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[diderot] Diff of /branches/pure-cfg/src/compiler/translate/translate-basis.sml
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Diff of /branches/pure-cfg/src/compiler/translate/translate-basis.sml

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trunk/src/compiler/translate/translate-basis.sml revision 406, Fri Oct 15 12:12:10 2010 UTC branches/pure-cfg/src/compiler/translate/translate-basis.sml revision 820, Wed Apr 13 22:15:08 2011 UTC
# Line 1  Line 1 
1  (* translate-basis.sml  (* translate-basis.sml
2   *   *
3   * COPYRIGHT (c) 2010 The Diderot Project (http://diderot.cs.uchicago.edu)   * COPYRIGHT (c) 2010 The Diderot Project (http://diderot-language.cs.uchicago.edu)
4   * All rights reserved.   * All rights reserved.
5   *   *
6   * Translation for basis operations in Simple AST to HighIL code   * Translation for basis operations in Simple AST to HighIL code
# Line 26  Line 26 
26      structure MV = MetaVar      structure MV = MetaVar
27      structure VTbl = Var.Tbl      structure VTbl = Var.Tbl
28    
     fun assign (y, rator, xs) = [(y, IL.OP(rator, xs))]  
   
     fun simpleOp rator (y, [], xs) = assign (y, rator, xs)  
   
29      fun pruneDim d = (case TU.pruneDim d      fun pruneDim d = (case TU.pruneDim d
30             of (Ty.DimConst n) => n             of (Ty.DimConst n) => n
31              | d => raise Fail("unresolved dimension " ^ TU.dimToString d)              | d => raise Fail("unresolved dimension " ^ TU.dimToString d)
32            (* end case *))            (* end case *))
33    
34      fun tensorOp rator (y, [sv], xs) = (case TU.pruneShape(MV.toShape sv)      fun pruneShape sv = (case TU.pruneShape(MV.toShape sv)
35             of Ty.Shape dd =>             of Ty.Shape dd => DstTy.tensorTy(List.map pruneDim dd)
                 assign (y, rator(DstTy.TensorTy(List.map pruneDim dd)), xs)  
36              | shp => raise Fail("unresolved shape " ^ TU.shapeToString shp)              | shp => raise Fail("unresolved shape " ^ TU.shapeToString shp)
37            (* end case *))            (* end case *))
38    
39      fun vectorOp rator (y, [dv], xs) =      fun dimVarToTensor dv = DstTy.tensorTy[pruneDim(MV.toDim dv)]
40            assign (y, rator(DstTy.TensorTy[pruneDim(MV.toDim dv)]), xs)      fun dimVarToMatrix dv = let
41              val d = pruneDim(MV.toDim dv)
42              in
43                DstTy.tensorTy[d, d]        (* square matrix type *)
44              end
45        fun shapeVarToTensor sv = pruneShape sv
46    
47        fun assign (y, rator, xs) = [(y, IL.OP(rator, xs))]
48    
49        fun basisFn name (y, [], xs) = [(y, IL.APPLY(name, xs))]
50    
51      fun kernel h (y, [], []) = assign(y, Op.Kernel h, [])      fun simpleOp rator (y, [], xs) = assign (y, rator, xs)
52    
53        fun tensorOp rator (y, [sv], xs) = assign (y, rator(shapeVarToTensor sv), xs)
54    
55        fun vectorOp rator (y, [dv], xs) = assign (y, rator(dimVarToTensor dv), xs)
56    
57        fun kernel h (y, [], []) = assign(y, Op.Kernel(h, 0), [])
58    
59    (* build a table that maps Basis variables to their translation functions *)    (* build a table that maps Basis variables to their translation functions *)
60      val tbl : ((IL.var * Ty.meta_var list * IL.var list) -> IL.assign list) VTbl.hash_table = let      val tbl : ((IL.var * Ty.meta_var list * IL.var list) -> IL.assign list) VTbl.hash_table = let
# Line 56  Line 66 
66                  (BV.sub_ii,             simpleOp(Op.Sub DstTy.IntTy)),                  (BV.sub_ii,             simpleOp(Op.Sub DstTy.IntTy)),
67                  (BV.sub_tt,             tensorOp Op.Sub),                  (BV.sub_tt,             tensorOp Op.Sub),
68                  (BV.mul_ii,             simpleOp(Op.Mul DstTy.IntTy)),                  (BV.mul_ii,             simpleOp(Op.Mul DstTy.IntTy)),
69                  (BV.mul_rr,             simpleOp(Op.Mul(DstTy.TensorTy[]))),                  (BV.mul_rr,             simpleOp(Op.Mul(DstTy.realTy))),
70                  (BV.mul_rt,             tensorOp Op.Scale),                  (BV.mul_rt,             tensorOp Op.Scale),
71                  (BV.mul_tr,             fn (y, sv, [t, r]) => tensorOp Op.Scale (y, sv, [r, t])),                  (BV.mul_tr,             fn (y, sv, [t, r]) => tensorOp Op.Scale (y, sv, [r, t])),
72                  (BV.div_ii,             simpleOp(Op.Div DstTy.IntTy)),                  (BV.div_ii,             simpleOp(Op.Div DstTy.IntTy)),
73                  (BV.div_rr,             simpleOp(Op.Div(DstTy.TensorTy[]))),                  (BV.div_rr,             simpleOp(Op.Div DstTy.realTy)),
74                  (BV.div_tr,             tensorOp Op.InvScale),                  (BV.div_tr,             tensorOp Op.InvScale),
75                  (BV.lt_ii,              simpleOp(Op.LT DstTy.IntTy)),                  (BV.lt_ii,              simpleOp(Op.LT DstTy.IntTy)),
76                  (BV.lt_rr,              simpleOp(Op.LT(DstTy.TensorTy[]))),                  (BV.lt_rr,              simpleOp(Op.LT(DstTy.realTy))),
77                  (BV.lte_ii,             simpleOp(Op.LTE DstTy.IntTy)),                  (BV.lte_ii,             simpleOp(Op.LTE DstTy.IntTy)),
78                  (BV.lte_rr,             simpleOp(Op.LTE(DstTy.TensorTy[]))),                  (BV.lte_rr,             simpleOp(Op.LTE(DstTy.realTy))),
79                  (BV.gte_ii,             simpleOp(Op.GTE DstTy.IntTy)),                  (BV.gte_ii,             simpleOp(Op.GTE DstTy.IntTy)),
80                  (BV.gte_rr,             simpleOp(Op.GTE(DstTy.TensorTy[]))),                  (BV.gte_rr,             simpleOp(Op.GTE(DstTy.realTy))),
81                  (BV.gt_ii,              simpleOp(Op.GT DstTy.IntTy)),                  (BV.gt_ii,              simpleOp(Op.GT DstTy.IntTy)),
82                  (BV.gt_rr,              simpleOp(Op.GT(DstTy.TensorTy[]))),                  (BV.gt_rr,              simpleOp(Op.GT(DstTy.realTy))),
83                  (BV.equ_bb,             simpleOp(Op.EQ DstTy.BoolTy)),                  (BV.equ_bb,             simpleOp(Op.EQ DstTy.BoolTy)),
84                  (BV.equ_ii,             simpleOp(Op.EQ DstTy.IntTy)),                  (BV.equ_ii,             simpleOp(Op.EQ DstTy.IntTy)),
85                  (BV.equ_ss,             simpleOp(Op.EQ DstTy.StringTy)),                  (BV.equ_ss,             simpleOp(Op.EQ DstTy.StringTy)),
86                  (BV.equ_rr,             simpleOp(Op.EQ(DstTy.TensorTy[]))),                  (BV.equ_rr,             simpleOp(Op.EQ(DstTy.realTy))),
87                  (BV.neq_bb,             simpleOp(Op.NEQ DstTy.BoolTy)),                  (BV.neq_bb,             simpleOp(Op.NEQ DstTy.BoolTy)),
88                  (BV.neq_ii,             simpleOp(Op.NEQ DstTy.IntTy)),                  (BV.neq_ii,             simpleOp(Op.NEQ DstTy.IntTy)),
89                  (BV.neq_ss,             simpleOp(Op.NEQ DstTy.StringTy)),                  (BV.neq_ss,             simpleOp(Op.NEQ DstTy.StringTy)),
90                  (BV.neq_rr,             simpleOp(Op.NEQ(DstTy.TensorTy[]))),                  (BV.neq_rr,             simpleOp(Op.NEQ(DstTy.realTy))),
91                  (BV.neg_i,              simpleOp(Op.Neg DstTy.IntTy)),                  (BV.neg_i,              simpleOp(Op.Neg DstTy.IntTy)),
92                  (BV.neg_t,              tensorOp Op.Neg),                  (BV.neg_t,              tensorOp Op.Neg),
93                  (BV.neg_f,              fn (y, _, xs) => assign(y, Op.NegField, xs)),                  (BV.neg_f,              fn (y, _, xs) => assign(y, Op.NegField, xs)),
94                  (BV.op_at,              fn (y, _, xs) => assign(y, Op.Probe, xs)),                  (BV.op_at,              fn (y, [_, dv, sv], xs) =>
95                  (BV.op_convolve,        fn (y, _, xs) => assign(y, Op.Convolve, xs)),                                            assign(y, Op.Probe(shapeVarToTensor sv, dimVarToTensor dv), xs)),
96                    (BV.op_convolve,        fn (y, [_, dv, _], xs) =>
97                                              assign(y, Op.Field(pruneDim(MV.toDim dv)), xs)),
98                  (BV.op_D,               fn (y, _, xs) => assign(y, Op.DiffField, xs)),                  (BV.op_D,               fn (y, _, xs) => assign(y, Op.DiffField, xs)),
99                  (BV.op_norm,            tensorOp Op.Norm),                  (BV.op_norm,            fn (y, [sv], xs) => (case shapeVarToTensor sv
100                                               of DstTy.TensorTy[] => assign(y, Op.Abs DstTy.realTy, xs)
101                                                | ty => assign(y, Op.Norm ty, xs)
102                                              (* end case *))),
103                  (BV.op_not,             simpleOp Op.Not),                  (BV.op_not,             simpleOp Op.Not),
104                    (BV.fn_atan2,           basisFn ILBasis.atan2),
105                  (BV.fn_CL,              fn (y, _, xs) => assign(y, Op.CL, xs)),                  (BV.fn_CL,              fn (y, _, xs) => assign(y, Op.CL, xs)),
106                  (BV.fn_convolve,        fn (y, _, [h, img]) => assign(y, Op.Convolve, [img, h])),                  (BV.fn_convolve,        fn (y, [_, dv, _], [h, img]) =>
107                  (BV.fn_cos,             simpleOp Op.Cos),                                            assign(y, Op.Field(pruneDim(MV.toDim dv)), [img, h])),
108                    (BV.fn_cos,             basisFn ILBasis.cos),
109                    (BV.op_cross,           simpleOp Op.Cross),
110                    (BV.fn_cross,           simpleOp Op.Cross),
111                    (BV.op_outer,           fn (y, [dv1, dv2], xs) => let
112                                              val d1 = pruneDim(MV.toDim dv1)
113                                              val d2 = pruneDim(MV.toDim dv2)
114                                              in
115                                                assign (y, Op.Outer(DstTy.tensorTy[d1, d2]), xs)
116                                              end),
117                    (BV.fn_outer,           fn (y, [dv1, dv2], xs) => let
118                                              val d1 = pruneDim(MV.toDim dv1)
119                                              val d2 = pruneDim(MV.toDim dv2)
120                                              in
121                                                assign (y, Op.Outer(DstTy.tensorTy[d1, d2]), xs)
122                                              end),
123                    (BV.op_inner,           fn (y, [sh1, sh2, _], xs) => let
124                                              val ty1 as DstTy.TensorTy dd1 = pruneShape sh1
125                                              val ty2 as DstTy.TensorTy dd2 = pruneShape sh2
126                                              val rator = (case (dd1, dd2)
127                                                     of ([d], [d']) => Op.Dot ty1
128                                                      | ([d1], [d1', d2]) => Op.MulVecMat ty2
129                                                      | ([d1, d2], [d2']) => Op.MulMatVec ty1
130                                                      | ([d1, d2], [d2', d3]) => Op.MulMatMat(ty1, ty2)
131                                                      | _ => raise Fail "unsupported inner-product type"
132                                                    (* end case *))
133                                              in
134                                                assign (y, rator, xs)
135                                              end),
136                  (BV.fn_dot,             vectorOp Op.Dot),                  (BV.fn_dot,             vectorOp Op.Dot),
137                  (BV.fn_inside,          fn (y, _, xs) => assign(y, Op.Inside, xs)),                  (BV.fn_evals,           fn _ => raise Fail "evals not implemented yet"), (* FIXME *)
138  (*                  (BV.fn_evecs,           fn _ => raise Fail "evecs not implemented yet"), (* FIXME *)
139                  (BV.fn_load,            fn (y, [NK, SK], xs) => ??), (*FIXME*)                  (BV.fn_inside,          fn (y, [_, dv, _], xs) =>
140  *)                                            assign(y, Op.Inside(pruneDim(MV.toDim dv)), xs)),
141                    (BV.lerp3,              tensorOp Op.Lerp),
142                    (BV.lerp5,              fn (y, [sv], [a, b, x0, x, x1]) => let
143                                              val t1 = IL.Var.new("t1", DstTy.realTy)
144                                              val t2 = IL.Var.new("t2", DstTy.realTy)
145                                              val t3 = IL.Var.new("t3", DstTy.realTy)
146                                              in [
147                                                (t1, IL.OP(Op.Sub DstTy.realTy, [x, x0])),
148                                                (t2, IL.OP(Op.Sub DstTy.realTy, [x1, x0])),
149                                                (t3, IL.OP(Op.Div DstTy.realTy, [t1, t2])),
150                                                (y,  IL.OP(Op.Lerp(shapeVarToTensor sv), [a, b, t3]))
151                                              ] end),
152                  (BV.fn_max,             simpleOp Op.Max),                  (BV.fn_max,             simpleOp Op.Max),
153                  (BV.fn_min,             simpleOp Op.Min),                  (BV.fn_min,             simpleOp Op.Min),
154                  (BV.fn_modulate,        vectorOp Op.Mul),                  (BV.fn_modulate,        vectorOp Op.Mul),
155                  (BV.fn_pow,             simpleOp Op.Pow),                  (BV.fn_normalize,       vectorOp Op.Normalize),
156                    (BV.fn_outer,           fn _ => raise Fail "outer not implemented yet"), (* FIXME *)
157                    (BV.fn_pow,             basisFn ILBasis.pow),
158                  (BV.fn_principleEvec,   vectorOp Op.PrincipleEvec),                  (BV.fn_principleEvec,   vectorOp Op.PrincipleEvec),
159                  (BV.fn_sin,             simpleOp Op.Sin),                  (BV.fn_sin,             basisFn ILBasis.sin),
160                    (BV.fn_sqrt,            basisFn ILBasis.sqrt),
161                    (BV.fn_tan,             basisFn ILBasis.tan),
162                    (BV.fn_trace,           fn (y, [dv], xs) => assign(y, Op.Trace(dimVarToMatrix dv), xs)),
163                  (BV.kn_bspln3,          kernel Kernel.bspln3),                  (BV.kn_bspln3,          kernel Kernel.bspln3),
164                  (BV.kn_bspln5,          kernel Kernel.bspln5),                  (BV.kn_bspln5,          kernel Kernel.bspln5),
165                  (BV.kn_ctmr,            kernel Kernel.ctmr),                  (BV.kn_ctmr,            kernel Kernel.ctmr),
166                  (BV.kn_tent,            kernel Kernel.tent),                  (BV.kn_tent,            kernel Kernel.tent),
167                  (BV.i2r,                simpleOp Op.IntToReal)                  (BV.kn_c1tent,          kernel Kernel.tent),
168                    (BV.i2r,                simpleOp Op.IntToReal),
169                    (BV.identity,           fn (y, [dv], []) =>
170                                              assign(y, Op.Identity(pruneDim(MV.toDim dv)), []))
171                ];                ];
172              tbl              tbl
173            end            end
174    
175      fun translate (y, f, mvs, xs) = (case VTbl.find tbl f      fun translate (y, f, mvs, xs) = (case VTbl.find tbl f
176             of SOME transFn => transFn(y, mvs, xs)             of SOME transFn => transFn(y, mvs, xs)
177              | NONE => raise Fail("TranslateBasis.translate: unknown function " ^ Var.uniqueNameOf f)              | NONE => raise Fail("TranslateBasis.translate: unknown basis function " ^ Var.uniqueNameOf f)
178            (* end case *))            (* end case *))
179    handle ex => (print(concat["translate (", IL.Var.toString y, ", ",
180    Var.uniqueNameOf f, ", ...)\n"]); raise ex)
181    
182    end    end

Legend:
Removed from v.406  
changed lines
  Added in v.820

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