
262                            [assignEin(y,mk.traceField(d,dd), xs)]),
263                    (BV.fn_transpose,       fn (y, [Ty.DIM d1, Ty.DIM d2], xs) =>
264                                              [assignEin(y, (mk.transpose [d1,d2]), xs)]),
265                    (BV.fn_transposeField,  fn (y, [_,Ty.DIM d1, Ty.DIM d2,Ty.DIM d3], xs) =>
266                        [assignEin(y, (mk.transposeField (d1,d2,d3)), xs)]),
267                  (BV.kn_bspln3,          kernel Kernel.bspln3),                  (BV.kn_bspln3,          kernel Kernel.bspln3),
268                  (BV.kn_bspln5,          kernel Kernel.bspln5),                  (BV.kn_bspln5,          kernel Kernel.bspln5),
269                  (BV.kn_ctmr,            kernel Kernel.ctmr),                  (BV.kn_ctmr,            kernel Kernel.ctmr),
270                    (BV.kn_c2ctmr,          kernel Kernel.ctmr),
271                    (BV.kn_c4hexic,         kernel Kernel.c4hexic),
272                  (BV.kn_tent,            kernel Kernel.tent),                  (BV.kn_tent,            kernel Kernel.tent),
273                  (BV.i2r,                simpleOp Op.IntToReal)                  (BV.kn_c1tent,          kernel Kernel.tent),
274                    (BV.i2r,                simpleOp Op.IntToReal),
275                    (BV.identity,           fn (y, [Ty.DIM d], xs) =>
276                                              [assignEin(y, (mk.identity d), xs)]),
277                   (BV.zero,               fn (y, [sv], []) =>
278                                              assign(y, Op.Zero(shapeVarToTensor sv), [])),
279                    (BV.subscript,          fn (y, [ty, Ty.DIM d], xs) =>
280                                              assign (y, Op.SeqSub(DstTy.SeqTy(trType ty, d)), xs))
281    (*,
282                      (BV.dynSubscript,     fn (y, [tv], args) =>
283                                              assign(y, Op.SeqSub(DstTy.DynSeqTy(pruneTy tv)), args))
284    *)
285                ];                ];
286              (* add C math functions *)
287                List.app (fn (n, x) => insert(x, basisFn n)) BV.mathFns;
288              tbl              tbl
289            end            end
290    
# Line 115  Line 292 
292             of SOME transFn => transFn(y, mvs, xs)             of SOME transFn => transFn(y, mvs, xs)
293              | NONE => raise Fail("TranslateBasis.translate: unknown basis function " ^ Var.uniqueNameOf f)              | NONE => raise Fail("TranslateBasis.translate: unknown basis function " ^ Var.uniqueNameOf f)
294            (* end case *))            (* end case *))
295    handle ex => (print(concat["translate (", IL.Var.toString y, ", ",
296    Var.uniqueNameOf f, ", ...)\n"]); raise ex)
297    
298    end    end

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Removed from v.435  
changed lines
  Added in v.2845

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