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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 1261, Sat May 28 23:16:30 2011 UTC revision 1382, Thu Jun 23 20:03:05 2011 UTC
# Line 1  Line 1 
1  (* c-target.sml  (* cl-target.sml
2   *   *
3   * COPYRIGHT (c) 2011 The Diderot Project (http://diderot-language.cs.uchicago.edu)   * COPYRIGHT (c) 2011 The Diderot Project (http://diderot-language.cs.uchicago.edu)
4   * All rights reserved.   * All rights reserved.
# Line 12  Line 12 
12      structure Ty = IL.Ty      structure Ty = IL.Ty
13      structure CL = CLang      structure CL = CLang
14      structure RN = RuntimeNames      structure RN = RuntimeNames
15      structure ToC = TreeToCL      structure ToCL = TreeToCL
16        structure N = CNames
17    
18      type var = ToC.var    (* 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 *)
39        structure TrCVar =
40          struct
41            type env = CL.typed_var TreeIL.Var.Map.map
42            fun lookup (env, x) = (case V.Map.find (env, x)
43                   of SOME(CL.V(_, x')) => x'
44                    | NONE => raise Fail(concat["TrCVar.lookup(_, ", V.name x, ")"])
45                  (* end case *))
46          (* translate a variable that occurs in an l-value context (i.e., as the target of an assignment) *)
47            fun lvalueVar (env, x) = (case V.kind x
48                   of IL.VK_Global => CL.mkIndirect(CL.mkVar RN.globalsVarName, lookup(env, x))
49                    | IL.VK_State strand => CL.mkIndirect(CL.mkVar "selfOut", lookup(env, x))
50                    | IL.VK_Local => CL.mkVar(lookup(env, x))
51                  (* end case *))
52          (* translate a variable that occurs in an r-value context *)
53            fun rvalueVar (env, x) = (case V.kind x
54                   of IL.VK_Global => CL.mkIndirect(CL.mkVar RN.globalsVarName, lookup(env, x))
55                    | IL.VK_State strand => CL.mkIndirect(CL.mkVar "selfIn", lookup(env, x))
56                    | IL.VK_Local => CL.mkVar(lookup(env, x))
57                  (* end case *))
58          end
59    
60        structure ToC = TreeToCFn (TrCVar)
61    
62        type var = CL.typed_var
63      type exp = CL.exp      type exp = CL.exp
64      type stm = CL.stm      type stm = CL.stm
65    
66      (* OpenCL specific types *)
67        val clIntTy = CL.T_Named "cl_int"
68        val clProgramTy = CL.T_Named "cl_program"
69        val clKernelTy  = CL.T_Named "cl_kernel"
70        val clCmdQueueTy = CL.T_Named "cl_command_queue"
71        val clContextTy = CL.T_Named "cl_context"
72        val clDeviceIdTy = CL.T_Named "cl_device_id"
73        val clPlatformIdTy = CL.T_Named "cl_platform_id"
74        val clMemoryTy = CL.T_Named "cl_mem"
75        val globPtrTy = CL.T_Ptr(CL.T_Named RN.globalsTy)
76    
77      (* variable or field that is mirrored between host and GPU *)
78        type mirror_var = {
79                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) *)
82                var : CL.var                (* variable name *)
83              }
84    
85      datatype strand = Strand of {      datatype strand = Strand of {
86          name : string,          name : string,
87          tyName : string,          tyName : string,
88          state : var list ref,          state : mirror_var list ref,
89          output : (Ty.ty * CL.var) option ref,   (* the strand's output variable (only one for now) *)          output : (Ty.ty * CL.var) option ref,   (* the strand's output variable (only one for now) *)
90          code : CL.decl list ref          code : CL.decl list ref,
91            init_code: CL.decl ref
92        }        }
93    
94      datatype program = Prog of {      datatype program = Prog of {
95            name : string,                  (* stem of source file *)
96          double : bool,                  (* true for double-precision support *)          double : bool,                  (* true for double-precision support *)
97          parallel : bool,                (* true for multithreaded (or multi-GPU) target *)          parallel : bool,                (* true for multithreaded (or multi-GPU) target *)
98          debug : bool,                   (* true for debug support in executable *)          debug : bool,                   (* true for debug support in executable *)
99          globals : CL.decl list ref,          globals : mirror_var list ref,
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.stm list 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          oneDim: CL.exp ref,          prFn: CL.decl ref
         twoDim: CL.exp ref,  
         thirdDim: CL.exp ref  
106      }      }
107    
108      datatype env = ENV of {      datatype env = ENV of {
# Line 58  Line 122 
122        | StrandScope of TreeIL.var list  (* strand initialization *)        | StrandScope of TreeIL.var list  (* strand initialization *)
123        | MethodScope of TreeIL.var list  (* method body; vars are state variables *)        | MethodScope of TreeIL.var list  (* method body; vars are state variables *)
124    
125    (* the supprted widths of vectors of reals on the target.  For the GNU vector extensions,    (* the supprted widths of vectors of reals on the target. *)
126     * the supported sizes are powers of two, but float2 is broken.  (* FIXME: for OpenCL 1.1, 3 is also valid *)
127     * NOTE: we should also consider the AVX vector hardware, which has 256-bit registers.      fun vectorWidths () = [2, 4, 8, 16]
    *)  
     fun vectorWidths () = if !RuntimeNames.doublePrecision  
           then [2, 4, 8]  
           else [4, 8]  
128    
129    (* tests for whether various expression forms can appear inline *)    (* tests for whether various expression forms can appear inline *)
130      fun inlineCons n = (n < 2)          (* vectors are inline, but not matrices *)      fun inlineCons n = (n < 2)          (* vectors are inline, but not matrices *)
# Line 74  Line 134 
134      structure Tr =      structure Tr =
135        struct        struct
136          fun fragment (ENV{info, vMap, scope}, blk) = let          fun fragment (ENV{info, vMap, scope}, blk) = let
137                val (vMap, stms) = ToC.trFragment (vMap, blk)                val (vMap, stms) = (case scope
138                         of GlobalScope => ToC.trFragment (vMap, blk)
139    (* NOTE: if we move strand initialization to the GPU, then we'll have to change the following code! *)
140                          | InitiallyScope => ToC.trFragment (vMap, blk)
141                          | _ => ToCL.trFragment (vMap, blk)
142                        (* end case *))
143                in                in
144                  (ENV{info=info, vMap=vMap, scope=scope}, stms)                  (ENV{info=info, vMap=vMap, scope=scope}, stms)
145                end                end
146          fun saveState cxt stateVars (env, args, stm) = (          fun block (ENV{vMap, scope, ...}, blk) = let
147                  fun saveState cxt stateVars trAssign (env, args, stm) = (
148                ListPair.foldrEq                ListPair.foldrEq
149                  (fn (x, e, stms) => ToC.trAssign(env, x, e)@stms)                        (fn (x, e, stms) => trAssign(env, x, e)@stms)
150                    [stm]                    [stm]
151                      (stateVars, args)                      (stateVars, args)
152                ) handle ListPair.UnequalLengths => (                ) handle ListPair.UnequalLengths => (
153                  print(concat["saveState ", cxt, ": length mismatch; ", Int.toString(List.length args), " args\n"]);                  print(concat["saveState ", cxt, ": length mismatch; ", Int.toString(List.length args), " args\n"]);
154                  raise Fail(concat["saveState ", cxt, ": length mismatch"]))                  raise Fail(concat["saveState ", cxt, ": length mismatch"]))
155          fun block (ENV{vMap, scope, ...}, blk) = (case scope                in
156                 of StrandScope stateVars => ToC.trBlock (vMap, saveState "StrandScope" stateVars, blk)                  case scope
157                  | MethodScope stateVars => ToC.trBlock (vMap, saveState "MethodScope" stateVars, blk)  (* NOTE: if we move strand initialization to the GPU, then we'll have to change the following code! *)
158                     of StrandScope stateVars =>
159                          ToCL.trBlock (vMap, saveState "StrandScope" stateVars ToCL.trAssign, blk)
160                      | MethodScope stateVars =>
161                          ToCL.trBlock (vMap, saveState "MethodScope" stateVars ToCL.trAssign, blk)
162                      | 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          fun exp (ENV{vMap, ...}, e) = ToC.trExp(vMap, e)                end
166            fun exp (ENV{vMap, ...}, e) = ToCL.trExp(vMap, e)
167        end        end
168    
169    (* variables *)    (* variables *)
170      structure Var =      structure Var =
171        struct        struct
172          fun name (ToC.V(_, name)) = name          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
179           fun global (Prog{globals,imgGlobals, ...}, name, ty) = let           fun global (Prog{globals,imgGlobals, ...}, name, ty) = let
180                val ty' = ToC.trType ty                val x = mirror (ty, name)
181                fun isImgGlobal (imgGlobals, Ty.ImageTy(ImageInfo.ImgInfo{dim, ...}), name) =  imgGlobals  := (name,dim):: !imgGlobals                fun isImgGlobal (Ty.ImageTy(ImageInfo.ImgInfo{dim, ...}), name) =
182                  | isImgGlobal (imgGlobals, _, _) =  ()                      imgGlobals  := (name,dim) :: !imgGlobals
183                in                  | isImgGlobal _ =  ()
184                  globals := CL.D_Var([], ty', name, NONE) :: !globals;                in
185                  isImgGlobal(imgGlobals,ty,name);                  globals := x :: !globals;
186               ToC.V(ty', name)                  isImgGlobal (ty, name);
187                    ToCL.V(#gpuTy x, name)
188                end                end
189          fun param x = ToC.V(ToC.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' = ToC.trType(V.ty x)                val ty = V.ty x
192                val x' = ToC.V(ty', V.name x)                val x' = mirror (ty, V.name x)
193                in                in
194                  state := x' :: !state;                  state := x' :: !state;
195                  x'                  ToCL.V(#gpuTy x', #var x')
196                end                end
197        end        end
198    
# Line 143  Line 222 
222    (* programs *)    (* programs *)
223      structure Program =      structure Program =
224        struct        struct
225          fun new {double, parallel, debug} = (          fun new {name, double, parallel, debug} = (
226                RN.initTargetSpec double;                RN.initTargetSpec double;
227                  CNames.initTargetSpec double;
228                Prog{                Prog{
229                      name = name,
230                    double = double, parallel = parallel, debug = debug,                    double = double, parallel = parallel, debug = debug,
231                    globals = ref [                    globals = ref [],
                     CL.D_Verbatim[  
                         if double  
                           then "#define DIDEROT_DOUBLE_PRECISION"  
                           else "#define DIDEROT_SINGLE_PRECISION",  
                         "#include \"Diderot/opencl_types.h\""  
                       ]],  
232                    topDecls = ref [],                    topDecls = ref [],
233                    strands = AtomTable.mkTable (16, Fail "strand table"),                    strands = AtomTable.mkTable (16, Fail "strand table"),
234                    initially = ref([CL.S_Comment["missing initially"]]),                    initially = ref(CL.D_Comment["missing initially"]),
235                    numDims = ref(0),                    numDims = ref 0,
236                    imgGlobals = ref[],                    imgGlobals = ref[],
237                    oneDim = ref(CL.E_Str "did not initalize dim"),                    prFn = ref(CL.D_Comment(["No Print Function"]))
                   twoDim = ref(CL.E_Str "did not initalize dim"),  
                   thirdDim = ref(CL.E_Str "did not initalize dim")  
238                  })                  })
       (* register the global initialization part of a program *)  
         fun globalIndirects (globals,stms) = let  
                  fun getGlobals(CL.D_Var(_,_,globalVar,_)::rest) = CL.mkAssign(CL.mkIndirect(CL.E_Var RN.globalsVarName,globalVar),CL.E_Var globalVar)::getGlobals(rest)  
                    | getGlobals([]) = []  
                    | getGlobals(_::rest) = getGlobals(rest)  
                 in  
                         stms @ getGlobals(globals)  
                 end  
239    
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
# Line 182  Line 247 
247                  topDecls := inputsFn :: !topDecls                  topDecls := inputsFn :: !topDecls
248                end                end
249    
250          fun init (Prog{globals,topDecls,...}, CL.S_Block(init)) = let        (* register the global initialization part of a program *)
251                val params = [          fun init (Prog{topDecls, ...}, init) = let
252                            CL.PARAM([], CL.T_Ptr(CL.T_Named RN.globalsTy), RN.globalsVarName)                val globalsDecl = CL.mkAssign(CL.E_Var RN.globalsVarName,
253                          ]                      CL.mkApply("malloc", [CL.mkSizeof(CL.T_Named RN.globalsTy)]))
254                val body = CL.S_Block(globalIndirects(!globals,init))                val initFn = CL.D_Func(
255                val initFn = CL.D_Func([], CL.voidTy, RN.initGlobals, params, body)                      [], CL.voidTy, RN.initGlobals, [],
256                in                      CL.mkBlock[
257                  topDecls := initFn :: !topDecls                          globalsDecl,
258                end                          CL.mkCall(RN.initGlobalsHelper, [CL.mkVar RN.globalsVarName])
259            | init (Prog{globals,topDecls,...}, init) = let                        ])
260                val params = [                val initHelperFn = CL.D_Func(
261                            CL.PARAM([], CL.T_Ptr(CL.T_Named RN.globalsTy), RN.globalsVarName)                      [], CL.voidTy, RN.initGlobalsHelper,
262                          ]                      [CL.PARAM([], globPtrTy, RN.globalsVarName)],
263                val initFn = CL.D_Func([], CL.voidTy, RN.initGlobals, params, init)                      init)
264                  val shutdownFn = CL.D_Func(
265                        [], CL.voidTy, RN.shutdown,
266                        [CL.PARAM([], CL.T_Ptr(CL.T_Named RN.worldTy), "wrld")],
267                        CL.S_Block[])
268                in                in
269                  topDecls := initFn :: !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{strands, initially,numDims,oneDim,twoDim,thirdDim,...},                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 212  Line 281 
281              } = let              } = let
282                val name = Atom.toString strand                val name = Atom.toString strand
283                val nDims = List.length iters                val nDims = List.length iters
284                  val worldTy = CL.T_Ptr(CL.T_Named N.worldTy)
285                fun mapi f xs = let                fun mapi f xs = let
286                      fun mapf (_, []) = []                      fun mapf (_, []) = []
287                        | mapf (i, x::xs) = f(i, x) :: mapf(i+1, xs)                        | mapf (i, x::xs) = f(i, x) :: mapf(i+1, xs)
# Line 220  Line 290 
290                      end                      end
291                val baseInit = mapi (fn (i, (_, e, _)) => (i, CL.I_Exp e)) iters                val baseInit = mapi (fn (i, (_, e, _)) => (i, CL.I_Exp e)) iters
292                val sizeInit = mapi                val sizeInit = mapi
293                      (fn (i, (ToC.V(ty, _), lo, hi)) =>                      (fn (i, (CL.V(ty, _), lo, hi)) =>
294                          (i, CL.I_Exp(CL.mkBinOp(CL.mkBinOp(hi, CL.#-, lo), CL.#+, CL.E_Int(1, ty))))                          (i, CL.I_Exp(CL.mkBinOp(CL.mkBinOp(hi, CL.#-, lo), CL.#+, CL.E_Int(1, ty))))
295                      ) iters                      ) iters
296                    val numStrandsVar = "numStrandsVar"              (* code to allocate the world and initial strands *)
297                val allocCode = iterPrefix @ [                val wrld = "wrld"
298                  val allocCode = [
299                        CL.mkComment["allocate initial block of strands"],                        CL.mkComment["allocate initial block of strands"],
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(CL.int32,"numDims",SOME(CL.I_Exp(CL.E_Int(IntInf.fromInt nDims, CL.int32))))                        CL.mkDecl(worldTy, wrld,
303                            SOME(CL.I_Exp(CL.E_Apply(RN.allocInitially, [
304                                CL.mkVar "ProgramName",
305                                CL.mkUnOp(CL.%&, CL.E_Var(N.strandDesc name)),
306                                CL.E_Bool isArray,
307                                CL.E_Int(IntInf.fromInt nDims, CL.int32),
308                                CL.E_Var "base",
309                                CL.E_Var "size"
310                              ]))))
311                            ]                            ]
312                (* create the loop nest for the initially iterations
313              fun mkLoopNest ([],_,_,_,_) = ()                val indexVar = "ix"
314            | mkLoopNest ((ToC.V(ty, param), lo, hi)::iters, oneDim,twoDim,thirdDim, 3) =                val strandTy = CL.T_Ptr(CL.T_Named(N.strandTy name))
315                                  (oneDim := hi; mkLoopNest (iters,oneDim,twoDim,thirdDim, 2))                fun mkLoopNest [] = CL.mkBlock(createPrefix @ [
316            | mkLoopNest ((ToC.V(ty, param), lo, hi)::iters, oneDim,twoDim,thirdDim, 2) =                        CL.mkDecl(strandTy, "sp",
317                                  (twoDim := hi; mkLoopNest (iters,oneDim,twoDim,thirdDim, 1))                          SOME(CL.I_Exp(
318            | mkLoopNest ((ToC.V(ty, param), lo, hi)::iters, oneDim,twoDim,thirdDim, 1) =                            CL.E_Cast(strandTy,
319                                   (thirdDim := hi; mkLoopNest (iters,oneDim,twoDim,thirdDim, 0))                            CL.E_Apply(N.inState, [CL.E_Var "wrld", CL.E_Var indexVar]))))),
320            | mkLoopNest ((ToC.V(ty, param), lo, hi)::iters,_,_,_,_) = ()                        CL.mkCall(N.strandInit name,
321                            CL.E_Var RN.globalsVarName :: CL.E_Var "sp" :: args),
322                          CL.mkAssign(CL.E_Var indexVar, CL.mkBinOp(CL.E_Var indexVar, CL.#+, CL.E_Int(1, CL.uint32)))
323                        ])
324                    val numStrandsLoopBody = CL.mkExpStm(CL.mkAssignOp(CL.E_Var numStrandsVar, CL.*=,CL.mkSubscript(CL.E_Var "size",CL.E_Var "i")))                  | mkLoopNest ((CL.V(ty, param), lo, hi)::iters) = let
325                        val body = mkLoopNest iters
326                        in
327                    val numStrandsLoop =  CL.mkFor([(CL.intTy, "i", CL.E_Int(0,CL.intTy))],                        CL.mkFor(
328                                                                                     CL.mkBinOp(CL.E_Var "i", CL.#<, CL.E_Var "numDims"),                          [(ty, param, lo)],
329                                                                                     [CL.mkPostOp(CL.E_Var "i", CL.^++)], numStrandsLoopBody)                          CL.mkBinOp(CL.E_Var param, CL.#<=, hi),
330                            [CL.mkPostOp(CL.E_Var param, CL.^++)],
331                            body)
332                        end
333                  val iterCode = [
334                          CL.mkComment["initially"],
335                          CL.mkDecl(CL.uint32, indexVar, SOME(CL.I_Exp(CL.E_Int(0, CL.uint32)))),
336                          mkLoopNest iters
337                        ] *)
338                  val body = CL.mkBlock(
339                        iterPrefix @
340                        allocCode @
341                        [CL.mkReturn(SOME(CL.E_Var "wrld"))])
342                  val initFn = CL.D_Func([], worldTy, N.initially, [], body)
343                in                in
344                    numDims := nDims;                    numDims := nDims;
345                    initially := allocCode @ [numStrandsLoop];                  initially := initFn
                   mkLoopNest (iters,oneDim, twoDim, thirdDim, nDims)  
   
346                end                end
347    
348        (***** OUTPUT *****)        (***** OUTPUT *****)
349      fun genStrand (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(!RN.gIntFormat ^ "\n"), outState]                             of Ty.IVecTy 1 => [CL.E_Str(!N.gIntFormat ^ "\n"), outState]
363                              | Ty.IVecTy d => let                              | Ty.IVecTy d => let
364                                  val fmt = CL.E_Str(                                  val fmt = CL.mkStr(
365                                        String.concatWith " " (List.tabulate(d, fn _ => !RN.gIntFormat))                                        String.concatWith " " (List.tabulate(d, fn _ => !N.gIntFormat))
366                                        ^ "\n")                                        ^ "\n")
367                                  val args = List.tabulate (d, fn i => ToC.ivecIndex(outState, d, i))                                  val args = List.tabulate (d, fn i => ToC.ivecIndex(outState, d, i))
368                                  in                                  in
369                                    fmt :: args                                    fmt :: args
370                                  end                                  end
371                              | Ty.TensorTy[] => [CL.E_Str "%f\n", outState]                              | Ty.TensorTy[] => [CL.mkStr "%f\n", outState]
372                              | Ty.TensorTy[d] => let                              | Ty.TensorTy[d] => let
373                                  val fmt = CL.E_Str(                                  val fmt = CL.mkStr(
374                                        String.concatWith " " (List.tabulate(d, fn _ => "%f"))                                        String.concatWith " " (List.tabulate(d, fn _ => "%f"))
375                                        ^ "\n")                                        ^ "\n")
376                                  val args = List.tabulate (d, fn i => ToC.vecIndex(outState, d, i))                                  val args = List.tabulate (d, fn i => ToC.vecIndex(outState, d, i))
# Line 287  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                                   List.rev (prFn :: !code)                  prFn
395                end                end
396          fun genStrandTyDef (Strand{tyName, state,...}) =  
397            fun genStrandTyDef (targetTy, Strand{tyName, state,...}) =
398              (* the type declaration for the strand's state struct *)              (* the type declaration for the strand's state struct *)
399                CL.D_StructDef(                CL.D_StructDef(
400                        List.rev (List.map (fn ToC.V(ty, x) => (ty, x)) (!state)),                  List.rev (List.map (fn x => (targetTy x, #var x)) (!state)),
401                        tyName)                        tyName)
402    
403            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    
         (* generates the load kernel function *)  
 (* FIXME: this code might be part of the runtime system *)  
         fun genKernelLoader() =  
                 CL.D_Verbatim ( ["/* Loads the Kernel from a file */",  
                                                 "char * loadKernel (const char * filename) {",  
                                                 "struct stat statbuf;",  
                                                 "FILE *fh;",  
                                                 "char *source;",  
                                                 "fh = fopen(filename, \"r\");",  
                                                 "if (fh == 0)",  
                                                 "   return 0;",  
                                                 "stat(filename, &statbuf);",  
                                                 "source = (char *) malloc(statbuf.st_size + 1);",  
                                                 "fread(source, statbuf.st_size, 1, fh);",  
                                                 "fread(source, statbuf.st_size, 1, fh);",  
                                                 "return source;",  
                                                 "}"])  
413          (* generates the opencl buffers for the image data *)          (* generates the opencl buffers for the image data *)
414          fun getGlobalDataBuffers(globals,count,contextVar,errVar) = let          fun getGlobalDataBuffers (globals, contextVar, errVar) = let
415          val globalBufferDecl =  CL.mkDecl(CL.clMemoryTy,concat[RN.globalsVarName,"_cl"],NONE)                val globalBuffErr = "error creating OpenCL global buffer"
416          val globalBuffer = CL.mkAssign(CL.E_Var(concat[RN.globalsVarName,"_cl"]), CL.mkApply("clCreateBuffer",                fun errorFn msg = CL.mkIfThen(CL.mkBinOp(CL.E_Var errVar, CL.#!=, CL.E_Var "CL_SUCCESS"),
417                                                                  [CL.E_Var contextVar,                      CL.mkBlock([CL.mkCall("fprintf",[CL.E_Var "stderr", CL.E_Str msg]),
418                                                                  CL.E_Var "CL_MEM_READ_WRITE | CL_MEM_ALLOC_HOST_PTR | CL_MEM_COPY_HOST_PTR",                      CL.mkCall("exit",[CL.mkInt 1])]))
419                                                                  CL.mkApply("sizeof",[CL.E_Var RN.globalsTy]),                val globalBufferDecl = CL.mkDecl(clMemoryTy,concat[RN.globalsVarName,"_cl"],NONE)
420                                                                  CL.E_Var RN.globalsVarName,                val globalBuffer = CL.mkAssign(CL.mkVar(concat[RN.globalsVarName,"_cl"]),
421                                                                  CL.E_UnOp(CL.%&,CL.E_Var errVar)]))                      CL.mkApply("clCreateBuffer", [
422                            CL.mkVar contextVar,
423                            CL.mkVar "CL_MEM_READ_WRITE | CL_MEM_COPY_HOST_PTR",
424                            CL.mkSizeof(CL.T_Named RN.globalsTy),
425                            CL.mkVar RN.globalsVarName,
426                            CL.mkUnOp(CL.%&,CL.mkVar errVar)
427                          ]))
428          fun genDataBuffers([],_,_,_) = []          fun genDataBuffers([],_,_,_) = []
429            | genDataBuffers((var,nDims)::globals,count,contextVar,errVar) = let                  | genDataBuffers ((var,nDims)::globals, contextVar, errVar,errFn) = let
430                        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                     val size = if nDims = 1 then                      fun sizeExp i = CL.mkSubscript(CL.mkIndirect(hostVar, "size"), CL.mkInt i)
433                                          CL.mkBinOp(CL.mkApply("sizeof",[CL.E_Var "float"]), CL.#*,  (* FIXME: there is no reason that images have to be restricted to float elements! *)
434                                           CL.mkIndirect(CL.E_Var var, "size[0]"))                      val size = CL.mkBinOp(CL.mkSizeof(CL.float), CL.#*, sizeExp 0)
435                                          else if nDims = 2 then                      val size = if (nDims > 1)
436                                          CL.mkBinOp(CL.mkApply("sizeof",[CL.E_Var "float"]), CL.#*,                            then CL.mkBinOp(size, CL.#*, sizeExp 1)
437                                            CL.mkIndirect(CL.E_Var var, concat["size[0]", " * ", var, "->size[1]"]))                            else size
438                                          else                      val size = if (nDims > 2)
439                                           CL.mkBinOp(CL.mkApply("sizeof",[CL.E_Var "float"]), CL.#*,                            then CL.mkBinOp(size, CL.#*, sizeExp 2)
440                                            CL.mkIndirect(CL.E_Var var,concat["size[0]", " * ", var, "->size[1] * ", var, "->size[2]"]))                            else size
441                        in
442                   in                        CL.mkDecl(clMemoryTy, RN.addBufferSuffix var ,NONE)::
443                     CL.mkDecl(CL.clMemoryTy,RN.addBufferSuffix var ,NONE)::                        CL.mkDecl(clMemoryTy, RN.addBufferSuffixData var ,NONE)::
444                     CL.mkDecl(CL.clMemoryTy,RN.addBufferSuffixData var ,NONE)::                        CL.mkAssign(CL.mkVar(RN.addBufferSuffix var),
445                     CL.mkAssign(CL.E_Var(RN.addBufferSuffix var), CL.mkApply("clCreateBuffer",                          CL.mkApply("clCreateBuffer", [
446                                                                  [CL.E_Var contextVar,                              CL.mkVar contextVar,
447                                                                  CL.E_Var "CL_MEM_READ_WRITE | CL_MEM_ALLOC_HOST_PTR | CL_MEM_COPY_HOST_PTR",                              CL.mkVar "CL_MEM_COPY_HOST_PTR",
448                                                                  CL.mkApply("sizeof",[CL.E_Var (RN.imageTy nDims)]),                              CL.mkSizeof(CL.T_Named(RN.imageTy nDims)),
449                                                                  CL.E_Var var,                              hostVar,
450                                                                  CL.E_UnOp(CL.%&,CL.E_Var errVar)])) ::                              CL.mkUnOp(CL.%&,CL.mkVar errVar)
451                          CL.mkAssign(CL.E_Var(RN.addBufferSuffixData var), CL.mkApply("clCreateBuffer",                            ])) ::
452                                                                  [CL.E_Var contextVar,                        errFn(concat["error in creating ",RN.addBufferSuffix var, " global buffer"]) ::
453                                                                  CL.E_Var "CL_MEM_READ_WRITE | CL_MEM_ALLOC_HOST_PTR | CL_MEM_COPY_HOST_PTR",                        CL.mkAssign(CL.mkVar(RN.addBufferSuffixData var),
454                            CL.mkApply("clCreateBuffer", [
455                                CL.mkVar contextVar,
456                                CL.mkVar "CL_MEM_COPY_HOST_PTR",
457                                                                  size,                                                                  size,
458                                                                  CL.mkIndirect(CL.E_Var var,"data"),                              CL.mkIndirect(hostVar, "data"),
459                                                                  CL.E_UnOp(CL.%&,CL.E_Var errVar)])):: genDataBuffers(globals,count + 2,contextVar,errVar)                              CL.mkUnOp(CL.%&,CL.mkVar errVar)
460                              ])) ::
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,count + 2,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 globalArgument = CL.mkAssign(CL.E_Var errVar,CL.mkApply("clSetKernelArg",                val globalArgErr = "error creating OpenCL global argument"
474                                                                  [CL.E_Var kernelVar,                fun errorFn msg = CL.mkIfThen(CL.mkBinOp(CL.E_Var errVar, CL.#!=, CL.E_Var "CL_SUCCESS"),
475                                                                   CL.E_Int(count,CL.intTy),                      CL.mkBlock([CL.mkCall("fprintf",[CL.E_Var "stderr", CL.E_Str msg]),
476                                                                   CL.mkApply("sizeof",[CL.E_Var "cl_mem"]),                      CL.mkCall("exit",[CL.mkInt 1])]))
477                                                                   CL.E_UnOp(CL.%&,CL.E_Var(concat[RN.globalsVarName,"_cl"]))]))                val globalArgument = CL.mkExpStm(CL.mkAssignOp(CL.mkVar errVar,CL.|=,
478                        CL.mkApply("clSetKernelArg",
479          fun genDataArguments([],_,_,_) = []                        [CL.mkVar kernelVar,
480            | genDataArguments((var,nDims)::globals,count,kernelVar,errVar) =                         CL.mkPostOp(CL.E_Var count, CL.^++),
481                           CL.mkApply("sizeof",[CL.mkVar "cl_mem"]),
482                  CL.mkAssign(CL.E_Var errVar,CL.mkApply("clSetKernelArg",                         CL.mkUnOp(CL.%&,CL.mkVar(concat[RN.globalsVarName,"_cl"]))])))
483                                                                  [CL.E_Var kernelVar,                fun genDataArguments ([],_,_,_,_) = []
484                                                                   CL.E_Int(count,CL.intTy),                  | genDataArguments ((var,nDims)::globals,count,kernelVar,errVar,errFn) =
485                                                                   CL.mkApply("sizeof",[CL.E_Var "cl_mem"]),                      CL.mkExpStm(CL.mkAssignOp(CL.mkVar errVar,CL.$=,
486                                                                   CL.E_UnOp(CL.%&,CL.E_Var(concat[var,"_cl"]))]))::                        CL.mkApply("clSetKernelArg",
487                            [CL.mkVar kernelVar,
488                          CL.mkAssign(CL.E_Var errVar,CL.mkApply("clSetKernelArg",                           CL.mkPostOp(CL.E_Var count, CL.^++),
489                                                                  [CL.E_Var kernelVar,                           CL.mkApply("sizeof",[CL.mkVar "cl_mem"]),
490                                                                   CL.E_Int((count + 1),CL.intTy),                           CL.mkUnOp(CL.%&,CL.mkVar(RN.addBufferSuffix var))]))) ::
491                                                                   CL.mkApply("sizeof",[CL.E_Var "cl_mem"]),                           errFn(concat["error in creating ",RN.addBufferSuffix var, " argument"]) ::
492                                                                   CL.E_UnOp(CL.%&,CL.E_Var(concat[var,"_cl", IntegerLit.toString (count + 1)]))])):: genDataArguments (globals, count + 2,kernelVar,errVar)                      CL.mkExpStm(CL.mkAssignOp(CL.mkVar errVar,CL.$=,
493                          CL.mkApply("clSetKernelArg",
494          in                          [CL.mkVar kernelVar,
495                             CL.mkPostOp(CL.E_Var count, CL.^++),
496                  [globalArgument] @ genDataArguments(globals,count + 1,kernelVar,errVar)                           CL.mkApply("sizeof",[CL.mkVar "cl_mem"]),
497                             CL.mkUnOp(CL.%&,CL.mkVar(RN.addBufferSuffixData var))]))) ::
498          end                           errFn(concat["error in creating ",RN.addBufferSuffixData var, " argument"]) ::
499          (* generates the main function of host code *)                      genDataArguments (globals,count,kernelVar,errVar,errFn)
500          fun genHostMain() = let                in
501                  val setupCall = [CL.mkCall(RN.setupFName,[CL.E_Var RN.globalsVarName])]                 [globalArgument,errorFn(globalArgErr)] @ genDataArguments(globals, count, kernelVar, errVar,errorFn)
502                  val globalsDecl = CL.mkDecl(CL.T_Ptr(CL.T_Named RN.globalsTy), RN.globalsVarName,SOME(CL.I_Exp(CL.mkApply("malloc",                end
503                                                                          [CL.mkApply("sizeof",[CL.E_Var RN.globalsTy])]))))  
504                  val initGlobalsCall = CL.mkCall(RN.initGlobals,[CL.E_Var RN.globalsVarName])        (* generates the globals buffers and arguments function *)
505                  val returnStm = [CL.mkReturn(SOME(CL.E_Int(0,CL.intTy)))]          fun genGlobalBuffersArgs imgGlobals = let
506                  val params = [              (* Delcare opencl setup objects *)
                          CL.PARAM([],CL.intTy, "argc"),  
                          CL.PARAM([],CL.charArrayPtr,"argv")  
                          ]  
                 val body = CL.mkBlock([globalsDecl] @ [initGlobalsCall]  @ setupCall @ returnStm)  
                 in  
                   CL.D_Func([],CL.intTy,"main",params,body)  
                 end  
         (* generates the host-side setup function *)  
         fun genHostSetupFunc(strand as Strand{name,tyName,...}, filename, nDims, initially, imgGlobals, oneDim, twoDim, thirdDim) = let  
               (* Declare opencl setup objects *)  
                 val programVar= "program"  
                 val kernelVar = "kernel"  
                 val cmdVar = "queue"  
                 val inStateVar = "selfin"  
                 val outStateVar = "selfout"  
                 val stateSizeVar= "state_mem_size"  
                 val clInstateVar = "clSelfIn"  
                 val clOutStateVar = "clSelfOut"  
                 val clGlobals = "clGlobals"  
                 val sourcesVar = "sources"  
                 val contextVar = "context"  
507                  val errVar = "err"                  val errVar = "err"
508                  val imgDataSizeVar = "image_dataSize"                  val imgDataSizeVar = "image_dataSize"
                 val globalVar = "global_work_size"  
                 val localVar = "local_work_size"  
                 val clFNVar = "filename"  
                 val numStrandsVar = "numStrandsVar"  
                 val headerFNVar = "header"  
                 val deviceVar = "device"  
                 val platformsVar = "platforms"  
                 val numPlatformsVar = "num_platforms"  
                 val numDevicesVar = "num_devices"  
                 val assertStm = CL.mkCall("assert",[CL.mkBinOp(CL.E_Var errVar, CL.#==, CL.E_Var "CL_SUCCESS")])  
509                  val params = [                  val params = [
510                           CL.PARAM([],CL.T_Ptr(CL.T_Named RN.globalsTy), RN.globalsVarName)                        CL.PARAM([],CL.T_Named("cl_context"), "context"),
511                          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")
514                           ]                           ]
515                  val declarations = [CL.mkDecl(CL.clProgramTy, programVar, NONE),                val clGlobalBuffers = getGlobalDataBuffers(!imgGlobals, "context", errVar)
516                            CL.mkDecl(CL.clKernelTy, kernelVar, NONE),                val clGlobalArguments = genGlobalArguments(!imgGlobals, "argStart", "kernel", errVar)
                           CL.mkDecl(CL.clCmdQueueTy, cmdVar, NONE),  
                           CL.mkDecl(CL.clContextTy, contextVar, NONE),  
                           CL.mkDecl(CL.intTy, errVar, NONE),  
                           CL.mkDecl(CL.intTy, numStrandsVar, NONE),  
                           CL.mkDecl(CL.intTy, numPlatformsVar, NONE),  
                           CL.mkDecl(CL.intTy, stateSizeVar, NONE),  
                           CL.mkDecl(CL.intTy, imgDataSizeVar, NONE),  
                           CL.mkDecl(CL.clDeviceIdTy, deviceVar, NONE),  
                           CL.mkDecl(CL.T_Ptr(CL.T_Named tyName), inStateVar,NONE),  
                           CL.mkDecl(CL.clMemoryTy,clInstateVar,NONE),  
                           CL.mkDecl(CL.clMemoryTy,clOutStateVar,NONE),  
                           CL.mkDecl(CL.T_Ptr(CL.T_Named tyName), outStateVar,NONE),  
                           CL.mkDecl(CL.charPtr, clFNVar,SOME(CL.I_Exp(CL.E_Str filename))),  
                           CL.mkDecl(CL.charPtr, headerFNVar,SOME(CL.I_Exp(CL.E_Str "Diderot/opencl_types.h"))),  
                           CL.mkDecl(CL.T_Array(CL.charPtr,SOME(2)),sourcesVar,NONE),  
                           CL.mkDecl(CL.T_Array(CL.T_Named "size_t",SOME(nDims)),globalVar,NONE),  
                           CL.mkDecl(CL.T_Array(CL.T_Named "size_t",SOME(nDims)),localVar,NONE),  
                           CL.mkDecl(CL.intTy,numDevicesVar,SOME(CL.I_Exp(CL.E_Int(~1,CL.intTy)))),  
                           CL.mkDecl(CL.T_Array(CL.clDeviceIdTy, SOME(1)), platformsVar, NONE),  
                           CL.mkDecl(CL.intTy,"num_platforms",SOME(CL.I_Exp(CL.E_Int(~1,CL.intTy))))]  
   
                 (* Retrieve the platforms *)  
                 val platformStm = [CL.mkAssign(CL.E_Var errVar, CL.mkApply("clGetPlatformIDs",  
                                                   [CL.E_Int(10,CL.intTy),  
                                                    CL.E_UnOp(CL.%&,CL.E_Var platformsVar),  
                                                    CL.E_UnOp(CL.%&,CL.E_Var numDevicesVar)])),  
                                                    assertStm]  
   
                 val devicesStm = [CL.mkAssign(CL.E_Var errVar, CL.mkApply("clGetDeviceIDs",  
                                                   [CL.mkSubscript(CL.E_Var platformsVar,CL.E_Int(0,CL.intTy)),  
                                                    CL.E_Var "CL_DEVICE_TYPE_GPU",  
                                                    CL.E_Int(1,CL.intTy),  
                                                    CL.E_UnOp(CL.%&,CL.E_Var deviceVar),  
                                                    CL.E_UnOp(CL.%&,CL.E_Var numDevicesVar)])),  
                                                    assertStm]  
   
                 (* Create Context *)  
                 val contextStm = [CL.mkAssign(CL.E_Var contextVar, CL.mkApply("clCreateContext",  
                                                   [CL.E_Int(0,CL.intTy),  
                                                   CL.E_Int(1,CL.intTy),  
                                                   CL.E_UnOp(CL.%&,CL.E_Var deviceVar),  
                                                   CL.E_Var "NULL",  
                                                   CL.E_Var "NULL",  
                                                   CL.E_UnOp(CL.%&,CL.E_Var errVar)])),  
                                                   assertStm]  
   
                 (* Create Command Queue *)  
                 val commandStm = [CL.mkAssign(CL.E_Var cmdVar, CL.mkApply("clCreateCommandQueue",  
                                                   [CL.E_Var contextVar,  
                                                   CL.E_Var deviceVar,  
                                                   CL.E_Int(0,CL.intTy),  
                                                   CL.E_UnOp(CL.%&,CL.E_Var errVar)])),  
                                                   assertStm]  
   
                 (* Create Memory Buffers for Strand States and Globals *)  
                 val strandSize = CL.mkAssign(CL.E_Var stateSizeVar,CL.mkBinOp(CL.mkApply("sizeof",  
                                                                         [CL.E_Var tyName]), CL.#*,CL.E_Var numStrandsVar))  
                 val strandObjects = [CL.mkAssign(CL.E_Var inStateVar, CL.mkApply("malloc",  
                                                                                 [CL.E_Var stateSizeVar])),  
                                                         CL.mkAssign(CL.E_Var outStateVar, CL.mkApply("malloc",  
                                                                                 [CL.E_Var stateSizeVar]))]  
   
                 val clStrandObjects = [CL.mkAssign(CL.E_Var clInstateVar, CL.mkApply("clCreateBuffer",  
                                                                 [CL.E_Var contextVar,  
                                                                 CL.E_Var "CL_MEM_READ_WRITE",  
                                                                 CL.E_Var stateSizeVar,  
                                                                 CL.E_Var "NULL",  
                                                                 CL.E_UnOp(CL.%&,CL.E_Var errVar)])),  
                                                          CL.mkAssign(CL.E_Var clOutStateVar, CL.mkApply("clCreateBuffer",  
                                                                 [CL.E_Var contextVar,  
                                                                 CL.E_Var "CL_MEM_READ_WRITE",  
                                                                 CL.E_Var stateSizeVar,  
                                                                 CL.E_Var "NULL",  
                                                                 CL.E_UnOp(CL.%&,CL.E_Var errVar)]))]  
   
             val clGlobalBuffers = getGlobalDataBuffers(!imgGlobals,3,contextVar,errVar)  
   
   
                 (* Load the Kernel and Header Files *)  
                 val sourceStms = [CL.mkAssign(CL.mkSubscript(CL.E_Var sourcesVar,CL.E_Int(0,CL.intTy)),  
                                                                           CL.mkApply(RN.clLoaderFN, [CL.E_Var clFNVar])),  
                                                   CL.mkAssign(CL.mkSubscript(CL.E_Var sourcesVar,CL.E_Int(1,CL.intTy)),  
                                                                           CL.mkApply(RN.clLoaderFN, [CL.E_Var headerFNVar]))]  
   
                 (* Created Enqueue Statements *)  
 (* FIXME: simplify this code by function abstraction *)  
                 val enqueueStm = if nDims = 1  
                         then [CL.mkAssign(CL.E_Var errVar,  
                                                           CL.mkApply("clEnqueueNDRangeKernel",  
                                                                                                 [CL.E_Var cmdVar,  
                                                                                                  CL.E_Var kernelVar,  
                                                                                                  CL.E_Int(1,CL.intTy),  
                                                                                                  CL.E_Var "NULL",  
                                                                                                  CL.E_Var globalVar,  
                                                                                                  CL.E_Var localVar,  
                                                                                                  CL.E_Int(0,CL.intTy),  
                                                                                                  CL.E_Var "NULL",  
                                                                                                  CL.E_Var "NULL"])),CL.mkCall("clFinish",[CL.E_Var cmdVar])]  
                         else if nDims = 2  then  
                          [CL.mkAssign(CL.E_Var errVar,  
                                                         CL.mkApply("clEnqueueNDRangeKernel",  
                                                                                                 [CL.E_Var cmdVar,  
                                                                                                  CL.E_Var kernelVar,  
                                                                                                  CL.E_Int(2,CL.intTy),  
                                                                                                  CL.E_Var "NULL",  
                                                                                                  CL.E_Var globalVar,  
                                                                                                  CL.E_Var localVar,  
                                                                                                  CL.E_Int(0,CL.intTy),  
                                                                                                  CL.E_Var "NULL",  
                                                                                                  CL.E_Var "NULL"])),CL.mkCall("clFinish",[CL.E_Var cmdVar])]  
                         else  
                           [CL.mkAssign(CL.E_Var errVar,  
                                                         CL.mkApply("clEnqueueNDRangeKernel",  
                                                                                                 [CL.E_Var cmdVar,  
                                                                                                  CL.E_Var kernelVar,  
                                                                                                  CL.E_Int(3,CL.intTy),  
                                                                                                  CL.E_Var "NULL",  
                                                                                                  CL.E_Var globalVar,  
                                                                                                  CL.E_Var localVar,  
                                                                                                  CL.E_Int(0,CL.intTy),  
                                                                                                  CL.E_Var "NULL",  
                                                                                                  CL.E_Var "NULL"])),CL.mkCall("clFinish",[CL.E_Var cmdVar])]  
   
             (* Setup up selfOut variable *)  
               val selfOutStm = CL.mkAssign(CL.E_Var outStateVar, CL.mkApply("malloc", [CL.mkBinOp(CL.E_Var numStrandsVar,  
                                                                         CL.#*, CL.mkApply("sizeof",[CL.E_Var tyName]))]))  
             (* Setup Global and Local variables *)  
               val globalAndlocalStms = if nDims = 1  
                     then [CL.mkAssign(CL.mkSubscript(CL.E_Var globalVar, CL.E_Int(0,CL.intTy)),  
                                                                    CL.mkSubscript(CL.E_Var "size", CL.E_Int(0,CL.intTy))),  
                          CL.mkAssign(CL.mkSubscript(CL.E_Var localVar, CL.E_Int(0,CL.intTy)),  
                                                                   CL.E_Var "16")]  
   
   
                    else if nDims = 2 then  
                         [CL.mkAssign(CL.mkSubscript(CL.E_Var globalVar, CL.E_Int(0,CL.intTy)),  
                                                                    CL.mkSubscript(CL.E_Var "size", CL.E_Int(0,CL.intTy))),  
                         CL.mkAssign(CL.mkSubscript(CL.E_Var globalVar, CL.E_Int(1,CL.intTy)),  
                                                                    CL.mkSubscript(CL.E_Var "sizes", CL.E_Int(1,CL.intTy))),  
                         CL.mkAssign(CL.mkSubscript(CL.E_Var localVar, CL.E_Int(0,CL.intTy)),  
                                                                   CL.E_Var "16"),  
                         CL.mkAssign(CL.mkSubscript(CL.E_Var localVar, CL.E_Int(1,CL.intTy)),  
                                                                   CL.E_Var "16")]  
   
                    else  
                         [CL.mkAssign(CL.mkSubscript(CL.E_Var globalVar, CL.E_Int(0,CL.intTy)),  
                                                                    CL.mkSubscript(CL.E_Var "size", CL.E_Int(0,CL.intTy))),  
                         CL.mkAssign(CL.mkSubscript(CL.E_Var globalVar, CL.E_Int(1,CL.intTy)),  
                                                                    CL.mkSubscript(CL.E_Var "size", CL.E_Int(1,CL.intTy))),  
                         CL.mkAssign(CL.mkSubscript(CL.E_Var globalVar, CL.E_Int(2,CL.intTy)),  
                                                                    CL.mkSubscript(CL.E_Var "size", CL.E_Int(2,CL.intTy))),  
                         CL.mkAssign(CL.mkSubscript(CL.E_Var localVar, CL.E_Int(0,CL.intTy)),  
                                                                   CL.E_Var "16"),  
                         CL.mkAssign(CL.mkSubscript(CL.E_Var localVar, CL.E_Int(1,CL.intTy)),  
                                                                   CL.E_Var "16"),  
                         CL.mkAssign(CL.mkSubscript(CL.E_Var localVar, CL.E_Int(2,CL.intTy)),  
                                                                   CL.E_Var "16")]  
   
   
   
                 (* Setup Kernel arguments *)  
               val kernelArguments = [CL.mkAssign(CL.E_Var errVar,CL.mkApply("clSetKernelArg",  
                                                                 [CL.E_Var kernelVar,  
                                                                  CL.E_Int(0,CL.intTy),  
                                                                  CL.mkApply("sizeof",[CL.E_Var "cl_mem"]),  
                                                                  CL.E_UnOp(CL.%&,CL.E_Var clInstateVar)])),  
                                                             CL.mkExpStm(CL.mkAssignOp(CL.E_Var errVar, CL.|=,CL.mkApply("clSetKernelArg",  
                                                                 [CL.E_Var kernelVar,  
                                                                  CL.E_Int(1,CL.intTy),  
                                                                  CL.mkApply("sizeof",[CL.E_Var "cl_mem"]),  
                                                                  CL.E_UnOp(CL.%&,CL.E_Var clOutStateVar)]))),  
                                                                   CL.mkExpStm(CL.mkAssignOp(CL.E_Var errVar, CL.|=,CL.mkApply("clSetKernelArg",  
                                                                 [CL.E_Var kernelVar,  
                                                                  CL.E_Int(2,CL.intTy),  
                                                                  CL.mkApply("sizeof",[CL.E_Var "int"]),  
                                                                  CL.E_UnOp(CL.%&,CL.E_Var "width")])))]  
   
               val clGlobalArguments = genGlobalArguments(!imgGlobals,3,kernelVar,errVar)  
   
             (* Retrieve output *)  
               val outputStm = CL.mkAssign(CL.E_Var errVar, CL.mkApply("clEnqueueReadBuffer",  
                                         [CL.E_Var cmdVar,  
                                          CL.E_Var clOutStateVar,  
                                          CL.E_Var "CL_TRUE",  
                                          CL.E_Int(0,CL.intTy),  
                                          CL.E_Var stateSizeVar,  
                                          CL.E_Var outStateVar,  
                                          CL.E_Int(0,CL.intTy),  
                                          CL.E_Var "NULL",  
                                          CL.E_Var "NULL"]))  
             (* Free all the objects *)  
               val freeStms = [CL.mkCall("clReleaseKernel",[CL.E_Var kernelVar]),  
                                                 CL.mkCall("clReleaseProgram",[CL.E_Var programVar ]),  
                                                 CL.mkCall("clReleaseCommandQueue",[CL.E_Var cmdVar]),  
                                                 CL.mkCall("clReleaseContext",[CL.E_Var contextVar]),  
                                                 CL.mkCall("clReleaseMemObject",[CL.E_Var clInstateVar]),  
                                                 CL.mkCall("clReleaseMemObject",[CL.E_Var clOutStateVar])]  
517              (* Body put all the statments together *)              (* Body put all the statments together *)
518                val body =  declarations @ platformStm @ devicesStm @ contextStm @ commandStm @ !initially @ [strandSize] @                val body = CL.mkDecl(clIntTy, errVar, SOME(CL.I_Exp(CL.mkInt 0)))
519                                     clStrandObjects @ clGlobalBuffers @ sourceStms  @ [selfOutStm] @ globalAndlocalStms @                      :: clGlobalBuffers @ clGlobalArguments
                                    kernelArguments @ clGlobalArguments @ enqueueStm @  [outputStm] @ freeStms  
   
520                in                in
521                  CL.D_Func([],CL.voidTy,RN.setupFName,params,CL.mkBlock(body))                  CL.D_Func([],CL.voidTy,RN.globalsSetupName,params,CL.mkBlock(body))
522                end                end
523    
524          (* generate the data and global parameters *)
525            fun genKeneralGlobalParams ((name,tyname)::rest) =
526                  globalParam (CL.T_Ptr(CL.T_Named (RN.imageTy tyname)), RN.addBufferSuffix name) ::
527                  globalParam (CL.T_Ptr(CL.voidTy), RN.addBufferSuffixData name) ::
528                  genKeneralGlobalParams rest
529              | genKeneralGlobalParams [] = []
530    
531          (*generate code for intilizing kernel global data *)
532    (* FIXME: should use List.map here *)
533            fun initGlobalImages ((name, tyname)::rest) =
534                  CL.mkAssign(
535                    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
541              | initGlobalImages [] = []
542    
543          (* generate the main kernel function for the .cl file *)          (* generate the main kernel function for the .cl file *)
544          fun genKernelFun (Strand{name, tyName, state, output, code},nDims) = let          fun genKernelFun (strand, nDims, globals, imgGlobals) = let
545                  val Strand{name, tyName, state, output, code,...} = strand
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)
557                 val thread_ids = if nDims = 1                 val thread_ids = if nDims = 1
558                       then [CL.mkDecl(CL.intTy, "x", SOME(CL.I_Exp(CL.E_Int(0, CL.intTy)))),                        then [
559                             CL.mkAssign(CL.E_Var "x",CL.mkApply(RN.getGlobalThreadId,[CL.E_Int(0,CL.intTy)]))]                            CL.mkDecl(CL.intTy, "x",
560                       else [CL.mkDecl(CL.intTy, "x", SOME(CL.I_Exp(CL.E_Int(0, CL.intTy)))),                              SOME(CL.I_Exp(CL.mkApply(RN.getGlobalThreadId,[CL.mkInt 0]))))
561                             CL.mkDecl(CL.intTy, "y", SOME(CL.I_Exp(CL.E_Int(0, CL.intTy)))),                          ]
562                             CL.mkAssign(CL.E_Var "x",  CL.mkApply(RN.getGlobalThreadId,[CL.E_Int(0,CL.intTy)])),                      else if nDims = 2
563                             CL.mkAssign(CL.E_Var "y",CL.mkApply(RN.getGlobalThreadId,[CL.E_Int(1,CL.intTy)]))]                        then [
564                 val strandDecl = [CL.mkDecl(CL.T_Named tyName, inState, NONE),                            CL.mkDecl(CL.intTy, "x",
565                                   CL.mkDecl(CL.T_Named tyName, outState,NONE)]                              SOME(CL.I_Exp(CL.mkApply(RN.getGlobalThreadId,[CL.mkInt 0])))),
566                 val strandObjects  = if nDims = 1                            CL.mkDecl(CL.intTy, "y",
567                       then [CL.mkAssign(CL.mkSubscript(CL.E_Var "selfIn",CL.E_Str "x"), CL.E_Var inState),                              SOME(CL.I_Exp(CL.mkApply(RN.getGlobalThreadId,[CL.mkInt 1]))))
568                             CL.mkAssign(CL.mkSubscript(CL.E_Var "selfOut",CL.E_Str "x"), CL.E_Var outState)]                          ]
569                       else let                      else raise Fail "nDims > 2"
570                         val index = CL.mkBinOp(CL.mkBinOp(CL.E_Var "y",CL.#*,CL.E_Var "width"),CL.#+,CL.E_Var "x")                val strandDecl = [
571                         in                        CL.mkDecl(CL.T_Ptr(CL.T_Named (concat["__global ",tyName])), inState, NONE),
572                           [CL.mkAssign(CL.mkSubscript(CL.E_Var "selfIn",index), CL.E_Var inState),                        CL.mkDecl(CL.T_Ptr(CL.T_Named (concat["__global ",tyName])), outState, NONE),
573                            CL.mkAssign(CL.mkSubscript(CL.E_Var "selfOut",index), CL.E_Var outState)]                        CL.mkDecl(CL.T_Ptr(CL.T_Named (concat["__global ",tyName])), tempVar, NONE)
574                         end                      ]
575                 val status = CL.mkDecl(CL.intTy, "status", SOME(CL.I_Exp(CL.E_Int(0, CL.intTy))))                val barrierCode = CL.mkCall(RN.strandCopy name, [CL.E_Var outState, CL.E_Var inState])
576                 val strand_init_function = CL.mkCall(RN.strandInit name, [CL.E_Var inState])                val barrierStm = CL.mkCall("barrier",[CL.E_Var "CLK_LOCAL_MEM_FENCE"])
577                 val local_vars =  thread_ids @ strandDecl @ strandObjects @ [status,strand_init_function]                val index = if nDims = 1 then
578                 val while_exp = CL.mkBinOp(CL.E_Var "status",CL.#!=, CL.E_Var RN.kStabilize)                          CL.mkStr "x"
579                 val while_body = [CL.mkAssign(CL.E_Var "status", CL.mkApply(RN.strandUpdate name,[CL.E_Var inState,CL.E_Var outState])),                      else
580                                                       CL.mkCall(RN.strandStabilize name,[CL.E_Var inState,CL.E_Var outState]),                          CL.mkBinOp(
581                                                       CL.mkIfThen(CL.mkBinOp(CL.E_Var "status",CL.#==, CL.E_Var RN.kStabilize),CL.mkBreak)]                              CL.mkBinOp(CL.mkVar "x", CL.#*, CL.mkVar "width"), CL.#+, CL.mkVar "y")
582    
583                 val whileBlock = [CL.mkWhile(while_exp,CL.mkBlock while_body)]                val strandObjects =
584                 val body = CL.mkBlock(local_vars  @ whileBlock)                       [ CL.mkAssign(CL.mkVar inState,  CL.mkBinOp(CL.mkVar "selfIn",CL.#+,index)),
585                           CL.mkAssign(CL.mkVar outState, CL.mkBinOp(CL.mkVar "selfOut",CL.#+,index))
586                         ]
587    
588                    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",
607                            CL.mkApply(RN.strandUpdate name,
608                              [CL.mkVar inState, CL.mkVar outState,CL.E_Var RN.globalsVarName]))] )
609                  val whileBlock = [CL.mkWhile(while_exp, whileBody)]
610                  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 (globals) = let        (* generate a global structure type definition from the list of globals *)
616                fun getGlobals(CL.D_Var(_,ty,globalVar,_)::rest) = (ty,globalVar)::getGlobals(rest)          fun genGlobalStruct (targetTy, globals, tyName) = let
617                  | getGlobals([]) = []                val globs = List.map (fn (x : mirror_var) => (targetTy x, #var x)) globals
                 | getGlobals(_::rest) = getGlobals(rest)  
618                in                in
619                  CL.D_StructDef(getGlobals(globals),RN.globalsTy)                  CL.D_StructDef(globs, tyName)
620                end                end
621    
622            fun genGlobals (declFn, targetTy, globals) = let
623                  fun doVar (x : mirror_var) = declFn (CL.D_Var([], targetTy x, #var x, NONE))
624                  in
625                    List.app doVar globals
626                  end
627    
628            fun genStrandDesc (Strand{name, output, ...}) = let
629                (* the strand's descriptor object *)
630                  val descI = let
631                        fun fnPtr (ty, f) = CL.I_Exp(CL.mkCast(CL.T_Named ty, CL.mkVar f))
632                        val SOME(outTy, _) = !output
633                        in
634                          CL.I_Struct[
635                              ("name", CL.I_Exp(CL.mkStr name)),
636                              ("stateSzb", CL.I_Exp(CL.mkSizeof(CL.T_Named(N.strandTy name)))),
637    (*
638                              ("outputSzb", CL.I_Exp(CL.mkSizeof(ToC.trTy outTy))),
639    *)
640                              ("update", fnPtr("update_method_t", "0")),
641                              ("print", fnPtr("print_method_t", name ^ "Print"))
642                            ]
643                        end
644                  val desc = CL.D_Var([], CL.T_Named N.strandDescTy, N.strandDesc name, SOME descI)
645                  in
646                    desc
647                  end
648    
649        (* generate the table of strand descriptors *)        (* generate the table of strand descriptors *)
650          fun genStrandTable (ppStrm, strands) = let          fun genStrandTable (declFn, strands) = let
651                val nStrands = length strands                val nStrands = length strands
652                fun genInit (Strand{name, ...}) = CL.I_Exp(CL.mkUnOp(CL.%&, CL.E_Var(RN.strandDesc name)))                fun genInit (Strand{name, ...}) = CL.I_Exp(CL.mkUnOp(CL.%&, CL.E_Var(N.strandDesc name)))
653                fun genInits (_, []) = []                fun genInits (_, []) = []
654                  | genInits (i, s::ss) = (i, genInit s) :: genInits(i+1, ss)                  | genInits (i, s::ss) = (i, genInit s) :: genInits(i+1, ss)
               fun ppDecl dcl = PrintAsC.output(ppStrm, dcl)  
655                in                in
656                  ppDecl (CL.D_Var([], CL.int32, RN.numStrands,                  declFn (CL.D_Var([], CL.int32, N.numStrands,
657                    SOME(CL.I_Exp(CL.E_Int(IntInf.fromInt nStrands, CL.int32)))));                    SOME(CL.I_Exp(CL.E_Int(IntInf.fromInt nStrands, CL.int32)))));
658                  ppDecl (CL.D_Var([],                  declFn (CL.D_Var([],
659                    CL.T_Array(CL.T_Ptr(CL.T_Named RN.strandDescTy), SOME nStrands),                    CL.T_Array(CL.T_Ptr(CL.T_Named N.strandDescTy), SOME nStrands),
660                    RN.strands,                    N.strands,
661                    SOME(CL.I_Array(genInits (0, strands)))))                    SOME(CL.I_Array(genInits (0, strands)))))
662                end                end
663    
664          fun genSrc (baseName, Prog{globals, topDecls, strands, initially,imgGlobals,numDims,oneDim,twoDim,thirdDim,...}) = let          fun genSrc (baseName, prog) = let
665                  val Prog{name,double, globals, topDecls, strands, initially, imgGlobals, numDims, ...} = prog
666                val clFileName = OS.Path.joinBaseExt{base=baseName, ext=SOME "cl"}                val clFileName = OS.Path.joinBaseExt{base=baseName, ext=SOME "cl"}
667                val cFileName = OS.Path.joinBaseExt{base=baseName, ext=SOME "c"}                val cFileName = OS.Path.joinBaseExt{base=baseName, ext=SOME "c"}
668                val clOutS = TextIO.openOut clFileName                val clOutS = TextIO.openOut clFileName
669                val cOutS = TextIO.openOut cFileName                val cOutS = TextIO.openOut cFileName
670                val clppStrm = PrintAsC.new clOutS                val clppStrm = PrintAsCL.new clOutS
671                val cppStrm = PrintAsC.new cOutS                val cppStrm = PrintAsC.new cOutS
672                  val progName = name
673                fun cppDecl dcl = PrintAsC.output(cppStrm, dcl)                fun cppDecl dcl = PrintAsC.output(cppStrm, dcl)
674                fun clppDecl dcl = PrintAsC.output(clppStrm, dcl)                fun clppDecl dcl = PrintAsCL.output(clppStrm, dcl)
675                val strands = AtomTable.listItems strands                val strands = AtomTable.listItems strands
676                val singleStrand as Strand{name, tyName, code, ...} = hd(strands)                val [strand as Strand{name, tyName, code, init_code, ...}] = strands
677                in                in
678                (* Generate the Host file .c *)                (* Generate the OpenCl file *)
679                    clppDecl (CL.D_Verbatim([
680                        if double
681                          then "#define DIDEROT_DOUBLE_PRECISION"
682                          else "#define DIDEROT_SINGLE_PRECISION",
683                        "#define DIDEROT_TARGET_CL",
684                        "#include \"Diderot/cl-diderot.h\""
685                      ]));
686                    clppDecl (genGlobalStruct (#gpuTy, !globals, RN.globalsTy));
687                    clppDecl (genStrandTyDef(#gpuTy, strand));
688                    clppDecl  (!init_code);
689                    clppDecl  (genStrandCopy(strand));
690                    List.app clppDecl (!code);
691                    clppDecl (genKernelFun (strand, !numDims, globals, imgGlobals));
692                  (* Generate the Host C file *)
693                  cppDecl (CL.D_Verbatim([                  cppDecl (CL.D_Verbatim([
694                      "#include <OpenCL/OpenCL.h>",                      if double
695                      "#include Diderot/diderot.h"                        then "#define DIDEROT_DOUBLE_PRECISION"
696                          else "#define DIDEROT_SINGLE_PRECISION",
697                        "#define DIDEROT_TARGET_CL",
698                        "#include \"Diderot/diderot.h\""
699                    ]));                    ]));
700                  List.app cppDecl (List.rev (!globals));                  cppDecl (CL.D_Var(["static"], CL.charPtr, "ProgramName",
701                  cppDecl (genGlobalStruct (!globals));                    SOME(CL.I_Exp(CL.mkStr progName))));
702                  cppDecl (genStrandTyDef singleStrand);                  cppDecl (genGlobalStruct (#hostTy, !globals, RN.globalsTy));
703                  cppDecl (genKernelLoader());                  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));
707                    cppDecl (genStrandPrint strand);
708                  List.app cppDecl (List.rev (!topDecls));                  List.app cppDecl (List.rev (!topDecls));
709                  cppDecl (genHostSetupFunc (                  cppDecl (genGlobalBuffersArgs imgGlobals);
710                      singleStrand, clFileName, !numDims, initially,                  List.app (fn strand => cppDecl (genStrandDesc strand)) strands;
711                      imgGlobals, oneDim, twoDim, thirdDim));                  genStrandTable (cppDecl, strands);
712                  cppDecl (genHostMain());                  cppDecl (!initially);
   
               (* Generate the OpenCl file *)  
                 clppDecl (genGlobalStruct (!globals));  
                 clppDecl (genStrandTyDef singleStrand);  
                 List.app clppDecl (!code);  
                 clppDecl (genKernelFun (singleStrand,!numDims));  
   
                 (*List.app (fn strand => List.app ppDecl (genStrand strand)) strands;  
                  genStrandTable (ppStrm, strands);  
                 ppDecl (!initially);*)  
   
713                  PrintAsC.close cppStrm;                  PrintAsC.close cppStrm;
714                  PrintAsC.close clppStrm;                  PrintAsCL.close clppStrm;
715                  TextIO.closeOut cOutS;                  TextIO.closeOut cOutS;
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 767  Line 730 
730              (* generate the loader flags *)              (* generate the loader flags *)
731                val extraLibs = condCons (parallel, #pthread Paths.extraLibs, [])                val extraLibs = condCons (parallel, #pthread Paths.extraLibs, [])
732                val extraLibs = Paths.teemLinkFlags @  #base Paths.extraLibs :: extraLibs                val extraLibs = Paths.teemLinkFlags @  #base Paths.extraLibs :: extraLibs
733                       val extraLibs =  #cl Paths.extraLibs :: extraLibs
734                val rtLib = TargetUtil.runtimeName {                val rtLib = TargetUtil.runtimeName {
735                        target = TargetUtil.TARGET_CL,                        target = TargetUtil.TARGET_CL,
736                        parallel = parallel, double = double, debug = debug                        parallel = parallel, double = double, debug = debug
737                      }                      }
738                val ldOpts = rtLib :: extraLibs                val ldOpts = rtLib :: extraLibs
739                in                in
740                  genSrc (basename, prog)                  genSrc (basename, prog);
741                    RunCC.compile (basename, cflags);
742                    RunCC.link (basename, ldOpts)
743                end                end
744    
                 (*RunCC.compile (basename, cflags);  
                 RunCC.link (basename, ldOpts)*)  
   
745        end        end
746    
747    (* strands *)    (* strands *)
# Line 791  Line 754 
754                        tyName = RN.strandTy name,                        tyName = RN.strandTy name,
755                        state = ref [],                        state = ref [],
756                        output = ref NONE,                        output = ref NONE,
757                        code = ref []                        code = ref [],
758                          init_code = ref (CL.D_Comment(["no init code"]))
759                      }                      }
760                in                in
761                  AtomTable.insert strands (strandId, strand);                  AtomTable.insert strands (strandId, strand);
# Line 804  Line 768 
768        (* register the strand-state initialization code.  The variables are the strand        (* register the strand-state initialization code.  The variables are the strand
769         * parameters.         * parameters.
770         *)         *)
771          fun init (Strand{name, tyName, 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([], CL.T_Ptr(CL.T_Named tyName), "selfOut") ::                      globalParam (globPtrTy, RN.globalsVarName) ::
775                        List.map (fn (ToC.V(ty, x)) => CL.PARAM([], ty, x)) params                      globalParam (CL.T_Ptr(CL.T_Named tyName), "selfOut") ::
776                          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
779                  code := initFn :: !code                  init_code := initFn
780                end                end
781    
782        (* register a strand method *)        (* register a strand method *)
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                          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
792                  code := methFn :: !code                  code := methFn :: !code
793                end                end
794    
795          fun output (Strand{output, ...}, ty, ToC.V(_, x)) = output := SOME(ty, x)          fun output (Strand{output, ...}, ty, ToCL.V(_, x)) = output := SOME(ty, x)
796    
797        end        end
798    

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