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[diderot] Annotation of /branches/pure-cfg/src/compiler/codegen/codegen-fn.sml
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Annotation of /branches/pure-cfg/src/compiler/codegen/codegen-fn.sml

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Revision 615 - (view) (download)

1 : jhr 454 (* codegen-fn.sml
2 :     *
3 :     * COPYRIGHT (c) 2010 The Diderot Project (http://diderot-language.cs.uchicago.edu)
4 :     * All rights reserved.
5 : jhr 455 *
6 :     * Generic support for translating LowIL code to the target representation. We
7 :     * assume that the LowIL has first been run through the splitting pass to match
8 :     * the target's vector widths.
9 : jhr 454 *)
10 :    
11 :     functor CodeGenFn (T : TARGET) : sig
12 :    
13 : jhr 518 val generate : string * LowIL.program -> unit
14 : jhr 454
15 :     end = struct
16 :    
17 : jhr 532 structure IL = TreeIL
18 :     structure Ty = IL.Ty
19 :     structure Op = IL.Op
20 :     structure V = IL.Var
21 : jhr 454
22 : jhr 525 (* convert LowIL types to T types *)
23 :     fun cvtTy ty = (case ty
24 :     of Ty.BoolTy => T.boolTy
25 : jhr 533 | Ty.StringTy => T.stringTy
26 : jhr 525 | Ty.IVecTy 1 => T.intTy
27 :     | Ty.IVecTy n => T.ivecTy n (* FIXME: what about vector splits? *)
28 :     | Ty.VecTy 1 => T.realTy
29 :     | Ty.VecTy n => T.vecTy n (* FIXME: what about vector splits? *)
30 : jhr 548 | Ty.AddrTy info => T.imageDataTy info
31 :     | Ty.ImageTy info => T.imageTy info
32 : jhr 525 (* end case *))
33 :    
34 : jhr 544 fun addBindings (env, xs, ys) =
35 :     ListPair.foldlEq (fn (x, y, env) => V.Map.insert(env, x, y)) env (xs, ys)
36 :    
37 : jhr 532 fun lookup (env, x) = (case V.Map.find (env, x)
38 :     of SOME x' => x'
39 : jhr 534 | NONE => raise Fail(concat["lookup(_, ", V.name x, ")"])
40 : jhr 532 (* end case *))
41 :    
42 :     fun trExp (env, e) = (case e
43 :     of IL.E_Var x => (case V.kind x
44 :     of IL.VK_Global => T.Expr.global(lookup(env, x))
45 : jhr 552 | IL.VK_State strand => T.Expr.getState(lookup(env, x))
46 : jhr 532 | IL.VK_Local => T.Expr.var(lookup(env, x))
47 :     (* end case *))
48 :     | IL.E_Lit(Literal.Int n) => T.Expr.intLit n
49 :     | IL.E_Lit(Literal.Bool b) => T.Expr.boolLit b
50 :     | IL.E_Lit(Literal.Float f) => T.Expr.floatLit f
51 :     | IL.E_Lit(Literal.String s) => T.Expr.stringLit s
52 :     | IL.E_Op(rator, args) => (case (rator, trExps(env, args))
53 :     of (Op.Add ty, [a, b]) => T.Expr.add(a, b)
54 :     | (Op.Sub ty, [a, b]) => T.Expr.sub(a, b)
55 :     | (Op.Mul ty, [a, b]) => T.Expr.mul(a, b)
56 :     | (Op.Div ty, [a, b]) => T.Expr.divide(a, b)
57 :     | (Op.Neg ty, [a]) => T.Expr.neg a
58 :     | (Op.LT ty, [a, b]) => T.Expr.lt(a, b)
59 :     | (Op.LTE ty, [a, b]) => T.Expr.lte(a, b)
60 :     | (Op.EQ ty, [a, b]) => T.Expr.equ(a, b)
61 :     | (Op.NEQ ty, [a, b]) => T.Expr.neq(a, b)
62 :     | (Op.GT ty, [a, b]) => T.Expr.gt(a, b)
63 :     | (Op.GTE ty, [a, b]) => T.Expr.gte(a, b)
64 :     | (Op.Not, [a]) => T.Expr.not a
65 :     | (Op.Max, [a, b]) => T.Expr.max(a, b)
66 :     | (Op.Min, [a, b]) => T.Expr.min(a, b)
67 :     | (Op.Sin, [a]) => T.Expr.sin a
68 :     | (Op.Cos, [a]) => T.Expr.cos a
69 :     | (Op.Pow, [a, b]) => T.Expr.pow(a, b)
70 :     | (Op.Dot d, [a, b]) => T.Expr.dot(a, b)
71 :     | (Op.Cross, [a, b]) => T.Expr.cross(a, b)
72 :     | (Op.Select(ty, i), [a]) => T.Expr.select(i, a)
73 :     | (Op.Norm d, [a]) => T.Expr.length a
74 :     | (Op.Scale d, [a, b]) => T.Expr.mul(a, b)
75 :     | (Op.InvScale d, [a, b]) => T.Expr.divide(a, b)
76 : jhr 518 | (Op.CL, _) => raise Fail "CL unimplemented"
77 :     | (Op.PrincipleEvec ty, _) => raise Fail "PrincipleEvec unimplemented"
78 : jhr 514 (*
79 : jhr 518 | (Op.Subscript ty,
80 : jhr 514 *)
81 : jhr 565 | (Op.Ceiling d, [a]) => T.Expr.ceil a
82 : jhr 532 | (Op.Floor d, [a]) => T.Expr.floor a
83 : jhr 565 | (Op.Round d, [a]) => T.Expr.round a
84 :     | (Op.Trunc d, [a]) => T.Expr.trunc a
85 : jhr 532 | (Op.IntToReal, [a]) => T.Expr.toReal a
86 : jhr 565 | (Op.RealToInt d, [a]) => T.Expr.toInt a
87 : jhr 548 | (Op.ImageAddress d, [a]) => T.Expr.imageAddr a
88 :     | (Op.LoadVoxels(info, 1), [a]) => T.Expr.getImgData a
89 :     | (Op.LoadVoxels _, [a]) => raise Fail "impossible"
90 :     | (Op.PosToImgSpace d, [v, x]) => T.Expr.posToImgSpace(v, x)
91 : jhr 532 | (Op.GradToWorldSpace d, [v, x]) => T.Expr.intLit 0 (* FIXME *)
92 : jhr 547 | (Op.LoadImage info, [a]) => raise Fail "impossible"
93 : jhr 548 | (Op.Inside(d, s), [x, v]) => T.Expr.inside(x, v, s)
94 : jhr 547 | (Op.Input(ty, name), []) => raise Fail "impossible"
95 : jhr 532 | (Op.InputWithDefault(ty, name), [a]) => T.Expr.intLit 0 (* FIXME *)
96 : jhr 528 | _ => raise Fail(concat[
97 :     "incorrect number of arguments for ", Op.toString rator
98 :     ])
99 : jhr 518 (* end case *))
100 : jhr 532 (* end case *))
101 : jhr 454
102 : jhr 532 and trExps (env, exps) = List.map (fn exp => trExp(env, exp)) exps
103 : jhr 455
104 : jhr 563 fun trBody (stateVars, env, body) = let
105 :     fun trStmt (env, stm) = (case stm
106 :     of IL.S_Comment text => [T.Stmt.comment text]
107 :     | IL.S_Assign(x, exp) => (case V.kind x
108 :     of IL.VK_Global => [T.Stmt.assign(lookup(env, x), trExp(env, exp))]
109 :     | IL.VK_State strand =>
110 :     [T.Stmt.assignState(lookup(env, x), trExp(env, exp))]
111 :     | IL.VK_Local => [T.Stmt.assign(lookup(env, x), trExp(env, exp))]
112 :     (* end case *))
113 : jhr 615 | IL.S_IfThen(cond, thenBlk) =>
114 :     [T.Stmt.ifthen(trExp(env, cond), trBlock(env, thenBlk))]
115 :     | IL.S_IfThenElse(cond, thenBlk, elseBlk) =>
116 :     [T.Stmt.ifthenelse(trExp(env, cond),
117 :     trBlock(env, thenBlk),
118 :     trBlock(env, elseBlk))]
119 :     | IL.S_For(x, e1, e2, blk) => let
120 :     val ty = cvtTy(V.ty x)
121 :     val x' = T.Var.var(cvtTy(V.ty x), V.name x)
122 :     val env' = V.Map.insert(env, x, x')
123 :     in [
124 :     T.Stmt.for(
125 :     [(ty, x', trExp(env, e1))],
126 :     T.Expr.lte(T.Expr.var x', trExp(env, e2)),
127 :     [(x', T.Expr.add(T.Expr.var x', T.Expr.intLit 1))],
128 :     trBlock(env', blk))
129 :     ] end
130 : jhr 563 | IL.S_Cons(lhs, args) =>
131 :     [T.Stmt.cons(lookup(env, lhs), trExps(env, args))]
132 :     | IL.S_LoadVoxels(lhs, dim, addr) =>
133 :     T.Stmt.getImgData(lookup(env, lhs), trExp(env, addr))
134 :     | IL.S_LoadImage(lhs, dim, name) =>
135 :     T.Stmt.loadImage (lookup(env, lhs), dim, trExp(env, name))
136 :     | IL.S_Input(lhs, name, optDflt) =>
137 :     T.Stmt.input(lookup(env, lhs), name, Option.map (fn e => trExp(env, e)) optDflt)
138 :     (* FIXME: what about the args? *)
139 :     | IL.S_Exit args => [T.Stmt.exit()]
140 :     | IL.S_Active args =>
141 :     ListPair.foldrEq
142 :     (fn (x, e, stms) => T.Stmt.assignState(x, trExp(env, e))::stms)
143 : jhr 564 [T.Stmt.active()]
144 : jhr 563 (stateVars, args)
145 :     | IL.S_Stabilize args =>
146 :     ListPair.foldrEq
147 :     (fn (x, e, stms) => T.Stmt.assignState(x, trExp(env, e))::stms)
148 :     [T.Stmt.stabilize()]
149 :     (stateVars, args)
150 :     | IL.S_Die => [T.Stmt.die()]
151 : jhr 512 (* end case *))
152 : jhr 563 and trBlock (env, IL.Block{locals, body}) = let
153 :     val env = List.foldl
154 :     (fn (x, env) => V.Map.insert(env, x, T.Var.var(cvtTy(V.ty x), V.name x)))
155 :     env locals
156 :     val stms = List.foldr (fn (stm, stms) => trStmt(env, stm)@stms) [] body
157 :     val stms = List.foldr
158 :     (fn (x, stms) => T.Stmt.decl(lookup(env, x), NONE)::stms)
159 :     stms locals
160 :     in
161 :     T.Stmt.block stms
162 :     end
163 : jhr 544 in
164 : jhr 563 trBlock (env, body)
165 : jhr 544 end
166 : jhr 528
167 : jhr 563 fun trMethod (strand, state, env) (IL.Method{name, body}) =
168 :     T.Strand.method (strand, Atom.toString name, trBody (state, env, body))
169 : jhr 547
170 : jhr 544 fun trStrand (prog, env) (IL.Strand{name, params, state, stateInit, methods}) = let
171 :     val strand = T.Strand.define(prog, Atom.toString name)
172 :     val state' =
173 :     List.map (fn x => T.Var.state(strand, cvtTy(V.ty x), V.name x)) state
174 :     val env = addBindings (env, state, state')
175 :     (* define the parameters and add them to the environment *)
176 :     val params' = List.map (fn x => T.Var.param(cvtTy(V.ty x), V.name x)) params
177 :     val env = addBindings (env, params, params')
178 :     in
179 : jhr 563 T.Strand.init (strand, params', trBody ([], env, stateInit));
180 :     List.app (trMethod (strand, state', env)) methods
181 : jhr 544 end
182 :    
183 : jhr 531 fun generate (fileStem, srcProg) = let
184 : jhr 535 val treeProg as TreeIL.Program{globals, globalInit, strands} = LowToTree.translate srcProg
185 :     val _ = (
186 :     TextIO.output(Log.logFile(), "********** After translation to TreeIL **********\n");
187 :     TreeILPP.program (Log.logFile(), treeProg))
188 : jhr 527 val prog = T.newProgram ()
189 : jhr 532 (* define the globals and initialize the environment *)
190 :     val env = let
191 :     fun gvar (x, env) =
192 :     V.Map.insert(env, x, T.Var.global(prog, cvtTy(V.ty x), V.name x))
193 :     in
194 :     List.foldl gvar V.Map.empty globals
195 :     end
196 : jhr 527 in
197 : jhr 533 (* global initialization *)
198 : jhr 563 T.globalInit (prog, trBody ([], env, globalInit));
199 : jhr 544 (* translate strands *)
200 :     List.app (trStrand (prog, env)) strands;
201 : jhr 528 (* output the program *)
202 : jhr 527 T.generate (fileStem, prog)
203 :     end
204 : jhr 518
205 : jhr 454 end

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