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[diderot] Diff of /branches/vis15/src/compiler/simplify/simplify.sml
ViewVC logotype

Diff of /branches/vis15/src/compiler/simplify/simplify.sml

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revision 3445, Fri Nov 20 15:47:57 2015 UTC revision 4426, Wed Aug 17 20:00:23 2016 UTC
# Line 5  Line 5 
5   * COPYRIGHT (c) 2015 The University of Chicago   * COPYRIGHT (c) 2015 The University of Chicago
6   * All rights reserved.   * All rights reserved.
7   *   *
8   * Simplify the AST representation.   * Simplify the AST representation.  This phase involves the following transformations:
9     *
10     *      - types are simplified by removing meta variables (which will have been resolved)
11     *
12     *      - expressions are simplified to involve a single operation on variables
13     *
14     *      - global reductions are converted to MapReduce statements
15     *
16     *      - other comprehensions and reductions are converted to foreach loops
17     *
18     *      - unreachable code is pruned
19     *
20     *      - negation of literal integers and reals are constant folded
21   *)   *)
22    
23  structure Simplify : sig  structure Simplify : sig
24    
25      val transform : Error.err_stream * AST.program -> Simple.program      val transform : Error.err_stream * AST.program * GlobalEnv.t -> Simple.program
26    
27    end = struct    end = struct
28    
# Line 19  Line 31 
31      structure STy = SimpleTypes      structure STy = SimpleTypes
32      structure Ty = Types      structure Ty = Types
33      structure VMap = Var.Map      structure VMap = Var.Map
34      structure InP = Inputs      structure II = ImageInfo
35        structure BV = BasisVars
36    
37      (* context for simplification *)
38        type context = {errStrm : Error.err_stream, gEnv : GlobalEnv.t}
39    
40        fun error ({errStrm, gEnv}, msg) = Error.error (errStrm, msg)
41        fun warning ({errStrm, gEnv}, msg) = Error.warning (errStrm, msg)
42    
43    (* convert a Types.ty to a SimpleTypes.ty *)    (* convert a Types.ty to a SimpleTypes.ty *)
44      fun cvtTy ty = (case ty      fun cvtTy ty = (case ty
# Line 31  Line 50 
50              | Ty.T_Int => STy.T_Int              | Ty.T_Int => STy.T_Int
51              | Ty.T_String => STy.T_String              | Ty.T_String => STy.T_String
52              | Ty.T_Sequence(ty, NONE) => STy.T_Sequence(cvtTy ty, NONE)              | Ty.T_Sequence(ty, NONE) => STy.T_Sequence(cvtTy ty, NONE)
53              | Ty.T_Sequence(ty, dim) => STy.T_Sequence(cvtTy ty, SOME(TU.monoDim dim))              | Ty.T_Sequence(ty, SOME dim) => STy.T_Sequence(cvtTy ty, SOME(TU.monoDim dim))
54              | Ty.T_Named id => STy.T_Named id              | Ty.T_Strand id => STy.T_Strand id
55              | Ty.T_Kernel n => STy.T_Kernel(TU.monoDiff n)              | Ty.T_Kernel _ => STy.T_Kernel
56              | Ty.T_Tensor shape => STy.T_Tensor(TU.monoShape shape)              | Ty.T_Tensor shape => STy.T_Tensor(TU.monoShape shape)
57              | Ty.T_Image{dim, shape} => STy.T_Image{              | Ty.T_Image{dim, shape} =>
58                    dim = TU.monoDim dim,                  STy.T_Image(II.mkInfo(TU.monoDim dim, TU.monoShape shape))
                   shape = TU.monoShape shape  
                 }  
59              | Ty.T_Field{diff, dim, shape} => STy.T_Field{              | Ty.T_Field{diff, dim, shape} => STy.T_Field{
60                    diff = TU.monoDiff diff,                    diff = TU.monoDiff diff,
61                    dim = TU.monoDim dim,                    dim = TU.monoDim dim,
62                    shape = TU.monoShape shape                    shape = TU.monoShape shape
63                  }                  }
64              | Ty.T_Fun(tys1, ty2) => STy.T_Fun(List.map cvtTy tys1, simplify ty2)              | Ty.T_Fun(tys1, ty2) => raise Fail "unexpected T_Fun in Simplify"
65                | Ty.T_Error => raise Fail "unexpected T_Error in Simplify"
66            (* end case *))            (* end case *))
67    
68      fun newTemp ty = SimpleVar.new ("_t", SimpleVar.LocalVar, ty)      fun apiTypeOf x = let
69              fun cvtTy STy.T_Bool = APITypes.BoolTy
70    (* convert an AST variable to a Simple variable *)              | cvtTy STy.T_Int = APITypes.IntTy
71      fun cvtVar (env, x as Var.V{name, kind, ty=([], ty), ...}) = let              | cvtTy STy.T_String = APITypes.StringTy
72            val x' = SimpleVar.new (name, kind, cvtTy ty)              | cvtTy (STy.T_Sequence(ty, len)) = APITypes.SeqTy(cvtTy ty, len)
73                | cvtTy (STy.T_Tensor shape) = APITypes.TensorTy shape
74                | cvtTy (STy.T_Image info) =
75                    APITypes.ImageTy(II.dim info, II.voxelShape info)
76                | cvtTy ty = raise Fail "bogus API type"
77            in            in
78              (x', VMap.insert(env, x, x'))              cvtTy (SimpleVar.typeOf x)
79            end            end
80    
81      fun cvtVars (env, xs) = List.foldr      fun newTemp (ty as STy.T_Image _) = SimpleVar.new ("img", SimpleVar.LocalVar, ty)
82            (fn (x, (xs, env)) => let        | newTemp ty = SimpleVar.new ("_t", SimpleVar.LocalVar, ty)
             val (x', env) = cvtVar(env, x)  
             in  
               (x'::xs, env)  
             end) ([], env) xs  
   
     fun lookupVar (env, x) = (case VMap.find (env, x)  
            of SOME x' => x'  
             | NONE => raise Fail(concat["lookupVar(", Var.uniqueNameOf x, ")"])  
           (* end case *))  
83    
84    (* make a block out of a list of statements that are in reverse order *)    (* a property to map AST function variables to SimpleAST functions *)
85      fun mkBlock stms = S.Block(List.rev stms)      local
86          fun cvt x = let
87      fun inputImage (nrrd, dim, shape) = (              val Ty.T_Fun(paramTys, resTy) = Var.monoTypeOf x
           case ImageInfo.fromNrrd(NrrdInfo.getInfo nrrd, dim, shape)  
            of NONE => raise Fail(concat["nrrd file \"", nrrd, "\" does not have expected type"])  
             | SOME info => InP.Proxy(nrrd, info)  
           (* end case *))  
   
     datatype 'a ctl_flow_info  
       = EXIT                    (* stm sequence always exits; no pruning so far *)  
       | PRUNE of 'a             (* stm sequence always exits at last stm in argument, which  
                                  * is either a block or stm list *)  
       | CONT                    (* stm sequence falls through *)  
       | EDIT of 'a              (* pruned code that has non-exiting paths *)  
   
     fun pruneUnreachableCode (blk as S.Block stms) = let  
           fun isExit S.S_Die = true  
             | isExit S.S_Stabilize = true  
             | isExit (S.S_Return _) = true  
             | isExit _ = false  
           fun pruneStms [] = CONT  
             | pruneStms [S.S_IfThenElse(x, blk1, blk2)] = (  
                 case pruneIf(x, blk1, blk2)  
                  of EXIT => EXIT  
                   | PRUNE stm => PRUNE[stm]  
                   | CONT => CONT  
                   | EDIT stm => EDIT[stm]  
                 (* end case *))  
             | pruneStms [stm] = if isExit stm then EXIT else CONT  
             | pruneStms ((stm as S.S_IfThenElse(x, blk1, blk2))::stms) = (  
                 case pruneIf(x, blk1, blk2)  
                  of EXIT => PRUNE[stm]  
                   | PRUNE stm => PRUNE[stm]  
                   | CONT => (case pruneStms stms  
                        of PRUNE stms => PRUNE(stm::stms)  
                         | EDIT stms => EDIT(stm::stms)  
                         | EXIT => EXIT (* different instances of ctl_flow_info *)  
                         | CONT => CONT  
                       (* end case *))  
                   | EDIT stm => (case pruneStms stms  
                        of PRUNE stms => PRUNE(stm::stms)  
                         | EDIT stms => EDIT(stm::stms)  
                         | _ => EDIT(stm::stms)  
                       (* end case *))  
                 (* end case *))  
             | pruneStms (stm::stms) = if isExit stm  
                 then PRUNE[stm]  
                 else (case pruneStms stms  
                    of PRUNE stms => PRUNE(stm::stms)  
                     | EDIT stms => EDIT(stm::stms)  
                     | info => info  
                   (* end case *))  
           and pruneIf (x, blk1, blk2) = (case (pruneBlk blk1, pruneBlk blk2)  
                  of (EXIT,       EXIT      ) => EXIT  
                   | (CONT,       CONT      ) => CONT  
                   | (CONT,       EXIT      ) => CONT  
                   | (EXIT,       CONT      ) => CONT  
                   | (CONT,       EDIT blk2 ) => EDIT(S.S_IfThenElse(x, blk1, blk2))  
                   | (EDIT blk1,  CONT      ) => EDIT(S.S_IfThenElse(x, blk1, blk2))  
                   | (CONT,       PRUNE blk2) => EDIT(S.S_IfThenElse(x, blk1, blk2))  
                   | (PRUNE blk1, CONT      ) => EDIT(S.S_IfThenElse(x, blk1, blk2))  
                   | (EXIT,       EDIT blk2 ) => EDIT(S.S_IfThenElse(x, blk1, blk2))  
                   | (EDIT blk1,  EXIT      ) => EDIT(S.S_IfThenElse(x, blk1, blk2))  
                   | (EDIT blk1,  EDIT blk2 ) => EDIT(S.S_IfThenElse(x, blk1, blk2))  
                   | (EDIT blk1,  PRUNE blk2) => EDIT(S.S_IfThenElse(x, blk1, blk2))  
                   | (PRUNE blk1, EDIT blk2 ) => EDIT(S.S_IfThenElse(x, blk1, blk2))  
                   | (EXIT,       PRUNE blk2) => PRUNE(S.S_IfThenElse(x, blk1, blk2))  
                   | (PRUNE blk1, EXIT      ) => PRUNE(S.S_IfThenElse(x, blk1, blk2))  
                   | (PRUNE blk1, PRUNE blk2) => PRUNE(S.S_IfThenElse(x, blk1, blk2))  
                 (* end case *))  
           and pruneBlk (S.Block stms) = (case pruneStms stms  
                  of PRUNE stms => PRUNE(S.Block stms)  
                   | EDIT stms => EDIT(S.Block stms)  
                   | EXIT => EXIT (* different instances of ctl_flow_info *)  
                   | CONT => CONT  
                 (* end case *))  
           in  
             case pruneBlk blk  
              of PRUNE blk => blk  
               | EDIT blk => blk  
               | _=> blk  
             (* end case *)  
           end  
   
     fun simplifyProgram (AST.Program{props, decls}) = let  
           val inputs = ref []  
           val inputInit = ref []  
           val globals = ref []  
           val globalInit = ref []  
           val funcs = ref []  
           val initially = ref NONE  
           val strands = ref []  
           fun setInitially init = (case !initially  
                  of NONE => initially := SOME init  
 (* FIXME: the check for multiple initially decls should happen in type checking *)  
                   | SOME _ => raise Fail "multiple initially declarations"  
                 (* end case *))  
           fun simplifyDecl (dcl, env) = (case dcl  
                  of AST.D_Input(x, desc, NONE) => let  
                       val (x', env) = cvtVar(env, x)  
                       val (ty, init) = (case SimpleVar.typeOf x'  
                              of ty as SimpleTypes.T_Image{dim, shape} => let  
                                   val info = ImageInfo.mkInfo(dim, shape)  
                                   in  
                                     (ty, SOME(InP.Image info))  
                                   end  
                               | ty => (ty, NONE)  
                             (* end case *))  
                       val inp = InP.INP{  
                               ty = ty,  
                               name = SimpleVar.nameOf x',  
                               desc = desc,  
                               init = init  
                             }  
                       in  
                         inputs := (x', inp) :: !inputs;  
                         env  
                       end  
                   | AST.D_Input(x, desc, SOME(AST.E_LoadNrrd(tvs, nrrd, ty))) => let  
                       val (x', env) = cvtVar(env, x)  
                     (* load the nrrd proxy here *)  
                       val info = NrrdInfo.getInfo nrrd  
                       val (ty, init) = (case SimpleVar.typeOf x'  
                              of ty as SimpleTypes.T_DynSequence _ => (ty, InP.DynSeq nrrd)  
                               | ty as SimpleTypes.T_Image{dim, shape} => (ty, inputImage(nrrd, dim, shape))  
                               | _ => raise Fail "impossible"  
                             (* end case *))  
                       val inp = InP.INP{  
                               ty = ty,  
                               name = SimpleVar.nameOf x',  
                               desc = desc,  
                               init = SOME init  
                             }  
88                        in                        in
89                          inputs := (x', inp) :: !inputs;                SimpleFunc.new (Var.nameOf x, cvtTy resTy, List.map cvtTy paramTys)
                         env  
90                        end                        end
                   | AST.D_Input(x, desc, SOME e) => let  
                       val (x', env) = cvtVar(env, x)  
                       val (stms, e') = simplifyExp (env, e, [])  
                       val inp = InP.INP{  
                               ty = SimpleVar.typeOf x',  
                               name = SimpleVar.nameOf x',  
                               desc = desc,  
                               init = NONE  
                             }  
                       in  
                         inputs := (x', inp) :: !inputs;  
                         inputInit := S.S_Assign(x', e') :: (stms @ !inputInit);  
                         env  
                       end  
                   | AST.D_Var(AST.VD_Decl(x, e)) => let  
                       val (x', env) = cvtVar(env, x)  
                       val (stms, e') = simplifyExp (env, e, [])  
                       in  
                         globals := x' :: !globals;  
                         globalInit := S.S_Assign(x', e') :: (stms @ !globalInit);  
                         env  
                       end  
                   | AST.D_Func(f, params, body) => let  
                       val (f', env) = cvtVar(env, f)  
                       val (params', env) = cvtVars (env, params)  
                       val body' = pruneUnreachableCode (simplifyBlock(env, body))  
                       in  
                         funcs := S.Func{f=f', params=params', body=body'} :: !funcs;  
                         env  
                       end  
                   | AST.D_Strand info => (  
                       strands := simplifyStrand(env, info) :: !strands;  
                       env)  
                   | AST.D_InitialArray(creat, iters) => (  
                       setInitially (simplifyInit(env, true, creat, iters));  
                       env)  
                   | AST.D_InitialCollection(creat, iters) => (  
                       setInitially (simplifyInit(env, false, creat, iters));  
                       env)  
                 (* end case *))  
           val env = List.foldl simplifyDecl VMap.empty decls  
91            in            in
92              S.Program{      val {getFn = cvtFunc, ...} = Var.newProp cvt
                 props = props,  
                 inputDefaults = mkBlock (!inputInit),  
                 inputs = List.rev(!inputs),  
                 globals = List.rev(!globals),  
                 globalInit = mkBlock (!globalInit),  
                 funcs = List.rev(!funcs),  
                 init = (case !initially  
 (* FIXME: the check for the initially block should really happen in typechecking *)  
                    of NONE => raise Fail "missing initially declaration"  
                     | SOME blk => blk  
                   (* end case *)),  
                 strands = List.rev(!strands)  
               }  
93            end            end
94    
95      and simplifyInit (env, isArray, AST.C_Create(strand, exps), iters) = let    (* a property to map AST variables to SimpleAST variables *)
96            fun simplifyIter (AST.I_Range(x, e1, e2), (env, iters, stms)) = let      local
97                  val (stms, lo) = simplifyExpToVar (env, e1, stms)        fun cvt x = SimpleVar.new (Var.nameOf x, Var.kindOf x, cvtTy(Var.monoTypeOf x))
98                  val (stms, hi) = simplifyExpToVar (env, e2, stms)        val {getFn, setFn, ...} = Var.newProp cvt
                 val (x', env) = cvtVar (env, x)  
                 in  
                   (env, {param=x', lo=lo, hi=hi}::iters, stms)  
                 end  
           val (env, iters, iterStms) = List.foldl simplifyIter (env, [], []) iters  
           val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (env, exps, [])  
           val creat = S.C_Create{  
                   argInit = mkBlock stms,  
                   name = strand,  
                   args = xs  
                 }  
99            in            in
100              S.Initially{      val cvtVar = getFn
101                  isArray = isArray,      fun newVarWithType (x, ty) = let
102                  rangeInit = mkBlock iterStms,            val x' = SimpleVar.new (Var.nameOf x, Var.kindOf x, ty)
                 iters = List.rev iters,  
                 create = creat  
               }  
           end  
   
     and simplifyStrand (env, AST.Strand{name, params, state, methods}) = let  
           val (params', env) = cvtVars (env, params)  
           fun simplifyState (env, [], xs, stms) = (List.rev xs, mkBlock stms, env)  
             | simplifyState (env, AST.VD_Decl(x, e) :: r, xs, stms) = let  
                 val (stms, e') = simplifyExp (env, e, stms)  
                 val (x', env) = cvtVar(env, x)  
103                  in                  in
104                    simplifyState (env, r, x'::xs, S.S_Assign(x', e') :: stms)              setFn (x, x');
105                x'
106                  end                  end
           val (xs, stm, env) = simplifyState (env, state, [], [])  
           in  
             S.Strand{  
                 name = name,  
                 params = params',  
                 state = xs, stateInit = stm,  
                 methods = List.map (simplifyMethod env) methods  
               }  
107            end            end
108    
109      and simplifyMethod env (AST.M_Method(name, body)) =      fun cvtVars xs = List.map cvtVar xs
110            S.Method(name, pruneUnreachableCode (simplifyBlock(env, body)))  
111      (* make a block out of a list of statements that are in reverse order *)
112        fun mkBlock stms = S.Block{props = PropList.newHolder(), code = List.rev stms}
113    
114      (* make a variable definition *)
115        fun mkDef (x, e) = S.S_Var(x, SOME e)
116    
117        fun mkRDiv (res, a, b) = mkDef (res, S.E_Prim(BV.div_rr, [], [a, b], STy.realTy))
118        fun mkToReal (res, a) =
119              mkDef (res, S.E_Coerce{srcTy = STy.T_Int, dstTy = STy.realTy, x = a})
120        fun mkLength (res, elemTy, xs) =
121              mkDef (res, S.E_Prim(BV.fn_length, [STy.TY elemTy], [xs], STy.T_Int))
122    
123    (* simplify a statement into a single statement (i.e., a block if it expands    (* simplify a statement into a single statement (i.e., a block if it expands
124     * into more than one new statement).     * into more than one new statement).
125     *)     *)
126      and simplifyBlock (env, stm) = mkBlock (#1 (simplifyStmt (env, stm, [])))      fun simplifyBlock (cxt, stm) = mkBlock (simplifyStmt (cxt, stm, []))
127    
128      (* convert the lhs variable of a var decl or assignment; if the rhs is a LoadImage,
129       * then we use the info from the proxy image to determine the type of the lhs
130       * variable.
131       *)
132        and cvtLHS (lhs, S.E_LoadImage(_, _, info)) = newVarWithType(lhs, STy.T_Image info)
133          | cvtLHS (lhs, _) = cvtVar lhs
134    
135    (* simplify the statement stm where stms is a reverse-order list of preceeding simplified    (* simplify the statement stm where stms is a reverse-order list of preceeding simplified
136     * statements.  This function returns a reverse-order list of simplified statements.     * statements.  This function returns a reverse-order list of simplified statements.
137     * Note that error reporting is done in the typechecker, but it does not prune unreachable     * Note that error reporting is done in the typechecker, but it does not prune unreachable
138     * code.     * code.
139     *)     *)
140      and simplifyStmt (env, stm, stms) = (case stm      and simplifyStmt (cxt, stm, stms) : S.stmt list = (case stm
141             of AST.S_Block body => let             of AST.S_Block body => let
142                  fun simplify (_, [], stms) = stms                  fun simplify ([], stms) = stms
143                    | simplify (env', stm::r, stms) = let                    | simplify (stm::r, stms) = simplify (r, simplifyStmt (cxt, stm, stms))
                       val (stms, env') = simplifyStmt (env', stm, stms)  
144                        in                        in
145                          simplify (env', r, stms)                    simplify (body, stms)
146                        end                        end
147                | AST.S_Decl(x, NONE) => let
148                    val x' = cvtVar x
149                  in                  in
150                    (simplify (env, body, stms), env)                    S.S_Var(x', NONE) :: stms
151                  end                  end
152              | AST.S_Decl(AST.VD_Decl(x, e)) => let              | AST.S_Decl(x, SOME e) => let
153                  val (stms, e') = simplifyExp (env, e, stms)                  val (stms, e') = simplifyExp (cxt, e, stms)
154                  val (x', env) = cvtVar(env, x)                  val x' = cvtLHS (x, e')
155                  in                  in
156                    (S.S_Assign(x', e') :: stms, env)                    S.S_Var(x', SOME e') :: stms
157                  end                  end
158    (* FIXME: we should also define a "boolean negate" operation on AST expressions so that we can
159     * handle both cases!
160     *)
161                | AST.S_IfThenElse(AST.E_Orelse(e1, e2), s1 as AST.S_Block[], s2) =>
162                    simplifyStmt (cxt, AST.S_IfThenElse(e1, s1, AST.S_IfThenElse(e2, s1, s2)), stms)
163                | AST.S_IfThenElse(AST.E_Andalso(e1, e2), s1, s2 as AST.S_Block[]) =>
164                    simplifyStmt (cxt, AST.S_IfThenElse(e1, AST.S_IfThenElse(e2, s1, s2), s2), stms)
165              | AST.S_IfThenElse(e, s1, s2) => let              | AST.S_IfThenElse(e, s1, s2) => let
166                  val (stms, x) = simplifyExpToVar (env, e, stms)                  val (stms, x) = simplifyExpToVar (cxt, e, stms)
167                  val s1 = simplifyBlock (env, s1)                  val s1 = simplifyBlock (cxt, s1)
168                  val s2 = simplifyBlock (env, s2)                  val s2 = simplifyBlock (cxt, s2)
169                  in                  in
170                    (S.S_IfThenElse(x, s1, s2) :: stms, env)                    S.S_IfThenElse(x, s1, s2) :: stms
171                  end                  end
172              | AST.S_Assign(x, e) => let              | AST.S_Foreach((x, e), body) => let
173                  val (stms, e') = simplifyExp (env, e, stms)                  val (stms, xs') = simplifyExpToVar (cxt, e, stms)
174                    val body' = simplifyBlock (cxt, body)
175                  in                  in
176                    (S.S_Assign(lookupVar(env, x), e') :: stms, env)                    S.S_Foreach(cvtVar x, xs', body') :: stms
177                    end
178                | AST.S_Assign((x, _), e) => let
179                    val (stms, e') = simplifyExp (cxt, e, stms)
180                    val x' = cvtLHS (x, e')
181                    in
182                      S.S_Assign(x', e') :: stms
183                  end                  end
184              | AST.S_New(name, args) => let              | AST.S_New(name, args) => let
185                  val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (env, args, stms)                  val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (cxt, args, stms)
186                  in                  in
187                    (S.S_New(name, xs) :: stms, env)                    S.S_New(name, xs) :: stms
188                  end                  end
189              | AST.S_Continue => (S.S_Continue :: stms, env)              | AST.S_Continue => S.S_Continue :: stms
190              | AST.S_Die => (S.S_Die :: stms, env)              | AST.S_Die => S.S_Die :: stms
191              | AST.S_Stabilize => (S.S_Stabilize :: stms, env)              | AST.S_Stabilize => S.S_Stabilize :: stms
192              | AST.S_Return e => let              | AST.S_Return e => let
193                  val (stms, x) = simplifyExpToVar (env, e, stms)                  val (stms, x) = simplifyExpToVar (cxt, e, stms)
194                  in                  in
195                    (S.S_Return x :: stms, env)                    S.S_Return x :: stms
196                  end                  end
197              | AST.S_Print args => let              | AST.S_Print args => let
198                  val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (env, args, stms)                  val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (cxt, args, stms)
199                  in                  in
200                    (S.S_Print xs :: stms, env)                    S.S_Print xs :: stms
201                  end                  end
202            (* end case *))            (* end case *))
203    
204      and simplifyExp (env, exp, stms) = let      and simplifyExp (cxt, exp, stms) = let
205            fun doApply (f, tyArgs, args, ty) = let            fun doBorderCtl (f, args) = let
206                  val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (env, args, stms)                  val (ctl, arg) = if Var.same(BV.image_border, f)
207                            then (BorderCtl.Default(hd args), hd(tl args))
208                          else if Var.same(BV.image_clamp, f)
209                            then (BorderCtl.Clamp, hd args)
210                          else if Var.same(BV.image_mirror, f)
211                            then (BorderCtl.Mirror, hd args)
212                          else if Var.same(BV.image_wrap, f)
213                            then (BorderCtl.Wrap, hd args)
214                            else raise Fail "impossible"
215                  in                  in
216                    case Var.kindOf f                    S.E_BorderCtl(ctl, arg)
217                     of S.FunVar => (stms, S.E_Apply(lookupVar(env, f), xs, cvtTy ty))                  end
218                      | S.BasisVar => let            fun doPrimApply (f, tyArgs, args, ty) = let
219                    val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (cxt, args, stms)
220                          fun cvtTyArg (Types.TYPE tv) = S.TY(cvtTy(TU.resolve tv))                          fun cvtTyArg (Types.TYPE tv) = S.TY(cvtTy(TU.resolve tv))
221                            | cvtTyArg (Types.DIFF dv) = S.DIFF(TU.monoDiff(TU.resolveDiff dv))                            | cvtTyArg (Types.DIFF dv) = S.DIFF(TU.monoDiff(TU.resolveDiff dv))
222                            | cvtTyArg (Types.SHAPE sv) = S.SHAPE(TU.monoShape(TU.resolveShape sv))                            | cvtTyArg (Types.SHAPE sv) = S.SHAPE(TU.monoShape(TU.resolveShape sv))
223                            | cvtTyArg (Types.DIM dv) = S.DIM(TU.monoDim(TU.resolveDim dv))                            | cvtTyArg (Types.DIM dv) = S.DIM(TU.monoDim(TU.resolveDim dv))
224                    in
225                      if Basis.isBorderCtl f
226                        then (stms, doBorderCtl (f, xs))
227                      else if Var.same(f, BV.fn_sphere_im)
228                        then let
229                        (* get the strand type for the query *)
230                          val tyArgs as [S.TY(STy.T_Strand strand)] = List.map cvtTyArg tyArgs
231                        (* get the strand environment for the strand *)
232                          val SOME sEnv = GlobalEnv.findStrand(#gEnv cxt, strand)
233                          fun result (query, pos) =
234                                (stms, S.E_Prim(query, tyArgs, cvtVar pos::xs, cvtTy ty))
235                          in
236                          (* extract the position variable and spatial dimension *)
237                            case (StrandEnv.findPosVar sEnv, StrandEnv.getSpaceDim sEnv)
238                             of (SOME pos, SOME 1) => result (BV.fn_sphere1_r, pos)
239                              | (SOME pos, SOME 2) => result (BV.fn_sphere2_t, pos)
240                              | (SOME pos, SOME 3) => result (BV.fn_sphere3_t, pos)
241                              | _ => raise Fail "impossible"
242                            (* end case *)
243                          end
244                        else (case Var.kindOf f
245                           of Var.BasisVar => let
246                          val tyArgs = List.map cvtTyArg tyArgs                          val tyArgs = List.map cvtTyArg tyArgs
247                          in                          in
248                            (stms, S.E_Prim(f, tyArgs, xs, cvtTy ty))                            (stms, S.E_Prim(f, tyArgs, xs, cvtTy ty))
249                          end                          end
250                      | _ => raise Fail "bogus application"                          | _ => raise Fail "bogus prim application"
251                    (* end case *)                        (* end case *))
252                  end                  end
253            in            in
254              case exp              case exp
255               of AST.E_Var x => (case Var.kindOf x               of AST.E_Var(x, _) => (case Var.kindOf x
256                     of Var.BasisVar => let                     of Var.BasisVar => let
257                          val ty = cvtTy(Var.monoTypeOf x)                          val ty = cvtTy(Var.monoTypeOf x)
258                          val x' = newTemp ty                          val x' = newTemp ty
259                          val stm = S.S_Assign(x', S.E_Prim(x, [], [], ty))                          val stm = S.S_Var(x', SOME(S.E_Prim(x, [], [], ty)))
260                          in                          in
261                            (stm::stms, S.E_Var x')                            (stm::stms, S.E_Var x')
262                          end                          end
263                      | _ => (stms, S.E_Var(lookupVar(env, x)))                      | _ => (stms, S.E_Var(cvtVar x))
264                    (* end case *))                    (* end case *))
265                | AST.E_Lit lit => (stms, S.E_Lit lit)                | AST.E_Lit lit => (stms, S.E_Lit lit)
266                | AST.E_Tuple es => raise Fail "E_Tuple not yet implemented"                | AST.E_Kernel h => (stms, S.E_Kernel h)
267                | AST.E_Apply(rator, tyArgs, args as [AST.E_Lit(Literal.Int n)], ty) =>                | AST.E_Select(e, (fld, _)) => let
268                  (* constant-fold negation of integer literals *)                    val (stms, x) = simplifyExpToVar (cxt, e, stms)
269                    if Var.same(BasisVars.neg_i, rator)                    in
270                      then (stms, S.E_Lit(Literal.Int(~n)))                      (stms, S.E_Select(x, cvtVar fld))
271                      else doApply (rator, tyArgs, args, ty)                    end
272                | AST.E_Apply(rator, tyArgs, args as [AST.E_Lit(Literal.Float f)], ty as Types.T_Tensor sh) =>                | AST.E_Prim(rator, tyArgs, args as [e], ty) => (case e
273                  (* constant-fold negation of real literals *)                     of AST.E_Lit(Literal.Int n) => if Var.same(BV.neg_i, rator)
274                    if Var.same(BasisVars.neg_i, rator) andalso List.null(TU.monoShape sh)                          then (stms, S.E_Lit(Literal.Int(~n))) (* constant-fold negation of integer literals *)
275                      then (stms, S.E_Lit(Literal.Float(FloatLit.negate f)))                          else doPrimApply (rator, tyArgs, args, ty)
276                      else doApply (rator, tyArgs, args, ty)                      | AST.E_Lit(Literal.Real f) =>
277                | AST.E_Apply(f, tyArgs, args, ty) => doApply (f, tyArgs, args, ty)                          if Var.same(BV.neg_t, rator)
278                | AST.E_Cons es => let                            then (stms, S.E_Lit(Literal.Real(RealLit.negate f))) (* constant-fold negation of real literals *)
279                    val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (env, es, stms)                            else doPrimApply (rator, tyArgs, args, ty)
280    (* QUESTION: is there common code in handling a reduction over a sequence of strands vs. over a strand set? *)
281                        | AST.E_Comprehension(e', (x, e''), seqTy) => if Basis.isReductionOp rator
282                            then let
283                              val (stms, xs) = simplifyExpToVar (cxt, e'', stms)
284                              val (bodyStms, bodyResult) = simplifyExpToVar (cxt, e', [])
285                              val seqTy' as STy.T_Sequence(elemTy, NONE) = cvtTy seqTy
286                              fun mkReductionLoop (redOp, bodyStms, bodyResult, stms) = let
287                                    val {rator, init, mvs} = Util.reductionInfo redOp
288                                    val acc = SimpleVar.new ("accum", Var.LocalVar, cvtTy ty)
289                                    val initStm = S.S_Var(acc, SOME(S.E_Lit init))
290                                    val updateStm = S.S_Assign(acc,
291                                          S.E_Prim(rator, mvs, [acc, bodyResult], seqTy'))
292                                    val foreachStm = S.S_Foreach(cvtVar x, xs,
293                                          mkBlock(updateStm :: bodyStms))
294                                    in
295                                      (foreachStm :: initStm :: stms, S.E_Var acc)
296                                    end
297                              in
298                                case Util.identifyReduction rator
299                                 of Util.MEAN => let
300                                      val (stms, S.E_Var resultV) = mkReductionLoop (
301                                            Reductions.SUM, bodyStms, bodyResult, stms)
302                                      val num = SimpleVar.new ("num", Var.LocalVar, STy.T_Int)
303                                      val rNum = SimpleVar.new ("rNum", Var.LocalVar, STy.realTy)
304                                      val mean = SimpleVar.new ("mean", Var.LocalVar, STy.realTy)
305                                      val stms =
306                                            mkRDiv (mean, resultV, rNum) ::
307                                            mkToReal (rNum, num) ::
308                                            mkLength (num, elemTy, xs) ::
309                                            stms
310                                      in
311                                        (stms, S.E_Var mean)
312                                      end
313                                  | Util.VARIANCE => raise Fail "FIXME: VARIANCE"
314                                  | Util.RED red => mkReductionLoop (red, bodyStms, bodyResult, stms)
315                                (* end case *)
316                              end
317                            else doPrimApply (rator, tyArgs, args, ty)
318                        | AST.E_ParallelMap(e', x, xs, _) =>
319                            if Basis.isReductionOp rator
320                              then let
321                                val (result, stms) = simplifyReduction (cxt, rator, e', x, xs, ty, stms)
322                                in
323                                  (stms, S.E_Var result)
324                                end
325                              else raise Fail "unsupported operation on parallel map"
326                        | _ => doPrimApply (rator, tyArgs, args, ty)
327                      (* end case *))
328                  | AST.E_Prim(f, tyArgs, args, ty) => doPrimApply (f, tyArgs, args, ty)
329                  | AST.E_Apply((f, _), args, ty) => let
330                      val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (cxt, args, stms)
331                      in
332                        case Var.kindOf f
333                         of Var.FunVar => (stms, S.E_Apply(SimpleFunc.use(cvtFunc f), xs))
334                          | _ => raise Fail "bogus application"
335                        (* end case *)
336                      end
337                  | AST.E_Comprehension(e, (x, e'), seqTy) => let
338                    (* convert a comprehension to a foreach loop over the sequence defined by e' *)
339                      val (stms, xs) = simplifyExpToVar (cxt, e', stms)
340                      val (bodyStms, bodyResult) = simplifyExpToVar (cxt, e, [])
341                      val seqTy' as STy.T_Sequence(elemTy, NONE) = cvtTy seqTy
342                      val acc = SimpleVar.new ("accum", Var.LocalVar, seqTy')
343                      val initStm = S.S_Var(acc, SOME(S.E_Seq([], seqTy')))
344                      val updateStm = S.S_Assign(acc,
345                            S.E_Prim(BV.at_dT, [S.TY elemTy], [acc, bodyResult], seqTy'))
346                      val foreachStm = S.S_Foreach(cvtVar x, xs, mkBlock(updateStm :: bodyStms))
347                      in
348                        (foreachStm :: initStm :: stms, S.E_Var acc)
349                      end
350                  | AST.E_ParallelMap(e, x, xs, ty) => raise Fail "FIXME: ParallelMap"
351                  | AST.E_Tensor(es, ty) => let
352                      val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (cxt, es, stms)
353                    in                    in
354                      (stms, S.E_Cons xs)                      (stms, S.E_Tensor(xs, cvtTy ty))
355                    end                    end
356                | AST.E_Seq(es, ty) => let                | AST.E_Seq(es, ty) => let
357                    val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (env, es, stms)                    val (stms, xs) = simplifyExpsToVars (cxt, es, stms)
358                    in                    in
359                      (stms, S.E_Seq(xs, cvtTy ty))                      (stms, S.E_Seq(xs, cvtTy ty))
360                    end                    end
361                | AST.E_Slice(e, indices, ty) => let (* tensor slicing *)                | AST.E_Slice(e, indices, ty) => let (* tensor slicing *)
362                    val (stms, x) = simplifyExpToVar (env, e, stms)                    val (stms, x) = simplifyExpToVar (cxt, e, stms)
363                    fun f ([], ys, stms) = (stms, List.rev ys)                    fun f NONE = NONE
364                      | f (NONE::es, ys, stms) = f (es, NONE::ys, stms)                      | f (SOME(AST.E_Lit(Literal.Int i))) = SOME(Int.fromLarge i)
365                      | f (SOME e::es, ys, stms) = let                      | f _ = raise Fail "expected integer literal in slice"
366                          val (stms, y) = simplifyExpToVar (env, e, stms)                    val indices = List.map f indices
                         in  
                           f (es, SOME y::ys, stms)  
                         end  
                   val (stms, indices) = f (indices, [], stms)  
367                    in                    in
368                      (stms, S.E_Slice(x, indices, cvtTy ty))                      (stms, S.E_Slice(x, indices, cvtTy ty))
369                    end                    end
370                | AST.E_Cond(e1, e2, e3, ty) => let                | AST.E_Cond(e1, e2, e3, ty) => let
371                  (* a conditional expression gets turned into an if-then-else statememt *)                  (* a conditional expression gets turned into an if-then-else statememt *)
372                    val result = newTemp(cvtTy ty)                    val result = newTemp(cvtTy ty)
373                    val (stms, x) = simplifyExpToVar (env, e1, S.S_Var result :: stms)                    val (stms, x) = simplifyExpToVar (cxt, e1, S.S_Var(result, NONE) :: stms)
374                    fun simplifyBranch e = let                    fun simplifyBranch e = let
375                          val (stms, e) = simplifyExp (env, e, [])                          val (stms, e) = simplifyExp (cxt, e, [])
376                          in                          in
377                            mkBlock (S.S_Assign(result, e)::stms)                            mkBlock (S.S_Assign(result, e)::stms)
378                          end                          end
# Line 449  Line 381 
381                    in                    in
382                      (S.S_IfThenElse(x, s1, s2) :: stms, S.E_Var result)                      (S.S_IfThenElse(x, s1, s2) :: stms, S.E_Var result)
383                    end                    end
384                  | AST.E_Orelse(e1, e2) => simplifyExp (
385                      cxt,
386                      AST.E_Cond(e1, AST.E_Lit(Literal.Bool true), e2, Ty.T_Bool),
387                      stms)
388                  | AST.E_Andalso(e1, e2) => simplifyExp (
389                      cxt,
390                      AST.E_Cond(e1, e2, AST.E_Lit(Literal.Bool false), Ty.T_Bool),
391                      stms)
392                | AST.E_LoadNrrd(_, nrrd, ty) => (case cvtTy ty                | AST.E_LoadNrrd(_, nrrd, ty) => (case cvtTy ty
393                     of ty as SimpleTypes.T_DynSequence _ => (stms, S.E_LoadSeq(ty, nrrd))                     of ty as STy.T_Sequence(_, NONE) => (stms, S.E_LoadSeq(ty, nrrd))
394                      | ty as SimpleTypes.T_Image{dim, shape} => (                      | ty as STy.T_Image info => let
395                          case ImageInfo.fromNrrd(NrrdInfo.getInfo nrrd, dim, shape)                          val dim = II.dim info
396                           of NONE => raise Fail(concat[                          val shape = II.voxelShape info
397                            in
398                              case NrrdInfo.getInfo (#errStrm cxt, nrrd)
399                               of SOME nrrdInfo => (case II.fromNrrd(nrrdInfo, dim, shape)
400                                     of NONE => (
401                                          error (cxt, [
402                                  "nrrd file \"", nrrd, "\" does not have expected type"                                  "nrrd file \"", nrrd, "\" does not have expected type"
403                                ])                                          ]);
404                            | SOME info => (stms, S.E_LoadImage(ty, nrrd, info))                                        (stms, S.E_LoadImage(ty, nrrd, II.mkInfo(dim, shape))))
405                          (* end case *))                                    | SOME imgInfo =>
406                                          (stms, S.E_LoadImage(STy.T_Image imgInfo, nrrd, imgInfo))
407                                    (* end case *))
408                                | NONE => (
409                                    warning (cxt, [
410                                        "nrrd file \"", nrrd, "\" does not exist"
411                                      ]);
412                                    (stms, S.E_LoadImage(ty, nrrd, II.mkInfo(dim, shape))))
413                              (* end case *)
414                            end
415                      | _ => raise Fail "bogus type for E_LoadNrrd"                      | _ => raise Fail "bogus type for E_LoadNrrd"
416                    (* end case *))                    (* end case *))
417                  | AST.E_Coerce{dstTy, e=AST.E_Lit(Literal.Int n), ...} => (case cvtTy dstTy
418                       of SimpleTypes.T_Tensor[] => (stms, S.E_Lit(Literal.Real(RealLit.fromInt n)))
419                        | _ => raise Fail "impossible: bad coercion"
420                      (* end case *))
421                | AST.E_Coerce{srcTy, dstTy, e} => let                | AST.E_Coerce{srcTy, dstTy, e} => let
422                    val (stms, x) = simplifyExpToVar (env, e, stms)                    val (stms, x) = simplifyExpToVar (cxt, e, stms)
423                    val dstTy = cvtTy dstTy                    val dstTy = cvtTy dstTy
424                    val result = newTemp dstTy                    val result = newTemp dstTy
425                    val rhs = S.E_Coerce{srcTy = cvtTy srcTy, dstTy = dstTy, x = x}                    val rhs = S.E_Coerce{srcTy = cvtTy srcTy, dstTy = dstTy, x = x}
426                    in                    in
427                      (S.S_Assign(result, rhs)::stms, S.E_Var result)                      (S.S_Var(result, SOME rhs)::stms, S.E_Var result)
428                    end                    end
429              (* end case *)              (* end case *)
430            end            end
431    
432      and simplifyExpToVar (env, exp, stms) = let      and simplifyExpToVar (cxt, exp, stms) = let
433            val (stms, e) = simplifyExp (env, exp, stms)            val (stms, e) = simplifyExp (cxt, exp, stms)
434            in            in
435              case e              case e
436               of S.E_Var x => (stms, x)               of S.E_Var x => (stms, x)
437                | _ => let                | _ => let
438                    val x = newTemp (S.typeOf e)                    val x = newTemp (S.typeOf e)
439                    in                    in
440                      (S.S_Assign(x, e)::stms, x)                      (S.S_Var(x, SOME e)::stms, x)
441                    end                    end
442              (* end case *)              (* end case *)
443            end            end
444    
445      and simplifyExpsToVars (env, exps, stms) = let      and simplifyExpsToVars (cxt, exps, stms) = let
446            fun f ([], xs, stms) = (stms, List.rev xs)            fun f ([], xs, stms) = (stms, List.rev xs)
447              | f (e::es, xs, stms) = let              | f (e::es, xs, stms) = let
448                  val (stms, x) = simplifyExpToVar (env, e, stms)                  val (stms, x) = simplifyExpToVar (cxt, e, stms)
449                  in                  in
450                    f (es, x::xs, stms)                    f (es, x::xs, stms)
451                  end                  end
# Line 495  Line 453 
453              f (exps, [], stms)              f (exps, [], stms)
454            end            end
455    
456      fun transform (errStrm, ast) = let    (* simplify a parallel map-reduce *)
457            val simple = simplifyProgram ast      and simplifyReduction (cxt, rator, e, x, xs, resTy, stms) = let
458            val _ = SimplePP.output (Log.logFile(), "simplify", simple)   (* DEBUG *)              val result = SimpleVar.new ("res", Var.LocalVar, cvtTy resTy)
459            val simple = Inliner.transform simple              val x' = cvtVar x
460            val _ = SimplePP.output (Log.logFile(), "inlining", simple)   (* DEBUG *)              val (bodyStms, bodyResult) = simplifyExpToVar (cxt, e, [])
461              (* convert the domain from a variable to a StrandSets.t value *)
462                val domain = if Var.same(BV.set_active, xs) then StrandSets.ACTIVE
463                      else if Var.same(BV.set_all, xs) then StrandSets.ALL
464                      else if Var.same(BV.set_stable, xs) then StrandSets.STABLE
465                        else raise Fail "impossible: not a strand set"
466                val (func, args) = Util.makeFunction(
467                      Var.nameOf rator, mkBlock(S.S_Return bodyResult :: bodyStms),
468                      SimpleVar.typeOf bodyResult)
469    
470                in
471                  case Util.identifyReduction rator
472                   of Util.MEAN => let
473                        val mapReduceStm = S.S_MapReduce[
474                                S.MapReduce{
475                                    result = result, reduction = Reductions.SUM, mapf = func,
476                                    args = args, source = x', domain = domain
477                                  }]
478                        val num = SimpleVar.new ("num", Var.LocalVar, STy.T_Int)
479                        val rNum = SimpleVar.new ("rNum", Var.LocalVar, STy.realTy)
480                        val mean = SimpleVar.new ("mean", Var.LocalVar, STy.realTy)
481                        val numStrandsOp = (case domain
482                               of StrandSets.ACTIVE => BV.numActive
483                                | StrandSets.ALL => BV.numStrands
484                                | StrandSets.STABLE => BV.numStable
485                              (* end case *))
486                        val stms =
487                              mkRDiv (mean, result, rNum) ::
488                              mkToReal (rNum, num) ::
489                              mkDef (num, S.E_Prim(numStrandsOp, [], [], STy.T_Int)) ::
490                              mapReduceStm ::
491                              stms
492                        in
493                          (mean, stms)
494                        end
495                    | Util.VARIANCE => raise Fail "FIXME: variance reduction"
496                    | Util.RED rator' => let
497                        val mapReduceStm = S.S_MapReduce[
498                                S.MapReduce{
499                                    result = result, reduction = rator', mapf = func, args = args,
500                                    source = x', domain = domain
501                                  }]
502            in            in
503              simple                        (result, mapReduceStm :: stms)
504                        end
505                  (* end case *)
506                end
507    
508      (* simplify a block and then prune unreachable and dead code *)
509        fun simplifyAndPruneBlock cxt blk =
510              DeadCode.eliminate (simplifyBlock (cxt, blk))
511    
512        fun simplifyStrand (cxt, strand) = let
513              val AST.Strand{
514                      name, params, spatialDim, state, stateInit, initM, updateM, stabilizeM
515                    } = strand
516              val params' = cvtVars params
517              fun simplifyState ([], xs, stms) = (List.rev xs, mkBlock stms)
518                | simplifyState ((x, optE) :: r, xs, stms) = let
519                    val x' = cvtVar x
520                    in
521                      case optE
522                       of NONE => simplifyState (r, x'::xs, stms)
523                        | SOME e => let
524                            val (stms, e') = simplifyExp (cxt, e, stms)
525                            in
526                              simplifyState (r, x'::xs, S.S_Assign(x', e') :: stms)
527                            end
528                      (* end case *)
529                    end
530              val (xs, stm) = simplifyState (state, [], [])
531              in
532                S.Strand{
533                    name = name,
534                    params = params',
535                    spatialDim = spatialDim,
536                    state = xs,
537                    stateInit = stm,
538                    initM = Option.map (simplifyAndPruneBlock cxt) initM,
539                    updateM = simplifyAndPruneBlock cxt updateM,
540                    stabilizeM = Option.map (simplifyAndPruneBlock cxt) stabilizeM
541                  }
542              end
543    
544        fun transform (errStrm, prog, gEnv) = let
545              val AST.Program{
546                      props, const_dcls, input_dcls, globals, globInit, strand, create, init, update
547                    } = prog
548              val cxt = {errStrm = errStrm, gEnv = gEnv}
549              val consts' = ref[]
550              val constInit = ref[]
551              val inputs' = ref[]
552              val globals' = ref[]
553              val globalInit = ref[]
554              val funcs = ref[]
555              fun simplifyConstDcl (x, SOME e) = let
556                    val (stms, e') = simplifyExp (cxt, e, [])
557                    val x' = cvtVar x
558                    in
559                      consts' := x' :: !consts';
560                      constInit := S.S_Assign(x', e') :: (stms @ !constInit)
561                    end
562              fun simplifyInputDcl ((x, NONE), desc) = let
563                    val x' = cvtVar x
564                    val init = (case SimpleVar.typeOf x'
565                           of STy.T_Image info => S.Image info
566                            | _ => S.NoDefault
567                          (* end case *))
568                    val inp = S.INP{
569                            var = x',
570                            name = Var.nameOf x,
571                            ty =  apiTypeOf x',
572                            desc = desc,
573                            init = init
574                          }
575                    in
576                      inputs' := inp :: !inputs'
577                    end
578                | simplifyInputDcl ((x, SOME(AST.E_LoadNrrd(tvs, nrrd, ty))), desc) = let
579                    val (x', init) = (case Var.monoTypeOf x
580                           of Ty.T_Sequence(_, NONE) => (cvtVar x, S.LoadSeq nrrd)
581                            | Ty.T_Image{dim, shape} => let
582                                val dim = TU.monoDim dim
583                                val shape = TU.monoShape shape
584                                in
585                                  case NrrdInfo.getInfo (#errStrm cxt, nrrd)
586                                   of SOME nrrdInfo => (case II.fromNrrd(nrrdInfo, dim, shape)
587                                         of NONE => (
588                                              error (cxt, [
589                                                  "proxy input file \"", nrrd,
590                                                  "\" does not have expected type"
591                                                ]);
592                                              (cvtVar x, S.Image(II.mkInfo(dim, shape))))
593                                          | SOME info =>
594                                              (newVarWithType(x, STy.T_Image info), S.Proxy(nrrd, info))
595                                        (* end case *))
596                                    | NONE => (
597                                        warning (cxt, [
598                                            "proxy input file \"", nrrd, "\" does not exist"
599                                          ]);
600                                        (cvtVar x, S.Image(II.mkInfo(dim, shape))))
601                                  (* end case *)
602                                end
603                            | _ => raise Fail "impossible"
604                          (* end case *))
605                    val inp = S.INP{
606                            var = x',
607                            name = Var.nameOf x,
608                            ty = apiTypeOf x',
609                            desc = desc,
610                            init = init
611                          }
612                    in
613                      inputs' := inp :: !inputs'
614                    end
615                | simplifyInputDcl ((x, SOME e), desc) = let
616                    val x' = cvtVar x
617                    val (stms, e') = simplifyExp (cxt, e, [])
618                    val inp = S.INP{
619                            var = x',
620                            name = Var.nameOf x,
621                            ty = apiTypeOf x',
622                            desc = desc,
623                            init = S.ConstExpr
624                          }
625                    in
626                      inputs' := inp :: !inputs';
627                      constInit := S.S_Assign(x', e') :: (stms @ !constInit)
628                    end
629              fun simplifyGlobalDcl (AST.D_Var(x, NONE)) = globals' := cvtVar x :: !globals'
630                | simplifyGlobalDcl (AST.D_Var(x, SOME e)) = let
631                    val (stms, e') = simplifyExp (cxt, e, [])
632                    val x' = cvtLHS (x, e')
633                    in
634                      globals' := x' :: !globals';
635                      globalInit := S.S_Assign(x', e') :: (stms @ !globalInit)
636                    end
637                | simplifyGlobalDcl (AST.D_Func(f, params, body)) = let
638                    val f' = cvtFunc f
639                    val params' = cvtVars params
640                    val body' = simplifyAndPruneBlock cxt body
641                    in
642                      funcs := S.Func{f=f', params=params', body=body'} :: !funcs
643                    end
644              val () = (
645                    List.app simplifyConstDcl const_dcls;
646                    List.app simplifyInputDcl input_dcls;
647                    List.app simplifyGlobalDcl globals)
648            (* make the global-initialization block *)
649              val globInit = (case globInit
650                     of SOME stm => mkBlock (simplifyStmt (cxt, stm, !globalInit))
651                      | NONE => mkBlock (!globalInit)
652                    (* end case *))
653            (* if the globInit block is non-empty, record the fact in the property list *)
654              val props = (case globInit
655                     of S.Block{code=[], ...} => props
656                      | _ => Properties.GlobalInit :: props
657                    (* end case *))
658              in
659                S.Program{
660                    props = props,
661                    consts = List.rev(!consts'),
662                    inputs = List.rev(!inputs'),
663                    constInit = mkBlock (!constInit),
664                    globals = List.rev(!globals'),
665                    globInit = globInit,
666                    funcs = List.rev(!funcs),
667                    strand = simplifyStrand (cxt, strand),
668                    create = Create.map (simplifyAndPruneBlock cxt) create,
669                    init = Option.map (simplifyAndPruneBlock cxt) init,
670                    update = Option.map (simplifyAndPruneBlock cxt) update
671                  }
672            end            end
673    
674    end    end

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