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[diderot] Annotation of /branches/vis15/src/compiler/translate/translate.sml
ViewVC logotype

Annotation of /branches/vis15/src/compiler/translate/translate.sml

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Revision 3485 - (view) (download)

1 : jhr 3471 (* translate.sml
2 :     *
3 :     * This code is part of the Diderot Project (http://diderot-language.cs.uchicago.edu)
4 :     *
5 :     * COPYRIGHT (c) 2015 The University of Chicago
6 :     * All rights reserved.
7 :     *
8 : jhr 3476 * Translate Simple-AST code into the HighIR representation. This translation is based on the
9 : jhr 3471 * algorithm described in
10 :     *
11 :     * Single-pass generation of static single assignment form for structured languages
12 :     * ACM TOPLAS, Nov. 1994
13 :     * by Brandis and MossenBock.
14 :     *)
15 :    
16 :     structure Translate : sig
17 :    
18 : jhr 3476 val translate : Simple.program -> HighIR.program
19 : jhr 3471
20 :     end = struct
21 :    
22 :     structure S = Simple
23 :     structure Ty = SimpleTypes
24 : jhr 3485 structure SV = SimpleVar
25 :     structure VMap = SV.Map
26 :     structure VSet = SV.Set
27 : jhr 3476 structure IR = HighIR
28 : jhr 3471 structure Op = HighOps
29 : jhr 3476 structure DstTy = HighTypes
30 :     structure Census = HighCensus
31 : jhr 3471
32 :     val cvtTy = TranslateTy.tr
33 :    
34 :     (* maps from SimpleAST variables to the current corresponding SSA variable *)
35 : jhr 3476 type env = IR.var VMap.map
36 : jhr 3471
37 :     (* +DEBUG *)
38 :     fun prEnv (prefix, env) = let
39 :     val wid = ref 0
40 :     fun pr s = (print s; wid := !wid + size s)
41 :     fun nl () = if (!wid > 0) then (print "\n"; wid := 0) else ()
42 :     fun prElem (src, dst) = let
43 :     val s = String.concat [
44 : jhr 3485 " ", SV.uniqueNameOf src, "->", IR.Var.toString dst
45 : jhr 3471 ]
46 :     in
47 :     pr s;
48 :     if (!wid >= 100) then (nl(); pr " ") else ()
49 :     end
50 :     in
51 :     pr prefix; pr " ENV: {"; nl(); pr " ";
52 :     VMap.appi prElem env;
53 :     nl(); pr "}"; nl()
54 :     end
55 :     (* -DEBUG *)
56 :    
57 :     fun lookup env x = (case VMap.find (env, x)
58 :     of SOME x' => x'
59 :     | NONE => raise Fail(concat[
60 : jhr 3485 "no binding for ", SV.uniqueNameOf x, " in environment"
61 : jhr 3471 ])
62 :     (* end case *))
63 :    
64 :     (* create a new instance of a variable *)
65 : jhr 3485 fun newVar x = IR.Var.new (SV.nameOf x, cvtTy(SV.typeOf x))
66 : jhr 3471
67 :     (* generate fresh SSA variables and add them to the environment *)
68 :     fun freshVars (env, xs) = let
69 :     fun cvtVar (x, (env, xs)) = let
70 :     val x' = newVar x
71 :     in
72 :     (VMap.insert(env, x, x'), x'::xs)
73 :     end
74 :     val (env, xs) = List.foldl cvtVar (env, []) xs
75 :     in
76 :     (env, List.rev xs)
77 :     end
78 :    
79 :     (* a pending-join node tracks the phi nodes needed to join the assignments
80 :     * that flow into the join node.
81 :     *)
82 :     datatype join = JOIN of {
83 :     env : env, (* the environment that was current at the conditional *)
84 :     (* associated with this node. *)
85 :     arity : int ref, (* actual number of predecessors *)
86 : jhr 3476 nd : IR.node, (* the CFG node for this pending join *)
87 :     phiMap : (IR.var * IR.var list) VMap.map ref,
88 : jhr 3471 (* a mapping from Simple AST variables that are assigned *)
89 :     (* to their phi nodes. *)
90 :     predKill : bool array (* killed predecessor edges (because of DIE or STABILIZE *)
91 :     }
92 :    
93 :     (* a stack of pending joins. The first component specifies the path index of the current
94 :     * path to the join.
95 :     *)
96 :     type pending_joins = (int * join) list
97 :    
98 :     (* create a new pending-join node *)
99 :     fun newJoin (env, arity) = JOIN{
100 : jhr 3476 env = env, arity = ref arity, nd = IR.Node.mkJOIN [], phiMap = ref VMap.empty,
101 : jhr 3471 predKill = Array.array(arity, false)
102 :     }
103 :    
104 :     (* record that a path to the top join in the stack has been killed because f DIE or STABILIZE *)
105 :     fun killPath ((i, JOIN{arity, predKill, ...}) :: _) = (
106 :     arity := !arity - 1;
107 :     Array.update (predKill, i, true))
108 :     | killPath _ = ()
109 :    
110 : jhr 3476 (* record an assignment to the IR variable dstVar (corresponding to the Simple AST variable
111 : jhr 3471 * srcVar) in the current pending-join node. The predIndex specifies which path into the
112 :     * JOIN node this assignment occurs on.
113 :     *)
114 :     fun recordAssign ([], _, _) = ()
115 :     | recordAssign ((predIndex, JOIN{env, phiMap, predKill, nd, ...})::_, srcVar, dstVar) = let
116 :     val arity = Array.length predKill (* the original arity before any killPath calls *)
117 :     val m = !phiMap
118 :     in
119 :     case VMap.find (env, srcVar)
120 :     of NONE => () (* local temporary *)
121 :     | SOME dstVar' => (case VMap.find (m, srcVar)
122 :     of NONE => let
123 :     val lhs = newVar srcVar
124 :     val rhs = List.tabulate (arity, fn i => if (i = predIndex) then dstVar else dstVar')
125 :     in
126 :     (*
127 : jhr 3485 print(concat["recordAssign: ", SV.uniqueNameOf srcVar, " --> ", IR.Var.toString lhs,
128 : jhr 3476 " @ ", IR.Node.toString nd, "\n"]);
129 : jhr 3471 *)
130 :     phiMap := VMap.insert (m, srcVar, (lhs, rhs))
131 :     end
132 :     | SOME(lhs, rhs) => let
133 :     fun update (i, l as x::r) = if (i = predIndex)
134 :     then dstVar::r
135 :     else x::update(i+1, r)
136 :     | update _ = raise Fail "invalid predecessor index"
137 :     in
138 :     phiMap := VMap.insert (m, srcVar, (lhs, update(0, rhs)))
139 :     end
140 :     (* end case *))
141 :     (* end case *)
142 :     end
143 :    
144 :     (* complete a pending join operation by filling in the phi nodes from the phi map and
145 :     * updating the environment.
146 :     *)
147 :     fun commitJoin (joinStk, JOIN{env, arity, nd, phiMap, predKill}) = let
148 : jhr 3476 val IR.JOIN{preds, mask, phis, ...} = IR.Node.kind nd
149 : jhr 3471 (* update the predKill array based on reachability *)
150 :     val _ = let
151 :     fun update (_, []) = ()
152 :     | update (i, nd::nds) = (
153 : jhr 3476 if IR.Node.isReachable nd then ()
154 : jhr 3471 else if Array.sub(predKill, i) then ()
155 :     else (arity := !arity-1; Array.update(predKill, i, true));
156 :     update (i+1, nds))
157 :     in
158 :     update (0, !preds)
159 :     end
160 :     (* compute the predecessor mask *)
161 :     val mask' = Array.foldr (op ::) [] predKill
162 :     in
163 :     mask := mask';
164 :     case !arity
165 :     of 0 => env (* all incoming edges are fake *)
166 :     | 1 => let
167 :     (* there is only one path to the join, so we do not need phi nodes, but
168 :     * we still need to propogate assignments to the next join on the stack.
169 :     *)
170 :     val ix = let (* find pred index of this join *)
171 :     fun find i = if Array.sub(predKill, i) then find(i+1) else i
172 :     in
173 :     find 0
174 :     end
175 :     fun doVar (srcVar, (_, xs), env) = let
176 :     val dstVar = List.nth(xs, ix)
177 :     in
178 :     (*
179 : jhr 3485 print(concat["doVar (", SV.uniqueNameOf srcVar, ", ", IR.phiToString phi, ", _) @ ", IR.Node.toString nd, "\n"]);
180 : jhr 3471 *)
181 :     recordAssign (joinStk, srcVar, dstVar);
182 :     VMap.insert (env, srcVar, dstVar)
183 :     end
184 :     val env = VMap.foldli doVar env (!phiMap)
185 :     in
186 :     env
187 :     end
188 :     | nPreds => if (nPreds < Array.length predKill)
189 :     then let
190 :     (* filter out variables that correspond to fake preds from the RHS of a phi *)
191 :     fun filterPhiRHS xs = let
192 :     fun f ([], _, xs') = List.rev xs'
193 :     | f (x::xs, i, xs') = if Array.sub(predKill, i)
194 :     then f (xs, i+1, NONE :: xs')
195 :     else f (xs, i+1, (SOME x) :: xs')
196 :     in
197 :     f (xs, 0, [])
198 :     end
199 :     fun doVar (srcVar, phi as (dstVar, srcVars), (env, phis)) = (
200 :     (*
201 : jhr 3485 print(concat["doVar (", SV.uniqueNameOf srcVar, ", ", IR.phiToString phi, ", _) @ ", IR.Node.toString nd, "\n"]);
202 : jhr 3471 *)
203 :     recordAssign (joinStk, srcVar, dstVar);
204 :     (VMap.insert (env, srcVar, dstVar), (dstVar, filterPhiRHS srcVars) ::phis))
205 :     val (env, phis') = VMap.foldli doVar (env, []) (!phiMap)
206 :     in
207 :     phis := phis';
208 :     env
209 :     end
210 :     else let
211 :     fun doVar (srcVar, phi as (dstVar, xs), (env, phis)) = let
212 :     val xs = List.map SOME xs
213 :     in
214 :     (*
215 : jhr 3485 print(concat["doVar (", SV.uniqueNameOf srcVar, ", ", IR.phiToString phi, ", _) @ ", IR.Node.toString nd, "\n"]);
216 : jhr 3471 *)
217 :     recordAssign (joinStk, srcVar, dstVar);
218 : jhr 3476 IR.Var.setBinding (dstVar, IR.VB_PHI xs);
219 : jhr 3471 (VMap.insert (env, srcVar, dstVar), (dstVar, xs)::phis)
220 :     end
221 :     val (env, phis') = VMap.foldli doVar (env, []) (!phiMap)
222 :     in
223 :     phis := phis';
224 :     env
225 :     end
226 :     (* end case *)
227 :     end
228 :    
229 :     (* expression translation *)
230 :     fun cvtExp (env : env, lhs, exp) = (case exp
231 : jhr 3476 of S.E_Var x => [IR.ASSGN(lhs, IR.VAR(lookup env x))]
232 :     | S.E_Lit lit => [IR.ASSGN(lhs, IR.LIT lit)]
233 : jhr 3485 | S.E_Select(x, fld) => raise Fail "FIXME"
234 : jhr 3471 | S.E_Apply _ => raise Fail "unexpected E_Apply"
235 :     | S.E_Prim(f, tyArgs, args, ty) => let
236 :     val args' = List.map (lookup env) args
237 :     in
238 :     TranslateBasis.translate (lhs, f, tyArgs, args')
239 :     end
240 : jhr 3485 | S.E_Tensor(args, _) => [IR.ASSGN(lhs, IR.CONS(List.map (lookup env) args, IR.Var.ty lhs))]
241 : jhr 3476 | S.E_Seq(args, _) => [IR.ASSGN(lhs, IR.SEQ(List.map (lookup env) args, IR.Var.ty lhs))]
242 : jhr 3471 | S.E_Slice(x, indices, ty) => let
243 :     val x = lookup env x
244 :     val mask = List.map isSome indices
245 :     fun cvt NONE = NONE
246 :     | cvt (SOME x) = SOME(lookup env x)
247 :     val indices = List.mapPartial cvt indices
248 :     in
249 :     if List.all (fn b => b) mask
250 : jhr 3476 then [IR.ASSGN(lhs, IR.OP(Op.TensorSub(IR.Var.ty x), x::indices))]
251 :     else [IR.ASSGN(lhs, IR.OP(Op.Slice(IR.Var.ty x, mask), x::indices))]
252 : jhr 3471 end
253 :     | S.E_Coerce{srcTy, dstTy, x} => (case (srcTy, dstTy)
254 :     of (Ty.T_Int, Ty.T_Tensor _) =>
255 : jhr 3476 [IR.ASSGN(lhs, IR.OP(Op.IntToReal, [lookup env x]))]
256 : jhr 3485 | (Ty.T_Sequence(ty, SOME n), Ty.T_Sequence(_, NONE)) =>
257 : jhr 3476 [IR.ASSGN(lhs, IR.OP(Op.MkDynamic(cvtTy ty, n), [lookup env x]))]
258 : jhr 3471 | (Ty.T_Field _, Ty.T_Field _) =>
259 :     (* change in continuity is a no-op *)
260 : jhr 3476 [IR.ASSGN(lhs, IR.VAR(lookup env x))]
261 : jhr 3471 | _ => raise Fail(concat[
262 :     "unsupported type coercion: ", Ty.toString srcTy,
263 :     " ==> ", Ty.toString dstTy
264 :     ])
265 :     (* end case *))
266 : jhr 3476 | S.E_LoadSeq(ty, nrrd) => [IR.ASSGN(lhs, IR.OP(Op.LoadSeq(cvtTy ty, nrrd), []))]
267 :     | S.E_LoadImage(_, nrrd, info) => [IR.ASSGN(lhs, IR.OP(Op.LoadImage(DstTy.ImageTy info, nrrd), []))]
268 : jhr 3471 (* end case *))
269 :    
270 :     (* add nodes to save the strand state, followed by an exit node *)
271 :     fun saveStrandState (env, (srcState, dstState), exit) = let
272 :     val stateOut = List.map (lookup env) srcState
273 : jhr 3476 fun save (x, x', cfg) = IR.CFG.appendNode (cfg, IR.Node.mkSAVE(x, x'))
274 : jhr 3471 in
275 : jhr 3476 IR.CFG.appendNode (
276 :     ListPair.foldlEq save IR.CFG.empty (dstState, stateOut),
277 : jhr 3471 exit)
278 :     end
279 :     (*DEBUG*)handle ex => raise ex
280 :    
281 :     fun cvtBlock (state, env : env, joinStk, S.Block stms) = let
282 :     fun cvt (env : env, cfg, []) = (cfg, env)
283 :     | cvt (env, cfg, stm::stms) = (case stm
284 : jhr 3485 of S.S_Var(x, NONE) => let
285 : jhr 3471 val x' = newVar x
286 :     in
287 :     cvt (VMap.insert (env, x, x'), cfg, stms)
288 :     end
289 : jhr 3485 | S.S_Var(x, SOME e) => let
290 :     val x' = newVar x
291 :     val assigns = cvtExp (env, x', e)
292 :     in
293 :     recordAssign (joinStk, x, x');
294 :     cvt (
295 :     VMap.insert(env, x, x'),
296 :     IR.CFG.concat(cfg, IR.CFG.mkBlock assigns),
297 :     stms)
298 :     end
299 : jhr 3471 | S.S_Assign(lhs, rhs) => let
300 :     val lhs' = newVar lhs
301 :     val assigns = cvtExp (env, lhs', rhs)
302 :     in
303 :     (*
304 :     print "doAssign\n";
305 :     *)
306 :     recordAssign (joinStk, lhs, lhs');
307 :     cvt (
308 :     VMap.insert(env, lhs, lhs'),
309 : jhr 3476 IR.CFG.concat(cfg, IR.CFG.mkBlock assigns),
310 : jhr 3471 stms)
311 :     end
312 :     | S.S_IfThenElse(x, b0, b1) => let
313 :     val x' = lookup env x
314 :     val join as JOIN{nd=joinNd, ...} = newJoin (env, 2)
315 :     val (cfg0, _) = cvtBlock (state, env, (0, join)::joinStk, b0)
316 :     val (cfg1, _) = cvtBlock (state, env, (1, join)::joinStk, b1)
317 : jhr 3476 val cond = IR.Node.mkCOND x'
318 :     fun addEdgeToJoin nd = (case IR.Node.kind nd
319 :     of IR.EXIT{succ, ...} => (
320 : jhr 3471 succ := SOME joinNd;
321 : jhr 3476 IR.Node.setPred (joinNd, nd)) (* will be converted to fake later *)
322 :     | _ => IR.Node.addEdge(nd, joinNd)
323 : jhr 3471 (* end case *))
324 :     (* package the CFG the represents the conditional (cond, two blocks, and join) *)
325 :     (* QUESTION: under what conditions do we insert an UNREACHABLE exit node? Is it when there
326 :     * are no real predecessors to the join and the join stack is empty?
327 :     *)
328 :     val condCFG = (
329 : jhr 3476 if IR.CFG.isEmpty cfg0
330 : jhr 3471 then (
331 : jhr 3476 IR.Node.setTrueBranch (cond, joinNd);
332 :     IR.Node.setPred (joinNd, cond))
333 : jhr 3471 else (
334 : jhr 3476 IR.Node.setTrueBranch (cond, IR.CFG.entry cfg0);
335 :     IR.Node.setPred (IR.CFG.entry cfg0, cond);
336 :     addEdgeToJoin (IR.CFG.exit cfg0));
337 :     if IR.CFG.isEmpty cfg1
338 : jhr 3471 then (
339 : jhr 3476 IR.Node.setFalseBranch (cond, joinNd);
340 :     IR.Node.setPred (joinNd, cond))
341 : jhr 3471 else (
342 : jhr 3476 IR.Node.setFalseBranch (cond, IR.CFG.entry cfg1);
343 :     IR.Node.setPred (IR.CFG.entry cfg1, cond);
344 :     addEdgeToJoin (IR.CFG.exit cfg1));
345 :     IR.CFG{entry = cond, exit = joinNd})
346 : jhr 3471 val env = commitJoin (joinStk, join)
347 :     in
348 : jhr 3476 cvt (env, IR.CFG.concat (cfg, condCFG), stms)
349 : jhr 3471 end
350 :     | S.S_New(strandId, args) => let
351 : jhr 3476 val nd = IR.Node.mkNEW{
352 : jhr 3471 strand = strandId,
353 :     args = List.map (lookup env) args
354 :     }
355 :     in
356 : jhr 3476 cvt (env, IR.CFG.appendNode (cfg, nd), stms)
357 : jhr 3471 end
358 :     | S.S_Continue => (
359 :     killPath joinStk;
360 : jhr 3476 (IR.CFG.concat (cfg, saveStrandState (env, state, IR.Node.mkACTIVE())), env))
361 : jhr 3471 | S.S_Die => (
362 :     killPath joinStk;
363 : jhr 3476 (IR.CFG.appendNode (cfg, IR.Node.mkDIE ()), env))
364 : jhr 3471 | S.S_Stabilize => (
365 :     killPath joinStk;
366 : jhr 3476 (IR.CFG.concat (cfg, saveStrandState (env, state, IR.Node.mkSTABILIZE())), env))
367 : jhr 3471 | S.S_Return _ => raise Fail "unexpected return"
368 :     | S.S_Print args => let
369 :     val args = List.map (lookup env) args
370 : jhr 3476 val nd = IR.Node.mkMASSIGN([], Op.Print(List.map IR.Var.ty args), args)
371 : jhr 3471 in
372 : jhr 3476 cvt (env, IR.CFG.appendNode (cfg, nd), stms)
373 : jhr 3471 end
374 :     (* end case *))
375 :     in
376 : jhr 3476 cvt (env, IR.CFG.empty, stms)
377 : jhr 3471 end
378 :     (*DEBUG*)handle ex => raise ex
379 :    
380 :     fun cvtFragmentBlock (env0, prefixCFG, blk) = let
381 :     val (cfg, env) = cvtBlock (([], []), env0, [], blk)
382 : jhr 3476 val cfg = IR.CFG.concat(prefixCFG, cfg)
383 :     val entry = IR.Node.mkENTRY ()
384 : jhr 3471 (* the live variables out are those that were not live coming in *)
385 :     val liveOut = VMap.foldli
386 :     (fn (x, x', xs) => if VMap.inDomain(env0, x) then xs else x'::xs)
387 :     [] env
388 : jhr 3476 val exit = IR.Node.mkFRAGMENT liveOut
389 : jhr 3471 in
390 : jhr 3476 if IR.CFG.isEmpty cfg
391 :     then IR.Node.addEdge (entry, exit)
392 : jhr 3471 else (
393 : jhr 3476 IR.Node.addEdge (entry, IR.CFG.entry cfg);
394 :     IR.Node.addEdge (IR.CFG.exit cfg, exit));
395 :     (IR.CFG{entry = entry, exit = exit}, env)
396 : jhr 3471 end
397 :     (*DEBUG*)handle ex => raise ex
398 :    
399 :     fun cvtMethod (loadGlobals, env, name, state, svars, blk) = let
400 :     (* load the globals into fresh variables *)
401 :     val (loadGlobsCFG, env) = loadGlobals env
402 :     (* load the state into fresh variables *)
403 :     val (env, loadCFG) = let
404 :     (* allocate shadow variables for the state variables *)
405 :     val (env, stateIn) = freshVars (env, state)
406 : jhr 3476 fun load (x, x') = IR.ASSGN(x, IR.STATE x')
407 :     val cfg = IR.CFG.mkBlock (ListPair.map load (stateIn, svars))
408 : jhr 3471 in
409 : jhr 3476 (env, IR.CFG.concat(loadGlobsCFG, cfg))
410 : jhr 3471 end
411 :     (* convert the body of the method *)
412 :     val (cfg, env) = cvtBlock ((state, svars), env, [], blk)
413 :     (* add the entry/exit nodes *)
414 : jhr 3476 val entry = IR.Node.mkENTRY ()
415 :     val loadCFG = IR.CFG.prependNode (entry, loadCFG)
416 : jhr 3471 val exit = (case name
417 : jhr 3476 of StrandUtil.Initially => IR.Node.mkACTIVE ()
418 :     | StrandUtil.Update => IR.Node.mkACTIVE ()
419 :     | StrandUtil.Stabilize => IR.Node.mkRETURN []
420 : jhr 3471 (* end case *))
421 : jhr 3476 val body = IR.CFG.concat (loadCFG, cfg)
422 : jhr 3471 (*DEBUG**val _ = prEnv (StrandUtil.nameToString name, env);*)
423 :     (* FIXME: the following code doesn't work properly *)
424 : jhr 3476 val body = if IR.Node.hasSucc(IR.CFG.exit body)
425 :     then IR.CFG.concat (body, saveStrandState (env, (state, svars), exit))
426 :     else IR.CFG{entry = IR.CFG.entry body, exit = exit}
427 : jhr 3471 in
428 : jhr 3476 IR.Method{
429 : jhr 3471 name = name,
430 :     body = body
431 :     }
432 :     end
433 :     (*DEBUG*)handle ex => (print(concat["error in cvtMethod(", StrandUtil.nameToString name, ", ...)\n"]); raise ex)
434 :    
435 :     (* convert the initially code *)
436 :     fun cvtInitially (loadGlobals, S.Initially{isArray, rangeInit, create, iters}) = let
437 :     val (loadCFG, env) = loadGlobals VMap.empty
438 :     val S.C_Create{argInit, name, args} = create
439 :     fun cvtIter ({param, lo, hi}, (env, iters)) = let
440 :     val param' = newVar param
441 :     val env = VMap.insert (env, param, param')
442 :     val iter = (param', lookup env lo, lookup env hi)
443 :     in
444 :     (env, iter::iters)
445 :     end
446 :     val (cfg, env) = cvtFragmentBlock (env, loadCFG, rangeInit)
447 :     val (env, iters) = List.foldl cvtIter (env, []) iters
448 : jhr 3476 val (argInitCFG, env) = cvtFragmentBlock (env, IR.CFG.empty, argInit)
449 : jhr 3471 in
450 : jhr 3476 IR.Initially{
451 : jhr 3471 isArray = isArray,
452 :     rangeInit = cfg,
453 :     iters = List.rev iters,
454 :     create = (argInitCFG, name, List.map (lookup env) args)
455 :     }
456 :     end
457 :     (*DEBUG*)handle ex => raise ex
458 :    
459 :     (* a function for generating a block of assignments to load globals *)
460 :     fun loadGlobs globs env = let
461 : jhr 3476 fun load (env, [], stms) = (IR.CFG.mkBlock(List.rev stms), env)
462 : jhr 3471 | load (env, (x, x')::globs, stms) = let
463 :     val x'' = newVar x
464 : jhr 3476 val stm = IR.ASSGN(x'', IR.GLOBAL x')
465 : jhr 3471 val env = VMap.insert (env, x, x'')
466 :     in
467 :     load (env, globs, stm::stms)
468 :     end
469 :     in
470 :     load (env, globs, [])
471 :     end
472 :    
473 :     fun cvtInputs (inputInit, inputs) = let
474 :     val (initBlk, env) = cvtBlock (([], []), VMap.empty, [], inputInit)
475 :     fun cvt ((x, inp), (gvs, stms)) = let
476 :     val x' = newVar x
477 : jhr 3476 val gx = IR.GlobalVar.new(
478 : jhr 3471 true,
479 : jhr 3485 SV.nameOf x,
480 :     cvtTy(SV.typeOf x))
481 : jhr 3471 val rhs = (case VMap.find(env, x)
482 : jhr 3476 of SOME dflt => IR.OP(Op.InputWithDefault(Inputs.map cvtTy inp), [dflt])
483 :     | NONE => IR.OP(Op.Input(Inputs.map cvtTy inp), [])
484 : jhr 3471 (* end case *))
485 : jhr 3476 val stms = IR.ASSGN(x', rhs) :: IR.GASSGN(gx, x') :: stms
486 : jhr 3471 in
487 :     ((x, gx)::gvs, stms)
488 :     end
489 :     val (gvs, stms) = List.foldr cvt ([], []) inputs
490 : jhr 3476 val cfg = IR.CFG.appendBlock (initBlk, stms)
491 :     val cfg = IR.CFG.prependNode (IR.Node.mkENTRY(), cfg)
492 :     val cfg = IR.CFG.appendNode (cfg, IR.Node.mkRETURN [])
493 : jhr 3471 in
494 :     (cfg, gvs)
495 :     end
496 :    
497 : jhr 3476 (* convert Simple globals to HighIR globals and return a function that generates
498 : jhr 3471 * an initial binding of globals to local shadow variables.
499 :     *)
500 :     fun cvtGlobals globals = let
501 :     fun cvt x = let
502 : jhr 3476 val gx = IR.GlobalVar.new(
503 : jhr 3471 false,
504 : jhr 3485 SV.nameOf x,
505 :     cvtTy(SV.typeOf x))
506 : jhr 3471 in
507 :     (x, gx)
508 :     end
509 :     in
510 :     List.map cvt globals
511 :     end
512 :    
513 : jhr 3485 fun translate prog = let
514 :     val S.Program{
515 :     props, consts, inputs, constInit, globals, funcs, init, strand, create, update
516 :     } = prog
517 : jhr 3471 val (inputInit, inputGlobs) = cvtInputs (inputDefaults, inputs)
518 :     val globals = cvtGlobals globals
519 :     (* create the global initialization code *)
520 :     val globalInit = let
521 :     (* we start by loading the input globals, since they may be needed to compute the
522 :     * other globals
523 :     *)
524 :     val (cfg, env) = loadGlobs inputGlobs VMap.empty
525 :     val (globBlk, env) = cvtBlock (([], []), env, [], globalInit)
526 : jhr 3476 (* build a sequence of statements for initializing the IR globals *)
527 : jhr 3471 val saveGlobsBlk = let
528 :     fun saveGlob (x, gx) = let
529 :     val x' = lookup env x (* the local variable that holds the global *)
530 :     in
531 : jhr 3476 IR.GASSGN(gx, x')
532 : jhr 3471 end
533 :     in
534 : jhr 3476 IR.CFG.mkBlock (List.map saveGlob globals)
535 : jhr 3471 end
536 : jhr 3476 val cfg = IR.CFG.prependNode (IR.Node.mkENTRY(), cfg)
537 :     val cfg = IR.CFG.concat(cfg, globBlk)
538 :     val cfg = IR.CFG.concat(cfg, saveGlobsBlk)
539 :     val cfg = IR.CFG.appendNode (cfg, IR.Node.mkRETURN [])
540 : jhr 3471 in
541 :     cfg
542 :     end
543 :     val loadGlobals = loadGlobs (inputGlobs @ globals)
544 :     val init = cvtInitially (loadGlobals, init)
545 :     fun cvtStrand (S.Strand{name, params, state, stateInit, methods}) = let
546 :     (* extend the global environment with the strand's parameters *)
547 :     val (env, params) = let
548 :     fun cvtParam (x, (env, xs)) = let
549 :     val x' = newVar x
550 :     in
551 :     (VMap.insert(env, x, x'), x'::xs)
552 :     end
553 :     val (env, params) = List.foldl cvtParam (VMap.empty, []) params
554 :     in
555 :     (env, List.rev params)
556 :     end
557 :     (* create the state variables *)
558 :     val svars = let
559 : jhr 3476 fun newSVar x = IR.StateVar.new (
560 : jhr 3485 SV.kindOf x = SV.StrandOutputVar,
561 :     SV.nameOf x, cvtTy(SV.typeOf x))
562 : jhr 3471 in
563 :     List.map newSVar state
564 :     end
565 :     (* convert the state initialization code *)
566 :     val (stateInit, env) = let
567 :     (* load globals into local variables *)
568 :     val (loadGlobsCFG, env) = loadGlobals env
569 :     val (cfg, env) = cvtBlock (([], []), env, [], stateInit)
570 : jhr 3476 val cfg = IR.CFG.concat(loadGlobsCFG, cfg)
571 :     val cfg = IR.CFG.prependNode (IR.Node.mkENTRY(), cfg)
572 :     val cfg = IR.CFG.concat (cfg,
573 :     saveStrandState (env, (state, svars), IR.Node.mkSINIT()))
574 : jhr 3471 in
575 :     (cfg, env)
576 :     end
577 :     fun cvtMeth (S.Method(name, blk)) =
578 :     cvtMethod (loadGlobals, env, name, state, svars, blk)
579 :     in
580 : jhr 3476 IR.Strand{
581 : jhr 3471 name = name,
582 :     params = params,
583 :     state = svars,
584 :     stateInit = stateInit,
585 :     methods = List.map cvtMeth methods
586 :     }
587 :     end
588 : jhr 3476 val prog = IR.Program{
589 : jhr 3471 props = props,
590 :     globals = List.map #2 (inputGlobs @ globals),
591 :     inputInit = inputInit,
592 :     globalInit = globalInit,
593 :     initially = init,
594 :     strands = List.map cvtStrand strands
595 :     }
596 :     in
597 :     Census.init prog;
598 :     prog
599 :     end
600 :    
601 :     end

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