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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 3743 - (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 : cchiw 3743
16 : cchiw 3741 val lookupMu: int IntRedBlackMap.map * Ein.mu -> int
17 :     val lookupIdx : int IntRedBlackMap.map * int -> int
18 : jhr 3648 (* make "x := <int-literal>" *)
19 :     val intLit : AvailRHS.t * IntLit.t -> LowIR.var
20 :     (* make "x := <real-literal>" *)
21 :     val realLit : AvailRHS.t * RealLit.t -> LowIR.var
22 :     (* make "x := <real-literal>", where the real literal is specified as an integer *)
23 :     val intToRealLit : AvailRHS.t * int -> LowIR.var
24 : jhr 3661
25 :     (* generate a reduction sequence using the given binary operator *)
26 :     val reduce : AvailRHS.t * (AvailRHS.t * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var) * LowIR.var list
27 :     -> LowIR.var
28 :    
29 :     (* scalar arithmetic *)
30 :     val realAdd : AvailRHS.t * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
31 :     val realSub : AvailRHS.t * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
32 :     val realMul : AvailRHS.t * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
33 :     val realDiv : AvailRHS.t * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
34 :     val realNeg : AvailRHS.t * LowIR.var -> LowIR.var
35 :    
36 : jhr 3665 (* vector arithmetic *)
37 :     val vecAdd : AvailRHS.t * int * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
38 :     val vecSub : AvailRHS.t * int * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
39 :     val vecScale : AvailRHS.t * int * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
40 :     val vecMul : AvailRHS.t * int * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
41 :     val vecNeg : AvailRHS.t * int * LowIR.var -> LowIR.var
42 :     val vecSum : AvailRHS.t * int * LowIR.var -> LowIR.var
43 :     val vecProj : AvailRHS.t * int * LowIR.var * int -> LowIR.var
44 : cchiw 3742 val vecDot : AvailRHS.t * int * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
45 :    
46 : jhr 3665 (* tensor operations *)
47 :     val tensorIndex : AvailRHS.t * index_env * LowIR.var * Ein.alpha -> LowIR.var
48 :    
49 : jhr 3648 (* make "x := [args]" *)
50 :     val cons : AvailRHS.t * int list * LowIR.var list -> LowIR.var
51 : jhr 3653 (* code for δ_{i,j} *)
52 :     val delta : AvailRHS.t * index_env * Ein.mu * Ein.mu -> LowIR.var
53 :     (* code for ε_{i,j} *)
54 :     val epsilon2 : AvailRHS.t * index_env * Ein.index_id * Ein.index_id -> LowIR.var
55 :     (* code for ε_{i,j,k} *)
56 :     val epsilon3 : AvailRHS.t * index_env * Ein.index_id * Ein.index_id * Ein.index_id -> LowIR.var
57 : jhr 3648
58 : jhr 3653 (* evaluate δ_{i,j} *)
59 :     val evalDelta : index_env * Ein.mu * Ein.mu -> int
60 :    
61 : jhr 3648 end = struct
62 :    
63 :     structure IR = LowIR
64 :     structure V = IR.Var
65 :     structure Ty = LowTypes
66 :     structure Op = LowOps
67 : jhr 3653 structure E = Ein
68 :     structure IMap = IntRedBlackMap
69 : jhr 3648
70 : jhr 3665 fun lookupMu (mapp, E.V id) = (case IMap.find (mapp, id)
71 :     of SOME n => n
72 :     | NONE => raise Fail(concat["lookupMu(_, V ", Int.toString id, "): out of bounds"])
73 :     (* end case *))
74 :     | lookupMu (_, E.C i) = i
75 :    
76 :     fun lookupIdx (mapp, id) = (case IMap.find(mapp, id)
77 :     of SOME x => x
78 :     | NONE => raise Fail(concat["lookupIdx(_, V ", Int.toString id, "): out of bounds"])
79 :     (* end case *))
80 :    
81 : jhr 3653 (* an environment that maps De Bruijn indices to their iteration-index value *)
82 :     type index_env = int IMap.map
83 :    
84 : jhr 3660 val add = AvailRHS.addAssign
85 : jhr 3648
86 : cchiw 3743 fun intLit (avail, n) = add (avail, "intLit"^IntInf.toString(n), Ty.intTy, IR.LIT(Literal.Int n))
87 : jhr 3660 fun realLit (avail, r) = add (avail, "realLit", Ty.realTy, IR.LIT(Literal.Real r))
88 : jhr 3648 fun intToRealLit (avail, n) = realLit (avail, RealLit.fromInt(IntInf.fromInt n))
89 : jhr 3661
90 : jhr 3665 fun cons (avail, shp, args) =
91 :     add (avail, "tensor", Ty.TensorTy shp, IR.CONS(args, Ty.TensorTy shp))
92 : jhr 3648
93 : jhr 3665 fun reduce (avail, rator, []) = raise Fail "reduction with no arguments"
94 :     | reduce (avail, rator, arg::args) = let
95 :     fun gen (acc, []) = acc
96 :     | gen (acc, x::xs) = gen (rator (avail, acc, x), xs)
97 :     in
98 :     gen (arg, args)
99 :     end
100 :    
101 : jhr 3661 (* scalar arithmetic *)
102 : jhr 3653 local
103 : cchiw 3743 fun scalarOp2 rator (avail, x, y) = add (avail, concat["r_",V.name x, "+", V.name y], Ty.realTy, IR.OP(rator, [x, y]))
104 : jhr 3661 in
105 :     val realAdd = scalarOp2 Op.RAdd
106 :     val realSub = scalarOp2 Op.RSub
107 :     val realMul = scalarOp2 Op.RMul
108 :     val realDiv = scalarOp2 Op.RDiv
109 :     fun realNeg (avail, x) = add (avail, "r", Ty.realTy, IR.OP(Op.RNeg, [x]))
110 :     end (* local *)
111 :    
112 : jhr 3665 (* vector arithmetic *)
113 : jhr 3661 local
114 : jhr 3665 fun vecOp1 rator (avail, dim, x) =
115 :     add (avail, "v", Ty.TensorTy[dim], IR.OP(rator dim, [x]))
116 :     fun vecOp2 rator (avail, dim, x, y) =
117 :     add (avail, "v", Ty.TensorTy[dim], IR.OP(rator dim, [x, y]))
118 : jhr 3653 in
119 : jhr 3665 val vecAdd = vecOp2 Op.VAdd
120 :     val vecSub = vecOp2 Op.VSub
121 :     val vecScale = vecOp2 Op.VScale
122 :     val vecMul = vecOp2 Op.VMul
123 :     val vecNeg = vecOp1 Op.VNeg
124 :     val vecSum = vecOp1 Op.VSum
125 :     fun vecProj (avail, dim, x, i) =
126 :     add (avail, "v", Ty.TensorTy[dim], IR.OP(Op.VProj(dim, i), [x]))
127 :     end (* local *)
128 : cchiw 3741 fun vecDot (avail, vecIX, a, b) =
129 :     vecSum(avail, vecIX, vecMul (avail, vecIX, a, b))
130 :    
131 : jhr 3665
132 :     fun tensorIndex (avail, mapp, arg, []) = arg
133 :     | tensorIndex (avail, mapp, arg, ix) =
134 :     add (
135 : cchiw 3743 avail, "r"^Int.toString(lookupMu(mapp,List.hd(ix))), Ty.realTy,
136 : jhr 3665 IR.OP(Op.TensorIndex(V.ty arg, List.map (fn id => lookupMu(mapp, id)) ix), [arg]))
137 :    
138 : jhr 3653 fun evalDelta (mapp, i, j) = let
139 :     val i' = lookupMu (mapp, i)
140 :     val j' = lookupMu (mapp, j)
141 :     in
142 :     if (i' = j') then 1 else 0
143 :     end
144 :    
145 :     fun delta (avail, mapp, i, j) = intToRealLit (avail, evalDelta (mapp, i, j))
146 :    
147 :     fun epsilon2 (avail, mapp, i, j) = let
148 :     val i' = lookupIdx (mapp, i)
149 :     val j' = lookupIdx (mapp, j)
150 :     in
151 :     if (i' = j')
152 : jhr 3665 then intToRealLit (avail, 0)
153 : jhr 3653 else if (j' > i')
154 : jhr 3665 then intToRealLit (avail, 1)
155 :     else intToRealLit (avail, ~1)
156 : jhr 3653 end
157 :    
158 :     fun epsilon3 (avail, mapp, i, j, k) = let
159 :     val i' = lookupIdx (mapp, i)
160 :     val j' = lookupIdx (mapp, j)
161 :     val k' = lookupIdx (mapp, k)
162 :     in
163 :     if (i' = j' orelse j' = k' orelse i' = k')
164 : jhr 3665 then intToRealLit (avail, 0)
165 :     else if (j' > i')
166 : jhr 3653 then if (j' > k' andalso k' > i')
167 :     then intToRealLit (avail, ~1)
168 : jhr 3665 else intToRealLit (avail, 1)
169 : jhr 3653 else if (i' > k' andalso k' > j')
170 :     then intToRealLit (avail, 1)
171 : jhr 3665 else intToRealLit (avail, ~1)
172 : jhr 3653 end
173 :    
174 : jhr 3648 end

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