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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 3746 - (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 : jhr 3745 (* ??? *)
17 : cchiw 3741 val lookupIdx : int IntRedBlackMap.map * int -> int
18 : jhr 3745 (* ??? *)
19 :     val lookupMu : int IntRedBlackMap.map * Ein.mu -> int
20 :    
21 : jhr 3648 (* make "x := <int-literal>" *)
22 :     val intLit : AvailRHS.t * IntLit.t -> LowIR.var
23 :     (* make "x := <real-literal>" *)
24 :     val realLit : AvailRHS.t * RealLit.t -> LowIR.var
25 :     (* make "x := <real-literal>", where the real literal is specified as an integer *)
26 :     val intToRealLit : AvailRHS.t * int -> LowIR.var
27 : jhr 3661
28 :     (* generate a reduction sequence using the given binary operator *)
29 :     val reduce : AvailRHS.t * (AvailRHS.t * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var) * LowIR.var list
30 :     -> LowIR.var
31 :    
32 :     (* scalar arithmetic *)
33 :     val realAdd : AvailRHS.t * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
34 :     val realSub : AvailRHS.t * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
35 :     val realMul : AvailRHS.t * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
36 :     val realDiv : AvailRHS.t * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
37 :     val realNeg : AvailRHS.t * LowIR.var -> LowIR.var
38 :    
39 : jhr 3746 (* scalar math functions *)
40 :     val realSqrt : AvailRHS.t * LowIR.var -> LowIR.var
41 :     val realCos : AvailRHS.t * LowIR.var -> LowIR.var
42 :     val realArcCos : AvailRHS.t * LowIR.var -> LowIR.var
43 :     val realSin : AvailRHS.t * LowIR.var -> LowIR.var
44 :     val realArcSin : AvailRHS.t * LowIR.var -> LowIR.var
45 :     val realTan : AvailRHS.t * LowIR.var -> LowIR.var
46 :     val realArcTan : AvailRHS.t * LowIR.var -> LowIR.var
47 :    
48 : jhr 3665 (* vector arithmetic *)
49 :     val vecAdd : AvailRHS.t * int * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
50 :     val vecSub : AvailRHS.t * int * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
51 :     val vecScale : AvailRHS.t * int * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
52 :     val vecMul : AvailRHS.t * int * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
53 :     val vecNeg : AvailRHS.t * int * LowIR.var -> LowIR.var
54 :     val vecSum : AvailRHS.t * int * LowIR.var -> LowIR.var
55 :     val vecProj : AvailRHS.t * int * LowIR.var * int -> LowIR.var
56 : jhr 3746 val vecDot : AvailRHS.t * int * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
57 : jhr 3745
58 : jhr 3665 (* tensor operations *)
59 :     val tensorIndex : AvailRHS.t * index_env * LowIR.var * Ein.alpha -> LowIR.var
60 :    
61 : jhr 3648 (* make "x := [args]" *)
62 :     val cons : AvailRHS.t * int list * LowIR.var list -> LowIR.var
63 : jhr 3653 (* code for δ_{i,j} *)
64 :     val delta : AvailRHS.t * index_env * Ein.mu * Ein.mu -> LowIR.var
65 :     (* code for ε_{i,j} *)
66 :     val epsilon2 : AvailRHS.t * index_env * Ein.index_id * Ein.index_id -> LowIR.var
67 :     (* code for ε_{i,j,k} *)
68 :     val epsilon3 : AvailRHS.t * index_env * Ein.index_id * Ein.index_id * Ein.index_id -> LowIR.var
69 : jhr 3648
70 : jhr 3653 (* evaluate δ_{i,j} *)
71 :     val evalDelta : index_env * Ein.mu * Ein.mu -> int
72 :    
73 : jhr 3648 end = struct
74 :    
75 :     structure IR = LowIR
76 :     structure V = IR.Var
77 :     structure Ty = LowTypes
78 :     structure Op = LowOps
79 : jhr 3653 structure E = Ein
80 :     structure IMap = IntRedBlackMap
81 : jhr 3648
82 : jhr 3745 (* an environment that maps De Bruijn indices to their iteration-index value *)
83 :     type index_env = int IMap.map
84 : jhr 3665
85 :     fun lookupIdx (mapp, id) = (case IMap.find(mapp, id)
86 :     of SOME x => x
87 : jhr 3745 | NONE => raise Fail(concat["lookupIdx(_, ", Int.toString id, "): out of bounds"])
88 : jhr 3665 (* end case *))
89 :    
90 : jhr 3745 fun lookupMu (mapp, E.V id) = lookupIdx (mapp, id)
91 :     | lookupMu (_, E.C i) = i
92 : jhr 3653
93 : jhr 3660 val add = AvailRHS.addAssign
94 : jhr 3648
95 : jhr 3745 fun intLit (avail, n) = add (avail, "intLit", Ty.intTy, IR.LIT(Literal.Int n))
96 : jhr 3660 fun realLit (avail, r) = add (avail, "realLit", Ty.realTy, IR.LIT(Literal.Real r))
97 : jhr 3648 fun intToRealLit (avail, n) = realLit (avail, RealLit.fromInt(IntInf.fromInt n))
98 : jhr 3661
99 : jhr 3665 fun cons (avail, shp, args) =
100 :     add (avail, "tensor", Ty.TensorTy shp, IR.CONS(args, Ty.TensorTy shp))
101 : jhr 3648
102 : jhr 3665 fun reduce (avail, rator, []) = raise Fail "reduction with no arguments"
103 :     | reduce (avail, rator, arg::args) = let
104 :     fun gen (acc, []) = acc
105 :     | gen (acc, x::xs) = gen (rator (avail, acc, x), xs)
106 :     in
107 :     gen (arg, args)
108 :     end
109 :    
110 : jhr 3661 (* scalar arithmetic *)
111 : jhr 3653 local
112 : jhr 3746 fun scalarOp1 rator (avail, x) = add (avail, "r", Ty.realTy, IR.OP(rator, [x]))
113 : jhr 3745 fun scalarOp2 rator (avail, x, y) = add (avail, "r", Ty.realTy, IR.OP(rator, [x, y]))
114 : jhr 3661 in
115 :     val realAdd = scalarOp2 Op.RAdd
116 :     val realSub = scalarOp2 Op.RSub
117 :     val realMul = scalarOp2 Op.RMul
118 :     val realDiv = scalarOp2 Op.RDiv
119 : jhr 3746 val realNeg = scalarOp1 Op.RNeg
120 :     val realSqrt = scalarOp1 Op.Sqrt
121 :     val realCos = scalarOp1 Op.Cos
122 :     val realArcCos = scalarOp1 Op.ArcCos
123 :     val realSin = scalarOp1 Op.Sin
124 :     val realArcSin = scalarOp1 Op.ArcSin
125 :     val realTan = scalarOp1 Op.Tan
126 :     val realArcTan = scalarOp1 Op.ArcTan
127 : jhr 3661 end (* local *)
128 :    
129 : jhr 3665 (* vector arithmetic *)
130 : jhr 3661 local
131 : jhr 3665 fun vecOp1 rator (avail, dim, x) =
132 :     add (avail, "v", Ty.TensorTy[dim], IR.OP(rator dim, [x]))
133 :     fun vecOp2 rator (avail, dim, x, y) =
134 :     add (avail, "v", Ty.TensorTy[dim], IR.OP(rator dim, [x, y]))
135 : jhr 3653 in
136 : jhr 3665 val vecAdd = vecOp2 Op.VAdd
137 :     val vecSub = vecOp2 Op.VSub
138 :     val vecScale = vecOp2 Op.VScale
139 :     val vecMul = vecOp2 Op.VMul
140 :     val vecNeg = vecOp1 Op.VNeg
141 :     val vecSum = vecOp1 Op.VSum
142 :     fun vecProj (avail, dim, x, i) =
143 :     add (avail, "v", Ty.TensorTy[dim], IR.OP(Op.VProj(dim, i), [x]))
144 :     end (* local *)
145 : jhr 3745
146 : cchiw 3741 fun vecDot (avail, vecIX, a, b) =
147 : jhr 3745 vecSum (avail, vecIX, vecMul (avail, vecIX, a, b))
148 : jhr 3665
149 :     fun tensorIndex (avail, mapp, arg, []) = arg
150 :     | tensorIndex (avail, mapp, arg, ix) =
151 :     add (
152 : jhr 3745 avail, "r", Ty.realTy,
153 : jhr 3665 IR.OP(Op.TensorIndex(V.ty arg, List.map (fn id => lookupMu(mapp, id)) ix), [arg]))
154 :    
155 : jhr 3653 fun evalDelta (mapp, i, j) = let
156 :     val i' = lookupMu (mapp, i)
157 :     val j' = lookupMu (mapp, j)
158 :     in
159 :     if (i' = j') then 1 else 0
160 :     end
161 :    
162 :     fun delta (avail, mapp, i, j) = intToRealLit (avail, evalDelta (mapp, i, j))
163 :    
164 :     fun epsilon2 (avail, mapp, i, j) = let
165 :     val i' = lookupIdx (mapp, i)
166 :     val j' = lookupIdx (mapp, j)
167 :     in
168 :     if (i' = j')
169 : jhr 3665 then intToRealLit (avail, 0)
170 : jhr 3653 else if (j' > i')
171 : jhr 3665 then intToRealLit (avail, 1)
172 :     else intToRealLit (avail, ~1)
173 : jhr 3653 end
174 :    
175 :     fun epsilon3 (avail, mapp, i, j, k) = let
176 :     val i' = lookupIdx (mapp, i)
177 :     val j' = lookupIdx (mapp, j)
178 :     val k' = lookupIdx (mapp, k)
179 :     in
180 :     if (i' = j' orelse j' = k' orelse i' = k')
181 : jhr 3665 then intToRealLit (avail, 0)
182 :     else if (j' > i')
183 : jhr 3653 then if (j' > k' andalso k' > i')
184 :     then intToRealLit (avail, ~1)
185 : jhr 3665 else intToRealLit (avail, 1)
186 : jhr 3653 else if (i' > k' andalso k' > j')
187 :     then intToRealLit (avail, 1)
188 : jhr 3665 else intToRealLit (avail, ~1)
189 : jhr 3653 end
190 :    
191 : jhr 3648 end

root@smlnj-gforge.cs.uchicago.edu
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