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[diderot] Annotation of /branches/charisee_dev/src/compiler/low-il/ein-to-low.sml
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Annotation of /branches/charisee_dev/src/compiler/low-il/ein-to-low.sml

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Revision 3655 - (view) (download)

1 : cchiw 3541 (*
2 :     * genfn-Does preliminary scan of the body of EIN.EIN for vectorization potential
3 :     * If there is a field then passes to FieldToLow
4 :     * If there is a tensor then passes to handle*() functions to check if indices match
5 :     * i.e. <A_ij+B_ij>_ij vs.<A_ji+B_ij>_ij
6 :     *
7 :     * (1) If indices match then passes to Iter->VecToLow functions.
8 :     * Creates LowIL vector operators.
9 :     * (2) Iter->ScaToLow
10 :     * Creates Low-IL scalar operators
11 :     * Note. The Iter function creates LowIL.CONS and therefore binds the indices in the EIN.body
12 :     *)
13 :     structure EinToLowSet = struct
14 :     local
15 :    
16 :     structure Var = LowIL.Var
17 :     structure E = Ein
18 :     structure P=Printer
19 :     structure Iter=IterSet
20 :     structure EtoFld= FieldToLowSet
21 :     structure EtoSca= ScaToLowSet
22 :     structure EtoVec= VecToLowSet
23 :     structure H=HelperSet
24 :    
25 :     in
26 :    
27 :     fun iter e=Iter.prodIter e
28 :     fun evalField e= EtoFld.evalField e
29 :     fun intToReal n=H.intToReal n
30 :     fun testp p=(String.concat p)
31 : cchiw 3655 val sca=false
32 : cchiw 3541
33 :     (*dropIndex: a list-> int*a*alist
34 :     * alpha::i->returns length of list-1,i,alpha
35 :     *)
36 :     fun dropIndex alpha=let
37 :     val (e1::es)=List.rev(alpha)
38 :     in (length alpha-1,e1,List.rev es)
39 :     end
40 :    
41 :     (*matchLast:E.alpha*int -> (E.alpha) Option
42 :     * Is the last index of alpha E.V n.
43 :     * If so, return the rest of the list
44 :     *)
45 :     fun matchLast(alpha, n)=let
46 :     val (e1::es)=List.rev(alpha)
47 :     in (case e1
48 :     of E.V v =>(case (n=v)
49 :     of true => SOME(List.rev es)
50 :     |_ => NONE
51 :     (*end case*))
52 :     | _ => NONE
53 :     (*end case*))
54 :     end
55 :    
56 :     (*matchFindLast:E.alpha *int -> E.alpha option* E.mu option
57 :     * Is the last index of alpha =n.
58 :     * is n anywhere else?
59 :     *)
60 :     fun matchFindLast(alpha, n)=let
61 :     val es=List.tl(List.rev(alpha))
62 :     val f=List.find(fn E.V e=>e=n|_=>false) es
63 :     in
64 :     (matchLast(alpha,n),f)
65 :     end
66 :    
67 :     (*runGeneralCase:Var*E.EIN*Var-> Var*LowIL.ASSN list
68 :     * does not do vector projections
69 :     * instead approach like a general EIN
70 :     *)
71 :    
72 :     fun runGeneralCase(lhs:string,e:Ein.ein,args:LowIL.var list)=let
73 :     val info=(lhs,e,args)
74 :     val index=Ein.index e
75 :     val opset= lowSet.LowSet.empty
76 :    
77 :     val rtn= iter(opset,index,index,EtoSca.generalfn,info)
78 :     val (_,_,code)=rtn
79 :     val n= length(code)
80 : cchiw 3655
81 : cchiw 3541 (*
82 :     val _ =if (n>10) then print(String.concat["\n Gen(",Int.toString(n),")",P.printerE(e)]) else print""*)
83 :     in rtn end
84 :    
85 :    
86 :     (*handleNeg:.body* int list*info ->Var*LowIL.ASSN list
87 :     * info:(string*E.EIN*Var list)
88 :     * low-IL code for scaling a vector with negative 1.
89 :     *)
90 :     fun handleNeg(E.Op1(E.Neg,E.Tensor(id ,alpha)),index,info)=let
91 :     val (n,vecIndex,index')=dropIndex index
92 :     in (case (matchLast(alpha,n))
93 :     of SOME ix1 => let
94 :     val setT= lowSet.LowSet.empty
95 :     val (setA,vA,A)= intToReal( setT, ~1)
96 :     val (lhs,e,args)=info
97 :     val nextfnargs=(lhs,Ein.params e,args,vecIndex, vA, id,ix1)
98 :     val (setB,vB,B)=iter(setA,index,index',EtoVec.negV,nextfnargs)
99 :     in
100 :     (setB,vB,A@B)
101 :     end
102 :     | NONE => runGeneralCase info
103 :     (*end case*))
104 :     end
105 :    
106 :     (*handleSub:E.body*int list*info ->Var*LowIL.ASSN list
107 :     * info:(string*E.EIN*Var list)
108 :     * low-IL code for subtracting two vectors
109 :     *)
110 :     fun handleSub(E.Op2(E.Sub,E.Tensor(id1,alpha),E.Tensor(id2,beta)),index,info)=let
111 :     val (n,vecIndex,index')=dropIndex index
112 :     in (case(matchLast(alpha,n) , matchLast(beta,n)) of
113 :     (SOME ix1,SOME ix2)=>let
114 :     val (lhs,e,args)=info
115 :     val setT= lowSet.LowSet.empty
116 :     val nextfnargs=(lhs,Ein.params e, args,vecIndex,id1,ix1,id2,ix2)
117 : cchiw 3655 (*val _ =print(String.concat["\nsubtraction:",P.printerE(e),String.concatWith","(List.map LowIL.Var.toString args)])*)
118 : cchiw 3541 in
119 :     iter(setT,index,index',EtoVec.subV,nextfnargs)
120 :     end
121 :     | _ => runGeneralCase info
122 :     (*end case*))
123 :     end
124 :    
125 :    
126 :     (*handleAdd:E.body*int list*info ->Var*LowIL.ASSN list
127 :     * info:(string*E.EIN*Var list)
128 :     * low-IL code for adding two vectors
129 :     *)
130 :     fun handleAdd(E.Opn(E.Add, es),index,info)=let
131 :     val (n,vecIndex,index')=dropIndex index
132 :     (*check that each tensor in addition list has matching indices*)
133 :     fun sample([],rest)=let
134 :     val (lhs,e,args)=info
135 :     val setT= lowSet.LowSet.empty
136 :     val nextfnargs=(lhs,Ein.params e, args,vecIndex,rest)
137 :     in
138 :     iter(setT,index,index',EtoVec.addV,nextfnargs)
139 :     end
140 :     | sample(E.Tensor(id,alpha)::ts,rest) =(case (matchLast(alpha,n))
141 :     of SOME ix1 => sample(ts,rest@[(id,ix1)])
142 :     | _ => runGeneralCase info
143 :     (*end case*))
144 :     | sample _ = runGeneralCase info
145 :     in
146 :     sample(es,[])
147 :     end
148 :    
149 :    
150 :    
151 :     (*handleScale:E.tensor_id*E.tensor_id*E.alpha*int list*info ->Var*LowIL.ASSN list
152 :     * info:(string*E.EIN*Var list)
153 :     * low-IL code for adding scaling a vector
154 :     *)
155 :     fun handleScale(id1,id2,alpha2,index,info)=let
156 :     val (n,vecIndex,index')=dropIndex index
157 :     in (case matchLast(alpha2,n)
158 :     of SOME ix2=> let
159 :     val (lhs,e,args)=info
160 :     val setT= lowSet.LowSet.empty
161 :     val nextfnargs=(lhs,Ein.params e, args,vecIndex,id1,[],id2,ix2)
162 :     in
163 :     iter(setT,index,index',EtoVec.scaleV,nextfnargs)
164 :     end
165 :     | _=>runGeneralCase info
166 :     (*end case*))
167 :     end
168 :    
169 :     (*handleProd:E.body*int list*info ->Var*LowIL.ASSN list
170 :     * info:(string*E.EIN*Var list)
171 :     * low-IL code for vector product
172 :     *)
173 :     fun handleProd(E.Opn(E.Prod,[E.Tensor(id1 , alpha), E.Tensor(id2, beta)]),index,info)=let
174 :     val (lhs,e,args)=info
175 :     val (n,vecIndex,index')=dropIndex index
176 :     val setT= lowSet.LowSet.empty
177 :     in (case(matchFindLast(alpha,n),matchFindLast(beta,n))
178 :     of ((SOME ix1,NONE),(SOME ix2,NONE)) => let
179 :     (*n is the last index of alpha, beta and nowhere else,possible modulate*)
180 :    
181 :     val nextfnargs=(lhs,Ein.params e, args,vecIndex,id1,ix1,id2,ix2)
182 :     in
183 :     iter(setT,index,index',EtoVec.prodV,nextfnargs)
184 :     end
185 :     | ((NONE,NONE),(SOME ix2,NONE)) =>let
186 :     (*n is the last index of beta and nowhere else,possible scaleVector*)
187 :     val nextfnargs=(lhs,Ein.params e, args,vecIndex,id1,alpha,id2,ix2)
188 :     in
189 :     iter(setT,index,index',EtoVec.scaleV,nextfnargs)
190 :     end
191 :     | ((SOME ix1,NONE),(NONE,NONE)) =>let
192 :     (*n is the last index of alpha and nowhere else,ossile scaleVector*)
193 :     val nextfnargs=(lhs,Ein.params e, args,vecIndex,id2,beta,id1,ix1)
194 :     in
195 :     iter(setT,index,index',EtoVec.scaleV,nextfnargs)
196 :     end
197 :     | _ =>runGeneralCase info
198 :     (*end case*))
199 :     end
200 :    
201 :     (*handleSumProd:E.body*int list*info ->Var*LowIL.ASSN list
202 :     * info:(string*E.EIN*Var list)
203 :     * low-IL code for dot product
204 :     *)
205 :     fun (*handleSumProd1(E.Sum([(E.V 1,_,ub)],E.Opn(E.Prod,[E.Tensor(id1 , [E.V 1]), E.Tensor(id2, [E.V 1,E.V 0])]) ),[i],info)=let
206 :     val (lhs,e,args)=info
207 :     val setT= lowSet.LowSet.empty
208 :     val nextfnargs=(lhs,Ein.params e, args,ub+1,id1,[],id2,[E.V 0])
209 :     in
210 :     iter(setT,[i],[i],EtoVec.VM,nextfnargs)
211 :     end
212 :    
213 :     | handleSumProd1(E.Sum([(E.V 2,_,ub)],E.Prod[E.Tensor(id1 , [E.V 0,E.V 2]), E.Tensor(id2, [E.V 2,E.V 1])]),index as [_,_],info)=let
214 :     val (lhs,e,args)=info
215 :     val setT= lowSet.LowSet.empty
216 :     val nextfnargs=(lhs,Ein.params e, args,ub+1,id1,[E.V 0],id2,[E.V 1],index)
217 :     val _ ="\nuses projFirst"
218 :     in
219 :     iter(setT,index,index,EtoVec.MM3,nextfnargs)
220 :     end
221 :    
222 :     |*) handleSumProd1(E.Sum([(E.V v,_,ub)],E.Opn(E.Prod,[E.Tensor(id1 , alpha), E.Tensor(id2, beta)])),index,info)=
223 :     (case(matchFindLast(alpha,v),matchFindLast(beta,v))
224 :     of ((SOME ix1,NONE),(SOME ix2,NONE)) => let
225 :     (*v is the last index of alpha, beta and nowhere else,possible sumProd*)
226 :     val (lhs,e,args)=info
227 :     val setT= lowSet.LowSet.empty
228 :     val nextfnargs=(lhs,Ein.params e, args,ub+1,id1,ix1,id2,ix2)
229 :     in
230 :     iter(setT,index,index,EtoVec.dotV,nextfnargs)
231 :     end
232 :     | _ =>runGeneralCase info
233 :     (*end case*))
234 :    
235 :     (*handleSumProd:E.body*int list*info ->Var*LowIL.ASSN list
236 :     * info:(string*E.EIN*Var list)
237 :     * low-IL code for double dot product
238 :     * Sigma_{i,j} A_ij B_ij
239 :     *)
240 :     fun handleSumProd2(E.Sum([(E.V v1,lb1,ub1),(E.V v2,lb2,ub2)],E.Opn(E.Prod,[E.Tensor(id1 , alpha), E.Tensor(id2, beta)])),index,info)=let
241 :     fun check(v,ub,sx)=(case(matchFindLast(alpha,v),matchFindLast(beta,v))
242 :     of ((SOME ix1,NONE),(SOME ix2,NONE)) => let
243 :     (*v is the last index of alpha, beta and nowhere else,possible sumProd*)
244 :     val (lhs,e,args)=info
245 :     val setT= lowSet.LowSet.empty
246 :     val nextfnargs=(lhs,Ein.params e, args,sx,ub+1,id1,ix1,id2,ix2)
247 :     in
248 :     SOME(iter(setT,index,index,EtoVec.sumDotV,nextfnargs))
249 :     end
250 :     | _=> NONE
251 :     (*end case*))
252 :     in (case check(v1,ub1,(E.V v2,lb2,ub2))
253 :     of SOME e=>e
254 :     | _=> (case check(v2,ub2,(E.V v1,lb1,ub1))
255 :     of SOME e=> e
256 :     |_ =>runGeneralCase info
257 :     (*end case*))
258 :     (*end case*))
259 :     end
260 :    
261 :    
262 :     (*scan:var*E.Ein*Var list * Var list-> Var*LowIL.Assgn list
263 :     *scans body for vectorization potential
264 :     *)
265 :     fun q(y,e:Ein.ein,args:LowIL.var list)= let
266 :     val lhs=LowIL.Var.name y
267 :     val b=Ein.body e
268 :     val index=Ein.index e
269 :     val info=(lhs,e,args)
270 :     val all=(b,index,info)
271 :    
272 : cchiw 3655 fun gen body=(case ([3,4],body)
273 : cchiw 3541 of (_::es,E.Op2(E.Sub,E.Tensor(_,i::ix),E.Tensor(_,j::jx)))
274 :     => handleSub all
275 : cchiw 3655
276 : cchiw 3541 | (_::es, E.Opn(E.Add,(E.Tensor(_,i::ix)::_)))
277 :     => handleAdd all
278 : cchiw 3655
279 : cchiw 3541 | (_::es,E.Op1(E.Neg,E.Tensor(_ ,i::ix)))
280 :     => handleNeg all
281 : cchiw 3655
282 : cchiw 3541 | (_::es, E.Opn(E.Prod,[E.Tensor(s, []), E.Tensor(v, j::jx)]))
283 :     => handleScale(s,v,j::jx,index,info)
284 : cchiw 3655
285 : cchiw 3541 | (_::es,E.Opn(E.Prod,[E.Tensor(v, j::jx), E.Tensor(s , [])]))
286 :     => handleScale(s,v,j::jx,index,info)
287 : cchiw 3655
288 : cchiw 3541 | (_::es,E.Opn(E.Prod,[E.Tensor(_ , i::ix), E.Tensor(_, j::jx)]))
289 :     => handleProd all
290 : cchiw 3655
291 : cchiw 3541 | ( _,E.Sum([_], E.Opn(E.Prod,[E.Tensor(_ , i::ix), E.Tensor(_, j::jx)])))
292 :     => handleSumProd1 all
293 :     | ( _ ,E.Sum([_,_],E.Opn( E.Prod,[E.Tensor(_ , i::ix), E.Tensor(_, j::jx)])))
294 :     => handleSumProd2 all
295 : cchiw 3655
296 : cchiw 3596 | (_,_ )=> runGeneralCase info
297 : cchiw 3541 (*end case*))
298 :    
299 :    
300 : cchiw 3655 fun scanSize body=(case (List.rev index,body)
301 :     of (3::_,_) => runGeneralCase info
302 :     | ( _,E.Sum([(_,0,2)], E.Opn(E.Prod,[E.Tensor(_ , i::ix), E.Tensor(_, j::jx)])))
303 :     => runGeneralCase info
304 :     | ( _ ,E.Sum([(_,0,2),(_,0,2)],E.Opn( E.Prod,[E.Tensor(_ , i::ix), E.Tensor(_, j::jx)])))
305 :     => runGeneralCase info
306 :    
307 : cchiw 3541 | (_, E.Opn(E.Prod,E.Tensor(_,_::_::_)::_))=> runGeneralCase info
308 :     | (_,E.Sum(_,E.Opn(E.Prod,(E.Tensor(_,_::_::_)::_))))=> runGeneralCase info
309 :     | (_,E.Sum(_,E.Opn(E.Prod,(_::E.Tensor(_,_::_::_)::_))))=> runGeneralCase info
310 :     | (_,_ )=> gen b
311 :     (*end case*))
312 :     in
313 : cchiw 3655 if (sca) then ( "sca";runGeneralCase info) else ("vec:"; gen b)
314 : cchiw 3541 end
315 :    
316 :     end (* local *)
317 :    
318 :     end

root@smlnj-gforge.cs.uchicago.edu
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