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[diderot] Annotation of /branches/pure-cfg/src/compiler/codegen/codegen-fn.sml
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Annotation of /branches/pure-cfg/src/compiler/codegen/codegen-fn.sml

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Revision 525 - (view) (download)

1 : jhr 454 (* codegen-fn.sml
2 :     *
3 :     * COPYRIGHT (c) 2010 The Diderot Project (http://diderot-language.cs.uchicago.edu)
4 :     * All rights reserved.
5 : jhr 455 *
6 :     * Generic support for translating LowIL code to the target representation. We
7 :     * assume that the LowIL has first been run through the splitting pass to match
8 :     * the target's vector widths.
9 : jhr 454 *)
10 :    
11 :     functor CodeGenFn (T : TARGET) : sig
12 :    
13 : jhr 518 val generate : string * LowIL.program -> unit
14 : jhr 454
15 :     end = struct
16 :    
17 : jhr 512 structure IL = LowIL
18 : jhr 525 structure Ty = LowILTypes
19 : jhr 512 structure V = LowIL.Var
20 :     structure Op = LowOps
21 :     structure Nd = LowIL.Node
22 : jhr 514 structure CFG = LowIL.CFG
23 : jhr 454
24 : jhr 525 (* convert LowIL types to T types *)
25 :     fun cvtTy ty = (case ty
26 :     of Ty.BoolTy => T.boolTy
27 :     | Ty.StringTy => raise Fail "FIXME: StringTy"
28 :     | Ty.IVecTy 1 => T.intTy
29 :     | Ty.IVecTy n => T.ivecTy n (* FIXME: what about vector splits? *)
30 :     | Ty.VecTy 1 => T.realTy
31 :     | Ty.VecTy n => T.vecTy n (* FIXME: what about vector splits? *)
32 :     | Ty.AddrTy => raise Fail "FIXME: AddrTy"
33 :     | Ty.ImageTy => raise Fail "FIXME: ImageTy"
34 :     (* end case *))
35 :    
36 : jhr 454 (* a mapping from LowIL variables to target expressions. Variables get
37 :     * removed when the expressions are used as arguments.
38 :     *)
39 :     structure VDefTbl : sig
40 :     type tbl
41 :    
42 :     val newTbl : unit -> tbl
43 : jhr 518 val getDefOf : tbl -> IL.var -> T.exp
44 :     val useDefOf : tbl -> IL.var -> T.exp
45 : jhr 514 val setDefOf : tbl -> (IL.var * T.exp) -> unit
46 : jhr 454
47 :     val clear : tbl -> unit
48 :    
49 : jhr 514 val assign : tbl -> (IL.var * T.exp) -> T.stm list
50 :     val bind : tbl -> (IL.var * T.exp) -> T.stm list
51 : jhr 454
52 : jhr 455 (* force all pending expressions into variables *)
53 :     val flush : tbl -> T.stm list
54 :    
55 : jhr 454 end = struct
56 :    
57 : jhr 455 type info = {
58 :     cnt : int ref, (* count of oustanding uses (usually 1) *)
59 : jhr 518 bind : T.exp
60 : jhr 455 }
61 :    
62 : jhr 512 type tbl = info V.Tbl.hash_table
63 : jhr 455
64 : jhr 512 fun newTbl () = V.Tbl.mkTable (512, Fail "vtbl")
65 : jhr 455
66 : jhr 512 fun getDefOf tbl x = (case V.Tbl.find tbl x
67 : jhr 514 of NONE => raise Fail(concat["getDefOf(", V.toString x, ")"])
68 : jhr 455 | SOME{bind, cnt} => bind
69 :     (* end case *))
70 :    
71 : jhr 512 fun useDefOf tbl x = (case V.Tbl.find tbl x
72 : jhr 514 of NONE => raise Fail(concat["useDefOf(", V.toString x, ")"])
73 : jhr 512 | SOME{cnt=ref 1, bind} => (
74 :     ignore (V.Tbl.remove tbl x);
75 : jhr 455 bind)
76 : jhr 514 | SOME{cnt, bind} => (
77 : jhr 455 cnt := !cnt - 1;
78 :     bind)
79 :     (* end case *))
80 :    
81 :     fun setDefOf tbl (x, exp) =
82 : jhr 518 V.Tbl.insert tbl (x, {cnt = ref(V.useCount x), bind = exp})
83 : jhr 455
84 :     fun assign tbl (x, exp) = let
85 : jhr 525 val lhs = T.Var.tmp(cvtTy(V.ty x))
86 : jhr 455 in
87 : jhr 512 V.Tbl.insert tbl
88 : jhr 518 (x, {cnt = ref(V.useCount x), bind = T.Expr.var lhs});
89 : jhr 455 [T.Stmt.assign(lhs, exp)]
90 :     end
91 :    
92 : jhr 514 fun bind tbl (x, exp) = (case V.useCount x
93 : jhr 518 of 1 => (V.Tbl.insert tbl (x, {cnt = ref 1, bind = exp}); [])
94 : jhr 455 | n => let (* bind exp to a new target variable *)
95 : jhr 525 val lhs = T.Var.tmp(cvtTy(V.ty x))
96 : jhr 455 in
97 : jhr 518 V.Tbl.insert tbl (x, {cnt = ref n, bind = T.Expr.var lhs});
98 : jhr 455 [T.Stmt.assign(lhs, exp)]
99 :     end
100 :     (* end case *))
101 :    
102 : jhr 514 val clear = V.Tbl.clear
103 :    
104 :     fun flush tbl = raise Fail "flush"
105 :    
106 : jhr 454 end (* VDefTbl *)
107 :    
108 : jhr 455 (* FIXME: what about splitting code where the target width doesn't match the
109 :     * source width?
110 :     *)
111 : jhr 514 fun doRator vtbl = let
112 : jhr 518 val exp = VDefTbl.useDefOf vtbl
113 : jhr 514 val bind = VDefTbl.bind vtbl
114 : jhr 518 fun f (lhs, rator, args) = (case (rator, args)
115 :     of (Op.Add ty, [a, b]) => bind (lhs, T.Expr.add(exp a, exp b))
116 :     | (Op.Sub ty, [a, b]) => bind (lhs, T.Expr.sub(exp a, exp b))
117 :     | (Op.Mul ty, [a, b]) => bind (lhs, T.Expr.mul(exp a, exp b))
118 :     | (Op.Div ty, [a, b]) => bind (lhs, T.Expr.divide(exp a, exp b))
119 :     | (Op.Neg ty, [a]) => bind (lhs, T.Expr.neg(exp a))
120 :     | (Op.LT ty, [a, b]) => bind (lhs, T.Expr.lt(exp a, exp b))
121 :     | (Op.LTE ty, [a, b]) => bind (lhs, T.Expr.lte(exp a, exp b))
122 :     | (Op.EQ ty, [a, b]) => bind (lhs, T.Expr.equ(exp a, exp b))
123 :     | (Op.NEQ ty, [a, b]) => bind (lhs, T.Expr.neq(exp a, exp b))
124 :     | (Op.GT ty, [a, b]) => bind (lhs, T.Expr.gt(exp a, exp b))
125 :     | (Op.GTE ty, [a, b]) => bind (lhs, T.Expr.gte(exp a, exp b))
126 :     | (Op.Not, [a]) => bind (lhs, T.Expr.not(exp a))
127 :     | (Op.Max, [a, b]) => bind (lhs, T.Expr.max(exp a, exp b))
128 :     | (Op.Min, [a, b]) => bind (lhs, T.Expr.min(exp a, exp b))
129 :     | (Op.Sin, [a]) => bind (lhs, T.Expr.sin(exp a))
130 :     | (Op.Cos, [a]) => bind (lhs, T.Expr.cos(exp a))
131 :     | (Op.Pow, [a, b]) => bind (lhs, T.Expr.pow(exp a, exp b))
132 :     | (Op.Dot d, [a, b]) => bind (lhs, T.Expr.dot(exp a, exp b))
133 :     | (Op.Cross, [a, b]) => bind (lhs, T.Expr.cross(exp a, exp b))
134 :     | (Op.Select(ty, i), [a]) => bind (lhs, T.Expr.select(i, exp a))
135 :     | (Op.Norm d, [a]) => bind (lhs, T.Expr.length(exp a))
136 :     | (Op.Scale d, [a, b]) => bind (lhs, T.Expr.mul(exp a, exp b))
137 :     | (Op.InvScale d, [a, b]) => bind (lhs, T.Expr.divide(exp a, exp b))
138 :     | (Op.CL, _) => raise Fail "CL unimplemented"
139 :     | (Op.PrincipleEvec ty, _) => raise Fail "PrincipleEvec unimplemented"
140 : jhr 514 (*
141 : jhr 518 | (Op.Subscript ty,
142 : jhr 514 *)
143 : jhr 518 | (Op.Floor d, [a]) => bind (lhs, T.Expr.floor(exp a))
144 :     | (Op.IntToReal, [a]) => bind (lhs, T.Expr.toReal(exp a))
145 :     | (Op.TruncToInt d, [a]) => bind (lhs, T.Expr.truncToInt(exp a))
146 :     | (Op.RoundToInt d, [a]) => bind (lhs, T.Expr.roundToInt(exp a))
147 :     | (Op.CeilToInt d, [a]) => bind (lhs, T.Expr.ceilToInt(exp a))
148 :     | (Op.FloorToInt d, [a]) => bind (lhs, T.Expr.floorToInt(exp a))
149 :     | (Op.ImageAddress, [a]) => bind (lhs, T.Expr.imageAddr(exp a))
150 : jhr 514 (*
151 : jhr 518 | (Op.LoadVoxels(rTy, n), [a]) =>
152 :     | (Op.PosToImgSpace d, [v, x]) =>
153 :     | (Op.GradToWorldSpace d, [v, x]) =>
154 :     | (Op.LoadImage info, [a]) =>
155 :     | (Op.Inside d, [v, x]) =>
156 :     | (Op.Input(ty, name), []) =>
157 :     | (Op.InputWithDefault(ty, name), [a]) =>
158 : jhr 514 *)
159 : jhr 525 | _ => raise Fail "incorrect number of arguments"
160 : jhr 518 (* end case *))
161 : jhr 455 in
162 : jhr 514 f
163 : jhr 455 end
164 : jhr 454
165 : jhr 455 (* translate a LowIL assignment to a list of zero or more target statements *)
166 : jhr 518 fun doAssign vtbl = let
167 : jhr 514 val setDefOf = VDefTbl.setDefOf vtbl
168 :     val doRator = doRator vtbl
169 :     fun assign (lhs, rhs) = let
170 :     fun setDef rhs = (setDefOf (lhs, rhs); [])
171 :     in
172 :     case rhs
173 : jhr 518 of IL.VAR x => setDef (VDefTbl.useDefOf vtbl x)
174 : jhr 514 | IL.LIT(Literal.Int n) => setDef (T.Expr.intLit n)
175 :     | IL.LIT(Literal.Bool b) => setDef (T.Expr.boolLit b)
176 :     | IL.LIT(Literal.Float f) => setDef (T.Expr.floatLit f)
177 :     | IL.LIT(Literal.String s) => setDef (T.Expr.stringLit s)
178 :     | IL.OP(rator, args) => doRator(lhs, rator, args)
179 :     | IL.CONS args =>
180 :     VDefTbl.assign vtbl
181 :     (lhs, T.Expr.vector (List.map (VDefTbl.useDefOf vtbl) args))
182 :     (* end case *)
183 :     end
184 : jhr 455 in
185 : jhr 514 assign
186 : jhr 455 end
187 :    
188 : jhr 512 fun gen (vtbl, cfg) = let
189 :     val doAssign = doAssign vtbl
190 : jhr 513 fun doNode (vtbl, ifCont, stms, nd) = (case Nd.kind nd
191 :     of IL.NULL => raise Fail "unexpected NULL"
192 : jhr 514 | IL.ENTRY{succ} => doNode (vtbl, ifCont, stms, !succ)
193 : jhr 518 | IL.JOIN{phis, succ, ...} => ifCont (stms, Nd.kind nd)
194 : jhr 512 | IL.COND{cond, trueBranch, falseBranch, ...} => let
195 :     fun kThen (stms', _) = let
196 :     val thenBlk = T.Stmt.block (List.rev stms')
197 : jhr 513 fun kElse (stms', IL.JOIN{phis, succ, ...}) = let
198 : jhr 512 val stm = T.Stmt.ifthenelse (
199 :     VDefTbl.useDefOf vtbl cond,
200 :     thenBlk,
201 :     T.Stmt.block (List.rev stms'))
202 :     in
203 : jhr 513 (* FIXME: what do we do about phis? *)
204 : jhr 514 doNode (vtbl, ifCont, stm::stms, !succ)
205 : jhr 512 end
206 :     in
207 : jhr 514 doNode (vtbl, kElse, [], !falseBranch)
208 : jhr 512 end
209 :     in
210 : jhr 514 doNode (vtbl, kThen, [], !trueBranch)
211 : jhr 512 end
212 :     | IL.COM {text, succ, ...} =>
213 : jhr 514 doNode (vtbl, ifCont, T.Stmt.comment text :: stms, !succ)
214 : jhr 512 | IL.ASSIGN{stm, succ, ...} =>
215 : jhr 518 doNode (vtbl, ifCont, doAssign stm @ stms, !succ)
216 : jhr 513 | IL.NEW{strand, args, succ, ...} => raise Fail "NEW unimplemented"
217 : jhr 512 | IL.DIE _ =>
218 : jhr 514 T.Stmt.block (List.rev (T.Stmt.die() :: stms))
219 : jhr 512 | IL.STABILIZE _ =>
220 : jhr 514 T.Stmt.block (List.rev stms)
221 :     | IL.EXIT _ => T.Stmt.block (List.rev (T.Stmt.stabilize() :: stms))
222 : jhr 512 (* end case *))
223 :     in
224 : jhr 513 doNode (vtbl, fn _ => raise Fail "bogus ifCont at JOIN node", [], CFG.entry cfg)
225 : jhr 512 end
226 :    
227 : jhr 518 fun generate (fileStem, IL.Program{globals, globalInit, strands}) = ()
228 :    
229 : jhr 454 end

root@smlnj-gforge.cs.uchicago.edu
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