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

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trunk/src/compiler/simplify/simplify.sml revision 395, Thu Oct 14 16:52:15 2010 UTC branches/vis12/src/compiler/simplify/simplify.sml revision 2135, Mon Feb 11 12:33:24 2013 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)
4   * All rights reserved.   * All rights reserved.
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    
15      structure Ty = Types      structure Ty = Types
16      structure S = Simple      structure S = Simple
17        structure InP = Inputs
18    
19      local      local
20        val tempName = Atom.atom "_t"        val tempName = Atom.atom "_t"
# Line 24  Line 25 
25    (* 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 *)
26      fun mkBlock stms = S.Block(List.rev stms)      fun mkBlock stms = S.Block(List.rev stms)
27    
28      (* convert an AST expression to an input initialization.  Note that the Diderot grammar
29       * limits the forms of expression that we might encounter in this context.
30       *)
31        fun expToInit (ty, exp) = (case exp
32               of AST.E_Lit(Literal.Int n) => InP.Int n
33                | AST.E_Lit(Literal.Float f) => InP.Real f
34                | AST.E_Lit(Literal.String s) => InP.String s
35                | AST.E_Lit(Literal.Bool b) => InP.Bool b
36                | AST.E_Tuple es => raise Fail "E_Tuple not yet implemented"
37                | AST.E_Cons es => let
38                    val shp = (case ty
39                           of Ty.T_Tensor(Ty.Shape shp) => List.map (fn (Ty.DimConst d) => d) shp
40                            | _ => raise Fail "not tensor type"
41                          (* end case *))
42                    fun flatten (AST.E_Lit(Literal.Int n), l) = FloatLit.fromInt n :: l
43                      | flatten (AST.E_Lit(Literal.Float f), l) = f :: l
44                      | flatten (AST.E_Coerce{e, ...}, l) = flatten(e, l)
45                      | flatten (AST.E_Cons es, l) = flattenList (es, l)
46                      | flatten _ = raise Fail "impossible"
47                    and flattenList ([], l) = l
48                      | flattenList (x::xs, l) = flatten(x, flattenList(xs, l))
49                    in
50                      InP.Tensor(shp, Vector.fromList(flattenList (es, [])))
51                    end
52    (*
53                | AST.E_Seq es => ??
54                | AST.E_Coerce{srcTy, dstTy, e} => ??
55    *)
56                | _ => raise Fail "impossible initialization expression"
57              (* end case *))
58    
59        fun inputImage (nrrd, dim, shape) = let
60              val dim = TypeUtil.monoDim dim
61              val shp = TypeUtil.monoShape shape
62              in
63                case ImageInfo.fromNrrd(NrrdInfo.getInfo nrrd, dim, shp)
64                 of NONE => raise Fail(concat["nrrd file \"", nrrd, "\" does not have expected type"])
65                  | SOME info => InP.Proxy(nrrd, info)
66                (* end case *)
67              end
68    
69      fun simplifyProgram (AST.Program dcls) = let      fun simplifyProgram (AST.Program dcls) = let
70              val inputs = ref []
71            val globals = ref []            val globals = ref []
72            val globalInit = ref []            val globalInit = ref []
73            val actors = ref []            val funcs = ref []
74              val initially = ref NONE
75              val strands = ref []
76              fun setInitially init = (case !initially
77                     of NONE => initially := SOME init
78    (* FIXME: the check for multiple initially decls should happen in type checking *)
79                      | SOME _ => raise Fail "multiple initially declarations"
80                    (* end case *))
81            fun simplifyDecl dcl = (case dcl            fun simplifyDecl dcl = (case dcl
82                   of AST.D_Input(x, NONE) => let                   of AST.D_Input(x, desc, NONE) => let
83                        val e' = S.E_Input(Var.monoTypeOf x, Var.nameOf x, NONE)                        val (ty, init) = (case Var.monoTypeOf x
84                                 of ty as Ty.T_Image{dim, shape} => let
85                                      val info = ImageInfo.mkInfo(TypeUtil.monoDim dim, TypeUtil.monoShape shape)
86                        in                        in
87                          globals := x :: !globals;                                      (ty, SOME(InP.Image info))
                         globalInit := S.S_Assign(x, e') :: !globalInit  
88                        end                        end
89                    | AST.D_Input(x, SOME e) => let                                | ty => (ty, NONE)
90                        val (stms, x') = simplifyExpToVar (e, [])                              (* end case *))
91                        val e' = S.E_Input(Var.monoTypeOf x, Var.nameOf x, SOME x')                        val inp = InP.INP{
92                                  ty = ty,
93                                  name = Var.nameOf x,
94                                  desc = desc,
95                                  init = init
96                                }
97                        in                        in
98                          globals := x :: !globals;                          inputs := (x, inp) :: !inputs
99                          globalInit := S.S_Assign(x, e') :: (stms @ !globalInit)                        end
100                      | AST.D_Input(x, desc, SOME(AST.E_LoadNrrd(tvs, nrrd, ty))) => let
101                        (* load the nrrd proxy here *)
102                          val info = NrrdInfo.getInfo nrrd
103                          val (ty, init) = (case Var.monoTypeOf x
104                                 of ty as Ty.T_DynSequence _ => (ty, InP.DynSeq nrrd)
105                                  | ty as Ty.T_Image{dim, shape} => (ty, inputImage(nrrd, dim, shape))
106                                  | _ => raise Fail "impossible"
107                                (* end case *))
108                          val inp = InP.INP{
109                                  ty = ty,
110                                  name = Var.nameOf x,
111                                  desc = desc,
112                                  init = SOME init
113                                }
114                          in
115                            inputs := (x, inp) :: !inputs
116                          end
117                      | AST.D_Input(x, desc, SOME e) => let
118                          val ty = Var.monoTypeOf x
119                          val inp = InP.INP{
120                                  ty = ty,
121                                  name = Var.nameOf x,
122                                  desc = desc,
123                                  init = SOME(expToInit(ty, e))
124                                }
125                          in
126                            inputs := (x, inp) :: !inputs
127                        end                        end
128                    | AST.D_Var(AST.VD_Decl(x, e)) => let                    | AST.D_Var(AST.VD_Decl(x, e)) => let
129                        val (stms, e') = simplifyExp (e, [])                        val (stms, e') = simplifyExp (e, [])
# Line 48  Line 131 
131                          globals := x :: !globals;                          globals := x :: !globals;
132                          globalInit := S.S_Assign(x, e') :: (stms @ !globalInit)                          globalInit := S.S_Assign(x, e') :: (stms @ !globalInit)
133                        end                        end
134                    | AST.D_Actor info => actors := simplifyActor info :: !actors                    | AST.D_Func(f, params, body) =>
135                    | AST.D_InitialArray(e, iters) => () (* FIXME *)                        funcs := S.Func{f=f, params=params, body=simplifyBlock body} :: !funcs
136                    | AST.D_InitialCollection(e, iters) => () (* FIXME *)                    | AST.D_Strand info => strands := simplifyStrand info :: !strands
137                      | AST.D_InitialArray(creat, iters) =>
138                          setInitially (simplifyInit(true, creat, iters))
139                      | AST.D_InitialCollection(creat, iters) =>
140                          setInitially (simplifyInit(false, creat, iters))
141                  (* end case *))                  (* end case *))
142            in            in
143              List.app simplifyDecl dcls;              List.app simplifyDecl dcls;
144              S.Program{              S.Program{
145                    inputs = List.rev(!inputs),
146                  globals = List.rev(!globals),                  globals = List.rev(!globals),
147                  globalInit = mkBlock (!globalInit),                  globalInit = mkBlock (!globalInit),
148                  actors = List.rev(!actors)                  funcs = List.rev(!funcs),
149                    init = (case !initially
150    (* FIXME: the check for the initially block should really happen in typechecking *)
151                       of NONE => raise Fail "missing initially declaration"
152                        | SOME blk => blk
153                      (* end case *)),
154                    strands = List.rev(!strands)
155                  }
156              end
157    
158        and simplifyInit (isArray, AST.C_Create(strand, exps), iters) = let
159              val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (exps, [])
160              val creat = S.C_Create{
161                      argInit = mkBlock stms,
162                      name = strand,
163                      args = xs
164                    }
165              fun simplifyIter (AST.I_Range(x, e1, e2), (iters, stms)) = let
166                    val (stms, lo) = simplifyExpToVar (e1, stms)
167                    val (stms, hi) = simplifyExpToVar (e2, stms)
168                    in
169                      ({param=x, lo=lo, hi=hi}::iters, stms)
170                    end
171              val (iters, stms) = List.foldl simplifyIter ([], []) iters
172              in
173                S.Initially{
174                    isArray = isArray,
175                    rangeInit = mkBlock stms,
176                    iters = List.rev iters,
177                    create = creat
178                }                }
179            end            end
180    
181      and simplifyActor {name, params, state, methods} = let      and simplifyStrand {name, params, state, methods} = let
182            fun simplifyState ([], xs, stms) = (List.rev xs, mkBlock stms)            fun simplifyState ([], xs, stms) = (List.rev xs, mkBlock stms)
183              | simplifyState (AST.VD_Decl(x, e) :: r, xs, stms) = let              | simplifyState (AST.VD_Decl(x, e) :: r, xs, stms) = let
184                  val (stms, e') = simplifyExp (e, stms)                  val (stms, e') = simplifyExp (e, stms)
# Line 70  Line 187 
187                  end                  end
188            val (xs, stm) = simplifyState (state, [], [])            val (xs, stm) = simplifyState (state, [], [])
189            in            in
190              S.Actor{              S.Strand{
191                  name = name,                  name = name,
192                  params = params,                  params = params,
193                  state = xs, stateInit = stm,                  state = xs, stateInit = stm,
# Line 81  Line 198 
198      and simplifyMethod (AST.M_Method(name, body)) =      and simplifyMethod (AST.M_Method(name, body)) =
199            S.Method(name, simplifyBlock body)            S.Method(name, simplifyBlock body)
200    
201    (* 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
202     * than one new statement.     * into more than one new statement).
203     *)     *)
204      and simplifyBlock stm = mkBlock (simplifyStmt (stm, []))      and simplifyBlock stm = mkBlock (simplifyStmt (stm, []))
205    
# Line 117  Line 234 
234                  end                  end
235              | AST.S_Die => S.S_Die :: stms              | AST.S_Die => S.S_Die :: stms
236              | AST.S_Stabilize => S.S_Stabilize :: stms              | AST.S_Stabilize => S.S_Stabilize :: stms
237                | AST.S_Return e => let
238                    val (stms, x) = simplifyExpToVar (e, stms)
239                    in
240                      S.S_Return x :: stms
241                    end
242                | AST.S_Print args => let
243                    val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (args, stms)
244                    in
245                      S.S_Print xs :: stms
246                    end
247            (* end case *))            (* end case *))
248    
249      and simplifyExp (exp, stms) = (      and simplifyExp (exp, stms) = (
# Line 143  Line 270 
270                  in                  in
271                    (stms, S.E_Cons xs)                    (stms, S.E_Cons xs)
272                  end                  end
273              | AST.E_Slice(e, indices) => let (* tensor slicing *)              | AST.E_Seq es => let
274                    val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (es, stms)
275                    in
276                      (stms, S.E_Seq xs)
277                    end
278                | AST.E_Slice(e, indices, ty) => let (* tensor slicing *)
279                  val (stms, x) = simplifyExpToVar (e, stms)                  val (stms, x) = simplifyExpToVar (e, stms)
280                    fun f ([], ys, stms) = (stms, List.rev ys)
281                      | f (NONE::es, ys, stms) = f (es, NONE::ys, stms)
282                      | f (SOME e::es, ys, stms) = let
283                          val (stms, y) = simplifyExpToVar (e, stms)
284                          in
285                            f (es, SOME y::ys, stms)
286                          end
287                    val (stms, indices) = f (indices, [], stms)
288                  in                  in
289                    raise Fail "FIXME"                    (stms, S.E_Slice(x, indices, ty))
290                  end                  end
291              | AST.E_Cond(e1, e2, e3) => let              | AST.E_Cond(e1, e2, e3, ty) => let
292                (* a conditional expression gets turned into an if-then-else statememt *)                (* a conditional expression gets turned into an if-then-else statememt *)
293                  val result = newTemp Ty.T_Bool                  val result = newTemp ty
294                  val (stms, x) = simplifyExpToVar (e1, stms)                  val (stms, x) = simplifyExpToVar (e1, S.S_Var result :: stms)
295                  fun simplifyBranch e = let                  fun simplifyBranch e = let
296                        val (stms, e) = simplifyExp (e, [])                        val (stms, e) = simplifyExp (e, [])
297                        in                        in
298                          mkBlock (S.S_Assign(result, e)::stms)                          mkBlock (S.S_Assign(result, e)::stms)
299                        end                        end
300                  val s1 = simplifyBranch e1                  val s1 = simplifyBranch e2
301                  val s2 = simplifyBranch e2                  val s2 = simplifyBranch e3
302                  in                  in
303                    (S.S_IfThenElse(x, s1, s2) :: stms, S.E_Var result)                    (S.S_IfThenElse(x, s1, s2) :: stms, S.E_Var result)
304                  end                  end
305                | AST.E_LoadNrrd(_, nrrd, ty) => (case TypeUtil.prune ty
306                     of ty as Ty.T_DynSequence _ => (stms, S.E_LoadSeq(ty, nrrd))
307                      | ty as Ty.T_Image{dim, shape} => let
308                          val dim = TypeUtil.monoDim dim
309                          val shp = TypeUtil.monoShape shape
310                          in
311                            case ImageInfo.fromNrrd(NrrdInfo.getInfo nrrd, dim, shp)
312                             of NONE => raise Fail(concat[
313                                    "nrrd file \"", nrrd, "\" does not have expected type"
314                                  ])
315                              | SOME info => (stms, S.E_LoadImage(ty, nrrd, info))
316                            (* end case *)
317                          end
318                      | _ => raise Fail "bogus type for E_LoadNrrd"
319                    (* end case *))
320                | AST.E_Coerce{srcTy, dstTy, e} => let
321                    val (stms, x) = simplifyExpToVar (e, stms)
322                    val result = newTemp dstTy
323                    in
324                      (S.S_Assign(result, S.E_Coerce{srcTy=srcTy, dstTy=dstTy, x=x})::stms, S.E_Var result)
325                    end
326            (* end case *))            (* end case *))
327    
328      and simplifyExpToVar (exp, stms) = let      and simplifyExpToVar (exp, stms) = let
# Line 188  Line 349 
349              f (exps, [], stms)              f (exps, [], stms)
350            end            end
351    
352      fun transform ast = let      fun transform (errStrm, ast) = let
353            val simple = simplifyProgram ast            val simple = simplifyProgram ast
354            val _ = SimplePP.output (Log.logFile(), simple)       (* DEBUG *)            val _ = SimplePP.output (Log.logFile(), simple)       (* DEBUG *)
355    (*
356            val simple = Lift.transform simple            val simple = Lift.transform simple
357                    handle Eval.Error msg => (Error.error(errStrm, msg); simple)
358    *)
359            in            in
360              simple              simple
361            end            end

Legend:
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changed lines
  Added in v.2135

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