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[diderot] Annotation of /branches/vis15/src/compiler/mid-to-low/mk-low-ir.sml
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Annotation of /branches/vis15/src/compiler/mid-to-low/mk-low-ir.sml

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Revision 3665 - (view) (download)

1 : jhr 3648 (* mk-low-ir.sml
2 :     *
3 :     * Helper code to build LowIR assigments using the AvailRHS infrastructure.
4 :     *
5 :     * This code is part of the Diderot Project (http://diderot-language.cs.uchicago.edu)
6 :     *
7 :     * COPYRIGHT (c) 2016 The University of Chicago
8 :     * All rights reserved.
9 :     *)
10 :    
11 :     structure MkLowIR : sig
12 :    
13 : jhr 3653 (* an environment that maps De Bruijn indices to their iteration-index value *)
14 :     type index_env = int IntRedBlackMap.map
15 :    
16 : jhr 3648 (* make "x := <int-literal>" *)
17 :     val intLit : AvailRHS.t * IntLit.t -> LowIR.var
18 :     (* make "x := <real-literal>" *)
19 :     val realLit : AvailRHS.t * RealLit.t -> LowIR.var
20 :     (* make "x := <real-literal>", where the real literal is specified as an integer *)
21 :     val intToRealLit : AvailRHS.t * int -> LowIR.var
22 : jhr 3661
23 :     (* generate a reduction sequence using the given binary operator *)
24 :     val reduce : AvailRHS.t * (AvailRHS.t * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var) * LowIR.var list
25 :     -> LowIR.var
26 :    
27 :     (* scalar arithmetic *)
28 :     val realAdd : AvailRHS.t * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
29 :     val realSub : AvailRHS.t * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
30 :     val realMul : AvailRHS.t * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
31 :     val realDiv : AvailRHS.t * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
32 :     val realNeg : AvailRHS.t * LowIR.var -> LowIR.var
33 :    
34 : jhr 3665 (* vector arithmetic *)
35 :     val vecAdd : AvailRHS.t * int * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
36 :     val vecSub : AvailRHS.t * int * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
37 :     val vecScale : AvailRHS.t * int * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
38 :     val vecMul : AvailRHS.t * int * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
39 :     val vecNeg : AvailRHS.t * int * LowIR.var -> LowIR.var
40 :     val vecSum : AvailRHS.t * int * LowIR.var -> LowIR.var
41 :     val vecProj : AvailRHS.t * int * LowIR.var * int -> LowIR.var
42 :    
43 :     (* tensor operations *)
44 :     val tensorIndex : AvailRHS.t * index_env * LowIR.var * Ein.alpha -> LowIR.var
45 :    
46 : jhr 3648 (* make "x := [args]" *)
47 :     val cons : AvailRHS.t * int list * LowIR.var list -> LowIR.var
48 : jhr 3653 (* code for δ_{i,j} *)
49 :     val delta : AvailRHS.t * index_env * Ein.mu * Ein.mu -> LowIR.var
50 :     (* code for ε_{i,j} *)
51 :     val epsilon2 : AvailRHS.t * index_env * Ein.index_id * Ein.index_id -> LowIR.var
52 :     (* code for ε_{i,j,k} *)
53 :     val epsilon3 : AvailRHS.t * index_env * Ein.index_id * Ein.index_id * Ein.index_id -> LowIR.var
54 : jhr 3648
55 : jhr 3653 (* evaluate δ_{i,j} *)
56 :     val evalDelta : index_env * Ein.mu * Ein.mu -> int
57 :    
58 : jhr 3648 end = struct
59 :    
60 :     structure IR = LowIR
61 :     structure V = IR.Var
62 :     structure Ty = LowTypes
63 :     structure Op = LowOps
64 : jhr 3653 structure E = Ein
65 :     structure IMap = IntRedBlackMap
66 : jhr 3648
67 : jhr 3665 (* pick the n'th elements from a pair of lists *)
68 :     fun nthPair (x::_, y::_, 0) = (x, y)
69 :     | nthPair (_::xs, _::ys, n) = nthPair (xs, ys, n-1)
70 :     | nthPair _ = raise Subscript
71 :    
72 :     fun lookupMu (mapp, E.V id) = (case IMap.find (mapp, id)
73 :     of SOME n => n
74 :     | NONE => raise Fail(concat["lookupMu(_, V ", Int.toString id, "): out of bounds"])
75 :     (* end case *))
76 :     | lookupMu (_, E.C i) = i
77 :    
78 :     fun lookupIdx (mapp, id) = (case IMap.find(mapp, id)
79 :     of SOME x => x
80 :     | NONE => raise Fail(concat["lookupIdx(_, V ", Int.toString id, "): out of bounds"])
81 :     (* end case *))
82 :    
83 : jhr 3653 (* an environment that maps De Bruijn indices to their iteration-index value *)
84 :     type index_env = int IMap.map
85 :    
86 : jhr 3660 val add = AvailRHS.addAssign
87 : jhr 3648
88 : jhr 3660 fun intLit (avail, n) = add (avail, "intLit", Ty.intTy, IR.LIT(Literal.Int n))
89 :     fun realLit (avail, r) = add (avail, "realLit", Ty.realTy, IR.LIT(Literal.Real r))
90 : jhr 3648 fun intToRealLit (avail, n) = realLit (avail, RealLit.fromInt(IntInf.fromInt n))
91 : jhr 3661
92 : jhr 3665 fun cons (avail, shp, args) =
93 :     add (avail, "tensor", Ty.TensorTy shp, IR.CONS(args, Ty.TensorTy shp))
94 : jhr 3648
95 : jhr 3665 fun reduce (avail, rator, []) = raise Fail "reduction with no arguments"
96 :     | reduce (avail, rator, arg::args) = let
97 :     fun gen (acc, []) = acc
98 :     | gen (acc, x::xs) = gen (rator (avail, acc, x), xs)
99 :     in
100 :     gen (arg, args)
101 :     end
102 :    
103 : jhr 3661 (* scalar arithmetic *)
104 : jhr 3653 local
105 : jhr 3661 fun scalarOp2 rator (avail, x, y) = add (avail, "r", Ty.realTy, IR.OP(rator, [x, y]))
106 :     in
107 :     val realAdd = scalarOp2 Op.RAdd
108 :     val realSub = scalarOp2 Op.RSub
109 :     val realMul = scalarOp2 Op.RMul
110 :     val realDiv = scalarOp2 Op.RDiv
111 :     fun realNeg (avail, x) = add (avail, "r", Ty.realTy, IR.OP(Op.RNeg, [x]))
112 :     end (* local *)
113 :    
114 : jhr 3665 (* vector arithmetic *)
115 : jhr 3661 local
116 : jhr 3665 fun vecOp1 rator (avail, dim, x) =
117 :     add (avail, "v", Ty.TensorTy[dim], IR.OP(rator dim, [x]))
118 :     fun vecOp2 rator (avail, dim, x, y) =
119 :     add (avail, "v", Ty.TensorTy[dim], IR.OP(rator dim, [x, y]))
120 : jhr 3653 in
121 : jhr 3665 val vecAdd = vecOp2 Op.VAdd
122 :     val vecSub = vecOp2 Op.VSub
123 :     val vecScale = vecOp2 Op.VScale
124 :     val vecMul = vecOp2 Op.VMul
125 :     val vecNeg = vecOp1 Op.VNeg
126 :     val vecSum = vecOp1 Op.VSum
127 :     fun vecProj (avail, dim, x, i) =
128 :     add (avail, "v", Ty.TensorTy[dim], IR.OP(Op.VProj(dim, i), [x]))
129 :     end (* local *)
130 :    
131 :     fun tensorIndex (avail, mapp, arg, []) = arg
132 :     | tensorIndex (avail, mapp, arg, ix) =
133 :     add (
134 :     avail, "r", Ty.realTy,
135 :     IR.OP(Op.TensorIndex(V.ty arg, List.map (fn id => lookupMu(mapp, id)) ix), [arg]))
136 :    
137 : jhr 3653 fun evalDelta (mapp, i, j) = let
138 :     val i' = lookupMu (mapp, i)
139 :     val j' = lookupMu (mapp, j)
140 :     in
141 :     if (i' = j') then 1 else 0
142 :     end
143 :    
144 :     fun delta (avail, mapp, i, j) = intToRealLit (avail, evalDelta (mapp, i, j))
145 :    
146 :     fun epsilon2 (avail, mapp, i, j) = let
147 :     val i' = lookupIdx (mapp, i)
148 :     val j' = lookupIdx (mapp, j)
149 :     in
150 :     if (i' = j')
151 : jhr 3665 then intToRealLit (avail, 0)
152 : jhr 3653 else if (j' > i')
153 : jhr 3665 then intToRealLit (avail, 1)
154 :     else intToRealLit (avail, ~1)
155 : jhr 3653 end
156 :    
157 :     fun epsilon3 (avail, mapp, i, j, k) = let
158 :     val i' = lookupIdx (mapp, i)
159 :     val j' = lookupIdx (mapp, j)
160 :     val k' = lookupIdx (mapp, k)
161 :     in
162 :     if (i' = j' orelse j' = k' orelse i' = k')
163 : jhr 3665 then intToRealLit (avail, 0)
164 :     else if (j' > i')
165 : jhr 3653 then if (j' > k' andalso k' > i')
166 :     then intToRealLit (avail, ~1)
167 : jhr 3665 else intToRealLit (avail, 1)
168 : jhr 3653 else if (i' > k' andalso k' > j')
169 :     then intToRealLit (avail, 1)
170 : jhr 3665 else intToRealLit (avail, ~1)
171 : jhr 3653 end
172 :    
173 : jhr 3648 end

root@smlnj-gforge.cs.uchicago.edu
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