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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 3754 - (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 : jhr 3754 (* integer arithmetic *)
33 :     val intAdd : AvailRHS.t * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
34 :    
35 : jhr 3661 (* scalar arithmetic *)
36 :     val realAdd : AvailRHS.t * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
37 :     val realSub : AvailRHS.t * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
38 :     val realMul : AvailRHS.t * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
39 :     val realDiv : AvailRHS.t * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
40 :     val realNeg : AvailRHS.t * LowIR.var -> LowIR.var
41 :    
42 : jhr 3746 (* scalar math functions *)
43 :     val realSqrt : AvailRHS.t * LowIR.var -> LowIR.var
44 :     val realCos : AvailRHS.t * LowIR.var -> LowIR.var
45 :     val realArcCos : AvailRHS.t * LowIR.var -> LowIR.var
46 :     val realSin : AvailRHS.t * LowIR.var -> LowIR.var
47 :     val realArcSin : AvailRHS.t * LowIR.var -> LowIR.var
48 :     val realTan : AvailRHS.t * LowIR.var -> LowIR.var
49 :     val realArcTan : AvailRHS.t * LowIR.var -> LowIR.var
50 :    
51 : jhr 3665 (* vector arithmetic *)
52 :     val vecAdd : AvailRHS.t * int * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
53 :     val vecSub : AvailRHS.t * int * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
54 :     val vecScale : AvailRHS.t * int * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
55 :     val vecMul : AvailRHS.t * int * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
56 :     val vecNeg : AvailRHS.t * int * LowIR.var -> LowIR.var
57 :     val vecSum : AvailRHS.t * int * LowIR.var -> LowIR.var
58 :     val vecProj : AvailRHS.t * int * LowIR.var * int -> LowIR.var
59 : jhr 3746 val vecDot : AvailRHS.t * int * LowIR.var * LowIR.var -> LowIR.var
60 : jhr 3745
61 : jhr 3665 (* tensor operations *)
62 :     val tensorIndex : AvailRHS.t * index_env * LowIR.var * Ein.alpha -> LowIR.var
63 :    
64 : jhr 3648 (* make "x := [args]" *)
65 :     val cons : AvailRHS.t * int list * LowIR.var list -> LowIR.var
66 : jhr 3653 (* code for δ_{i,j} *)
67 :     val delta : AvailRHS.t * index_env * Ein.mu * Ein.mu -> LowIR.var
68 :     (* code for ε_{i,j} *)
69 :     val epsilon2 : AvailRHS.t * index_env * Ein.index_id * Ein.index_id -> LowIR.var
70 :     (* code for ε_{i,j,k} *)
71 :     val epsilon3 : AvailRHS.t * index_env * Ein.index_id * Ein.index_id * Ein.index_id -> LowIR.var
72 : jhr 3648
73 : jhr 3653 (* evaluate δ_{i,j} *)
74 :     val evalDelta : index_env * Ein.mu * Ein.mu -> int
75 :    
76 : jhr 3648 end = struct
77 :    
78 :     structure IR = LowIR
79 :     structure V = IR.Var
80 :     structure Ty = LowTypes
81 :     structure Op = LowOps
82 : jhr 3653 structure E = Ein
83 :     structure IMap = IntRedBlackMap
84 : jhr 3648
85 : jhr 3745 (* an environment that maps De Bruijn indices to their iteration-index value *)
86 :     type index_env = int IMap.map
87 : jhr 3665
88 :     fun lookupIdx (mapp, id) = (case IMap.find(mapp, id)
89 :     of SOME x => x
90 : jhr 3745 | NONE => raise Fail(concat["lookupIdx(_, ", Int.toString id, "): out of bounds"])
91 : jhr 3665 (* end case *))
92 :    
93 : jhr 3745 fun lookupMu (mapp, E.V id) = lookupIdx (mapp, id)
94 :     | lookupMu (_, E.C i) = i
95 : jhr 3653
96 : jhr 3660 val add = AvailRHS.addAssign
97 : jhr 3648
98 : jhr 3745 fun intLit (avail, n) = add (avail, "intLit", Ty.intTy, IR.LIT(Literal.Int n))
99 : jhr 3660 fun realLit (avail, r) = add (avail, "realLit", Ty.realTy, IR.LIT(Literal.Real r))
100 : jhr 3648 fun intToRealLit (avail, n) = realLit (avail, RealLit.fromInt(IntInf.fromInt n))
101 : jhr 3661
102 : jhr 3665 fun cons (avail, shp, args) =
103 :     add (avail, "tensor", Ty.TensorTy shp, IR.CONS(args, Ty.TensorTy shp))
104 : jhr 3648
105 : jhr 3665 fun reduce (avail, rator, []) = raise Fail "reduction with no arguments"
106 :     | reduce (avail, rator, arg::args) = let
107 :     fun gen (acc, []) = acc
108 :     | gen (acc, x::xs) = gen (rator (avail, acc, x), xs)
109 :     in
110 :     gen (arg, args)
111 :     end
112 :    
113 : jhr 3754 (* integer arithmetic *)
114 :     local
115 :     fun scalarOp2 rator (avail, x, y) = add (avail, "i", Ty.IntTy, IR.OP(rator, [x, y]))
116 :     in
117 :     val intAdd = scalarOp2 Op.IAdd
118 :     end
119 :    
120 : jhr 3661 (* scalar arithmetic *)
121 : jhr 3653 local
122 : jhr 3746 fun scalarOp1 rator (avail, x) = add (avail, "r", Ty.realTy, IR.OP(rator, [x]))
123 : jhr 3745 fun scalarOp2 rator (avail, x, y) = add (avail, "r", Ty.realTy, IR.OP(rator, [x, y]))
124 : jhr 3661 in
125 :     val realAdd = scalarOp2 Op.RAdd
126 :     val realSub = scalarOp2 Op.RSub
127 :     val realMul = scalarOp2 Op.RMul
128 :     val realDiv = scalarOp2 Op.RDiv
129 : jhr 3746 val realNeg = scalarOp1 Op.RNeg
130 :     val realSqrt = scalarOp1 Op.Sqrt
131 :     val realCos = scalarOp1 Op.Cos
132 :     val realArcCos = scalarOp1 Op.ArcCos
133 :     val realSin = scalarOp1 Op.Sin
134 :     val realArcSin = scalarOp1 Op.ArcSin
135 :     val realTan = scalarOp1 Op.Tan
136 :     val realArcTan = scalarOp1 Op.ArcTan
137 : jhr 3661 end (* local *)
138 :    
139 : jhr 3665 (* vector arithmetic *)
140 : jhr 3661 local
141 : jhr 3665 fun vecOp1 rator (avail, dim, x) =
142 :     add (avail, "v", Ty.TensorTy[dim], IR.OP(rator dim, [x]))
143 :     fun vecOp2 rator (avail, dim, x, y) =
144 :     add (avail, "v", Ty.TensorTy[dim], IR.OP(rator dim, [x, y]))
145 : jhr 3653 in
146 : jhr 3665 val vecAdd = vecOp2 Op.VAdd
147 :     val vecSub = vecOp2 Op.VSub
148 :     val vecScale = vecOp2 Op.VScale
149 :     val vecMul = vecOp2 Op.VMul
150 :     val vecNeg = vecOp1 Op.VNeg
151 : jhr 3754 fun vecSum (avail, dim, v) = add (avail, "vsm", Ty.realTy, IR.OP(Op.VSum dim, [v]))
152 : jhr 3665 fun vecProj (avail, dim, x, i) =
153 :     add (avail, "v", Ty.TensorTy[dim], IR.OP(Op.VProj(dim, i), [x]))
154 :     end (* local *)
155 : jhr 3745
156 : cchiw 3741 fun vecDot (avail, vecIX, a, b) =
157 : jhr 3745 vecSum (avail, vecIX, vecMul (avail, vecIX, a, b))
158 : jhr 3665
159 :     fun tensorIndex (avail, mapp, arg, []) = arg
160 :     | tensorIndex (avail, mapp, arg, ix) =
161 :     add (
162 : jhr 3745 avail, "r", Ty.realTy,
163 : jhr 3665 IR.OP(Op.TensorIndex(V.ty arg, List.map (fn id => lookupMu(mapp, id)) ix), [arg]))
164 :    
165 : jhr 3653 fun evalDelta (mapp, i, j) = let
166 :     val i' = lookupMu (mapp, i)
167 :     val j' = lookupMu (mapp, j)
168 :     in
169 :     if (i' = j') then 1 else 0
170 :     end
171 :    
172 :     fun delta (avail, mapp, i, j) = intToRealLit (avail, evalDelta (mapp, i, j))
173 :    
174 :     fun epsilon2 (avail, mapp, i, j) = let
175 :     val i' = lookupIdx (mapp, i)
176 :     val j' = lookupIdx (mapp, j)
177 :     in
178 :     if (i' = j')
179 : jhr 3665 then intToRealLit (avail, 0)
180 : jhr 3653 else if (j' > i')
181 : jhr 3665 then intToRealLit (avail, 1)
182 :     else intToRealLit (avail, ~1)
183 : jhr 3653 end
184 :    
185 :     fun epsilon3 (avail, mapp, i, j, k) = let
186 :     val i' = lookupIdx (mapp, i)
187 :     val j' = lookupIdx (mapp, j)
188 :     val k' = lookupIdx (mapp, k)
189 :     in
190 :     if (i' = j' orelse j' = k' orelse i' = k')
191 : jhr 3665 then intToRealLit (avail, 0)
192 :     else if (j' > i')
193 : jhr 3653 then if (j' > k' andalso k' > i')
194 :     then intToRealLit (avail, ~1)
195 : jhr 3665 else intToRealLit (avail, 1)
196 : jhr 3653 else if (i' > k' andalso k' > j')
197 :     then intToRealLit (avail, 1)
198 : jhr 3665 else intToRealLit (avail, ~1)
199 : jhr 3653 end
200 :    
201 : jhr 3648 end

root@smlnj-gforge.cs.uchicago.edu
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