MLIR Introduction
简介
MLIR 项目是一个构建可重用和可扩展编译器基础设施创新项目，旨在解决软件碎片化问题，显著降低构建特定领域编译器的成本。
基于MLIR，可以实现：
- 数据流图表达（如TensorFlow），包含dynamic shape，用户扩展op等；
- 数据流图的优化和变换，如Grappler；
- 跨Kernel实现HPC风格的循环优化（如fusion，interchange，tiling等），数据在内存中的layout变换；
- 针对1D（如CPU）和2D（如GPU）寄存器架构的代码生成“lowering”转换，如DMA指令插入，显式cache管理，内存Tiling，矢量化；
- 表达特定硬件后端的的op，如加速器的高级操作；
- 深度学习图变换，如量化等；
- 多面体原语；
- 硬件综合工具。
常用术语
语言
Dialect
一组扩展MLIR系统的功能。Dialect创建了一个唯一的namespace，包含operations，attributes，types。可以把MLIR看作一种meta-IR，所有的Dialects都是MLIR的一部分。使用dialect而不是language是想强调Dialect不是一个独立的IR。
转换
Translation
将非MLIR的形式转换为MLIR的形式（Import），或者反之(Export)。
Export
将MLIR形式转换为语义等价的外部IR的形式（如LLVM IR）。
Import
将外部IR（如Torch IR）转换为语义等价的MLIR的形式。
Conversion
将代码从一种Dialect表示转换为语义等价的同一种（intra-dialect）或另一种Dialect(inter-dialect)表示。在MLIR的上下文中，conversion表示MLIR内的转换，既不转换到MLIR Dialect以外的表示（如LLVM IR），否则是Translation。
Round-trip
将源格式转换为目标格式，再转换回源格式的过程。
Lowering
将高级IR表达的operation转换为语义等价的低级IR表达。在MLIR中通常通过dialect conversion来实现。
Legalization
将operations转换为符合转换目标所设定要求的语义等价表示的过程。通常是Lowering中的一部分。
Transitive lowering
一种A->B->C的lowering方式，多个模式（patterns）需要按顺序应用，以将一个对target非法的操作完全转换为一组合法操作。
CSE (Constant Subexpression Elimination)
公共子表达式消除，消除不可达的代码和值未被使用的表达式。
DRR(Declarative Rewrite Rule)
声明式重写规则。在编译时，这些规则会被扩展成等价的mlir::RewritePattern子类。
结构
Operation (op)
MLIR代码单元。Operations是MLIR所有代码和计算的构建单元。高度支持扩展（没有固定的operation列表，可以灵活自定义），支持应用特定语义。
在MLIR中，有2个主要的Operation相关的类：Operation和Op。Operation是一个对用户透明的实例，表达了Operation实例的通用API。Op是派生Operation（如ConstantOp）的基类，派生类可以为每个具体的操作提供特定的方法和属性，同时，Op也是Operation的一个智能指针，两个类之间可以灵活的互相转换。
Module
一个Operation，包含一个Region，Region中包含一个Block，Block包含一个或多个Operations。提供了MLIR Operations的组织结构，是IR中的top-level Operation。
Function
一个有名的Operaiton，包含一个Region。Region可以隐式捕获function外的值，所有外部引用必须使用function arguments或者attributes的形式，建立一个符号链接。
Region
一个Blocks组成的CFG。
Block（Basic Block）
一个没有控制流的顺序Operation列表。
Terminator operation
终止1个Block的Operation，有2个作用：
-
结束当前块的执行：终止操作明确地表示当前块的结束，防止代码继续执行到下一个操作。
-
控制程序的下一步行为：终止操作通常会决定程序的下一步行为，例如：
- 跳转到另一个块：使用
br（分支）操作跳转到另一个块。 - 返回函数结果：使用
return操作返回函数的结果。 - 抛出异常。
参考资料：
MLIR
Glossary - MLIR