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[diderot] Diff of /branches/vis12/src/compiler/simplify/simplify.sml
 [diderot] / branches / vis12 / src / compiler / simplify / simplify.sml

# Diff of /branches/vis12/src/compiler/simplify/simplify.sml

trunk/src/compiler/simplify/simplify.sml revision 197, Mon Aug 2 20:51:47 2010 UTC branches/vis12/src/compiler/simplify/simplify.sml revision 2012, Mon Oct 8 14:27:53 2012 UTC
# Line 1  Line 1
1  (* simplify.sml  (* simplify.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)
5   *   *
6   * Simplify the AST representation.   * Simplify the AST representation.
# Line 8  Line 8
8
9  structure Simplify : sig  structure Simplify : sig
10
11      val transform : AST.program -> Simple.program      val transform : Error.err_stream * AST.program -> Simple.program
12
13    end = struct    end = struct
14
# Line 24  Line 24
24    (* make a block out of a list of statements that are in reverse order *)    (* make a block out of a list of statements that are in reverse order *)
25      fun mkBlock stms = S.Block(List.rev stms)      fun mkBlock stms = S.Block(List.rev stms)
26
27      fun transform (AST.Program dcls) = let    (* convert an AST expression to an input initialization.  Note that the Diderot grammar
28       * limits the forms of expression that we might encounter in this context.
29       *)
30        fun expToInit exp = (case exp
31               of AST.E_Lit(Literal.Int n) => Inputs.Int n
32                | AST.E_Lit(Literal.Float f) => Inputs.Real f
33                | AST.E_Lit(Literal.String s) => Inputs.String s
34                | AST.E_Lit(Bool b) => Inputs.Bool b
35                | AST.E_Tuple es => raise Fail "E_Tuple not yet implemented"
36                | AST.E_Cons es => let
37                    fun toReal (AST.E_Lit(Literal.Int n)) = FloatLit.fromInt n
38                      | toReal (AST.E_Lit(Literal.Float f)) = f
39                      | toReal (AST.E_Coerce{e, ...}) = toReal e
40                      | toReal _ = raise Fail "impossible"
41                    fun toTensor [e] = ??
42                      | toTensor (es as e1::_) = (case e1
43                           of AST.E_Cons _ => let
44                                val (shp, vs) = ??
45                                in
46                                  (List.length es :: shp, List.concat vs)
47                                end
48                            | _ => ([List.length es], List.map toReal (e1::es))
49                          (* end case *))
50                    in
51                      Inputs.Tensor(shp, Vector.fromList vs)
52                    end
53                | AST.E_Seq es => ??
54                | AST.E_Coerce{srcTy, dstTy, e} => ??
55                | _ => raise Fail "impossible initialization expression"
56              (* end case *))
57
58        fun simplifyProgram (AST.Program dcls) = let
59              val inputs = ref []
60            val globals = ref []            val globals = ref []
61            val globalInit = ref []            val globalInit = ref []
62            val actors = ref []            val initially = ref NONE
63              val strands = ref []
64              fun setInitially init = (case !initially
65                     of NONE => initially := SOME init
66    (* FIXME: the check for multiple initially decls should happen in type checking *)
67                      | SOME _ => raise Fail "multiple initially declarations"
68                    (* end case *))
69            fun simplifyDecl dcl = (case dcl            fun simplifyDecl dcl = (case dcl
70                   of AST.D_Input(x, NONE) => let                   of AST.D_Input(x, desc, NONE) => let
71                        val t = newTemp Ty.T_String                        val (ty, init) = (case Var.monoTypeOf x
72                        val stm = S.S_Assign(t, S.E_Lit(Literal.String(Var.nameOf x)))                               of ty as Ty.T_Image{dim, shape} =>
73                        val ty = Var.monoTypeOf x                                    (ty, SOME(Inputs.Image(ImageInfo.fromNrrd(NrrdInfo.getInfo nrrd, ?, ?))))
74                        val e' = S.E_Apply(BasisVars.input,                                | ty => (ty, NONE)
75                                [Ty.TYPE(MetaVar.newFromType ty)], [t], ty)                              (* end case *))
76                          val inp = Inputs.INP{
77                                  ty = ty,
78                                  name = Var.nameOf x,
79                                  desc = desc,
80                                  init = init
81                                }
82                        in                        in
83                          globals := x :: !globals;                          inputs := (x, inp) :: !inputs
globalInit := S.S_Assign(x, e') :: stm :: !globalInit
84                        end                        end
85                    | AST.D_Input(x, SOME e) => let                    | AST.D_Input(x, desc, SOME(AST.E_LoadNrrd(tvs, nrrd, ty))) => let
86                        val (stms, x') = simplifyExpToVar (e, [])                      (* load the nrrd proxy here *)
87                        val t = newTemp Ty.T_String                        val info = NrrdInfo.getInfo nrrd
88                        val stm = S.S_Assign(t, S.E_Lit(Literal.String(Var.nameOf x)))                        val (ty, init) = (case Var.monoTypeOf x
89                        val ty = Var.monoTypeOf x                               of ty as Ty.T_DynSequence _ => (ty, Inputs.DynSeq nrrd)
90                        val e' = S.E_Apply(BasisVars.optInput,                                | ty as Ty.T_Image{dim, shape} =>
91                                [Ty.TYPE(MetaVar.newFromType ty)], [t, x'], ty)                                    (ty, Inputs.Proxy(nrrd, ImageInfo.fromNrrd(NrrdInfo.getInfo nrrd, ?, ?)))
92                                  | _ => raise Fail "impossible"
93                                (* end case *))
94                          val inp = Inputs.INP{
95                                  ty = ty,
96                                  name = Var.nameOf x,
97                                  desc = desc,
98                                  init = SOME init
99                                }
100                        in                        in
101                          globals := x :: !globals;                          inputs := (x, inp) :: !inputs
102                          globalInit := S.S_Assign(x, e') :: stm :: (stms @ !globalInit)                        end
103                      | AST.D_Input(x, desc, SOME e) => let
104                          val inp = Inputs.INP{
105                                  ty = Var.monoTypeOf x,
106                                  name = Var.nameOf x,
107                                  desc = desc,
108                                  init = SOME(expToInit e)
109                                }
110                          in
111                            inputs := (x, inp) :: !inputs
112                        end                        end
113                    | AST.D_Var(AST.VD_Decl(x, e)) => let                    | AST.D_Var(AST.VD_Decl(x, e)) => let
114                        val (stms, e') = simplifyExp (e, [])                        val (stms, e') = simplifyExp (e, [])
# Line 56  Line 116
116                          globals := x :: !globals;                          globals := x :: !globals;
117                          globalInit := S.S_Assign(x, e') :: (stms @ !globalInit)                          globalInit := S.S_Assign(x, e') :: (stms @ !globalInit)
118                        end                        end
119                    | AST.D_Actor info => actors := simplifyActor info :: !actors                    | AST.D_Strand info => strands := simplifyStrand info :: !strands
120                    | AST.D_InitialArray(e, iters) => () (* FIXME *)                    | AST.D_InitialArray(creat, iters) =>
121                    | AST.D_InitialCollection(e, iters) => () (* FIXME *)                        setInitially (simplifyInit(true, creat, iters))
122                      | AST.D_InitialCollection(creat, iters) =>
123                          setInitially (simplifyInit(false, creat, iters))
124                  (* end case *))                  (* end case *))
125            in            in
126              List.app simplifyDecl dcls;              List.app simplifyDecl dcls;
127              S.Program{              S.Program{
128                    inputs = List.rev(!inputs),
129                  globals = List.rev(!globals),                  globals = List.rev(!globals),
130                  globalInit = mkBlock (!globalInit),                  globalInit = mkBlock (!globalInit),
131                  actors = List.rev(!actors)                  init = (case !initially
132    (* FIXME: the check for the initially block should really happen in typechecking *)
133                       of NONE => raise Fail "missing initially declaration"
134                        | SOME blk => blk
135                      (* end case *)),
136                    strands = List.rev(!strands)
137                }                }
138            end            end
139
140      and simplifyActor {name, params, state, methods} = let      and simplifyInit (isArray, AST.C_Create(strand, exps), iters) = let
141              val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (exps, [])
142              val creat = S.C_Create{
143                      argInit = mkBlock stms,
144                      name = strand,
145                      args = xs
146                    }
147              fun simplifyIter (AST.I_Range(x, e1, e2), (iters, stms)) = let
148                    val (stms, lo) = simplifyExpToVar (e1, stms)
149                    val (stms, hi) = simplifyExpToVar (e2, stms)
150                    in
151                      ({param=x, lo=lo, hi=hi}::iters, stms)
152                    end
153              val (iters, stms) = List.foldl simplifyIter ([], []) iters
154              in
155                S.Initially{
156                    isArray = isArray,
157                    rangeInit = mkBlock stms,
158                    iters = List.rev iters,
159                    create = creat
160                  }
161              end
162
163        and simplifyStrand {name, params, state, methods} = let
164            fun simplifyState ([], xs, stms) = (List.rev xs, mkBlock stms)            fun simplifyState ([], xs, stms) = (List.rev xs, mkBlock stms)
165              | simplifyState (AST.VD_Decl(x, e) :: r, xs, stms) = let              | simplifyState (AST.VD_Decl(x, e) :: r, xs, stms) = let
166                  val (stms, e') = simplifyExp (e, stms)                  val (stms, e') = simplifyExp (e, stms)
# Line 78  Line 169
169                  end                  end
170            val (xs, stm) = simplifyState (state, [], [])            val (xs, stm) = simplifyState (state, [], [])
171            in            in
172              S.Actor{              S.Strand{
173                  name = name,                  name = name,
174                  params = params,                  params = params,
175                  state = xs, stateInit = stm,                  state = xs, stateInit = stm,
# Line 89  Line 180
180      and simplifyMethod (AST.M_Method(name, body)) =      and simplifyMethod (AST.M_Method(name, body)) =
181            S.Method(name, simplifyBlock body)            S.Method(name, simplifyBlock body)
182
183    (* simplify a statement into a single statement (i.e., a block if it expands into more    (* simplify a statement into a single statement (i.e., a block if it expands
184     * than one new statement.     * into more than one new statement).
185     *)     *)
186      and simplifyBlock stm = mkBlock (simplifyStmt (stm, []))      and simplifyBlock stm = mkBlock (simplifyStmt (stm, []))
187
# Line 125  Line 216
216                  end                  end
217              | AST.S_Die => S.S_Die :: stms              | AST.S_Die => S.S_Die :: stms
218              | AST.S_Stabilize => S.S_Stabilize :: stms              | AST.S_Stabilize => S.S_Stabilize :: stms
219                | AST.S_Print args => let
220                    val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (args, stms)
221                    in
222                      S.S_Print xs :: stms
223                    end
224            (* end case *))            (* end case *))
225
226      and simplifyExp (exp, stms) = (      and simplifyExp (exp, stms) = (
# Line 151  Line 247
247                  in                  in
248                    (stms, S.E_Cons xs)                    (stms, S.E_Cons xs)
249                  end                  end
250              | AST.E_Cond(e1, e2, e3) => let              | AST.E_Seq es => let
251                    val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (es, stms)
252                    in
253                      (stms, S.E_Seq xs)
254                    end
255                | AST.E_Slice(e, indices, ty) => let (* tensor slicing *)
256                    val (stms, x) = simplifyExpToVar (e, stms)
257                    fun f ([], ys, stms) = (stms, List.rev ys)
258                      | f (NONE::es, ys, stms) = f (es, NONE::ys, stms)
259                      | f (SOME e::es, ys, stms) = let
260                          val (stms, y) = simplifyExpToVar (e, stms)
261                          in
262                            f (es, SOME y::ys, stms)
263                          end
264                    val (stms, indices) = f (indices, [], stms)
265                    in
266                      (stms, S.E_Slice(x, indices, ty))
267                    end
268                | AST.E_Cond(e1, e2, e3, ty) => let
269                (* a conditional expression gets turned into an if-then-else statememt *)                (* a conditional expression gets turned into an if-then-else statememt *)
270                  val result = newTemp Ty.T_Bool                  val result = newTemp ty
271                  val (stms, x) = simplifyExpToVar (e1, stms)                  val (stms, x) = simplifyExpToVar (e1, S.S_Var result :: stms)
272                  fun simplifyBranch e = let                  fun simplifyBranch e = let
273                        val (stms, e) = simplifyExp (e, [])                        val (stms, e) = simplifyExp (e, [])
274                        in                        in
275                          mkBlock (S.S_Assign(result, e)::stms)                          mkBlock (S.S_Assign(result, e)::stms)
276                        end                        end
277                  val s1 = simplifyBranch e1                  val s1 = simplifyBranch e2
278                  val s2 = simplifyBranch e2                  val s2 = simplifyBranch e3
279                  in                  in
280                    (S.S_IfThenElse(x, s1, s2) :: stms, S.E_Var result)                    (S.S_IfThenElse(x, s1, s2) :: stms, S.E_Var result)
281                  end                  end
282                | AST.E_LoadNrrd _ => raise Fail "unexpected E_LoadNrrd" (* should be handled by simplifyDecl *)
283                | AST.E_Coerce{srcTy, dstTy, e} => let
284                    val (stms, x) = simplifyExpToVar (e, stms)
285                    val result = newTemp dstTy
286                    in
287                      (S.S_Assign(result, S.E_Coerce{srcTy=srcTy, dstTy=dstTy, x=x})::stms, S.E_Var result)
288                    end
289            (* end case *))            (* end case *))
290
291      and simplifyExpToVar (exp, stms) = let      and simplifyExpToVar (exp, stms) = let
# Line 191  Line 312
312              f (exps, [], stms)              f (exps, [], stms)
313            end            end
314
315        fun transform (errStrm, ast) = let
316              val simple = simplifyProgram ast
317              val _ = SimplePP.output (Log.logFile(), simple)       (* DEBUG *)
318    (*
319              val simple = Lift.transform simple
320                    handle Eval.Error msg => (Error.error(errStrm, msg); simple)
321    *)
322              in
323                simple
324              end
325
326    end    end

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 Removed from v.197 changed lines Added in v.2012

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