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[diderot] Annotation of /branches/vis12-cl/src/compiler/c-util/tree-to-c.sml
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Annotation of /branches/vis12-cl/src/compiler/c-util/tree-to-c.sml

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Revision 2012 - (view) (download)
Original Path: branches/vis12/src/compiler/c-util/tree-to-c-fn.sml

1 : jhr 1640 (* tree-to-c.sml
2 :     *
3 :     * COPYRIGHT (c) 2011 The Diderot Project (http://diderot-language.cs.uchicago.edu)
4 :     * All rights reserved.
5 :     *
6 :     * Translate TreeIL to the C version of CLang.
7 :     *)
8 :    
9 :     signature TREE_VAR_TO_C =
10 :     sig
11 :     type env = CLang.typed_var TreeIL.Var.Map.map
12 :     (* translate a variable that occurs in an l-value context (i.e., as the target of an assignment) *)
13 :     val lvalueVar : env * TreeIL.var -> CLang.exp
14 :     (* translate a variable that occurs in a r-value context *)
15 :     val rvalueVar : env * TreeIL.var -> CLang.exp
16 :     (* translate a strand state variable that occurs in an l-value context *)
17 :     val lvalueStateVar : TreeIL.state_var -> CLang.exp
18 :     (* translate a strand state variable that occurs in a r-value context *)
19 :     val rvalueStateVar : TreeIL.state_var -> CLang.exp
20 :     end
21 :    
22 :     functor TreeToCFn (VarToC : TREE_VAR_TO_C) : sig
23 :    
24 :     type env = CLang.typed_var TreeIL.Var.Map.map
25 :    
26 :     val trType : TreeIL.Ty.ty -> CLang.ty
27 :    
28 :     val trBlock : env * TreeIL.block -> CLang.stm
29 :    
30 : nseltzer 1870 val trFree : env * TreeIL.block -> CLang.stm
31 :    
32 : jhr 1640 val trFragment : env * TreeIL.block -> env * CLang.stm list
33 :    
34 :     val trExp : env * TreeIL.exp -> CLang.exp
35 :    
36 :     (* vector indexing support. Arguments are: vector, arity, index *)
37 :     val ivecIndex : CLang.exp * int * int -> CLang.exp
38 :     val vecIndex : CLang.exp * int * int -> CLang.exp
39 :    
40 :     end = struct
41 :    
42 :     structure CL = CLang
43 :     structure N = CNames
44 :     structure IL = TreeIL
45 :     structure Op = IL.Op
46 :     structure Ty = IL.Ty
47 :     structure V = IL.Var
48 :    
49 :     datatype var = datatype CLang.typed_var
50 :     type env = CLang.typed_var TreeIL.Var.Map.map
51 :    
52 :     fun lookup (env, x) = (case V.Map.find (env, x)
53 :     of SOME(V(_, x')) => x'
54 :     | NONE => raise Fail(concat["lookup(_, ", V.name x, ")"])
55 :     (* end case *))
56 :    
57 :     (* integer literal expression *)
58 :     fun intExp (i : int) = CL.mkInt(IntInf.fromInt i)
59 :    
60 : jhr 1691 fun addrOf e = CL.mkUnOp(CL.%&, e)
61 :    
62 : jhr 1640 (* translate TreeIL types to CLang types *)
63 : jhr 1820 val trType = CTyTranslate.toType
64 : jhr 1640
65 :     (* generate new variables *)
66 :     local
67 :     val count = ref 0
68 :     fun freshName prefix = let
69 :     val n = !count
70 :     in
71 :     count := n+1;
72 :     concat[prefix, "_", Int.toString n]
73 :     end
74 :     in
75 :     fun tmpVar ty = freshName "tmp"
76 :     fun freshVar prefix = freshName prefix
77 :     end (* local *)
78 :    
79 :     (* translate IL basis functions *)
80 :     local
81 :     fun mkLookup suffix = let
82 : jhr 1922 val tbl = MathFuns.Tbl.mkTable (16, Fail "basis table")
83 :     fun ins f = MathFuns.Tbl.insert tbl (f, MathFuns.toString f ^ suffix)
84 : jhr 1640 in
85 : jhr 1922 List.app ins MathFuns.allFuns;
86 :     MathFuns.Tbl.lookup tbl
87 : jhr 1640 end
88 :     val fLookup = mkLookup "f"
89 :     val dLookup = mkLookup ""
90 :     in
91 :     fun trApply (f, args) = let
92 :     val f' = if !N.doublePrecision then dLookup f else fLookup f
93 :     in
94 :     CL.mkApply(f', args)
95 :     end
96 :     end (* local *)
97 :    
98 :     (* vector indexing support. Arguments are: vector, arity, index *)
99 :     fun ivecIndex (v, n, ix) = let
100 : jhr 1858 val e1 = CL.mkCast(CL.T_Named(N.iunionTy n), v)
101 : jhr 1640 val e2 = CL.mkSelect(e1, "i")
102 :     in
103 :     CL.mkSubscript(e2, intExp ix)
104 :     end
105 :    
106 :     fun vecIndex (v, n, ix) = let
107 : jhr 1858 val e1 = CL.mkCast(CL.T_Named(N.unionTy n), v)
108 : jhr 1640 val e2 = CL.mkSelect(e1, "r")
109 :     in
110 :     CL.mkSubscript(e2, intExp ix)
111 :     end
112 :    
113 :     (* matrix indexing *)
114 :     fun matIndex (m, ix, jx) =
115 :     CL.mkSubscript(CL.mkSelect(CL.mkSubscript(m, ix), "r"), jx)
116 :    
117 :     (* Translate a TreeIL operator application to a CLang expression *)
118 :     fun trOp (rator, args) = (case (rator, args)
119 :     of (Op.Add ty, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#+, b)
120 :     | (Op.Sub ty, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#-, b)
121 :     | (Op.Mul ty, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#*, b)
122 :     | (Op.Div ty, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#/, b)
123 :     | (Op.Neg ty, [a]) => CL.mkUnOp(CL.%-, a)
124 :     | (Op.Abs(Ty.IntTy), args) => CL.mkApply("abs", args)
125 :     | (Op.Abs(Ty.TensorTy[]), args) => CL.mkApply(N.fabs(), args)
126 :     | (Op.Abs ty, [a]) => raise Fail(concat["Abs<", Ty.toString ty, ">"])
127 :     | (Op.LT ty, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#<, b)
128 :     | (Op.LTE ty, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#<=, b)
129 :     | (Op.EQ ty, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#==, b)
130 :     | (Op.NEQ ty, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#!=, b)
131 :     | (Op.GTE ty, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#>=, b)
132 :     | (Op.GT ty, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#>, b)
133 :     | (Op.Not, [a]) => CL.mkUnOp(CL.%!, a)
134 :     | (Op.Max, args) => CL.mkApply(N.max(), args)
135 :     | (Op.Min, args) => CL.mkApply(N.min(), args)
136 :     | (Op.Clamp(Ty.TensorTy[]), args) => CL.mkApply(N.clamp 1, args)
137 :     | (Op.Clamp(Ty.TensorTy[n]), args) => CL.mkApply(N.clamp n, args)
138 :     | (Op.Lerp ty, args) => (case ty
139 :     of Ty.TensorTy[] => CL.mkApply(N.lerp 1, args)
140 :     | Ty.TensorTy[n] => CL.mkApply(N.lerp n, args)
141 :     | _ => raise Fail(concat[
142 :     "lerp<", Ty.toString ty, "> not supported"
143 :     ])
144 :     (* end case *))
145 :     | (Op.Dot d, args) => CL.E_Apply(N.dot d, args)
146 :     | (Op.MulVecMat(m, n), args) =>
147 : jhr 1939 if (1 < m) andalso (m <= 4) andalso (m = n)
148 : jhr 1640 then CL.E_Apply(N.mulVecMat(m,n), args)
149 :     else raise Fail "unsupported vector-matrix multiply"
150 :     | (Op.MulMatVec(m, n), args) =>
151 : jhr 1939 if (1 < m) andalso (m <= 4) andalso (m = n)
152 : jhr 1640 then CL.E_Apply(N.mulMatVec(m,n), args)
153 :     else raise Fail "unsupported matrix-vector multiply"
154 :     | (Op.MulMatMat(m, n, p), args) =>
155 : jhr 1939 if (1 < m) andalso (m <= 4) andalso (m = n) andalso (n = p)
156 : jhr 1640 then CL.E_Apply(N.mulMatMat(m,n,p), args)
157 :     else raise Fail "unsupported matrix-matrix multiply"
158 : jhr 1945 | (Op.ColonMul(Ty.TensorTy dd1, Ty.TensorTy dd2), args) =>
159 :     CL.E_Apply(N.colonMul(dd1, dd2), args)
160 : jhr 1640 | (Op.Cross, args) => CL.E_Apply(N.cross(), args)
161 :     | (Op.Norm(Ty.TensorTy[n]), args) => CL.E_Apply(N.length n, args)
162 : jhr 1939 | (Op.Norm(Ty.TensorTy[m,n]), args) => CL.E_Apply(N.normMat(m,n), args)
163 :     | (Op.Norm(Ty.TensorTy[m,n,p]), args) => CL.E_Apply(N.normTen3(m,n,p), args)
164 : jhr 1640 | (Op.Normalize d, args) => CL.E_Apply(N.normalize d, args)
165 :     | (Op.Scale(Ty.TensorTy[n]), args) => CL.E_Apply(N.scale n, args)
166 :     | (Op.PrincipleEvec ty, _) => raise Fail "PrincipleEvec unimplemented"
167 :     | (Op.Select(Ty.TupleTy tys, i), [a]) => raise Fail "Select unimplemented"
168 :     | (Op.Index(Ty.SeqTy(Ty.IntTy, n), i), [a]) => ivecIndex (a, n, i)
169 :     | (Op.Index(Ty.TensorTy[n], i), [a]) => vecIndex (a, n, i)
170 :     | (Op.Subscript(Ty.SeqTy(Ty.IntTy, n)), [v, ix]) => let
171 : jhr 1858 val unionTy = CL.T_Named(N.iunionTy n)
172 : jhr 1640 val vecExp = CL.mkSelect(CL.mkCast(unionTy, v), "i")
173 :     in
174 :     CL.mkSubscript(vecExp, ix)
175 :     end
176 :     | (Op.Subscript(Ty.SeqTy(ty, n)), [v, ix]) => CL.mkSubscript(v, ix)
177 :     | (Op.Subscript(Ty.TensorTy[n]), [v, ix]) => let
178 : jhr 1858 val unionTy = CL.T_Named(N.unionTy n)
179 : jhr 1640 val vecExp = CL.mkSelect(CL.mkCast(unionTy, v), "r")
180 :     in
181 :     CL.mkSubscript(vecExp, ix)
182 :     end
183 :     | (Op.Subscript(Ty.TensorTy[_,_]), [m, ix, jx]) => matIndex (m, ix, jx)
184 :     | (Op.Subscript ty, t::(ixs as _::_)) =>
185 :     raise Fail(concat["Subscript<", Ty.toString ty, "> unsupported"])
186 : jhr 1691 | (Op.MkDynamic(ty, n), [seq]) => CL.mkApply("Diderot_DynSeqMk", [
187 :     CL.mkSizeof(trType ty), CL.mkInt(IntInf.fromInt n),
188 :     addrOf (CL.mkSubscript(seq, intExp 0))
189 : jhr 1690 ])
190 : jhr 1691 | (Op.Append ty, [seq, x]) => CL.mkApply("Diderot_DynSeqAppend", [
191 :     CL.mkSizeof(trType ty), seq, addrOf x
192 : jhr 1690 ])
193 : jhr 1691 | (Op.Prepend ty, [x, seq]) => CL.mkApply("Diderot_DynSeqPrepend", [
194 :     CL.mkSizeof(trType ty), addrOf x, seq
195 : jhr 1690 ])
196 : jhr 1691 | (Op.Concat ty, [seq1, seq2]) => CL.mkApply("Diderot_DynSeqConcat", [
197 : jhr 1690 CL.mkSizeof(trType ty), seq1, seq2
198 :     ])
199 : jhr 1925 | (Op.Length _, [seq]) => CL.mkApply("Diderot_DynSeqLength", [seq])
200 : jhr 1640 | (Op.Ceiling d, args) => CL.mkApply(N.addTySuffix("ceil", d), args)
201 :     | (Op.Floor d, args) => CL.mkApply(N.addTySuffix("floor", d), args)
202 :     | (Op.Round d, args) => CL.mkApply(N.addTySuffix("round", d), args)
203 :     | (Op.Trunc d, args) => CL.mkApply(N.addTySuffix("trunc", d), args)
204 :     | (Op.IntToReal, [a]) => CL.mkCast(!N.gRealTy, a)
205 :     | (Op.RealToInt 1, [a]) => CL.mkCast(!N.gIntTy, a)
206 :     | (Op.RealToInt d, args) => CL.mkApply(N.vecftoi d, args)
207 : jhr 1793 | (Op.ImageAddress info, [a]) => let
208 :     val cTy = CL.T_Ptr(CL.T_Num(ImageInfo.sampleTy info))
209 : jhr 1640 in
210 :     CL.mkCast(cTy, CL.mkIndirect(a, "data"))
211 :     end
212 :     | (Op.LoadVoxels(info, 1), [a]) => let
213 :     val realTy as CL.T_Num rTy = !N.gRealTy
214 :     val a = CL.E_UnOp(CL.%*, a)
215 :     in
216 :     if (rTy = ImageInfo.sampleTy info)
217 :     then a
218 :     else CL.E_Cast(realTy, a)
219 :     end
220 :     | (Op.LoadVoxels _, [a]) =>
221 :     raise Fail("impossible " ^ Op.toString rator)
222 : jhr 1793 | (Op.PosToImgSpace info, [img, pos]) =>
223 :     CL.mkApply(N.toImageSpace(ImageInfo.dim info), [img, pos])
224 : jhr 1640 | (Op.TensorToWorldSpace(info, ty), [v, x]) =>
225 :     CL.mkApply(N.toWorldSpace ty, [v, x])
226 : jhr 2009 (* DEPRECATED
227 : jhr 1640 | (Op.LoadImage info, [a]) =>
228 :     raise Fail("impossible " ^ Op.toString rator)
229 : jhr 2009 *)
230 : jhr 1793 | (Op.Inside(info, s), [pos, img]) =>
231 :     CL.mkApply(N.inside(ImageInfo.dim info), [pos, img, intExp s])
232 : jhr 2012 | (Op.Input _, []) => raise Fail("impossible " ^ Op.toString rator)
233 : jhr 1640 | _ => raise Fail(concat[
234 :     "unknown or incorrect operator ", Op.toString rator
235 :     ])
236 :     (* end case *))
237 :    
238 :     fun trExp (env, e) = (case e
239 :     of IL.E_State x => VarToC.rvalueStateVar x
240 :     | IL.E_Var x => VarToC.rvalueVar (env, x)
241 :     | IL.E_Lit(Literal.Int n) => CL.mkIntTy(n, !N.gIntTy)
242 :     | IL.E_Lit(Literal.Bool b) => CL.mkBool b
243 :     | IL.E_Lit(Literal.Float f) => CL.mkFlt(f, !N.gRealTy)
244 :     | IL.E_Lit(Literal.String s) => CL.mkStr s
245 :     | IL.E_Op(rator, args) => trOp (rator, trExps(env, args))
246 :     | IL.E_Apply(f, args) => trApply(f, trExps(env, args))
247 :     | IL.E_Cons(Ty.TensorTy[n], args) => CL.mkApply(N.mkVec n, trExps(env, args))
248 :     | IL.E_Cons(ty, _) => raise Fail(concat["E_Cons(", Ty.toString ty, ", _) in expression"])
249 :     (* end case *))
250 :    
251 :     and trExps (env, exps) = List.map (fn exp => trExp(env, exp)) exps
252 :    
253 :     (* translate an expression to a variable form; return the variable and the
254 :     * (optional) declaration.
255 :     *)
256 :     fun expToVar (env, ty, name, exp) = (case trExp(env, exp)
257 :     of x as CL.E_Var _ => (x, [])
258 :     | exp => let
259 :     val x = freshVar name
260 :     in
261 :     (CL.mkVar x, [CL.mkDecl(ty, x, SOME(CL.I_Exp exp))])
262 :     end
263 :     (* end case *))
264 :    
265 :     (* translate a print statement *)
266 :     fun trPrint (env, tys, args) = let
267 :     (* assemble the format string by analysing the types and argument expressions *)
268 :     fun mkFmt (Ty.StringTy, IL.E_Lit(Literal.String s), (stms, fmt, args)) =
269 :     (stms, s::fmt, args)
270 :     | mkFmt (ty, exp, (stms, fmt, args)) = let
271 :     fun mk (f, e) = (stms, f::fmt, e::args)
272 :     in
273 :     case ty
274 :     of Ty.BoolTy => mk(
275 :     "%s",
276 :     CL.mkCond(trExp(env, exp), CL.mkStr "true", CL.mkStr "false"))
277 :     | Ty.StringTy => mk("%s", trExp(env, exp))
278 :     | Ty.IntTy => mk(!N.gIntFormat, trExp(env, exp))
279 :     | Ty.TensorTy[] => mk("%f", trExp(env, exp))
280 :     | Ty.TensorTy[n] => let
281 :     val (x, stm) = expToVar (env, trType ty, "vec", exp)
282 :     val elems = List.tabulate (n, fn i => vecIndex (x, n, i))
283 :     val (fmt, args) = mkSeqFmt (Ty.TensorTy[], elems, fmt, args)
284 :     in
285 :     (stm@stms, fmt, args)
286 :     end
287 :     (*
288 :     | Ty.TensorTy[n, m] =>
289 :     *)
290 :     | Ty.SeqTy(elemTy, n) => let
291 :     val (x, stm) = expToVar (env, trType ty, "vec", exp)
292 :     val elems = List.tabulate (n, fn i => ivecIndex (x, n, i))
293 :     val (fmt, args) = mkSeqFmt (elemTy, elems, fmt, args)
294 :     in
295 :     (stm@stms, fmt, args)
296 :     end
297 :     | _ => raise Fail(concat["TreeToC.trPrint(", Ty.toString ty, ")"])
298 :     (* end case *)
299 :     end
300 :     and mkElemFmt (elemTy, elem, (fmt, args)) = (case elemTy
301 :     of Ty.BoolTy =>
302 :     ("%s"::fmt, CL.mkCond(elem, CL.mkStr "true", CL.mkStr "false")::args)
303 :     | Ty.StringTy => ("%s"::fmt, elem::args)
304 :     | Ty.IntTy => (!N.gIntFormat::fmt, elem::args)
305 :     | Ty.TensorTy[] => ("%f"::fmt, elem::args)
306 :     | Ty.TensorTy[n] => let
307 :     val elems = List.tabulate (n, fn i => vecIndex (elem, n, i))
308 :     in
309 :     mkSeqFmt (Ty.TensorTy[], elems, fmt, args)
310 :     end
311 :     (*
312 :     | Ty.TensorTy[n, m] =>
313 :     *)
314 :     | Ty.SeqTy(elemTy, n) => let
315 :     val elems = List.tabulate (n, fn i => ivecIndex (elem, n, i))
316 :     in
317 :     mkSeqFmt (elemTy, elems, fmt, args)
318 :     end
319 :     | _ => raise Fail(concat["TreeToC.mkElemFmt(", Ty.toString elemTy, ")"])
320 :     (* end case *))
321 :     and mkSeqFmt (elemTy, elems, fmt, args) = let
322 :     fun mk (elem, acc) = mkFmt(elemTy, elem, acc)
323 :     val (seqFmt, args) =
324 :     List.foldr
325 :     (fn (elem, acc) => mkElemFmt(elemTy, elem, acc))
326 :     ([], args) elems
327 :     in
328 :     ("<" :: String.concatWith "," seqFmt :: ">" :: fmt, args)
329 :     end
330 :     val (stms, fmt, args) = ListPair.foldr mkFmt ([], [], []) (tys, args)
331 :     val stm = CL.mkCall("fprintf", CL.mkVar "stderr" :: CL.mkStr(String.concat fmt) :: args)
332 :     in
333 :     List.rev (stm :: stms)
334 :     end
335 :    
336 :     fun trAssign (env, lhs, rhs) = (
337 :     (* certain rhs forms, such as those that return a matrix,
338 :     * require a function call instead of an assignment
339 :     *)
340 :     case rhs
341 :     of IL.E_Op(Op.Add(Ty.TensorTy[m,n]), args) =>
342 :     [CL.mkCall(N.addMat(m,n), lhs :: trExps(env, args))]
343 :     | IL.E_Op(Op.Sub(Ty.TensorTy[m,n]), args) =>
344 :     [CL.mkCall(N.subMat(m,n), lhs :: trExps(env, args))]
345 :     | IL.E_Op(Op.Neg(Ty.TensorTy[m,n]), args) =>
346 :     [CL.mkCall(N.scaleMat(m,n), lhs :: intExp ~1 :: trExps(env, args))]
347 :     | IL.E_Op(Op.Scale(Ty.TensorTy[m,n]), args) =>
348 :     [CL.mkCall(N.scaleMat(m,n), lhs :: trExps(env, args))]
349 :     | IL.E_Op(Op.MulMatMat(m,n,p), args) =>
350 :     [CL.mkCall(N.mulMatMat(m,n,p), lhs :: trExps(env, args))]
351 : jhr 1939 | IL.E_Op(Op.MulVecTen3(m, n, p), args) =>
352 :     if (1 < m) andalso (m <= 4) andalso (m = n) andalso (n = p)
353 :     then [CL.mkCall(N.mulVecTen3(m,n,p), lhs :: trExps(env, args))]
354 :     else raise Fail "unsupported vector-tensor multiply"
355 :     | IL.E_Op(Op.MulTen3Vec(m, n, p), args) =>
356 :     if (1 < m) andalso (m <= 4) andalso (m = n) andalso (n = p)
357 :     then [CL.mkCall(N.mulTen3Vec(m,n,p), lhs :: trExps(env, args))]
358 :     else raise Fail "unsupported tensor-vector multiply"
359 : jhr 1945 | IL.E_Op(Op.ColonMul(Ty.TensorTy dd1, Ty.TensorTy dd2), args) =>
360 : jhr 1958 if (length dd1 + length dd2 > 5)
361 :     then [CL.mkCall(N.colonMul(dd1, dd2), lhs :: trExps(env, args))]
362 :     else [CL.mkAssign(lhs, trExp(env, rhs))]
363 : jhr 1640 | IL.E_Op(Op.EigenVals2x2, [m]) => let
364 :     val (m, stms) = expToVar (env, CL.T_Named(N.matTy(2,2)), "m", m)
365 :     in
366 :     stms @ [CL.mkCall(N.evals2x2, [
367 :     lhs,
368 :     matIndex (m, CL.mkInt 0, CL.mkInt 0),
369 :     matIndex (m, CL.mkInt 0, CL.mkInt 1),
370 :     matIndex (m, CL.mkInt 1, CL.mkInt 1)
371 :     ])]
372 :     end
373 :     | IL.E_Op(Op.EigenVals3x3, [m]) => let
374 :     val (m, stms) = expToVar (env, CL.T_Named(N.matTy(3,3)), "m", m)
375 :     in
376 :     stms @ [CL.mkCall(N.evals3x3, [
377 :     lhs,
378 :     matIndex (m, CL.mkInt 0, CL.mkInt 0),
379 :     matIndex (m, CL.mkInt 0, CL.mkInt 1),
380 :     matIndex (m, CL.mkInt 0, CL.mkInt 2),
381 :     matIndex (m, CL.mkInt 1, CL.mkInt 1),
382 :     matIndex (m, CL.mkInt 1, CL.mkInt 2),
383 :     matIndex (m, CL.mkInt 2, CL.mkInt 2)
384 :     ])]
385 :     end
386 :     | IL.E_Op(Op.Identity n, args) =>
387 :     [CL.mkCall(N.identityMat n, [lhs])]
388 :     | IL.E_Op(Op.Zero(Ty.TensorTy[m,n]), args) =>
389 :     [CL.mkCall(N.zeroMat(m,n), [lhs])]
390 : jhr 1958 | IL.E_Op(Op.TensorToWorldSpace(info, ty as Ty.TensorTy(_::_::_)), args) =>
391 : jhr 1640 [CL.mkCall(N.toWorldSpace ty, lhs :: trExps(env, args))]
392 :     | IL.E_Op(Op.LoadVoxels(info, n), [a]) =>
393 :     if (n > 1)
394 :     then let
395 :     val stride = ImageInfo.stride info
396 :     val rTy = ImageInfo.sampleTy info
397 :     val vp = freshVar "vp"
398 :     val needsCast = (CL.T_Num rTy <> !N.gRealTy)
399 :     fun mkLoad i = let
400 :     val e = CL.mkSubscript(CL.mkVar vp, intExp(i*stride))
401 :     in
402 :     if needsCast then CL.mkCast(!N.gRealTy, e) else e
403 :     end
404 :     in [
405 :     CL.mkDecl(CL.T_Ptr(CL.T_Num rTy), vp, SOME(CL.I_Exp(trExp(env, a)))),
406 :     CL.mkAssign(lhs,
407 :     CL.mkApply(N.mkVec n, List.tabulate (n, mkLoad)))
408 :     ] end
409 :     else [CL.mkAssign(lhs, trExp(env, rhs))]
410 :     | IL.E_Cons(Ty.TensorTy[n,m], args) => let
411 :     (* matrices are represented as arrays of union<d><ty>_t vectors *)
412 :     fun doRows (_, []) = []
413 :     | doRows (i, e::es) =
414 :     CL.mkAssign(CL.mkSelect(CL.mkSubscript(lhs, intExp i), "v"), e)
415 :     :: doRows (i+1, es)
416 :     in
417 :     doRows (0, trExps(env, args))
418 :     end
419 : jhr 1797 | IL.E_Cons(Ty.TensorTy[n,m,l], args) => let
420 :     (* 3rd-order tensors are represented as 2D arrays of union<d><ty>_t vectors *)
421 :     fun lp1 (i, [], code) = code
422 :     | lp1 (i, e::es, code) = let
423 :     val lhs_i = CL.mkSubscript(lhs, intExp i)
424 :     fun lp2 j = if (j < m)
425 :     then CL.mkAssign(
426 :     CL.mkSelect(CL.mkSubscript(lhs_i, intExp j), "v"),
427 :     CL.mkSelect(CL.mkSubscript (e, intExp j), "v")
428 :     ) :: lp2(j+1)
429 :     else code
430 :     in
431 :     lp1 (i+1, es, lp2 0)
432 :     end
433 :     in
434 :     lp1 (0, trExps(env, args), [])
435 :     end
436 : jhr 1691 | IL.E_Cons(Ty.SeqTy(ty, n), args) => let
437 :     fun doAssign (_, []) = []
438 :     | doAssign (i, arg::args) =
439 :     CL.mkAssign(CL.mkSubscript(lhs, intExp i), arg) :: doAssign(i+1, args)
440 :     in
441 :     doAssign (0, trExps(env, args))
442 :     end
443 : jhr 1754 | IL.E_State x => (case IL.StateVar.ty x
444 :     of Ty.TensorTy[n,m] => [CL.mkCall(N.copyMat(n,m), [lhs, VarToC.rvalueStateVar x])]
445 : jhr 1945 | Ty.TensorTy[n,m,l] => [CL.mkCall(N.copyTen3(n,m,l), [lhs, VarToC.rvalueStateVar x])]
446 : jhr 1754 | _ => [CL.mkAssign(lhs, VarToC.rvalueStateVar x)]
447 :     (* end case *))
448 : jhr 1640 | IL.E_Var x => (case IL.Var.ty x
449 :     of Ty.TensorTy[n,m] => [CL.mkCall(N.copyMat(n,m), [lhs, VarToC.rvalueVar(env, x)])]
450 : jhr 1945 | Ty.TensorTy[n,m,l] => [CL.mkCall(N.copyTen3(n,m,l), [lhs, VarToC.rvalueVar(env, x)])]
451 : jhr 1640 | _ => [CL.mkAssign(lhs, VarToC.rvalueVar(env, x))]
452 :     (* end case *))
453 :     | _ => [CL.mkAssign(lhs, trExp(env, rhs))]
454 :     (* end case *))
455 :    
456 :     fun trMultiAssign (env, lhs, IL.E_Op(rator, args)) = (case (lhs, rator, args)
457 :     of ([vals, vecs], Op.EigenVecs2x2, [m]) => let
458 :     val (m, stms) = expToVar (env, CL.T_Named(N.matTy(2,2)), "m", m)
459 :     in
460 :     stms @ [CL.mkCall(N.evecs2x2, [
461 :     vals, vecs,
462 :     matIndex (m, CL.mkInt 0, CL.mkInt 0),
463 :     matIndex (m, CL.mkInt 0, CL.mkInt 1),
464 :     matIndex (m, CL.mkInt 1, CL.mkInt 1)
465 :     ])]
466 :     end
467 :     | ([vals, vecs], Op.EigenVecs3x3, [m]) => let
468 :     val (m, stms) = expToVar (env, CL.T_Named(N.matTy(3,3)), "m", m)
469 :     in
470 :     stms @ [CL.mkCall(N.evecs3x3, [
471 :     vals, vecs,
472 :     matIndex (m, CL.mkInt 0, CL.mkInt 0),
473 :     matIndex (m, CL.mkInt 0, CL.mkInt 1),
474 :     matIndex (m, CL.mkInt 0, CL.mkInt 2),
475 :     matIndex (m, CL.mkInt 1, CL.mkInt 1),
476 :     matIndex (m, CL.mkInt 1, CL.mkInt 2),
477 :     matIndex (m, CL.mkInt 2, CL.mkInt 2)
478 :     ])]
479 :     end
480 :     | ([], Op.Print tys, args) => trPrint (env, tys, args)
481 :     | _ => raise Fail "bogus multi-assignment"
482 :     (* end case *))
483 :     | trMultiAssign (env, lhs, rhs) = raise Fail "bogus multi-assignment"
484 :    
485 :     fun trLocals (env : env, locals) =
486 :     List.foldl
487 :     (fn (x, env) => V.Map.insert(env, x, V(trType(V.ty x), V.name x)))
488 :     env locals
489 :    
490 : jhr 1807 (* generate code to check the status of runtime-system calls; this code assumes that
491 :     * we are in a function with a boolean return type
492 :     *)
493 : jhr 1640 fun checkSts mkDecl = let
494 :     val sts = freshVar "sts"
495 :     in
496 :     mkDecl sts @
497 :     [CL.mkIfThen(
498 :     CL.mkBinOp(CL.mkVar "DIDEROT_OK", CL.#!=, CL.mkVar sts),
499 : jhr 1807 CL.mkReturn(SOME(CL.mkVar "true")))]
500 : jhr 1640 end
501 :    
502 : jhr 1872 (* given the global initialization code, generate code to free the storage that is heap
503 :     * allocated for globals.
504 :     *)
505 :     fun trFree (env, IL.Block{locals, body}) = let
506 :     val env = trLocals (env, locals)
507 : nseltzer 1870 fun trStmt (env, stm) = (case stm
508 :     of IL.S_Comment text => [CL.mkComment text]
509 : jhr 2007 (*
510 : nseltzer 1870 | IL.S_LoadImage(lhs, dim, name) => checkSts (fn sts => let
511 :     val lhs = VarToC.lvalueVar (env, lhs)
512 :     val imgTy = CL.T_Named(N.imageTy dim)
513 :     val freeFn = N.freeImage dim
514 :     in [
515 :     CL.mkDecl(
516 :     CL.T_Named N.statusTy, sts,
517 :     SOME(CL.I_Exp(CL.E_Apply(freeFn, [
518 :     CL.mkCast(CL.T_Ptr(CL.T_Named "WorldPrefix_t"), CL.mkVar "wrld"),
519 :     addrOf lhs
520 :     ]))))
521 :     ] end)
522 : jhr 2007 *)
523 :     | IL.S_InputImage _ => [] (* FIXME *)
524 :     | IL.S_InputSeq _ => [] (* FIXME *)
525 : nseltzer 1870 | _ => []
526 :     (* end case *))
527 : jhr 1872 val stms = List.foldr (fn (stm, stms) => trStmt(env, stm)@stms) [] body
528 : nseltzer 1870 fun mkDecl (x, stms) = (case V.Map.find (env, x)
529 :     of SOME(V(ty, x')) => CL.mkDecl(ty, x', NONE) :: stms
530 :     | NONE => raise Fail(concat["mkDecl(", V.name x, ", _)"])
531 :     (* end case *))
532 :     val stms = List.foldr mkDecl stms locals
533 :     in
534 :     CL.mkBlock stms
535 :     end
536 :    
537 : jhr 1640 fun trStms (env, stms) = let
538 :     fun trStmt (env, stm) = (case stm
539 :     of IL.S_Comment text => [CL.mkComment text]
540 :     | IL.S_Assign([x], exp) => trAssign (env, VarToC.lvalueVar (env, x), exp)
541 :     | IL.S_Assign(xs, exp) =>
542 :     trMultiAssign (env, List.map (fn x => VarToC.lvalueVar (env, x)) xs, exp)
543 :     | IL.S_IfThen(cond, thenBlk) =>
544 :     [CL.mkIfThen(trExp(env, cond), trBlk(env, thenBlk))]
545 :     | IL.S_IfThenElse(cond, thenBlk, elseBlk) =>
546 :     [CL.mkIfThenElse(trExp(env, cond),
547 :     trBlk(env, thenBlk),
548 :     trBlk(env, elseBlk))]
549 :     | IL.S_New _ => raise Fail "new not supported yet" (* FIXME *)
550 :     | IL.S_Save([x], exp) => trAssign (env, VarToC.lvalueStateVar x, exp)
551 :     | IL.S_Save(xs, exp) =>
552 :     trMultiAssign (env, List.map VarToC.lvalueStateVar xs, exp)
553 : jhr 2007 (* DEPRECATED
554 : jhr 1640 | IL.S_LoadImage(lhs, dim, name) => checkSts (fn sts => let
555 :     val lhs = VarToC.lvalueVar (env, lhs)
556 :     val name = trExp(env, name)
557 :     val imgTy = CL.T_Named(N.imageTy dim)
558 :     val loadFn = N.loadImage dim
559 :     in [
560 :     CL.mkDecl(
561 :     CL.T_Named N.statusTy, sts,
562 : jhr 1807 SOME(CL.I_Exp(CL.E_Apply(loadFn, [
563 :     CL.mkCast(CL.T_Ptr(CL.T_Named "WorldPrefix_t"), CL.mkVar "wrld"),
564 :     name, addrOf lhs
565 :     ]))))
566 : jhr 1640 ] end)
567 : jhr 2007 *)
568 : jhr 1803 | IL.S_Input(_, _, _, NONE) => []
569 :     | IL.S_Input(lhs, name, _, SOME dflt) => [
570 :     CL.mkAssign(VarToC.lvalueVar(env, lhs), trExp(env, dflt))
571 :     ]
572 : jhr 2007 | IL.S_InputImage _ => []
573 :     | IL.S_InputSeq _ => []
574 : jhr 1807 | IL.S_Exit args => []
575 : jhr 1640 | IL.S_Active => [CL.mkReturn(SOME(CL.mkVar N.kActive))]
576 :     | IL.S_Stabilize => [CL.mkReturn(SOME(CL.mkVar N.kStabilize))]
577 :     | IL.S_Die => [CL.mkReturn(SOME(CL.mkVar N.kDie))]
578 :     (* end case *))
579 :     in
580 :     List.foldr (fn (stm, stms) => trStmt(env, stm)@stms) [] stms
581 :     end
582 :    
583 :     and trBlk (env, IL.Block{locals, body}) = let
584 :     val env = trLocals (env, locals)
585 :     val stms = trStms (env, body)
586 :     fun mkDecl (x, stms) = (case V.Map.find (env, x)
587 :     of SOME(V(ty, x')) => CL.mkDecl(ty, x', NONE) :: stms
588 :     | NONE => raise Fail(concat["mkDecl(", V.name x, ", _)"])
589 :     (* end case *))
590 :     val stms = List.foldr mkDecl stms locals
591 :     in
592 :     CL.mkBlock stms
593 :     end
594 :    
595 :     fun trFragment (env, IL.Block{locals, body}) = let
596 :     val env = trLocals (env, locals)
597 :     val stms = trStms (env, body)
598 :     fun mkDecl (x, stms) = (case V.Map.find (env, x)
599 :     of SOME(V(ty, x')) => CL.mkDecl(ty, x', NONE) :: stms
600 :     | NONE => raise Fail(concat["mkDecl(", V.name x, ", _)"])
601 :     (* end case *))
602 :     val stms = List.foldr mkDecl stms locals
603 :     in
604 :     (env, stms)
605 :     end
606 :    
607 :     val trBlock = trBlk
608 :    
609 :     end

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