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[diderot] Diff of /branches/vis15/src/compiler/cxx-util/tree-to-cxx.sml
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Diff of /branches/vis15/src/compiler/cxx-util/tree-to-cxx.sml

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branches/vis15/src/compiler/c-util/tree-to-c.sml revision 3869, Tue May 17 12:41:49 2016 UTC branches/vis15/src/compiler/c-util/tree-to-cxx.sml revision 3872, Wed May 18 13:08:16 2016 UTC
# Line 35  Line 35 
35      structure Op = TreeOps      structure Op = TreeOps
36      structure Ty = TreeTypes      structure Ty = TreeTypes
37      structure V = TreeVar      structure V = TreeVar
38      structure VMap = VMap      structure VMap = V.Map
39    
40      datatype var = datatype CL.typed_var      datatype var = datatype CL.typed_var
41      type env = CLang.typed_var VMap.map      type env = CLang.typed_var VMap.map
# Line 92  Line 92 
92    
93    (* make an application of a function from the "diderot" namespace *)    (* make an application of a function from the "diderot" namespace *)
94      fun mkDiderotApply (f, args) = CL.mkApply("diderot::" ^ f, args)      fun mkDiderotApply (f, args) = CL.mkApply("diderot::" ^ f, args)
95        fun mkDiderotCall (f, args) = CL.mkCall("diderot::" ^ f, args)
96    
97    (* Translate a TreeIR operator application to a CLang expression *)    (* Translate a TreeIR operator application to a CLang expression *)
98      fun trOp (rator, args) = (case (rator, args)      fun trOp (rator, args) = (case (rator, args)
99              | (Op.IAdd, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#+, b)             of (Op.IAdd, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#+, b)
100              | (Op.ISub, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#-, b)              | (Op.ISub, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#-, b)
101              | (Op.IMul, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#*, b)              | (Op.IMul, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#*, b)
102              | (Op.IDiv, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#/, b)              | (Op.IDiv, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#/, b)
# Line 106  Line 107 
107              | (Op.RMul, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#*, b)              | (Op.RMul, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#*, b)
108              | (Op.RDiv, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#/, b)              | (Op.RDiv, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#/, b)
109              | (Op.RNeg, [a]) => CL.mkUnOp(CL.%-, a)              | (Op.RNeg, [a]) => CL.mkUnOp(CL.%-, a)
110              | (Op.RClamp, [a, b, c]) =>              | (Op.RClamp, [a, b, c]) => CL.mkApply("clamp", [a, b, c])
111              | (Op.RLerp, [a, b, c]) =>              | (Op.RLerp, [a, b, c]) => CL.mkApply("lerp", [a, b, c])
112              | (Op.LT ty, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#<, b)              | (Op.LT ty, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#<, b)
113              | (Op.LTE ty, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#<=, b)              | (Op.LTE ty, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#<=, b)
114              | (Op.EQ ty, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#==, b)              | (Op.EQ ty, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#==, b)
# Line 120  Line 121 
121              | (Op.Min ty, args) => mkStdApply("max", args)              | (Op.Min ty, args) => mkStdApply("max", args)
122              | (Op.VAdd d, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#+, b)              | (Op.VAdd d, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#+, b)
123              | (Op.VSub d, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#-, b)              | (Op.VSub d, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#-, b)
124              | (Op.VScale d, [a, b]) =>              | (Op.VScale d, [a, b]) => CL.mkApply("vscale", [a, b])
125              | (Op.VMul d, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#*, b)              | (Op.VMul d, [a, b]) => CL.mkBinOp(a, CL.#*, b)
126              | (Op.VNeg d, [a]) => CL.mkUnOp(CL.%-, a)              | (Op.VNeg d, [a]) => CL.mkUnOp(CL.%-, a)
127              | (Op.VSum d, [a, b]) =>              | (Op.VSum d, [a]) => CL.mkApply("vsum", [a])
128              | (Op.VIndex(d, i), [a]) =>              | (Op.VIndex(d, i), [a]) => CL.mkSubscript(a, intExp i)
129              | (Op.VClamp d, [a, b, c]) =>              | (Op.VClamp d, [a, b, c]) => CL.mkApply("clamp", [a, b, c])
130              | (Op.VMapClamp d, [a, b, c]) =>              | (Op.VMapClamp d, [a, b, c]) => CL.mkApply("clamp", [a, b, c])
131              | (Op.VLerp d, [a, b, c]) =>              | (Op.VLerp d, [a, b, c]) => CL.mkApply("lerp", [a, b, c])
132              | (Op.TensorIndex(ty, idxs), [a]) =>              | (Op.TensorIndex(ty, idxs), [a]) => ??
133              | (Op.ProjectLast(ty, idxs), [a]) =>              | (Op.ProjectLast(ty, idxs), [a]) => ??
134              | (Op.EigenVecs2x2, []) =>              | (Op.EigenVals2x2, [a]) => ??
135              | (Op.EigenVecs3x3, []) =>              | (Op.EigenVals3x3, [a]) => ??
136              | (Op.EigenVals2x2, []) =>              | (Op.Zero ty, []) => ??
137              | (Op.EigenVals3x3, []) =>              | (Op.Select(ty, i), [a]) => ??
138              | (Op.Zero ty, []) =>              | (Op.Subscript ty, [a, b]) => ??
139              | (Op.Select(ty * int), []) =>              | (Op.MkDynamic(ty, i), [a]) => ??
140              | (Op.Subscript ty, []) =>              | (Op.Append ty, [a, b]) => ??
141              | (Op.MkDynamic(ty * int), []) =>              | (Op.Prepend ty, [a, b]) => ??
142              | (Op.Append ty, []) =>              | (Op.Concat ty, [a, b]) => ??
143              | (Op.Prepend ty, []) =>              | (Op.Range, [a, b]) => ??
144              | (Op.Concat ty, []) =>              | (Op.Length ty, [a]) => ??
145              | (Op.Range, []) =>              | (Op.SphereQuery(ty1, ty2), []) => ??
146              | (Op.Length ty, []) =>              | (Op.Sqrt, [a]) => mkStdApply("sqrt", [a])
147              | (Op.SphereQuery(ty * ty), []) =>              | (Op.Cos, [a]) => mkStdApply("cos", [a])
148              | (Op.Sqrt, []) =>              | (Op.ArcCos, [a]) => mkStdApply("acos", [a])
149              | (Op.Cos, []) =>              | (Op.Sin, [a]) => mkStdApply("sin", [a])
150              | (Op.ArcCos, []) =>              | (Op.ArcSin, [a]) => mkStdApply("asin", [a])
151              | (Op.Sin, []) =>              | (Op.Tan, [a]) => mkStdApply("tan", [a])
152              | (Op.ArcSin, []) =>              | (Op.ArcTan, [a]) => mkStdApply("atan", [a])
153              | (Op.Tan, []) =>              | (Op.Exp, [a]) => mkStdApply("exp", [a])
154              | (Op.ArcTan, []) =>              | (Op.Ceiling 1, [a]) => mkStdApply("ceil", [a])
155              | (Op.Exp, []) =>              | (Op.Ceiling d, [a]) => ??
156              | (Op.Ceiling d, []) =>              | (Op.Floor 1, [a]) => mkStdApply("floor", [a])
157              | (Op.Floor d, []) =>              | (Op.Floor d, [a]) => ??
158              | (Op.Round d, []) =>              | (Op.Round 1, [a]) => mkStdApply("round", [a])
159              | (Op.Trunc d, []) =>              | (Op.Round d, [a]) => ??
160              | (Op.IntToReal, []) =>              | (Op.Trunc 1, [a]) => mkStdApply("trunc", [a])
161              | (Op.RealToInt d, []) =>              | (Op.Trunc d, [a]) => ??
162                | (Op.IntToReal, [a]) => ??
163                | (Op.RealToInt 1, [a]) => ??
164                | (Op.RealToInt d, [a]) => ??
165  (*  (*
166              | R_All of ty              | R_All of ty
167              | R_Exists of ty              | R_Exists of ty
# Line 168  Line 172 
172              | R_Mean of ty              | R_Mean of ty
173              | R_Variance of ty              | R_Variance of ty
174  *)  *)
175              | (Op.Transform(ImageInfo.info * int), []) =>              | (Op.Transform info, [img]) => ??
176              | (Op.Translate(ImageInfo.info), []) =>              | (Op.Translate info, [img]) => ??
177              | (Op.BaseAddress(ImageInfo.info), []) =>              | (Op.BaseAddress info, [img]) => ??
178              | (Op.ControlIndex(ImageInfo.info * idxctl * int), []) =>              | (Op.ControlIndex(info, ctl, i), [a]) => ??
179              | (Op.Inside(ImageInfo.info * int), []) =>              | (Op.Inside(info, i), [pos, img]) => ??
180              | (Op.ImageDim(ImageInfo.info * int), []) =>              | (Op.ImageDim(info, i), [img]) => ??
181              | (Op.LoadSeq(ty * string), []) =>              | (Op.LoadSeq(ty, file), []) => ??
182              | (Op.LoadImage(ty * string), []) =>              | (Op.LoadImage(ty, file), []) => ??
183              | (Op.MathFn f, args) => CL.mkApply(??, args)              | (Op.MathFn f, args) => mkStdApply(MathFns.toString f, args)
184              | _ => raise Fail(concat[              | _ => raise Fail(concat[
185                     "unknown or incorrect operator ", Op.toString rator                     "unknown or incorrect operator ", Op.toString rator
186                   ])                   ])
# Line 184  Line 188 
188    
189      fun trExp (env, e) = (case e      fun trExp (env, e) = (case e
190             of IR.E_Global x => rvalueGlobalVar (env, x)             of IR.E_Global x => rvalueGlobalVar (env, x)
191              | IR.E_State x => rvalueStateVar (env, x)              | IR.E_State(NONE, x) => rvalueStateVar (env, x)
192                | IR.E_State(SOME e, x) => CL.mkIndirect(trExp(env, e), TreeStateVar.name x)
193              | IR.E_Var x => rvalueVar (env, x)              | IR.E_Var x => rvalueVar (env, x)
194              | IR.E_Lit(Literal.Int n) => CL.mkIntTy(n, !CTyN.gIntTy)              | IR.E_Lit(Literal.Int n) => CL.mkIntTy(n, !CTyN.gIntTy)
195              | IR.E_Lit(Literal.Bool b) => CL.mkBool b              | IR.E_Lit(Literal.Bool b) => CL.mkBool b
196              | IR.E_Lit(Literal.Float f) => CL.mkFlt(f, !CTyN.gRealTy)              | IR.E_Lit(Literal.Real f) => CL.mkFlt(f, !CTyN.gRealTy)
197              | IR.E_Lit(Literal.String s) => CL.mkStr s              | IR.E_Lit(Literal.String s) => CL.mkStr s
198              | IR.E_Op(rator, args) => trOp (rator, trExps(env, args))              | IR.E_Op(rator, args) => trOp (rator, trExps(env, args))
199              | IR.E_Apply(f, args) => trApply(f, trExps(env, args))              | IR.E_Vec(d, args) => ??
200              | IR.E_Cons(Ty.TensorTy[n], args) => CL.mkApply(MathN.mkVec n, trExps(env, args))              | IR.E_Cons(args, Ty.TensorTy shape) => ??
201              | IR.E_Cons(ty, _) => raise Fail(concat["E_Cons(", Ty.toString ty, ", _) in expression"])              | IR.E_Seq(args, ty) => ??
202                | IR.E_Pack(layout, args) => ??
203                | IR.E_VLoad(layout, e, i) => ??
204            (* end case *))            (* end case *))
205    
206      and trExps (env, exps) = List.map (fn exp => trExp(env, exp)) exps      and trExps (env, exps) = List.map (fn exp => trExp(env, exp)) exps
207    
208    (* translate a print expression *)      fun trExpToVar (env, ty, name, exp) = (case trExp (env, exp)
209      fun trPrint (env, tys, args) = let             of e as CL.E_Var _ => (e, [])
210            val args = List.map (fn e => trExp(env, e)) args              | e => let
211                    val x = freshName name
212            in            in
213              GenPrint.genPrintStm (CL.mkIndirect(CL.mkVar "wrld", "_output"), tys, args)                    (CL.mkVar x, pCL.mkDeclInit(ty, x, e))
214            end            end
215    
216        fun trRHS mkStm (env, rhs) = (case rhs
217               of IR.E_Op(??, args) => ???
218                | IR.E_Cons(args, Ty.TensorTy shape) => ??
219                | IR.E_Seq(args, ty) => ??
220                | _ => mkStm (trExp (env, rhs)) (* generic case *)
221              (* end case *))
222    
223        fun trAssign (env, lhs, rhs) =
224              trRHS (fn rhs => CL.mkAssign(lhs, rhs)) (env, rhs)
225    
226        fun trDecl (env, ty, lhs, rhs) =
227              trRHS (fn rhs => CL.mkDeclInit(ty, lhs, rhs)) (env, rhs)
228    
229        fun trMultiAssign (env, lhs, IR.E_Op(rator, args)) = (case (lhs, rator, args)
230               of ([vals, vecs], Op.EigenVecs2x2, [m]) =>
231                    mkDiderotCall("eigenvecs", [trExp (env, exp), vals, vecs])
232                | ([vals, vecs], Op.EigenVecs3x3, [m]) => let
233                    mkDiderotCall("eigenvecs", [trExp (env, exp), vals, vecs])
234                | _ => raise Fail "bogus multi-assignment"
235              (* end case *))
236          | trMultiAssign (env, lhs, rhs) = raise Fail "bogus multi-assignment"
237    
238      fun trLocals (env : env, locals) =      fun trLocals (env : env, locals) =
239            List.foldl            List.foldl
240              (fn (x, env) => VMap.insert(env, x, V(trType(V.ty x), V.name x)))              (fn (x, env) => VMap.insert(env, x, V(trType(V.ty x), V.name x)))
241                env locals                env locals
242    
243      fun trStms (env, stms) = let      fun trStms (env, stms : TreeIR.stm list) = let
244            fun trStm (stm, (env, stms)) = (case stm            fun trStm (stm, (env, stms : CL.stm list)) = (case stm
245                   of IR.S_Comment text => CL.mkComment text :: stms                   of IR.S_Comment text => (env, CL.mkComment text :: stms)
246                    | IR.S_Assign(isDecl, x, exp) => let                    | IR.S_Assign(true, x, exp) => let
247                          val (env, stm) = trDecl (env, ??, lookup (env, x), exp)
248                          in
249                            (env, stm::stms)
250                          end
251                      | IR.S_Assign(false, x, exp) => let
252                        val (env, stm) = trAssign (env, lvalueVar (env, x), exp)                        val (env, stm) = trAssign (env, lvalueVar (env, x), exp)
253                        in                        in
254                          (env, stm::stms)                          (env, stm::stms)
255                        end                        end
256                    | IR.S_MAssign(xs, exp) =>                    | IR.S_MAssign(xs, exp) =>
257                        (env, trMultiAssign (env, List.map (fn x => lvalueVar (env, x)) xs, exp) :: stms)                        (env, trMultiAssign (env, List.map (fn x => lvalueVar (env, x)) xs, exp) @ stms)
258                    | IR.S_GAssign(x, exp) =>                    | IR.S_GAssign(x, exp) =>
259                        (env, trAssign (env, lvalueGlobalVar (env, x), exp) :: stms)                        (env, trAssign (env, lvalueGlobalVar (env, x), exp) :: stms)
260                    | IR.S_IfThen(cond, thenBlk) =>                    | IR.S_IfThen(cond, thenBlk) =>
261                        (env, CL.mkIfThen(trExp(env, cond), trBlk(env, thenBlk)) :: stms)                        (env, CL.mkIfThen(trExp(env, cond), trBlock(env, thenBlk)) :: stms)
262                    | IR.S_IfThenElse(cond, thenBlk, elseBlk) => let                    | IR.S_IfThenElse(cond, thenBlk, elseBlk) => let
263                        val stm = CL.mkIfThenElse(trExp(env, cond),                        val stm = CL.mkIfThenElse(trExp(env, cond),
264                              trBlk(env, thenBlk),                              trBlock(env, thenBlk),
265                              trBlk(env, elseBlk))                              trBlock(env, elseBlk))
266                        in                        in
267                          (env, stm :: stms)                          (env, stm :: stms)
268                        end                        end
# Line 235  Line 270 
270                    | IR.S_Foreach(x, e, blk) => ??                    | IR.S_Foreach(x, e, blk) => ??
271                    | IR.S_New(strand, args) => ??                    | IR.S_New(strand, args) => ??
272                    | IR.S_Save(x, exp) => trAssign (env, lvalueStateVar(env, x), exp)                    | IR.S_Save(x, exp) => trAssign (env, lvalueStateVar(env, x), exp)
273                    | IR.S_LoadNrrd(lhs, Ty.DynSeqTy ty, nrrd) =>                    | IR.S_LoadNrrd(lhs, Ty.SeqTy(ty, NONE), nrrd) =>
274                        [GenLoadNrrd.loadSeqFromFile (lvalueVar (env, lhs), ty, CL.mkStr nrrd)]                        (env, GenLoadNrrd.loadSeqFromFile (lvalueVar (env, lhs), ty, CL.mkStr nrrd) :: stms)
275                    | IR.S_LoadNrrd(lhs, Ty.ImageTy info, nrrd) =>                    | IR.S_LoadNrrd(lhs, Ty.ImageTy info, nrrd) =>
276                        [GenLoadNrrd.loadImage (lvalueVar (env, lhs), info, CL.mkStr nrrd)]                        (env, GenLoadNrrd.loadImage (lvalueVar (env, lhs), info, CL.mkStr nrrd) :: stms)
277                    | IR.S_Input(_, _, _, NONE) => []                    | IR.S_Input(_, _, _, NONE) => (env, stms)
278                    | IR.S_Input(gv, name, _, SOME dflt) => [                    | IR.S_Input(gv, name, _, SOME dflt) =>
279                          CL.mkAssign(lvalueGlobalVar (env, gv), trExp(env, dflt))                        (env, CL.mkAssign(lvalueGlobalVar (env, gv), trExp(env, dflt)) :: stms)
                       ]  
280                    | IR.S_InputNrrd _ => (env, stms)                    | IR.S_InputNrrd _ => (env, stms)
281                    | IR.S_Exit args => (env, stms)                    | IR.S_Exit => (env, stms)
282                    | IR.S_Print(tys, args) => ??                    | IR.S_Print(tys, args) => let
283                          val args = List.map (fn e => trExp(env, e)) args
284                          val stm = GenPrint.genPrintStm (
285                                CL.mkIndirect(CL.mkVar "wrld", "_output"),
286                                tys, args)
287                          in
288                            (env, stm::stms)
289                          end
290                    | IR.S_Active => (env, CL.mkReturn(SOME(CL.mkVar RN.kActive)) :: stms)                    | IR.S_Active => (env, CL.mkReturn(SOME(CL.mkVar RN.kActive)) :: stms)
291                    | IR.S_Stabilize => (env, CL.mkReturn(SOME(CL.mkVar RN.kStabilize)) :: stms)                    | IR.S_Stabilize => (env, CL.mkReturn(SOME(CL.mkVar RN.kStabilize)) :: stms)
292                    | IR.S_Die => (env, CL.mkReturn(SOME(CL.mkVar RN.kDie)) :: stms)                    | IR.S_Die => (env, CL.mkReturn(SOME(CL.mkVar RN.kDie)) :: stms)
# Line 255  Line 296 
296            end            end
297    
298      and trBlock (env, IR.Block{locals, body}) = let      and trBlock (env, IR.Block{locals, body}) = let
299            val env = trLocals (env, locals)            val env = trLocals (env, !locals)
300            val stms = trStms (env, body)            val stms = trStms (env, body)
301            fun mkDecl (x, stms) = (case VMap.find (env, x)            fun mkDecl (x, stms) = (case VMap.find (env, x)
302                   of SOME(V(ty, x')) => CL.mkDecl(ty, x', NONE) :: stms                   of SOME(V(ty, x')) => CL.mkDecl(ty, x', NONE) :: stms
303                    | NONE => raise Fail(concat["mkDecl(", V.name x, ", _)"])                    | NONE => raise Fail(concat["mkDecl(", V.name x, ", _)"])
304                  (* end case *))                  (* end case *))
305            val stms = List.foldr mkDecl stms locals            val stms = List.foldr mkDecl stms (!locals)
306            in            in
307              CL.mkBlock stms              CL.mkBlock stms
308            end            end

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