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[diderot] Diff of /branches/pure-cfg/src/compiler/cl-target/cl-target.sml
ViewVC logotype

Diff of /branches/pure-cfg/src/compiler/cl-target/cl-target.sml

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revision 1321, Sun Jun 12 14:50:26 2011 UTC revision 1382, Thu Jun 23 20:03:05 2011 UTC
# Line 15  Line 15 
15      structure ToCL = TreeToCL      structure ToCL = TreeToCL
16      structure N = CNames      structure N = CNames
17    
18      (* translate TreeIL types to shadow types *)
19        fun shadowTy ty = (case ty
20               of Ty.BoolTy => CL.T_Named "cl_bool"
21                | Ty.StringTy => raise Fail "unexpected string type"
22                | Ty.IVecTy 1 => CL.T_Named(RN.shadowIntTy ())
23                | Ty.IVecTy n => raise Fail "unexpected int vector type"
24                | Ty.TensorTy[] => CL.T_Named(RN.shadowRealTy ())
25                | Ty.TensorTy[n] => CL.T_Named(RN.shadowVecTy n)
26                | Ty.TensorTy[n, m] => CL.T_Named(RN.shadowMatTy(n,m))
27                | Ty.ImageTy(ImageInfo.ImgInfo{dim, ...}) => CL.T_Named(RN.shadowImageTy dim)
28                | _ => raise Fail(concat["TreeToC.trType(", Ty.toString ty, ")"])
29              (* end case *))
30    
31      (* helper functions for specifying parameters in various address spaces *)
32        fun clParam (spc, ty, x) = CL.PARAM([spc], ty, x)
33        fun globalParam (ty, x) = CL.PARAM(["__global"], ty, x)
34        fun constantParam (ty, x) = CL.PARAM(["__constant"], ty, x)
35        fun localParam (ty, x) = CL.PARAM(["__local"], ty, x)
36        fun privateParam (ty, x) = CL.PARAM(["__private"], ty, x)
37    
38    (* C variable translation *)    (* C variable translation *)
39      structure TrCVar =      structure TrCVar =
40        struct        struct
# Line 57  Line 77 
77    (* variable or field that is mirrored between host and GPU *)    (* variable or field that is mirrored between host and GPU *)
78      type mirror_var = {      type mirror_var = {
79              hostTy : CL.ty,             (* variable type on Host (i.e., C type) *)              hostTy : CL.ty,             (* variable type on Host (i.e., C type) *)
80                shadowTy : CL.ty,           (* host-side shadow type of GPU type *)
81              gpuTy : CL.ty,              (* variable's type on GPU (i.e., OpenCL type) *)              gpuTy : CL.ty,              (* variable's type on GPU (i.e., OpenCL type) *)
82              var : CL.var                (* variable name *)              var : CL.var                (* variable name *)
83            }            }
# Line 79  Line 100 
100          topDecls : CL.decl list ref,          topDecls : CL.decl list ref,
101          strands : strand AtomTable.hash_table,          strands : strand AtomTable.hash_table,
102          initially :  CL.decl ref,          initially :  CL.decl ref,
103          numDims: int ref,          numDims: int ref,               (* number of dimensions in initially iteration *)
104          imgGlobals: (string * int) list ref,          imgGlobals: (string * int) list ref,
105          prFn: CL.decl ref          prFn: CL.decl ref
106        }        }
# Line 135  Line 156 
156                  case scope                  case scope
157  (* NOTE: if we move strand initialization to the GPU, then we'll have to change the following code! *)  (* NOTE: if we move strand initialization to the GPU, then we'll have to change the following code! *)
158                   of StrandScope stateVars =>                   of StrandScope stateVars =>
159                        ToC.trBlock (vMap, saveState "StrandScope" stateVars ToC.trAssign, blk)                        ToCL.trBlock (vMap, saveState "StrandScope" stateVars ToCL.trAssign, blk)
160                    | MethodScope stateVars =>                    | MethodScope stateVars =>
161                        ToCL.trBlock (vMap, saveState "MethodScope" stateVars ToCL.trAssign, blk)                        ToCL.trBlock (vMap, saveState "MethodScope" stateVars ToCL.trAssign, blk)
162                    | InitiallyScope => ToC.trBlock (vMap, fn (_, _, stm) => [stm], blk)                    | InitiallyScope => ToCL.trBlock (vMap, fn (_, _, stm) => [stm], blk)
163                    | _ => ToC.trBlock (vMap, fn (_, _, stm) => [stm], blk)                    | _ => ToC.trBlock (vMap, fn (_, _, stm) => [stm], blk)
164                  (* end case *)                  (* end case *)
165                end                end
# Line 148  Line 169 
169    (* variables *)    (* variables *)
170      structure Var =      structure Var =
171        struct        struct
172            fun mirror (ty, name) = {
173                    hostTy = ToC.trType ty,
174                    shadowTy = shadowTy ty,
175                    gpuTy = ToCL.trType ty,
176                    var = name
177                  }
178          fun name (ToCL.V(_, name)) = name          fun name (ToCL.V(_, name)) = name
179          fun global (Prog{globals, imgGlobals, ...}, name, ty) = let          fun global (Prog{globals, imgGlobals, ...}, name, ty) = let
180                val x = {hostTy = ToC.trType ty, gpuTy = ToCL.trType ty, var = name}                val x = mirror (ty, name)
181                fun isImgGlobal (Ty.ImageTy(ImageInfo.ImgInfo{dim, ...}), name) =                fun isImgGlobal (Ty.ImageTy(ImageInfo.ImgInfo{dim, ...}), name) =
182                      imgGlobals  := (name,dim) :: !imgGlobals                      imgGlobals  := (name,dim) :: !imgGlobals
183                  | isImgGlobal _ =  ()                  | isImgGlobal _ =  ()
# Line 162  Line 189 
189          fun param x = ToCL.V(ToCL.trType(V.ty x), V.name x)          fun param x = ToCL.V(ToCL.trType(V.ty x), V.name x)
190          fun state (Strand{state, ...}, x) = let          fun state (Strand{state, ...}, x) = let
191                val ty = V.ty x                val ty = V.ty x
192                val x' = {hostTy = ToC.trType ty, gpuTy = ToCL.trType ty, var = V.name x}                val x' = mirror (ty, V.name x)
193                in                in
194                  state := x' :: !state;                  state := x' :: !state;
195                  ToCL.V(#gpuTy x', #var x')                  ToCL.V(#gpuTy x', #var x')
# Line 205  Line 232 
232                    topDecls = ref [],                    topDecls = ref [],
233                    strands = AtomTable.mkTable (16, Fail "strand table"),                    strands = AtomTable.mkTable (16, Fail "strand table"),
234                    initially = ref(CL.D_Comment["missing initially"]),                    initially = ref(CL.D_Comment["missing initially"]),
235                    numDims = ref(0),                    numDims = ref 0,
236                    imgGlobals = ref[],                    imgGlobals = ref[],
237                    prFn = ref(CL.D_Comment(["No Print Function"]))                    prFn = ref(CL.D_Comment(["No Print Function"]))
238                  })                  })
239        (* register the global initialization part of a program *)  
 (* FIXME: unused code; can this be removed??  
           fun globalIndirects (globals,stms) = let  
                 fun getGlobals ({name,target as TargetUtil.TARGET_CL}::rest) =  
                       CL.mkAssign(CL.mkIndirect(CL.mkVar RN.globalsVarName,name),CL.mkVar name)  
                         ::getGlobals rest  
                   | getGlobals [] = []  
                   | getGlobals (_::rest) = getGlobals rest  
                 in  
                   stms @ getGlobals globals  
                 end  
 *)  
240        (* register the code that is used to register command-line options for input variables *)        (* register the code that is used to register command-line options for input variables *)
241          fun inputs (Prog{topDecls, ...}, stm) = let          fun inputs (Prog{topDecls, ...}, stm) = let
242                val inputsFn = CL.D_Func(                val inputsFn = CL.D_Func(
# Line 234  Line 250 
250        (* register the global initialization part of a program *)        (* register the global initialization part of a program *)
251          fun init (Prog{topDecls, ...}, init) = let          fun init (Prog{topDecls, ...}, init) = let
252                                    val globalsDecl = CL.mkAssign(CL.E_Var RN.globalsVarName,                                    val globalsDecl = CL.mkAssign(CL.E_Var RN.globalsVarName,
253                      CL.mkApply("malloc", [CL.mkApply("sizeof",[CL.mkVar RN.globalsTy])]))                      CL.mkApply("malloc", [CL.mkSizeof(CL.T_Named RN.globalsTy)]))
   
               val initGlobalsCall = CL.mkCall(RN.initGlobalsHelper,[])  
   
254                                          val initFn = CL.D_Func(                                          val initFn = CL.D_Func(
255                      [], CL.voidTy, RN.initGlobals, [],                      [], CL.voidTy, RN.initGlobals, [],
256                      CL.mkBlock([globalsDecl,initGlobalsCall]))                      CL.mkBlock[
257                val initFn_helper = CL.D_Func(                          globalsDecl,
258                      [], CL.voidTy, RN.initGlobalsHelper, [],                          CL.mkCall(RN.initGlobalsHelper, [CL.mkVar RN.globalsVarName])
259                          ])
260                  val initHelperFn = CL.D_Func(
261                        [], CL.voidTy, RN.initGlobalsHelper,
262                        [CL.PARAM([], globPtrTy, RN.globalsVarName)],
263                      init)                      init)
264                val shutdownFn = CL.D_Func(                val shutdownFn = CL.D_Func(
265                      [], CL.voidTy, RN.shutdown,                      [], CL.voidTy, RN.shutdown,
266                      [CL.PARAM([], CL.T_Ptr(CL.T_Named RN.worldTy), "wrld")],                      [CL.PARAM([], CL.T_Ptr(CL.T_Named RN.worldTy), "wrld")],
267                      CL.S_Block[])                      CL.S_Block[])
268                in                in
269                  topDecls := shutdownFn :: initFn :: initFn_helper :: !topDecls                  topDecls := shutdownFn :: initFn :: initHelperFn :: !topDecls
270                end                end
271    
272           (* create and register the initially function for a program *)           (* create and register the initially function for a program *)
273          fun initially {          fun initially {
274                prog = Prog{name=progName, strands, initially, ...},                prog = Prog{name=progName, strands, initially, numDims, ...},
275                isArray : bool,                isArray : bool,
276                iterPrefix : stm list,                iterPrefix : stm list,
277                iters : (var * exp * exp) list,                iters : (var * exp * exp) list,
# Line 282  Line 300 
300                        CL.mkDecl(CL.T_Array(CL.int32, SOME nDims), "base", SOME(CL.I_Array baseInit)),                        CL.mkDecl(CL.T_Array(CL.int32, SOME nDims), "base", SOME(CL.I_Array baseInit)),
301                        CL.mkDecl(CL.T_Array(CL.uint32, SOME nDims), "size", SOME(CL.I_Array sizeInit)),                        CL.mkDecl(CL.T_Array(CL.uint32, SOME nDims), "size", SOME(CL.I_Array sizeInit)),
302                        CL.mkDecl(worldTy, wrld,                        CL.mkDecl(worldTy, wrld,
303                          SOME(CL.I_Exp(CL.E_Apply(N.allocInitially, [                          SOME(CL.I_Exp(CL.E_Apply(RN.allocInitially, [
304                              CL.mkVar "ProgramName",                              CL.mkVar "ProgramName",
305                              CL.mkUnOp(CL.%&, CL.E_Var(N.strandDesc name)),                              CL.mkUnOp(CL.%&, CL.E_Var(N.strandDesc name)),
306                              CL.E_Bool isArray,                              CL.E_Bool isArray,
# Line 323  Line 341 
341                      [CL.mkReturn(SOME(CL.E_Var "wrld"))])                      [CL.mkReturn(SOME(CL.E_Var "wrld"))])
342                val initFn = CL.D_Func([], worldTy, N.initially, [], body)                val initFn = CL.D_Func([], worldTy, N.initially, [], body)
343                in                in
344                    numDims := nDims;
345                  initially := initFn                  initially := initFn
346                end                end
347    
348        (***** OUTPUT *****)        (***** OUTPUT *****)
349          fun genStrandPrint (Strand{name, tyName, state, output, code,...}) = let          fun genStrandPrint (Strand{name, tyName, state, output, code,...}) = let
350              (* the print function *)              (* the print function *)
351                val prFnName = concat[name, "_print"]                val prFnName = concat[name, "Print"]
352                val prFn = let                val prFn = let
353                      val params = [                      val params = [
354                              CL.PARAM([], CL.T_Ptr(CL.T_Named "FILE"), "outS"),                              CL.PARAM([], CL.T_Ptr(CL.T_Named "FILE"), "outS"),
355                                CL.PARAM([], CL.T_Ptr(CL.T_Num(RawTypes.RT_UInt8)),"status"),
356                                CL.PARAM([], CL.intTy,"numStrands"),
357                              CL.PARAM([], CL.T_Ptr(CL.T_Named tyName), "self")                              CL.PARAM([], CL.T_Ptr(CL.T_Named tyName), "self")
358                            ]                            ]
359                      val SOME(ty, x) = !output                      val SOME(ty, x) = !output
360                      val outState = CL.mkIndirect(CL.mkVar "self", x)                      val outState = CL.mkSelect(CL.mkSubscript(CL.mkVar "self", CL.E_Var "i"), x)
361                      val prArgs = (case ty                      val prArgs = (case ty
362                             of Ty.IVecTy 1 => [CL.E_Str(!N.gIntFormat ^ "\n"), outState]                             of Ty.IVecTy 1 => [CL.E_Str(!N.gIntFormat ^ "\n"), outState]
363                              | Ty.IVecTy d => let                              | Ty.IVecTy d => let
# Line 358  Line 379 
379                                  end                                  end
380                              | _ => raise Fail("genStrand: unsupported output type " ^ Ty.toString ty)                              | _ => raise Fail("genStrand: unsupported output type " ^ Ty.toString ty)
381                            (* end case *))                            (* end case *))
382                        val forBody = CL.mkIfThen(
383                              CL.mkBinOp(CL.mkSubscript(CL.E_Var "status",CL.E_Var "i"), CL.#==, CL.E_Var "DIDEROT_STABILIZE"),
384                              CL.mkBlock([CL.mkCall("fprintf", CL.mkVar "outS" :: prArgs)]))
385                        val body =  CL.mkFor(
386                            [(CL.intTy, "i", CL.mkInt 0)],
387                            CL.mkBinOp(CL.E_Var "i", CL.#<, CL.E_Var "numStrands"),
388                            [CL.mkPostOp(CL.E_Var "i", CL.^++)],
389                            forBody)
390                      in                      in
391                        CL.D_Func(["static"], CL.voidTy, prFnName, params,                        CL.D_Func(["static"], CL.voidTy, prFnName, params, body)
                         CL.mkCall("fprintf", CL.mkVar "outS" :: prArgs))  
392                      end                      end
393                in                in
394                  prFn                  prFn
# Line 372  Line 400 
400                  List.rev (List.map (fn x => (targetTy x, #var x)) (!state)),                  List.rev (List.map (fn x => (targetTy x, #var x)) (!state)),
401                  tyName)                  tyName)
402    
403        (* generates the load kernel function *)          fun genStrandCopy(Strand{tyName,name,state,...}) = let
404                  val params = [
405                        CL.PARAM(["__global"], CL.T_Ptr(CL.T_Named tyName), "selfIn"),
406                        CL.PARAM(["__global"], CL.T_Ptr(CL.T_Named tyName), "selfOut")
407                      ]
408                  val assignStms = List.rev(List.map(fn x => CL.mkAssign(CL.mkIndirect(CL.E_Var "selfOut", #var x),                                                                                                                          CL.mkIndirect(CL.E_Var "selfIn", #var x))) (!state))
409                  in
410                    CL.D_Func([""], CL.voidTy, RN.strandCopy name, params,CL.mkBlock(assignStms))
411                  end
412    
413        (* generates the opencl buffers for the image data *)        (* generates the opencl buffers for the image data *)
414          fun getGlobalDataBuffers (globals,contextVar,errVar) = let          fun getGlobalDataBuffers (globals,contextVar,errVar) = let
415                  val globalBuffErr = "error creating OpenCL global buffer"
416                  fun errorFn msg = CL.mkIfThen(CL.mkBinOp(CL.E_Var errVar, CL.#!=, CL.E_Var "CL_SUCCESS"),
417                        CL.mkBlock([CL.mkCall("fprintf",[CL.E_Var "stderr", CL.E_Str msg]),
418                        CL.mkCall("exit",[CL.mkInt 1])]))
419                val globalBufferDecl =  CL.mkDecl(clMemoryTy,concat[RN.globalsVarName,"_cl"],NONE)                val globalBufferDecl =  CL.mkDecl(clMemoryTy,concat[RN.globalsVarName,"_cl"],NONE)
420                val globalBuffer = CL.mkAssign(CL.mkVar(concat[RN.globalsVarName,"_cl"]),                val globalBuffer = CL.mkAssign(CL.mkVar(concat[RN.globalsVarName,"_cl"]),
421                      CL.mkApply("clCreateBuffer", [                      CL.mkApply("clCreateBuffer", [
422                          CL.mkVar contextVar,                          CL.mkVar contextVar,
423                          CL.mkVar "CL_MEM_COPY_HOST_PTR",                          CL.mkVar "CL_MEM_READ_WRITE | CL_MEM_COPY_HOST_PTR",
424                          CL.mkApply("sizeof",[CL.mkVar RN.globalsTy]),                          CL.mkSizeof(CL.T_Named RN.globalsTy),
425                          CL.mkVar RN.globalsVarName,                          CL.mkVar RN.globalsVarName,
426                          CL.mkUnOp(CL.%&,CL.mkVar errVar)                          CL.mkUnOp(CL.%&,CL.mkVar errVar)
427                        ]))                        ]))
428                fun genDataBuffers ([],_,_) = []                fun genDataBuffers ([],_,_,_) = []
429                  | genDataBuffers ((var,nDims)::globals, contextVar, errVar) = let                  | genDataBuffers ((var,nDims)::globals, contextVar, errVar,errFn) = let
430                      val hostVar = CL.mkIndirect(CL.mkVar RN.globalsVarName, var)                      val hostVar = CL.mkIndirect(CL.mkVar RN.globalsVarName, var)
431  (* FIXME: use CL constructors to build expressions (not strings) *)  (* FIXME: use CL constructors to build expressions (not strings) *)
432                      fun sizeExp i = CL.mkSubscript(CL.mkIndirect(hostVar, "size"), CL.mkInt i)                      fun sizeExp i = CL.mkSubscript(CL.mkIndirect(hostVar, "size"), CL.mkInt i)
433                      val size = CL.mkBinOp(CL.mkApply("sizeof",[CL.mkVar "float"]), CL.#*, sizeExp 0)  (* FIXME: there is no reason that images have to be restricted to float elements! *)
434                        val size = CL.mkBinOp(CL.mkSizeof(CL.float), CL.#*, sizeExp 0)
435                      val size = if (nDims > 1)                      val size = if (nDims > 1)
436                            then CL.mkBinOp(size, CL.#*, sizeExp 1)                            then CL.mkBinOp(size, CL.#*, sizeExp 1)
437                            else size                            else size
# Line 404  Line 445 
445                          CL.mkApply("clCreateBuffer", [                          CL.mkApply("clCreateBuffer", [
446                              CL.mkVar contextVar,                              CL.mkVar contextVar,
447                              CL.mkVar "CL_MEM_COPY_HOST_PTR",                              CL.mkVar "CL_MEM_COPY_HOST_PTR",
448                              CL.mkApply("sizeof",[CL.mkVar (RN.imageTy nDims)]),                              CL.mkSizeof(CL.T_Named(RN.imageTy nDims)),
449                              hostVar,                              hostVar,
450                              CL.mkUnOp(CL.%&,CL.mkVar errVar)                              CL.mkUnOp(CL.%&,CL.mkVar errVar)
451                            ])) ::                            ])) ::
452                          errFn(concat["error in creating ",RN.addBufferSuffix var, " global buffer"]) ::
453                        CL.mkAssign(CL.mkVar(RN.addBufferSuffixData var),                        CL.mkAssign(CL.mkVar(RN.addBufferSuffixData var),
454                          CL.mkApply("clCreateBuffer", [                          CL.mkApply("clCreateBuffer", [
455                              CL.mkVar contextVar,                              CL.mkVar contextVar,
# Line 415  Line 457 
457                              size,                              size,
458                              CL.mkIndirect(hostVar, "data"),                              CL.mkIndirect(hostVar, "data"),
459                              CL.mkUnOp(CL.%&,CL.mkVar errVar)                              CL.mkUnOp(CL.%&,CL.mkVar errVar)
460                            ])) :: genDataBuffers(globals,contextVar,errVar)                            ])) ::
461                            errFn(concat["error in creating ",RN.addBufferSuffixData var, " global buffer"]) ::
462                            genDataBuffers(globals,contextVar,errVar,errFn)
463                      end                      end
464                in                in
465                  globalBufferDecl :: globalBuffer :: genDataBuffers(globals,contextVar,errVar)                  globalBufferDecl
466                    :: globalBuffer
467                    :: errorFn(globalBuffErr)
468                    :: genDataBuffers(globals,contextVar,errVar,errorFn)
469                end                end
470    
471        (* generates the kernel arguments for the image data *)        (* generates the kernel arguments for the image data *)
472          fun genGlobalArguments (globals, count, kernelVar, errVar) = let          fun genGlobalArguments (globals, count, kernelVar, errVar) = let
473                  val globalArgErr = "error creating OpenCL global argument"
474                  fun errorFn msg = CL.mkIfThen(CL.mkBinOp(CL.E_Var errVar, CL.#!=, CL.E_Var "CL_SUCCESS"),
475                        CL.mkBlock([CL.mkCall("fprintf",[CL.E_Var "stderr", CL.E_Str msg]),
476                        CL.mkCall("exit",[CL.mkInt 1])]))
477                val globalArgument = CL.mkExpStm(CL.mkAssignOp(CL.mkVar errVar,CL.|=,                val globalArgument = CL.mkExpStm(CL.mkAssignOp(CL.mkVar errVar,CL.|=,
478                      CL.mkApply("clSetKernelArg",                      CL.mkApply("clSetKernelArg",
479                        [CL.mkVar kernelVar,                        [CL.mkVar kernelVar,
480                         CL.mkPostOp(CL.E_Var count, CL.^++),                         CL.mkPostOp(CL.E_Var count, CL.^++),
481                         CL.mkApply("sizeof",[CL.mkVar "cl_mem"]),                         CL.mkApply("sizeof",[CL.mkVar "cl_mem"]),
482                         CL.mkUnOp(CL.%&,CL.mkVar(concat[RN.globalsVarName,"_cl"]))])))                         CL.mkUnOp(CL.%&,CL.mkVar(concat[RN.globalsVarName,"_cl"]))])))
483                fun genDataArguments ([],_,_,_) = []                fun genDataArguments ([],_,_,_,_) = []
484                  | genDataArguments ((var,nDims)::globals,count,kernelVar,errVar) =                  | genDataArguments ((var,nDims)::globals,count,kernelVar,errVar,errFn) =
485                      CL.mkExpStm(CL.mkAssignOp(CL.mkVar errVar,CL.|=,                      CL.mkExpStm(CL.mkAssignOp(CL.mkVar errVar,CL.$=,
486                        CL.mkApply("clSetKernelArg",                        CL.mkApply("clSetKernelArg",
487                          [CL.mkVar kernelVar,                          [CL.mkVar kernelVar,
488                           CL.mkPostOp(CL.E_Var count, CL.^++),                           CL.mkPostOp(CL.E_Var count, CL.^++),
489                           CL.mkApply("sizeof",[CL.mkVar "cl_mem"]),                           CL.mkApply("sizeof",[CL.mkVar "cl_mem"]),
490                           CL.mkUnOp(CL.%&,CL.mkVar(RN.addBufferSuffix var))]))) ::                           CL.mkUnOp(CL.%&,CL.mkVar(RN.addBufferSuffix var))]))) ::
491                      CL.mkExpStm(CL.mkAssignOp(CL.mkVar errVar,CL.|=,                           errFn(concat["error in creating ",RN.addBufferSuffix var, " argument"]) ::
492                        CL.mkExpStm(CL.mkAssignOp(CL.mkVar errVar,CL.$=,
493                        CL.mkApply("clSetKernelArg",                        CL.mkApply("clSetKernelArg",
494                          [CL.mkVar kernelVar,                          [CL.mkVar kernelVar,
495                           CL.mkPostOp(CL.E_Var count, CL.^++),                           CL.mkPostOp(CL.E_Var count, CL.^++),
496                           CL.mkApply("sizeof",[CL.mkVar "cl_mem"]),                           CL.mkApply("sizeof",[CL.mkVar "cl_mem"]),
497                           CL.mkUnOp(CL.%&,CL.mkVar(RN.addBufferSuffixData var))]))) ::                           CL.mkUnOp(CL.%&,CL.mkVar(RN.addBufferSuffixData var))]))) ::
498                      genDataArguments (globals,count,kernelVar,errVar)                           errFn(concat["error in creating ",RN.addBufferSuffixData var, " argument"]) ::
499                        genDataArguments (globals,count,kernelVar,errVar,errFn)
500                in                in
501                  globalArgument :: genDataArguments(globals, count, kernelVar, errVar)                 [globalArgument,errorFn(globalArgErr)] @ genDataArguments(globals, count, kernelVar, errVar,errorFn)
502                end                end
503    
504        (* generates the globals buffers and arguments function *)        (* generates the globals buffers and arguments function *)
505          fun genGlobalBuffersArgs (imgGlobals) = let          fun genGlobalBuffersArgs imgGlobals = let
506              (* Delcare opencl setup objects *)              (* Delcare opencl setup objects *)
507                val errVar = "err"                val errVar = "err"
508                val imgDataSizeVar = "image_dataSize"                val imgDataSizeVar = "image_dataSize"
509                val params = [                val params = [
510                        CL.PARAM([],CL.T_Named("cl_context"), "context"),                        CL.PARAM([],CL.T_Named("cl_context"), "context"),
511                        CL.PARAM([],CL.T_Named("cl_kernel"), "kernel"),                        CL.PARAM([],CL.T_Named("cl_kernel"), "kernel"),
512                          CL.PARAM([],CL.T_Named("cl_command_queue"), "cmdQ"),
513                        CL.PARAM([],CL.T_Named("int"), "argStart")                        CL.PARAM([],CL.T_Named("int"), "argStart")
514                      ]                      ]
515                val clGlobalBuffers = getGlobalDataBuffers(!imgGlobals, "context", errVar)                val clGlobalBuffers = getGlobalDataBuffers(!imgGlobals, "context", errVar)
# Line 469  Line 523 
523    
524        (* generate the data and global parameters *)        (* generate the data and global parameters *)
525          fun genKeneralGlobalParams ((name,tyname)::rest) =          fun genKeneralGlobalParams ((name,tyname)::rest) =
526                CL.PARAM([], CL.T_Ptr(CL.T_Named RN.globalsTy), concat[RN.globalsVarName]) ::                globalParam (CL.T_Ptr(CL.T_Named (RN.imageTy tyname)), RN.addBufferSuffix name) ::
527                CL.PARAM([], CL.T_Ptr(CL.T_Named (RN.imageTy tyname)),RN.addBufferSuffix name) ::                globalParam (CL.T_Ptr(CL.voidTy), RN.addBufferSuffixData name) ::
               CL.PARAM([], CL.T_Ptr(CL.voidTy),RN.addBufferSuffixData name) ::  
528                genKeneralGlobalParams rest                genKeneralGlobalParams rest
529            | genKeneralGlobalParams [] = []            | genKeneralGlobalParams [] = []
530    
531        (*generate code for intilizing kernel global data *)        (*generate code for intilizing kernel global data *)
532  (* FIXME: should use List.map here *)  (* FIXME: should use List.map here *)
533          fun initGlobalImages ((name, tyname)::rest) =          fun initGlobalImages ((name, tyname)::rest) =
534               CL.mkAssign(CL.mkIndirect(CL.E_Var RN.globalsVarName, name), CL.mkVar (RN.addBufferSuffix name)) ::                CL.mkAssign(
535               CL.mkAssign(CL.mkIndirect(CL.E_Var RN.globalsVarName,concat[name,"->","data"]),CL.mkVar (RN.addBufferSuffixData name)) ::                  CL.mkIndirect(CL.E_Var RN.globalsVarName, name),
536                    CL.mkVar (RN.addBufferSuffix name)) ::
537                  CL.mkAssign(
538                    CL.mkIndirect(CL.mkIndirect(CL.E_Var RN.globalsVarName, name), "data"),
539                    CL.mkVar (RN.addBufferSuffixData name)) ::
540               initGlobalImages rest               initGlobalImages rest
541            | initGlobalImages [] = []            | initGlobalImages [] = []
542    
# Line 489  Line 546 
546                val fName = RN.kernelFuncName;                val fName = RN.kernelFuncName;
547                val inState = "strand_in"                val inState = "strand_in"
548                val outState = "strand_out"                val outState = "strand_out"
549                  val tempVar = "tmp"
550                val params = [                val params = [
551                        CL.PARAM(["__global"], CL.T_Ptr(CL.T_Named tyName), "selfIn"),                        CL.PARAM(["__global"], CL.T_Ptr(CL.T_Named tyName), "selfIn"),
552                        CL.PARAM(["__global"], CL.T_Ptr(CL.T_Named tyName), "selfOut"),                        CL.PARAM(["__global"], CL.T_Ptr(CL.T_Named tyName), "selfOut"),
553                        CL.PARAM(["__global"], CL.intTy, "width")                        CL.PARAM(["__global"], CL.T_Ptr(CL.T_Num(RawTypes.RT_UInt8)), "strandStatus"),
554                          CL.PARAM(["__global"], CL.intTy, "width"),
555                          CL.PARAM(["__global"], globPtrTy, RN.globalsVarName)
556                      ] @ genKeneralGlobalParams(!imgGlobals)                      ] @ genKeneralGlobalParams(!imgGlobals)
557                val thread_ids = if nDims = 1                val thread_ids = if nDims = 1
558                      then [                      then [
559                          CL.mkDecl(CL.intTy, "x", SOME(CL.I_Exp(CL.mkInt 0))),                            CL.mkDecl(CL.intTy, "x",
560                          CL.mkAssign(CL.mkVar "x",CL.mkApply(RN.getGlobalThreadId,[CL.mkInt 0]))                              SOME(CL.I_Exp(CL.mkApply(RN.getGlobalThreadId,[CL.mkInt 0]))))
561                        ]                        ]
562                      else [                      else if nDims = 2
563                          CL.mkDecl(CL.intTy, "x", SOME(CL.I_Exp(CL.mkInt 0))),                        then [
564                          CL.mkDecl(CL.intTy, "y", SOME(CL.I_Exp(CL.mkInt 0))),                            CL.mkDecl(CL.intTy, "x",
565                          CL.mkAssign(CL.mkVar "x",  CL.mkApply(RN.getGlobalThreadId,[CL.mkInt 0])),                              SOME(CL.I_Exp(CL.mkApply(RN.getGlobalThreadId,[CL.mkInt 0])))),
566                          CL.mkAssign(CL.mkVar "y",CL.mkApply(RN.getGlobalThreadId,[CL.mkInt 1]))                            CL.mkDecl(CL.intTy, "y",
567                                SOME(CL.I_Exp(CL.mkApply(RN.getGlobalThreadId,[CL.mkInt 1]))))
568                        ]                        ]
569                        else raise Fail "nDims > 2"
570                val strandDecl = [                val strandDecl = [
571                      CL.mkDecl(CL.T_Named tyName, inState, NONE),                        CL.mkDecl(CL.T_Ptr(CL.T_Named (concat["__global ",tyName])), inState, NONE),
572                      CL.mkDecl(CL.T_Named tyName, outState,NONE)]                        CL.mkDecl(CL.T_Ptr(CL.T_Named (concat["__global ",tyName])), outState, NONE),
573                val strandObjects = if nDims = 1                        CL.mkDecl(CL.T_Ptr(CL.T_Named (concat["__global ",tyName])), tempVar, NONE)
                     then [  
                         CL.mkAssign( CL.mkVar inState, CL.mkSubscript(CL.mkVar "selfIn", CL.mkStr "x")),  
                         CL.mkAssign(CL.mkVar outState,CL.mkSubscript(CL.mkVar "selfOut", CL.mkStr "x"))  
574                        ]                        ]
575                      else let                val barrierCode = CL.mkCall(RN.strandCopy name, [CL.E_Var outState, CL.E_Var inState])
576                        val index = CL.mkBinOp(CL.mkBinOp(CL.mkVar "x",CL.#*,CL.mkVar "width"),CL.#+,CL.mkVar "y")                val barrierStm = CL.mkCall("barrier",[CL.E_Var "CLK_LOCAL_MEM_FENCE"])
577                        in [                val index = if nDims = 1 then
578                          CL.mkAssign(CL.mkVar inState, CL.mkSubscript(CL.mkVar "selfIn",index)),                          CL.mkStr "x"
579                          CL.mkAssign(CL.mkVar outState,CL.mkSubscript(CL.mkVar "selfOut",index))                      else
580                        ] end                          CL.mkBinOp(
581                val status = CL.mkDecl(CL.intTy, "status", SOME(CL.I_Exp(CL.mkInt 0)))                              CL.mkBinOp(CL.mkVar "x", CL.#*, CL.mkVar "width"), CL.#+, CL.mkVar "y")
582                val strand_Init_Stm = CL.mkCall(RN.strandInit name, [CL.E_Var RN.globalsVarName,CL.mkUnOp(CL.%&,CL.E_Var inState), CL.E_Var "x", CL.E_Var "y"])  
583                val local_vars = thread_ids @ initGlobalImages(!imgGlobals)  @ strandDecl @ strandObjects @ [strand_Init_Stm,status]                val strandObjects =
584                                    val while_exp = CL.mkBinOp(                       [ CL.mkAssign(CL.mkVar inState,  CL.mkBinOp(CL.mkVar "selfIn",CL.#+,index)),
585                      CL.mkBinOp(CL.mkVar "status",CL.#!=, CL.mkVar RN.kStabilize),                         CL.mkAssign(CL.mkVar outState, CL.mkBinOp(CL.mkVar "selfOut",CL.#+,index))
586                      CL.#||,                       ]
587                      CL.mkBinOp(CL.mkVar "status", CL.#!=, CL.mkVar RN.kDie))  
588                val whileBody = CL.mkBlock [                  val stabalizeStm = CL.mkAssign(CL.mkSubscript(CL.mkVar "strandStatus",index),
589                                                                            CL.E_Var "status")
590                  val status = CL.mkDecl(CL.intTy, "status", SOME(CL.I_Exp(CL.mkSubscript(CL.mkVar "strandStatus",index))))
591                  val strandInitStm = CL.mkCall(RN.strandInit name, [
592                          CL.E_Var RN.globalsVarName,
593                          CL.E_Var outState,
594                          CL.E_Var "x",
595    (* FIXME: if nDims = 1, then "y" is not defined! the arguments to this call should really come from
596     * the initially code!
597     *)
598                          CL.E_Var "y"])
599                  val local_vars = thread_ids
600                        @ initGlobalImages(!imgGlobals)
601                        @ strandDecl
602                        @ strandObjects
603                        @ [strandInitStm,status]
604                  val while_exp = CL.mkBinOp(CL.mkVar "status",CL.#==, CL.mkVar RN.kActive)
605                  val whileBody = CL.mkBlock ([barrierCode,barrierStm] @ [
606                        CL.mkAssign(CL.mkVar "status",                        CL.mkAssign(CL.mkVar "status",
607                          CL.mkApply(RN.strandUpdate name,                          CL.mkApply(RN.strandUpdate name,
608                            [CL.mkUnOp(CL.%&,CL.mkVar inState), CL.mkUnOp(CL.%&,CL.mkVar outState),CL.E_Var RN.globalsVarName])),                            [CL.mkVar inState, CL.mkVar outState,CL.E_Var RN.globalsVarName]))] )
                       CL.mkCall(RN.strandStabilize name,  
                         [CL.mkUnOp(CL.%&,CL.mkVar inState), CL.mkUnOp(CL.%&,CL.mkVar outState),CL.E_Var RN.globalsVarName])  
                     ]  
609                val whileBlock = [CL.mkWhile(while_exp, whileBody)]                val whileBlock = [CL.mkWhile(while_exp, whileBody)]
610                val body = CL.mkBlock(local_vars  @ whileBlock)                val body = CL.mkBlock(local_vars @ whileBlock @ [stabalizeStm])
611                in                in
612                  CL.D_Func(["__kernel"], CL.voidTy, fName, params, body)                  CL.D_Func(["__kernel"], CL.voidTy, fName, params, body)
613                end                end
614        (* generate a global structure from the globals *)  
615          fun genGlobalStruct (targetTy, globals) = let        (* generate a global structure type definition from the list of globals *)
616            fun genGlobalStruct (targetTy, globals, tyName) = let
617                val globs = List.map (fn (x : mirror_var) => (targetTy x, #var x)) globals                val globs = List.map (fn (x : mirror_var) => (targetTy x, #var x)) globals
618                in                in
619                  CL.D_StructDef(globs, RN.globalsTy)                  CL.D_StructDef(globs, tyName)
620                end                end
621    
622          fun genGlobals (declFn, targetTy, globals) = let          fun genGlobals (declFn, targetTy, globals) = let
623                fun doVar (x : mirror_var) = declFn (CL.D_Var([], targetTy x, #var x, NONE))                fun doVar (x : mirror_var) = declFn (CL.D_Var([], targetTy x, #var x, NONE))
624                in                in
# Line 563  Line 638 
638                            ("outputSzb", CL.I_Exp(CL.mkSizeof(ToC.trTy outTy))),                            ("outputSzb", CL.I_Exp(CL.mkSizeof(ToC.trTy outTy))),
639  *)  *)
640                            ("update", fnPtr("update_method_t", "0")),                            ("update", fnPtr("update_method_t", "0")),
641                            ("print", fnPtr("print_method_t", name ^ "_print"))                            ("print", fnPtr("print_method_t", name ^ "Print"))
642                          ]                          ]
643                      end                      end
644                val desc = CL.D_Var([], CL.T_Named N.strandDescTy, N.strandDesc name, SOME descI)                val desc = CL.D_Var([], CL.T_Named N.strandDescTy, N.strandDesc name, SOME descI)
# Line 608  Line 683 
683                      "#define DIDEROT_TARGET_CL",                      "#define DIDEROT_TARGET_CL",
684                      "#include \"Diderot/cl-diderot.h\""                      "#include \"Diderot/cl-diderot.h\""
685                    ]));                    ]));
686                  clppDecl (genGlobalStruct (#gpuTy, !globals));                  clppDecl (genGlobalStruct (#gpuTy, !globals, RN.globalsTy));
687                  clppDecl (genStrandTyDef(#gpuTy, strand));                  clppDecl (genStrandTyDef(#gpuTy, strand));
688                  clppDecl  (!init_code);                  clppDecl  (!init_code);
689                    clppDecl  (genStrandCopy(strand));
690                  List.app clppDecl (!code);                  List.app clppDecl (!code);
691                  clppDecl (genKernelFun (strand, !numDims, globals, imgGlobals));                  clppDecl (genKernelFun (strand, !numDims, globals, imgGlobals));
692                (* Generate the Host C file *)                (* Generate the Host C file *)
# Line 623  Line 699 
699                    ]));                    ]));
700                  cppDecl (CL.D_Var(["static"], CL.charPtr, "ProgramName",                  cppDecl (CL.D_Var(["static"], CL.charPtr, "ProgramName",
701                    SOME(CL.I_Exp(CL.mkStr progName))));                    SOME(CL.I_Exp(CL.mkStr progName))));
702                  cppDecl (genGlobalStruct (#hostTy, !globals));                  cppDecl (genGlobalStruct (#hostTy, !globals, RN.globalsTy));
703                  cppDecl (CL.D_Var(["static"], CL.T_Ptr(CL.T_Named RN.globalsTy), RN.globalsVarName, NONE));                  cppDecl (genGlobalStruct (#shadowTy, !globals, RN.shadowGlobalsTy));
704    (* FIXME: does this really need to be a global? *)
705                    cppDecl (CL.D_Var(["static"], globPtrTy, RN.globalsVarName, NONE));
706                  cppDecl (genStrandTyDef (#hostTy, strand));                  cppDecl (genStrandTyDef (#hostTy, strand));
707                  cppDecl (genStrandPrint strand);                  cppDecl (genStrandPrint strand);
708                  List.app cppDecl (List.rev (!topDecls));                  List.app cppDecl (List.rev (!topDecls));
# Line 638  Line 716 
716                  TextIO.closeOut clOutS                  TextIO.closeOut clOutS
717                end                end
718    
719        (* output the code to a file.  The string is the basename of the file, the extension        (* output the code to the filesystem.  The string is the basename of the source file *)
        * is provided by the target.  
        *)  
720          fun generate (basename, prog as Prog{double, parallel, debug, ...}) = let          fun generate (basename, prog as Prog{double, parallel, debug, ...}) = let
721                fun condCons (true, x, xs) = x::xs                fun condCons (true, x, xs) = x::xs
722                  | condCons (false, _, xs) = xs                  | condCons (false, _, xs) = xs
# Line 695  Line 771 
771          fun init (Strand{name, tyName, code, init_code, ...}, params, init) = let          fun init (Strand{name, tyName, code, init_code, ...}, params, init) = let
772                val fName = RN.strandInit name                val fName = RN.strandInit name
773                val params =                val params =
774                      CL.PARAM([], globPtrTy, RN.globalsVarName) ::                      globalParam (globPtrTy, RN.globalsVarName) ::
775                      CL.PARAM([], CL.T_Ptr(CL.T_Named tyName), "selfOut") ::                      globalParam (CL.T_Ptr(CL.T_Named tyName), "selfOut") ::
776                        List.map (fn (ToCL.V(ty, x)) => CL.PARAM([], ty, x)) params                        List.map (fn (ToCL.V(ty, x)) => CL.PARAM([], ty, x)) params
777                val initFn = CL.D_Func([], CL.voidTy, fName, params, init)                val initFn = CL.D_Func([], CL.voidTy, fName, params, init)
778                in                in
# Line 707  Line 783 
783          fun method (Strand{name, tyName, code,...}, methName, body) = let          fun method (Strand{name, tyName, code,...}, methName, body) = let
784                val fName = concat[name, "_", methName]                val fName = concat[name, "_", methName]
785                val params = [                val params = [
786                        CL.PARAM([], CL.T_Ptr(CL.T_Named tyName), "selfIn"),                        globalParam (CL.T_Ptr(CL.T_Named tyName), "selfIn"),
787                        CL.PARAM([], CL.T_Ptr(CL.T_Named tyName), "selfOut"),                        globalParam (CL.T_Ptr(CL.T_Named tyName), "selfOut"),
788                                                           CL.PARAM([], CL.T_Ptr(CL.T_Named (RN.globalsTy)), RN.globalsVarName)                        globalParam (CL.T_Ptr(CL.T_Named (RN.globalsTy)), RN.globalsVarName)
789                      ]                      ]
790                val methFn = CL.D_Func([], CL.int32, fName, params, body)                val methFn = CL.D_Func([], CL.int32, fName, params, body)
791                in                in

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