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

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Revision 3395 - (view) (download)

1 : cchiw 3355 (*
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 : cchiw 3357 structure EinToLowSet = struct
14 : cchiw 3355 local
15 :    
16 :     structure Var = LowIL.Var
17 :     structure E = Ein
18 :     structure P=Printer
19 :     structure Iter=IterSet
20 : cchiw 3357 structure EtoFld= FieldToLowSet
21 : cchiw 3355 structure EtoSca= ScaToLowSet
22 : cchiw 3357 structure EtoVec= VecToLowSet
23 : cchiw 3355 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 :    
31 :     fun testp p=(String.concat p)
32 :    
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 :     in
77 :     iter(opset,index,index,EtoSca.generalfn,info)
78 :     end
79 :    
80 : cchiw 3357
81 : cchiw 3355 (*handleNeg:.body* int list*info ->Var*LowIL.ASSN list
82 :     * info:(string*E.EIN*Var list)
83 :     * low-IL code for scaling a vector with negative 1.
84 :     *)
85 :     fun handleNeg(E.Neg(E.Tensor(id ,alpha)),index,info)=let
86 :     val (n,vecIndex,index')=dropIndex index
87 :     in (case (matchLast(alpha,n))
88 :     of SOME ix1 => let
89 :     val setT= lowSet.LowSet.empty
90 :     val (setA,vA,A)= intToReal( setT, ~1)
91 :     val (lhs,e,args)=info
92 :     val nextfnargs=(lhs,Ein.params e,args,vecIndex, vA, id,ix1)
93 :     val (setB,vB,B)=iter(setA,index,index',EtoVec.negV,nextfnargs)
94 :     in
95 :     (setB,vB,A@B)
96 :     end
97 :     | NONE => runGeneralCase info
98 :     (*end case*))
99 :     end
100 :    
101 :     (*handleSub:E.body*int list*info ->Var*LowIL.ASSN list
102 :     * info:(string*E.EIN*Var list)
103 :     * low-IL code for subtracting two vectors
104 :     *)
105 :     fun handleSub(E.Sub(E.Tensor(id1,alpha),E.Tensor(id2,beta)),index,info)=let
106 :     val (n,vecIndex,index')=dropIndex index
107 :     in (case(matchLast(alpha,n) , matchLast(beta,n)) of
108 :     (SOME ix1,SOME ix2)=>let
109 :     val (lhs,e,args)=info
110 :     val setT= lowSet.LowSet.empty
111 :     val nextfnargs=(lhs,Ein.params e, args,vecIndex,id1,ix1,id2,ix2)
112 :     in
113 :     iter(setT,index,index',EtoVec.subV,nextfnargs)
114 :     end
115 :     | _ => runGeneralCase info
116 :     (*end case*))
117 :     end
118 :    
119 :    
120 :     (*handleAdd:E.body*int list*info ->Var*LowIL.ASSN list
121 :     * info:(string*E.EIN*Var list)
122 :     * low-IL code for adding two vectors
123 :     *)
124 :     fun handleAdd(E.Add es,index,info)=let
125 :     val (n,vecIndex,index')=dropIndex index
126 :     (*check that each tensor in addition list has matching indices*)
127 :     fun sample([],rest)=let
128 :     val (lhs,e,args)=info
129 :     val setT= lowSet.LowSet.empty
130 :     val nextfnargs=(lhs,Ein.params e, args,vecIndex,rest)
131 :     in
132 :     iter(setT,index,index',EtoVec.addV,nextfnargs)
133 :     end
134 :     | sample(E.Tensor(id,alpha)::ts,rest) =(case (matchLast(alpha,n))
135 :     of SOME ix1 => sample(ts,rest@[(id,ix1)])
136 :     | _ => runGeneralCase info
137 :     (*end case*))
138 :     | sample _ = runGeneralCase info
139 :     in
140 :     sample(es,[])
141 :     end
142 :    
143 :    
144 :    
145 :     (*handleScale:E.tensor_id*E.tensor_id*E.alpha*int list*info ->Var*LowIL.ASSN list
146 :     * info:(string*E.EIN*Var list)
147 :     * low-IL code for adding scaling a vector
148 :     *)
149 :     fun handleScale(id1,id2,alpha2,index,info)=let
150 :     val (n,vecIndex,index')=dropIndex index
151 :     in (case matchLast(alpha2,n)
152 :     of SOME ix2=> let
153 :     val (lhs,e,args)=info
154 :     val setT= lowSet.LowSet.empty
155 :     val nextfnargs=(lhs,Ein.params e, args,vecIndex,id1,[],id2,ix2)
156 :     in
157 :     iter(setT,index,index',EtoVec.scaleV,nextfnargs)
158 :     end
159 :     | _=>runGeneralCase info
160 :     (*end case*))
161 :     end
162 :    
163 :     (*handleProd:E.body*int list*info ->Var*LowIL.ASSN list
164 :     * info:(string*E.EIN*Var list)
165 :     * low-IL code for vector product
166 :     *)
167 :     fun handleProd(E.Prod[E.Tensor(id1 , alpha), E.Tensor(id2, beta)],index,info)=let
168 :     val (lhs,e,args)=info
169 :     val (n,vecIndex,index')=dropIndex index
170 :     val setT= lowSet.LowSet.empty
171 :     in (case(matchFindLast(alpha,n),matchFindLast(beta,n))
172 :     of ((SOME ix1,NONE),(SOME ix2,NONE)) => let
173 :     (*n is the last index of alpha, beta and nowhere else,possible modulate*)
174 :    
175 :     val nextfnargs=(lhs,Ein.params e, args,vecIndex,id1,ix1,id2,ix2)
176 :     in
177 :     iter(setT,index,index',EtoVec.prodV,nextfnargs)
178 :     end
179 :     | ((NONE,NONE),(SOME ix2,NONE)) =>let
180 :     (*n is the last index of beta and nowhere else,possible scaleVector*)
181 :     val nextfnargs=(lhs,Ein.params e, args,vecIndex,id1,alpha,id2,ix2)
182 :     in
183 :     iter(setT,index,index',EtoVec.scaleV,nextfnargs)
184 :     end
185 :     | ((SOME ix1,NONE),(NONE,NONE)) =>let
186 :     (*n is the last index of alpha and nowhere else,ossile scaleVector*)
187 :     val nextfnargs=(lhs,Ein.params e, args,vecIndex,id2,beta,id1,ix1)
188 :     in
189 :     iter(setT,index,index',EtoVec.scaleV,nextfnargs)
190 :     end
191 :     | _ =>runGeneralCase info
192 :     (*end case*))
193 :     end
194 :    
195 :     (*handleSumProd:E.body*int list*info ->Var*LowIL.ASSN list
196 :     * info:(string*E.EIN*Var list)
197 :     * low-IL code for dot product
198 :     *)
199 :     fun (*handleSumProd1(E.Sum([(E.V 1,_,ub)],E.Prod[E.Tensor(id1 , [E.V 1]), E.Tensor(id2, [E.V 1,E.V 0])]),[i],info)=let
200 :     val (lhs,e,args)=info
201 :     val setT= lowSet.LowSet.empty
202 :     val nextfnargs=(lhs,Ein.params e, args,ub+1,id1,[],id2,[E.V 0])
203 :     in
204 :     iter(setT,[i],[i],EtoVec.VM,nextfnargs)
205 :     end
206 :    
207 :     | 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
208 :     val (lhs,e,args)=info
209 :     val setT= lowSet.LowSet.empty
210 :     val nextfnargs=(lhs,Ein.params e, args,ub+1,id1,[E.V 0],id2,[E.V 1],index)
211 :     val _ ="\nuses projFirst"
212 :     in
213 :     iter(setT,index,index,EtoVec.MM3,nextfnargs)
214 :     end
215 :    
216 :     |*) handleSumProd1(E.Sum([(E.V v,_,ub)],E.Prod[E.Tensor(id1 , alpha), E.Tensor(id2, beta)]),index,info)=
217 :     (case(matchFindLast(alpha,v),matchFindLast(beta,v))
218 :     of ((SOME ix1,NONE),(SOME ix2,NONE)) => let
219 :     (*v is the last index of alpha, beta and nowhere else,possible sumProd*)
220 :     val (lhs,e,args)=info
221 :     val setT= lowSet.LowSet.empty
222 :     val nextfnargs=(lhs,Ein.params e, args,ub+1,id1,ix1,id2,ix2)
223 :     in
224 :     iter(setT,index,index,EtoVec.dotV,nextfnargs)
225 :     end
226 :     | _ =>runGeneralCase info
227 :     (*end case*))
228 :    
229 :     (*handleSumProd:E.body*int list*info ->Var*LowIL.ASSN list
230 :     * info:(string*E.EIN*Var list)
231 :     * low-IL code for double dot product
232 :     * Sigma_{i,j} A_ij B_ij
233 :     *)
234 :     fun handleSumProd2(E.Sum([(E.V v1,lb1,ub1),(E.V v2,lb2,ub2)],E.Prod[E.Tensor(id1 , alpha), E.Tensor(id2, beta)]),index,info)=let
235 :     fun check(v,ub,sx)=(case(matchFindLast(alpha,v),matchFindLast(beta,v))
236 :     of ((SOME ix1,NONE),(SOME ix2,NONE)) => let
237 :     (*v is the last index of alpha, beta and nowhere else,possible sumProd*)
238 :     val (lhs,e,args)=info
239 :     val setT= lowSet.LowSet.empty
240 :     val nextfnargs=(lhs,Ein.params e, args,sx,ub+1,id1,ix1,id2,ix2)
241 :     in
242 :     SOME(iter(setT,index,index,EtoVec.sumDotV,nextfnargs))
243 :     end
244 :     | _=> NONE
245 :     (*end case*))
246 :     in (case check(v1,ub1,(E.V v2,lb2,ub2))
247 :     of SOME e=>e
248 :     | _=> (case check(v2,ub2,(E.V v1,lb1,ub1))
249 :     of SOME e=> e
250 :     |_ =>runGeneralCase info
251 :     (*end case*))
252 :     (*end case*))
253 :     end
254 : cchiw 3357
255 : cchiw 3355 (*scan:var*E.Ein*Var list * Var list-> Var*LowIL.Assgn list
256 :     *scans body for vectorization potential
257 :     *)
258 :     fun scan(y,e:Ein.ein,args:LowIL.var list)= let
259 :     val lhs=LowIL.Var.name y
260 :     val b=Ein.body e
261 :     val index=Ein.index e
262 :     val info=(lhs,e,args)
263 :     val all=(b,index,info)
264 :    
265 :     fun gen body=(case (index,body)
266 : cchiw 3357 of (_::es,E.Sub(E.Tensor(_,i::ix),E.Tensor(_,j::jx))) =>
267 : cchiw 3355 handleSub all
268 :     | (_::es, E.Add(E.Tensor(_,i::ix)::_)) =>
269 :     handleAdd all
270 :     | (_::es,E.Neg(E.Tensor(_ ,i::ix))) =>
271 :     handleNeg all
272 :     | (_::es, E.Prod[E.Tensor(s, []), E.Tensor(v, j::jx)]) =>
273 :     handleScale(s,v,j::jx,index,info)
274 :     | (_::es,E.Prod[E.Tensor(v, j::jx), E.Tensor(s , [])]) =>
275 :     handleScale(s,v,j::jx,index,info)
276 :     | (_::es,E.Prod[E.Tensor(_ , i::ix), E.Tensor(_, j::jx)]) =>
277 :     handleProd all
278 :     | ( _,E.Sum([_], E.Prod[E.Tensor(_ , i::ix), E.Tensor(_, j::jx)])) =>
279 :     handleSumProd1 all
280 :     | ( _ ,E.Sum([_,_], E.Prod[E.Tensor(_ , i::ix), E.Tensor(_, j::jx)])) =>
281 :     handleSumProd2 all
282 : cchiw 3357 | (_,_ )=> runGeneralCase info
283 : cchiw 3355 (*end case*))
284 :    
285 :    
286 :     fun scanSize body=(case (index,body)
287 :     of ([3,3],_) => runGeneralCase info
288 :     | ([3,3,3],_) => runGeneralCase info
289 :     | (_, E.Prod(E.Tensor(_,_::_::_)::_))=> runGeneralCase info
290 :     | (_,E.Sum(_,E.Prod(E.Tensor(_,_::_::_)::_)))=> runGeneralCase info
291 :     | (_,E.Sum(_,E.Prod(_::E.Tensor(_,_::_::_)::_)))=> runGeneralCase info
292 : cchiw 3369 | (_,_ )=> gen b
293 : cchiw 3355 (*end case*))
294 : cchiw 3395 val (_,_,code) =gen b
295 : cchiw 3355
296 :    
297 : cchiw 3357 (*need to reassign the last assgn*)
298 :     val LowIL.ASSGN (a1,A)=List.hd(List.rev(code))
299 :     val c=LowIL.ASSGN (y,A)
300 :     in
301 :     code@[c]
302 :     end
303 :    
304 : cchiw 3355
305 :     end (* local *)
306 :    
307 :     end

root@smlnj-gforge.cs.uchicago.edu
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