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[diderot] Diff of /trunk/src/compiler/translate/translate.sml
ViewVC logotype

Diff of /trunk/src/compiler/translate/translate.sml

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revision 1339, Mon Jun 13 19:56:59 2011 UTC revision 2462, Wed Oct 9 20:28:22 2013 UTC
# Line 22  Line 22 
22      structure VMap = Var.Map      structure VMap = Var.Map
23      structure VSet = Var.Set      structure VSet = Var.Set
24      structure IL = HighIL      structure IL = HighIL
25        structure Op = HighOps
26      structure DstTy = HighILTypes      structure DstTy = HighILTypes
27      structure Census = HighILCensus      structure Census = HighILCensus
28    
29        val cvtTy = TranslateTy.tr
30    
31    (* maps from SimpleAST variables to the current corresponding SSA variable *)    (* maps from SimpleAST variables to the current corresponding SSA variable *)
32      type env = IL.var VMap.map      type env = IL.var VMap.map
33    
34    (* +DEBUG *)
35        fun prEnv (prefix, env) = let
36              val wid = ref 0
37              fun pr s = (print s; wid := !wid + size s)
38              fun nl () = if (!wid > 0) then (print "\n"; wid := 0) else ()
39              fun prElem (src, dst) = let
40                    val s = String.concat [
41                            " ", Var.uniqueNameOf src, "->", IL.Var.toString dst
42                          ]
43                    in
44                      pr s;
45                      if (!wid >= 100) then (nl(); pr " ") else ()
46                    end
47              in
48                pr prefix; pr " ENV: {"; nl(); pr " ";
49                VMap.appi prElem env;
50                nl(); pr "}"; nl()
51              end
52    (* -DEBUG *)
53    
54      fun lookup env x = (case VMap.find (env, x)      fun lookup env x = (case VMap.find (env, x)
55             of SOME x' => x'             of SOME x' => x'
56              | NONE => raise Fail(concat[              | NONE => raise Fail(concat[
# Line 35  Line 58 
58                  ])                  ])
59            (* end case *))            (* end case *))
60    
     fun cvtTy ty = (case TypeUtil.prune ty  
            of Ty.T_Bool => DstTy.BoolTy  
             | Ty.T_Int => DstTy.IntTy  
             | Ty.T_String => DstTy.StringTy  
             | Ty.T_Kernel _ => DstTy.KernelTy  
             | Ty.T_Tensor(Ty.Shape dd) => let  
                 fun cvtDim (Ty.DimConst 1) = NONE  
                   | cvtDim (Ty.DimConst d) = SOME d  
                 in  
                   DstTy.TensorTy(List.mapPartial cvtDim dd)  
                 end  
             | Ty.T_Image{dim=Ty.DimConst d, shape} => DstTy.ImageTy d  
             | Ty.T_Field fld => DstTy.FieldTy  
             | ty => raise Fail("cvtTy: unexpected " ^ TypeUtil.toString ty)  
           (* end case *))  
   
61    (* create a new instance of a variable *)    (* create a new instance of a variable *)
62      fun newVar x = IL.Var.new (Var.nameOf x, cvtTy(Var.monoTypeOf x))      fun newVar x = IL.Var.new (Var.nameOf x, cvtTy(Var.monoTypeOf x))
63    
# Line 135  Line 142 
142     *)     *)
143      fun commitJoin (joinStk, JOIN{env, arity, nd, phiMap, predKill}) = (case !arity      fun commitJoin (joinStk, JOIN{env, arity, nd, phiMap, predKill}) = (case !arity
144             of 0 => (env, NONE)             of 0 => (env, NONE)
145              | 1 => (* there is only one path to the join, so we do not need phi nodes *)              | 1 => let
146                  (* there is only one path to the join, so we do not need phi nodes, but
147                   * we still need to propogate assignments to the next join on the stack.
148                   *)
149                    val IL.ND{kind=IL.JOIN{phis, ...}, ...} = nd
150                    val ix = let (* find pred of this join *)
151                          fun find i = if Array.sub(predKill, i) then find(i+1) else i
152                          in
153                            find 0
154                          end
155                    fun doVar (srcVar, (_, xs), env) = let
156                          val dstVar = List.nth(xs, ix)
157                          in
158    (*
159    print(concat["doVar (", Var.uniqueNameOf srcVar, ", ", IL.phiToString phi, ", _) @ ", IL.Node.toString nd, "\n"]);
160    *)
161                            recordAssign (joinStk, srcVar, dstVar);
162                            VMap.insert (env, srcVar, dstVar)
163                          end
164                    val env = VMap.foldli doVar env (!phiMap)
165                    in
166                  (env, SOME nd)                  (env, SOME nd)
167                    end
168              | n => if (n = Array.length predKill)              | n => if (n = Array.length predKill)
169                  then let                  then let
170                    val IL.ND{kind=IL.JOIN{phis, ...}, ...} = nd                    val IL.ND{kind=IL.JOIN{phis, ...}, ...} = nd
# Line 156  Line 184 
184    
185    (* expression translation *)    (* expression translation *)
186      fun cvtExp (env : env, lhs, exp) = (case exp      fun cvtExp (env : env, lhs, exp) = (case exp
187             of S.E_Var x => [(lhs, IL.VAR(lookup env x))]             of S.E_Var x => [IL.ASSGN(lhs, IL.VAR(lookup env x))]
188              | S.E_Lit lit => [(lhs, IL.LIT lit)]              | S.E_Lit lit => [IL.ASSGN(lhs, IL.LIT lit)]
189              | S.E_Tuple xs => raise Fail "E_Tuple not implemeted"              | S.E_Tuple xs => raise Fail "E_Tuple not implemeted"
190              | S.E_Apply(f, tyArgs, args, ty) => let              | S.E_Apply(f, tyArgs, args, ty) => let
191                  val args' = List.map (lookup env) args                  val args' = List.map (lookup env) args
192                  in                  in
193                    TranslateBasis.translate (lhs, f, tyArgs, args')                    TranslateBasis.translate (lhs, f, tyArgs, args')
194                  end                  end
195              | S.E_Cons args => [(lhs, IL.CONS(IL.Var.ty lhs, List.map (lookup env) args))]              | S.E_Cons args => [IL.ASSGN(lhs, IL.CONS(IL.Var.ty lhs, List.map (lookup env) args))]
196              | S.E_Slice(x, indices, ty) => let              | S.E_Slice(x, indices, ty) => let
197                  val x = lookup env x                  val x = lookup env x
198                  val mask = List.map isSome indices                  val mask = List.map isSome indices
# Line 173  Line 201 
201                  val indices = List.mapPartial cvt indices                  val indices = List.mapPartial cvt indices
202                  in                  in
203                    if List.all (fn b => b) mask                    if List.all (fn b => b) mask
204                      then [(lhs, IL.OP(HighOps.Subscript(IL.Var.ty x), x::indices))]                      then [IL.ASSGN(lhs, IL.OP(Op.TensorSub(IL.Var.ty x), x::indices))]
205                      else [(lhs, IL.OP(HighOps.Slice(IL.Var.ty lhs, mask), x::indices))]                      else [IL.ASSGN(lhs, IL.OP(Op.Slice(IL.Var.ty x, mask), x::indices))]
206                  end                  end
207              | S.E_Input(_, name, desc, NONE) =>              | S.E_Coerce{srcTy, dstTy, x} => (case (srcTy, dstTy)
208                  [(lhs, IL.OP(HighOps.Input(IL.Var.ty lhs, name, desc), []))]                   of (Ty.T_Int, Ty.T_Tensor _) =>
209              | S.E_Input(_, name, desc, SOME dflt) =>                        [IL.ASSGN(lhs, IL.OP(Op.IntToReal, [lookup env x]))]
210                  [(lhs, IL.OP(HighOps.InputWithDefault(IL.Var.ty lhs, name, desc), [lookup env dflt]))]                    | (Ty.T_Field _, Ty.T_Field _) =>
211              | S.E_LoadImage(info, name) => [(lhs, IL.OP(HighOps.LoadImage info, [lookup env name]))]                      (* change in continuity is a no-op *)
212                          [IL.ASSGN(lhs, IL.VAR(lookup env x))]
213                      | _ => raise Fail(concat[
214                            "unsupported type coercion: ", TypeUtil.toString srcTy,
215                            " ==> ", TypeUtil.toString dstTy
216                          ])
217            (* end case *))            (* end case *))
218                | S.E_Input(_, name, NONE, NONE) =>
219                    [IL.ASSGN(lhs, IL.OP(HighOps.Input(IL.Var.ty lhs, name, ""), []))]
220                | S.E_Input(_, name, SOME desc, NONE) =>
221                    [IL.ASSGN(lhs, IL.OP(HighOps.Input(IL.Var.ty lhs, name, desc), []))]
222                | S.E_Input(_, name, NONE, SOME dflt) =>
223                    [IL.ASSGN(lhs, IL.OP(HighOps.InputWithDefault(IL.Var.ty lhs, name, ""), [lookup env dflt]))]
224                | S.E_Input(_, name, SOME desc, SOME dflt) =>
225                    [IL.ASSGN(lhs, IL.OP(HighOps.InputWithDefault(IL.Var.ty lhs, name, desc), [lookup env dflt]))]
226                | S.E_LoadImage(info, name) => [IL.ASSGN(lhs, IL.OP(HighOps.LoadImage info, [lookup env name]))]
227              (* end case *))
228    
229      (* add nodes to save the strand state, followed by an exit node *)
230        fun saveStrandState (env, (srcState, dstState), exit) = let
231              val stateOut = List.map (lookup env) srcState
232              fun save (x, x', cfg) = IL.CFG.appendNode (cfg, IL.Node.mkSAVE(x, x'))
233              in
234                IL.CFG.appendNode (
235                  ListPair.foldlEq save IL.CFG.empty (dstState, stateOut),
236                  exit)
237              end
238    (*DEBUG*)handle ex => raise ex
239    
240      fun cvtBlock (state, env : env, joinStk, S.Block stms) = let      fun cvtBlock (state, env : env, joinStk, S.Block stms) = let
241            fun cvt (env : env, cfg, []) = (cfg, env)            fun cvt (env : env, cfg, []) = (cfg, env)
# Line 257  Line 311 
311                    | S.S_Die => (                    | S.S_Die => (
312                        killPath joinStk;                        killPath joinStk;
313                        (IL.CFG.appendNode (cfg, IL.Node.mkDIE ()), env))                        (IL.CFG.appendNode (cfg, IL.Node.mkDIE ()), env))
314                    | S.S_Stabilize => let                    | S.S_Stabilize => (
                       val stateOut = List.map (lookup env) state  
                       in  
315                          killPath joinStk;                          killPath joinStk;
316                          (IL.CFG.appendNode (cfg, IL.Node.mkSTABILIZE stateOut), env)                        (IL.CFG.concat (cfg, saveStrandState (env, state, IL.Node.mkSTABILIZE())), env))
317                      | S.S_Return _ => raise Fail "unexpected return"
318                      | S.S_Print args => let
319                          val args = List.map (lookup env) args
320                          val nd = IL.Node.mkMASSIGN([], Op.Print(List.map IL.Var.ty args), args)
321                          in
322                            cvt (env, IL.CFG.appendNode (cfg, nd), stms)
323                        end                        end
324                  (* end case *))                  (* end case *))
325            in            in
# Line 270  Line 328 
328  (*DEBUG*)handle ex => raise ex  (*DEBUG*)handle ex => raise ex
329    
330      fun cvtTopLevelBlock (env, blk, mkExit) = let      fun cvtTopLevelBlock (env, blk, mkExit) = let
331            val (cfg, env) = cvtBlock ([], env, [], blk)            val (cfg, env) = cvtBlock (([], []), env, [], blk)
332            val entry = IL.Node.mkENTRY ()            val cfg = IL.CFG.prependNode (IL.Node.mkENTRY(), cfg)
333            val exit = mkExit env            val cfg = IL.CFG.concat (cfg, mkExit env)
334            in            in
335              if IL.CFG.isEmpty cfg              (cfg, env)
               then IL.Node.addEdge (entry, exit)  
               else (  
                 IL.Node.addEdge (entry, IL.CFG.entry cfg);  
               (* NOTE: this addEdge could fail if all control paths end in DIE or STABILIZE,  
                * so we wrap it in a handler  
                *)  
                 IL.Node.addEdge (IL.CFG.exit cfg, exit) handle _ => ());  
             (IL.CFG{entry = entry, exit = exit}, env)  
336            end            end
337  (*DEBUG*)handle ex => raise ex  (*DEBUG*)handle ex => raise ex
338    
339  (* FIXME: the following function could be refactored with cvtTopLevelBlock to share code *)  (* FIXME: the following function could be refactored with cvtTopLevelBlock to share code *)
340      fun cvtFragmentBlock (env0, blk) = let      fun cvtFragmentBlock (env0, blk) = let
341            val (cfg, env) = cvtBlock ([], env0, [], blk)            val (cfg, env) = cvtBlock (([], []), env0, [], blk)
342            val entry = IL.Node.mkENTRY ()            val entry = IL.Node.mkENTRY ()
343          (* the live variables out are those that were not live coming in *)          (* the live variables out are those that were not live coming in *)
344            val liveOut = VMap.foldli            val liveOut = VMap.foldli
# Line 305  Line 355 
355            end            end
356  (*DEBUG*)handle ex => raise ex  (*DEBUG*)handle ex => raise ex
357    
358      fun cvtMethod (env, name, state, blk) = let      fun cvtMethod (env, name, state, svars, blk) = let
359          (* allocate fresh variables for the state variables *)          (* load the state into fresh variables *)
360              val (env, loadCFG) = let
361                  (* allocate shadow variables for the state variables *)
362            val (env, stateIn) = freshVars (env, state)            val (env, stateIn) = freshVars (env, state)
363                    fun load (x, x') = IL.ASSGN(x, IL.STATE x')
364                    in
365                      (env, IL.CFG.mkBlock (ListPair.map load (stateIn, svars)))
366                    end
367          (* convert the body of the method *)          (* convert the body of the method *)
368            val (cfg, env) = cvtBlock (state, env, [], blk)            val (cfg, env) = cvtBlock ((state, svars), env, [], blk)
369          (* add the entry/exit nodes *)          (* add the entry/exit nodes *)
           val stateOut = List.map (lookup env) state  
370            val entry = IL.Node.mkENTRY ()            val entry = IL.Node.mkENTRY ()
371            val exit = IL.Node.mkACTIVE stateOut            val loadCFG = IL.CFG.prependNode (entry, loadCFG)
372              val exit = (case name
373                     of StrandUtil.Update => IL.Node.mkACTIVE ()
374                      | StrandUtil.Stabilize => IL.Node.mkRETURN []
375                    (* end case *))
376              val body = IL.CFG.concat (loadCFG, cfg)
377    (*DEBUG**val _ = prEnv (StrandUtil.nameToString name, env);*)
378    (* FIXME: the following code doesn't work properly *)
379              val body = if IL.Node.hasSucc(IL.CFG.exit body)
380                    then IL.CFG.concat (body, saveStrandState (env, (state, svars), exit))
381                    else IL.CFG{entry = IL.CFG.entry body, exit = exit}
382            in            in
             if IL.CFG.isEmpty cfg  
               then IL.Node.addEdge (entry, exit)  
               else (  
                 IL.Node.addEdge (entry, IL.CFG.entry cfg);  
               (* NOTE: this addEdge could fail if all control paths end in DIE or STABILIZE,  
                * so we wrap it in a handler  
                *)  
                 IL.Node.addEdge (IL.CFG.exit cfg, exit) handle _ => ());  
383              IL.Method{              IL.Method{
384                  name = name,                  name = name,
385                  stateIn = stateIn,                  body = body
                 body = IL.CFG{entry = entry, exit = exit}  
386                }                }
387            end            end
388  (*DEBUG*)handle ex => (print(concat["error in cvtMethod(", Atom.toString name, ", ...)\n"]); raise ex)  (*DEBUG*)handle ex => (print(concat["error in cvtMethod(", StrandUtil.nameToString name, ", ...)\n"]); raise ex)
389    
390    (* convert the initially code *)    (* convert the initially code *)
391      fun cvtInitially (env, S.Initially{isArray, rangeInit, create, iters}) = let      fun cvtInitially (env, S.Initially{isArray, rangeInit, create, iters}) = let
# Line 353  Line 409 
409                }                }
410            end            end
411    
412      fun translate (S.Program{globals, globalInit, init, strands}) = let    (* check strands for properties *)
413            val (globalInit, env) =      fun checkProps strands = let
414                  cvtTopLevelBlock (            val hasDie = ref false
415                    VMap.empty, globalInit,            val hasNew = ref false
416                    fn env => IL.Node.mkRETURN(VMap.listItems env))            fun chkStm e = (case e
417                     of S.S_IfThenElse(_, b1, b2) => (chkBlk b1; chkBlk b2)
418                      | S.S_New _ => (hasNew := true)
419                      | S.S_Die => (hasDie := true)
420                      | _ => ()
421                  (* end case *))
422              and chkBlk (S.Block body) = List.app chkStm body
423              fun chkStrand (S.Strand{stateInit, methods, ...}) = let
424                    fun chkMeth (S.Method(_, body)) = chkBlk body
425                    in
426                      chkBlk stateInit;
427                      List.app chkMeth methods
428                    end
429              fun condCons (x, v, l) = if !x then v::l else l
430              in
431                List.app chkStrand strands;
432                condCons (hasDie, StrandUtil.StrandsMayDie,
433                condCons (hasNew, StrandUtil.NewStrands, []))
434              end
435    
436        fun translate (S.Program{globals, globalInit, funcs, init, strands}) = let
437              val (globalInit, env) = let
438                    fun mkExit env = let
439                          val nd = IL.Node.mkRETURN(VMap.listItems env)
440                          in
441                            IL.CFG{entry = nd, exit = nd}
442                          end
443                    in
444                      cvtTopLevelBlock (VMap.empty, globalInit, mkExit)
445                    end
446          (* construct a reduced environment that just defines the globals. *)          (* construct a reduced environment that just defines the globals. *)
447            val env = let            val env = let
448                  val lookup = lookup env                  val lookup = lookup env
# Line 379  Line 464 
464                        in                        in
465                          (env, List.rev params)                          (env, List.rev params)
466                        end                        end
467                  (* create the state variables *)
468                    val svars = let
469                          fun newSVar x = IL.StateVar.new (
470                                Var.kindOf x = S.StrandOutputVar,
471                                Var.nameOf x, cvtTy(Var.monoTypeOf x))
472                          in
473                            List.map newSVar state
474                          end
475                (* convert the state initialization code *)                (* convert the state initialization code *)
476                  val (stateInit, env) = let                  val (stateInit, env) = let
477                        fun mkExit env = IL.Node.mkSINIT(List.map (lookup env) state)                        fun mkExit env = saveStrandState (env, (state, svars), IL.Node.mkSINIT())
478                        in                        in
479                          cvtTopLevelBlock (env, stateInit, mkExit)                          cvtTopLevelBlock (env, stateInit, mkExit)
480                        end                        end
481                (* the state-variable list is constructed by generating fresh variables for the                  fun cvtMeth (S.Method(name, blk)) = cvtMethod (env, name, state, svars, blk)
                * state variables and pairing them with a boolean that is true if the variable  
                * is an output variable.  Note that these IL variables are not defined or used.  
                *)  
                 val state' = let  
                       fun cvtStateVar x = (Var.kindOf x = S.StrandOutputVar, newVar x)  
                       in  
                         List.map cvtStateVar state  
                       end  
                 fun cvtMeth (S.Method(name, blk)) = cvtMethod (env, name, state, blk)  
482                  in                  in
483                    IL.Strand{                    IL.Strand{
484                        name = name,                        name = name,
485                        params = params,                        params = params,
486                        state = state',                        state = svars,
487                        stateInit = stateInit,                        stateInit = stateInit,
488                        methods = List.map cvtMeth methods                        methods = List.map cvtMeth methods
489                      }                      }
490                  end                  end
491            val prog = IL.Program{            val prog = IL.Program{
492                      props = checkProps strands,
493                    globalInit = globalInit,                    globalInit = globalInit,
494                    initially = init,                    initially = init,
495                    strands = List.map cvtStrand strands                    strands = List.map cvtStrand strands

Legend:
Removed from v.1339  
changed lines
  Added in v.2462

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