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[diderot] Annotation of /branches/vis12/src/compiler/c-util/gen-inputs.sml
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Annotation of /branches/vis12/src/compiler/c-util/gen-inputs.sml

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Revision 2051 - (view) (download)

1 : jhr 1820 (* gen-inputs.sml
2 :     *
3 :     * COPYRIGHT (c) 2012 The Diderot Project (http://diderot-language.cs.uchicago.edu)
4 :     * All rights reserved.
5 :     *)
6 :    
7 :     structure GenInputs : sig
8 :    
9 : jhr 1845 (* input variable descriptor: type, name, description, has default *)
10 : jhr 2048 type input_desc = (TreeIL.Ty.ty * string * string option * TreeIL.exp option)
11 : jhr 1820
12 :     val gatherInputs : TreeIL.block -> input_desc list
13 :    
14 : jhr 2048 (*** Support for standalone executables ***)
15 :    
16 : jhr 2041 (* generate the input initialization structure that we use to initialize input
17 :     * globals from command-line arguments in stand-alone executables.
18 :     *)
19 :     val genInputsStruct : TargetUtil.target_desc * input_desc list -> CLang.decl
20 :    
21 : jhr 2048 (* generate the functions that handle inputs for standalone executables. These are:
22 :     * InitDefaults -- called to initialize the default input values
23 :     * RegisterInputs -- called to register the command-line options for the input globals
24 :     * InitInptus -- called to initialize the input globals from the values specified
25 :     * on the command line.
26 :     *)
27 :     val genExecInputFuns : TargetUtil.target_desc * input_desc list -> CLang.decl list
28 : jhr 1820
29 : jhr 2048 (*** Support for libraries ***)
30 : jhr 2041
31 : jhr 2048 (* generate the typedef for the defined-input flag struct. *)
32 :     val genDefinedInpStruct : TargetUtil.target_desc * input_desc list -> CLang.decl
33 :    
34 :     (* generated the functions to initialize inputs for the library API. This function also
35 :     * generates the function to initialize the defined input flags struct.
36 :     *)
37 : jhr 1820 val genInputFuns : TargetUtil.target_desc * input_desc list -> CLang.decl list
38 :    
39 :     end = struct
40 :    
41 :     structure IL = TreeIL
42 :     structure Ty = TreeIL.Ty
43 :     structure CL = CLang
44 :     structure N = CNames
45 : jhr 2051 structure ToC = TreeToC
46 : jhr 1820 structure TrTy = CTyTranslate
47 :    
48 : jhr 2048 type input_desc = (Ty.ty * string * string option * IL.exp option)
49 : jhr 1820
50 :     val nrrdPtrTy = CL.T_Ptr(CL.T_Named "Nrrd")
51 :     val wrldPrefixTy = CL.T_Ptr(CL.T_Named "WorldPrefix_t")
52 :    
53 :     type target_desc = TargetUtil.target_desc
54 :    
55 :     (* translate a TreeIL type to the C types used to represent it in the external API *)
56 :     val trType = CTyTranslate.toCType
57 :    
58 : jhr 2048 (* an l-value expression for accessing a defined-input flag *)
59 :     fun defined name = CL.mkSelect(CL.mkIndirect(CL.mkVar "wrld", "definedInp"), name)
60 :    
61 : jhr 1820 (* an l-value expression for accessing a global variable *)
62 :     fun global name = CL.mkIndirect(CL.mkIndirect(CL.mkVar "wrld", "globals"), name)
63 :    
64 :     (* gather the input globals from the input initialization block *)
65 :     fun gatherInputs (IL.Block{body, ...}) = let
66 : jhr 2048 fun inputInfo cvt (x, name, desc, NONE) =
67 :     SOME(IL.Var.ty x, name, desc, NONE)
68 :     | inputInfo cvt (x, name, desc, SOME v) =
69 :     SOME(IL.Var.ty x, name, desc, SOME(cvt v))
70 :     fun gather (IL.S_Input inp) = inputInfo (fn e => e) inp
71 :     | gather (IL.S_InputNrrd inp) = inputInfo (fn s => TreeIL.E_Lit(Literal.String s)) inp
72 : jhr 1820 | gather _ = NONE
73 :     in
74 :     List.mapPartial gather body
75 :     end
76 :    
77 : jhr 2041 (* generate the input initialization structure that we use to initialize input
78 :     * globals from command-line arguments in stand-alone executables.
79 :     *)
80 :     fun genInputsStruct (tgt : target_desc, inputs) = let
81 :     fun mkField (Ty.DynSeqTy _, name, _, _) = (CL.charPtr, name)
82 :     | mkField (Ty.ImageTy _, name, _, _) = (CL.charPtr, name)
83 :     | mkField (ty, name, _, _) = (trType ty, name)
84 :     in
85 :     CL.D_StructDef(NONE, List.map mkField inputs, SOME(N.inputsTy tgt))
86 :     end
87 :    
88 : jhr 2048 (* generate code to initialize the default input values *)
89 :     fun genInitDefaults (tgt, inputs) = let
90 :     (* the inputs pointer type *)
91 :     val inputPtrTy = CL.T_Ptr(CL.T_Named(N.inputsTy tgt))
92 :     (* some common variables *)
93 :     val inpV = CL.mkVar "inp"
94 :     (* initialize a given input *)
95 :     fun initInput (ty, name, _, SOME dflt) = let
96 :     val lhs = CL.mkIndirect(inpV, name)
97 :     val rhs = TreeToC.trExp (TreeIL.Var.Map.empty, dflt)
98 :     in
99 :     SOME(CL.mkAssign(lhs, rhs))
100 :     end
101 :     | initInput _ = NONE
102 :     in
103 :     CL.D_Func(
104 :     ["static"], CL.voidTy, N.initDefaults,
105 :     [CL.PARAM([], inputPtrTy, "inp")],
106 :     CL.mkBlock(List.mapPartial initInput inputs))
107 :     end
108 :    
109 : jhr 1845 (* generate code to register command-line options for setting the input variables *)
110 : jhr 1820 fun genRegisterInputs (tgt, inputs) = let
111 : jhr 2041 (* the inputs pointer type *)
112 :     val inputPtrTy = CL.T_Ptr(CL.T_Named(N.inputsTy tgt))
113 :     (* some common variables *)
114 :     val inpV = CL.mkVar "inp"
115 :     val optsV = CL.mkVar "opts"
116 :     (* register a given input *)
117 : jhr 2048 fun registerInput (ty, name, desc, optDflt) = CL.mkCall(N.input ty, [
118 : jhr 2041 optsV, CL.mkStr name, CL.mkStr(Option.getOpt(desc, "")),
119 :     CL.mkUnOp(CL.%&, CL.mkIndirect(inpV, name)),
120 : jhr 2048 CL.mkBool(Option.isSome optDflt)
121 : jhr 2041 ])
122 :     in
123 :     CL.D_Func(
124 :     ["static"], CL.voidTy, N.registerOpts,
125 :     [CL.PARAM([], inputPtrTy, "inp"), CL.PARAM([], CL.T_Ptr(CL.T_Named N.optionsTy), "opts")],
126 :     CL.mkBlock(List.map registerInput inputs))
127 :     end
128 :    
129 :     (* generate code to initialize the global input variables from the command-line inputs *)
130 :     fun genInitInputs (tgt, inputs) = let
131 : jhr 1820 (* the world pointer type *)
132 :     val worldPtrTy = CL.T_Ptr(CL.T_Named(N.worldTy tgt))
133 : jhr 1845 (* the global state pointer type *)
134 :     val globPtrTy = CL.T_Ptr(CL.T_Named(N.globalTy tgt))
135 : jhr 2041 (* the inputs pointer type *)
136 :     val inputPtrTy = CL.T_Ptr(CL.T_Named(N.inputsTy tgt))
137 : jhr 1845 (* some common variables *)
138 : jhr 2041 val inpV = CL.mkVar "inp"
139 : jhr 1845 val optsV = CL.mkVar "opts"
140 : jhr 2041 (* initialize a given input global; for sequences and images, this requires
141 :     * loading the value from the specified nrrd file, while for other types
142 :     * we just copy the values.
143 :     *)
144 : jhr 2048 fun initInput ((Ty.DynSeqTy elemTy, name, desc, optDflt), stms) = CL.mkCall("dummy", [
145 : jhr 2012 optsV, CL.mkStr name, CL.mkStr(Option.getOpt(desc, "")),
146 : jhr 2048 CL.mkUnOp(CL.%&, global name),
147 :     CL.mkBool(Option.isSome optDflt)
148 :     ]) :: stms
149 :     | initInput ((Ty.ImageTy info, name, desc, optDflt), stms) = CL.mkCall("dummy", [
150 : jhr 2033 optsV, CL.mkStr name, CL.mkStr(Option.getOpt(desc, "")),
151 : jhr 2048 CL.mkUnOp(CL.%&, global name),
152 :     CL.mkBool(Option.isSome optDflt)
153 :     ]) :: stms
154 :     | initInput ((ty, name, _, _), stms) =
155 :     TrTy.copyFromC{ty=ty, dst=global name, src=CL.mkIndirect(inpV, name)} @ stms
156 : jhr 1820 in
157 :     CL.D_Func(
158 : jhr 2041 ["static"], CL.voidTy, N.initInputs,
159 :     [CL.PARAM([], worldPtrTy, "wrld"), CL.PARAM([], inputPtrTy, "inp")],
160 : jhr 1845 CL.mkBlock(
161 :     CL.mkDeclInit(globPtrTy, "glob", CL.mkIndirect(CL.mkVar "wrld", "globals")) ::
162 : jhr 2048 List.foldr initInput [] inputs))
163 : jhr 1820 end
164 :    
165 : jhr 2048 (* generate the functions that handle inputs for standalone executables. These are:
166 :     * InitDefaults -- called to initialize the default input values
167 :     * RegisterInputs -- called to register the command-line options for the input globals
168 :     * InitInptus -- called to initialize the input globals from the values specified
169 :     * on the command line.
170 :     *)
171 :     fun genExecInputFuns arg = [
172 :     genInitDefaults arg,
173 :     genRegisterInputs arg,
174 :     genInitInputs arg
175 :     ]
176 :    
177 :     (* generate the typedef for the defined-input flag struct. *)
178 :     fun genDefinedInpStruct (tgt : target_desc, inputs) = let
179 :     fun mkField (_, name, _, _) = (CL.boolTy, name)
180 :     in
181 :     CL.D_StructDef(NONE, List.map mkField inputs, SOME(N.definedInpTy tgt))
182 :     end
183 :    
184 :     fun genDefineInp (tgt, inputs) = let
185 :     (* the world pointer type *)
186 :     val worldPtrTy = CL.T_Ptr(CL.T_Named(N.worldTy tgt))
187 :     val wrldParam = CL.PARAM([], worldPtrTy, "wrld")
188 : jhr 2049 fun initFlag (_, name, _, _) = CL.mkAssign(defined name, CL.mkBool false)
189 : jhr 2048 in
190 :     CL.D_Func(
191 :     ["static"], CL.voidTy, N.initDefined tgt,
192 :     [wrldParam],
193 :     CL.mkBlock(List.map initFlag inputs))
194 :     end
195 :    
196 : jhr 2049 fun genCheckInputs (tgt, inputs) = let
197 :     (* the world pointer type *)
198 :     val worldPtrTy = CL.T_Ptr(CL.T_Named(N.worldTy tgt))
199 :     val wrldParam = CL.PARAM([], worldPtrTy, "wrld")
200 :     (* the inputs pointer type *)
201 :     fun check (ty, name, _, optDflt) = let
202 :     val dfltStm = (case optDflt
203 : jhr 2051 of SOME v => (case ty
204 :     of Ty.DynSeqTy _ => raise Fail "DynSeqTy"
205 :     | Ty.ImageTy info =>
206 :     GenLoadNrrd.loadImage (global name, info, ToC.trExp(ToC.empty, v))
207 :     | _ => CL.mkBlock(ToC.trAssign(ToC.empty, global name, v))
208 :     (* end case *))
209 : jhr 2049 | NONE => CL.mkBlock[
210 :     World.errorMsgAdd(CL.mkStr(concat["undefined input \"", name, "\"\n"])),
211 :     CL.mkReturn(SOME(CL.mkBool true))
212 :     ]
213 :     (* end case *))
214 :     in
215 :     CL.mkIfThen(CL.mkUnOp(CL.%!, defined name), dfltStm)
216 :     end
217 :     in
218 :     CL.D_Func(
219 :     ["static"], CL.boolTy, N.checkDefined tgt,
220 :     [wrldParam],
221 :     CL.mkBlock(List.map check inputs @ [CL.mkReturn(SOME(CL.mkBool false))]))
222 :     end
223 :    
224 : jhr 2041 (* for each input variable we generate two or three top-level declarations in the
225 :     * exported API.
226 :     *)
227 : jhr 1820 fun genInputFuns (tgt, inputs) = let
228 :     (* the world pointer type *)
229 :     val worldPtrTy = CL.T_Ptr(CL.T_Named(N.worldTy tgt))
230 :     val wrldParam = CL.PARAM([], worldPtrTy, "wrld")
231 :     (* create decls for an input variable *)
232 : jhr 2048 fun mkInputDecls (ty, name, desc, optDflt) = let
233 : jhr 1820 (* create a description declaration for the input variable *)
234 : jhr 2012 val descDcl = (case desc
235 :     of SOME desc => [
236 :     CL.D_Var([], CL.T_Ptr(CL.T_Named "const char"),
237 :     N.inputDesc(tgt, name),
238 :     SOME(CL.I_Exp(CL.mkStr desc)))
239 :     ]
240 :     | NONE => []
241 :     (* end case *))
242 : jhr 2048 val getDcl = if (Option.isSome optDflt)
243 : jhr 1820 then let
244 :     val getName = N.inputGet(tgt, name)
245 :     (* convert the input type to a by-reference C type *)
246 :     val outTy = (case ty
247 :     of Ty.BoolTy => CL.T_Ptr(trType ty)
248 :     | Ty.StringTy => CL.T_Ptr(trType ty)
249 :     | Ty.IntTy => CL.T_Ptr(trType ty)
250 :     | Ty.TensorTy[] => CL.T_Ptr(trType ty)
251 :     | Ty.TensorTy _ => trType ty
252 :     | Ty.SeqTy _ => trType ty
253 :     | Ty.DynSeqTy _ => CL.T_Ptr(trType ty)
254 :     | Ty.ImageTy _ => CL.T_Ptr CL.charPtr
255 :     | _ => raise Fail(concat["bogus input type ", Ty.toString ty])
256 :     (* end case *))
257 :     in [
258 :     CL.D_Func([], CL.voidTy, getName, [wrldParam, CL.PARAM([], outTy, "v")],
259 :     CL.mkBlock(
260 :     TrTy.copyToC{ty=ty, dst=CL.mkUnOp(CL.%*, CL.mkVar "v"), src=global name}))
261 :     ] end
262 :     else []
263 :     val setDcl = (case ty
264 :     of Ty.ImageTy info => let
265 :     val dim = ImageInfo.dim info
266 :     in [
267 :     CL.D_Func(
268 :     [], CL.boolTy, N.inputSetByName(tgt, name),
269 :     [wrldParam, CL.PARAM(["const"], CL.charPtr, "s")],
270 : jhr 2051 CL.appendStm(
271 :     GenLoadNrrd.loadImage (global name, info, CL.mkVar "s"),
272 :     CL.mkReturn(SOME(CL.mkBool false)))),
273 : jhr 1820 CL.D_Func(
274 :     [], CL.boolTy, N.inputSet(tgt, name),
275 :     [wrldParam, CL.PARAM([], nrrdPtrTy, "nin")],
276 : jhr 2051 CL.appendStm(
277 :     GenLoadNrrd.setImage (global name, info, CL.mkVar "nin"),
278 :     CL.mkReturn(SOME(CL.mkBool false))))
279 : jhr 1820 ] end
280 : jhr 1999 (* dynamic sequence loader prototype:
281 :     Diderot_DynSeq_t *Diderot_DynSeqLoadTY (
282 :     WorldPrefix_t *wrld,
283 :     Nrrd *nin,
284 :     unsigned int nDims,
285 :     unsigned int *dims);
286 :     *)
287 :     (*
288 :     | Ty.DynSeqTy elemTy => [
289 :     CL.D_Func(
290 :     [], CL.boolTy, N.inputSetByName(tgt, name),
291 :     [wrldParam, CL.PARAM(["const"], CL.charPtr, "s")],
292 :     CL.mkBlock[
293 :     CL.mkReturn(SOME(
294 :     CL.mkBinOp(CL.mkVar "DIDEROT_FAIL", CL.#==,
295 :     CL.mkApply(N.loadSeq elemTy, [
296 :     CL.mkCast(wrldPrefixTy, CL.mkVar "wrld"),
297 :     CL.mkVar "s", CL.mkUnOp(CL.%&, global name)
298 :     ]))))
299 :     ]),
300 :     CL.D_Func(
301 :     [], CL.boolTy, N.inputSet(tgt, name),
302 :     [wrldParam, CL.PARAM([], nrrdPtrTy, "nin")],
303 :     CL.mkBlock[
304 :     CL.mkReturn(SOME(
305 :     CL.mkBinOp(CL.mkVar "DIDEROT_FAIL", CL.#==,
306 :     CL.mkApply(N.loadSeq elemTy, [
307 :     CL.mkCast(wrldPrefixTy, CL.mkVar "wrld"),
308 :     CL.mkVar "nin", CL.mkUnOp(CL.%&, global name)
309 :     ]))))
310 :     ])
311 :     ]
312 :     *)
313 :     | Ty.DynSeqTy elemTy => raise Fail "dynamic input not supported yet"
314 : jhr 1820 | _ => [
315 :     CL.D_Func(
316 :     [], CL.boolTy, N.inputSet(tgt, name),
317 :     [wrldParam, CL.PARAM([], trType ty, "v")],
318 :     CL.mkBlock(
319 : jhr 2048 CL.mkAssign(defined name, CL.mkBool true) ::
320 : jhr 1820 TrTy.copyFromC{ty=ty, dst=global name, src=CL.mkVar "v"} @
321 :     [CL.mkReturn(SOME(CL.mkVar "false"))]))
322 :     ]
323 :     (* end case *))
324 :     in
325 : jhr 2049 (descDcl @ getDcl @ setDcl)
326 : jhr 1820 end
327 : jhr 2049 val extras = [
328 :     genCheckInputs (tgt, inputs),
329 :     genDefineInp (tgt, inputs)
330 :     ]
331 : jhr 1820 in
332 : jhr 2049 List.foldr (fn (input, dcls) => mkInputDecls input @ dcls) extras inputs
333 : jhr 1820 end
334 :    
335 :     end

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