Fix Trac #2937: deserialising assoicated type definitions
[ghc-hetmet.git] / compiler / vectorise / Vectorise.hs
1
2 module Vectorise( vectorise )
3 where
4
5 import VectMonad
6 import VectUtils
7 import VectType
8 import VectCore
9
10 import HscTypes hiding      ( MonadThings(..) )
11
12 import Module               ( PackageId )
13 import CoreSyn
14 import CoreUtils
15 import CoreFVs
16 import CoreMonad            ( CoreM, getHscEnv, liftIO )
17 import DataCon
18 import TyCon
19 import Type
20 import FamInstEnv           ( extendFamInstEnvList )
21 import Var
22 import VarEnv
23 import VarSet
24 import Id
25 import OccName
26
27 import DsMonad
28
29 import Literal              ( Literal, mkMachInt )
30 import TysWiredIn
31
32 import Outputable
33 import FastString
34 import Control.Monad        ( liftM, liftM2, zipWithM )
35 import Data.List            ( sortBy, unzip4 )
36
37 vectorise :: PackageId -> ModGuts -> CoreM ModGuts
38 vectorise backend guts = do
39     hsc_env <- getHscEnv
40     liftIO $ vectoriseIO backend hsc_env guts
41
42 vectoriseIO :: PackageId -> HscEnv -> ModGuts -> IO ModGuts
43 vectoriseIO backend hsc_env guts
44   = do
45       eps <- hscEPS hsc_env
46       let info = hptVectInfo hsc_env `plusVectInfo` eps_vect_info eps
47       Just (info', guts') <- initV backend hsc_env guts info (vectModule guts)
48       return (guts' { mg_vect_info = info' })
49
50 vectModule :: ModGuts -> VM ModGuts
51 vectModule guts
52   = do
53       (types', fam_insts, tc_binds) <- vectTypeEnv (mg_types guts)
54
55       let fam_inst_env' = extendFamInstEnvList (mg_fam_inst_env guts) fam_insts
56       updGEnv (setFamInstEnv fam_inst_env')
57
58       -- dicts   <- mapM buildPADict pa_insts
59       -- workers <- mapM vectDataConWorkers pa_insts
60       binds'  <- mapM vectTopBind (mg_binds guts)
61       return $ guts { mg_types        = types'
62                     , mg_binds        = Rec tc_binds : binds'
63                     , mg_fam_inst_env = fam_inst_env'
64                     , mg_fam_insts    = mg_fam_insts guts ++ fam_insts
65                     }
66
67 vectTopBind :: CoreBind -> VM CoreBind
68 vectTopBind b@(NonRec var expr)
69   = do
70       var'  <- vectTopBinder var
71       expr' <- vectTopRhs var expr
72       hs    <- takeHoisted
73       cexpr <- tryConvert var var' expr
74       return . Rec $ (var, cexpr) : (var', expr') : hs
75   `orElseV`
76     return b
77
78 vectTopBind b@(Rec bs)
79   = do
80       vars'  <- mapM vectTopBinder vars
81       exprs' <- zipWithM vectTopRhs vars exprs
82       hs     <- takeHoisted
83       cexprs <- sequence $ zipWith3 tryConvert vars vars' exprs
84       return . Rec $ zip vars cexprs ++ zip vars' exprs' ++ hs
85   `orElseV`
86     return b
87   where
88     (vars, exprs) = unzip bs
89
90 vectTopBinder :: Var -> VM Var
91 vectTopBinder var
92   = do
93       vty  <- vectType (idType var)
94       var' <- cloneId mkVectOcc var vty
95       defGlobalVar var var'
96       return var'
97
98 vectTopRhs :: Var -> CoreExpr -> VM CoreExpr
99 vectTopRhs var expr
100   = do
101       closedV . liftM vectorised
102               . inBind var
103               $ vectPolyExpr (freeVars expr)
104
105 tryConvert :: Var -> Var -> CoreExpr -> VM CoreExpr
106 tryConvert var vect_var rhs
107   = fromVect (idType var) (Var vect_var) `orElseV` return rhs
108
109 -- ----------------------------------------------------------------------------
110 -- Bindings
111
112 vectBndr :: Var -> VM VVar
113 vectBndr v
114   = do
115       (vty, lty) <- vectAndLiftType (idType v)
116       let vv = v `Id.setIdType` vty
117           lv = v `Id.setIdType` lty
118       updLEnv (mapTo vv lv)
119       return (vv, lv)
120   where
121     mapTo vv lv env = env { local_vars = extendVarEnv (local_vars env) v (vv, lv) }
122
123 vectBndrNew :: Var -> FastString -> VM VVar
124 vectBndrNew v fs
125   = do
126       vty <- vectType (idType v)
127       vv  <- newLocalVVar fs vty
128       updLEnv (upd vv)
129       return vv
130   where
131     upd vv env = env { local_vars = extendVarEnv (local_vars env) v vv }
132
133 vectBndrIn :: Var -> VM a -> VM (VVar, a)
134 vectBndrIn v p
135   = localV
136   $ do
137       vv <- vectBndr v
138       x <- p
139       return (vv, x)
140
141 vectBndrNewIn :: Var -> FastString -> VM a -> VM (VVar, a)
142 vectBndrNewIn v fs p
143   = localV
144   $ do
145       vv <- vectBndrNew v fs
146       x  <- p
147       return (vv, x)
148
149 vectBndrsIn :: [Var] -> VM a -> VM ([VVar], a)
150 vectBndrsIn vs p
151   = localV
152   $ do
153       vvs <- mapM vectBndr vs
154       x <- p
155       return (vvs, x)
156
157 -- ----------------------------------------------------------------------------
158 -- Expressions
159
160 vectVar :: Var -> VM VExpr
161 vectVar v
162   = do
163       r <- lookupVar v
164       case r of
165         Local (vv,lv) -> return (Var vv, Var lv)
166         Global vv     -> do
167                            let vexpr = Var vv
168                            lexpr <- liftPA vexpr
169                            return (vexpr, lexpr)
170
171 vectPolyVar :: Var -> [Type] -> VM VExpr
172 vectPolyVar v tys
173   = do
174       vtys <- mapM vectType tys
175       r <- lookupVar v
176       case r of
177         Local (vv, lv) -> liftM2 (,) (polyApply (Var vv) vtys)
178                                      (polyApply (Var lv) vtys)
179         Global poly    -> do
180                             vexpr <- polyApply (Var poly) vtys
181                             lexpr <- liftPA vexpr
182                             return (vexpr, lexpr)
183
184 vectLiteral :: Literal -> VM VExpr
185 vectLiteral lit
186   = do
187       lexpr <- liftPA (Lit lit)
188       return (Lit lit, lexpr)
189
190 vectPolyExpr :: CoreExprWithFVs -> VM VExpr
191 vectPolyExpr (_, AnnNote note expr)
192   = liftM (vNote note) $ vectPolyExpr expr
193 vectPolyExpr expr
194   = polyAbstract tvs $ \abstract ->
195     do
196       mono' <- vectExpr mono
197       return $ mapVect abstract mono'
198   where
199     (tvs, mono) = collectAnnTypeBinders expr
200
201 vectExpr :: CoreExprWithFVs -> VM VExpr
202 vectExpr (_, AnnType ty)
203   = liftM vType (vectType ty)
204
205 vectExpr (_, AnnVar v) = vectVar v
206
207 vectExpr (_, AnnLit lit) = vectLiteral lit
208
209 vectExpr (_, AnnNote note expr)
210   = liftM (vNote note) (vectExpr expr)
211
212 vectExpr e@(_, AnnApp _ arg)
213   | isAnnTypeArg arg
214   = vectTyAppExpr fn tys
215   where
216     (fn, tys) = collectAnnTypeArgs e
217
218 vectExpr (_, AnnApp (_, AnnVar v) (_, AnnLit lit))
219   | Just con <- isDataConId_maybe v
220   , is_special_con con
221   = do
222       let vexpr = App (Var v) (Lit lit)
223       lexpr <- liftPA vexpr
224       return (vexpr, lexpr)
225   where
226     is_special_con con = con `elem` [intDataCon, floatDataCon, doubleDataCon]
227
228
229 vectExpr (_, AnnApp fn arg)
230   = do
231       arg_ty' <- vectType arg_ty
232       res_ty' <- vectType res_ty
233       fn'     <- vectExpr fn
234       arg'    <- vectExpr arg
235       mkClosureApp arg_ty' res_ty' fn' arg'
236   where
237     (arg_ty, res_ty) = splitFunTy . exprType $ deAnnotate fn
238
239 vectExpr (_, AnnCase scrut bndr ty alts)
240   | Just (tycon, ty_args) <- splitTyConApp_maybe scrut_ty
241   , isAlgTyCon tycon
242   = vectAlgCase tycon ty_args scrut bndr ty alts
243   where
244     scrut_ty = exprType (deAnnotate scrut)
245
246 vectExpr (_, AnnLet (AnnNonRec bndr rhs) body)
247   = do
248       vrhs <- localV . inBind bndr $ vectPolyExpr rhs
249       (vbndr, vbody) <- vectBndrIn bndr (vectExpr body)
250       return $ vLet (vNonRec vbndr vrhs) vbody
251
252 vectExpr (_, AnnLet (AnnRec bs) body)
253   = do
254       (vbndrs, (vrhss, vbody)) <- vectBndrsIn bndrs
255                                 $ liftM2 (,)
256                                   (zipWithM vect_rhs bndrs rhss)
257                                   (vectPolyExpr body)
258       return $ vLet (vRec vbndrs vrhss) vbody
259   where
260     (bndrs, rhss) = unzip bs
261
262     vect_rhs bndr rhs = localV
263                       . inBind bndr
264                       $ vectExpr rhs
265
266 vectExpr e@(fvs, AnnLam bndr _)
267   | isId bndr = vectLam fvs bs body
268   where
269     (bs,body) = collectAnnValBinders e
270
271 vectExpr e = cantVectorise "Can't vectorise expression" (ppr $ deAnnotate e)
272
273 vectLam :: VarSet -> [Var] -> CoreExprWithFVs -> VM VExpr
274 vectLam fvs bs body
275   = do
276       tyvars <- localTyVars
277       (vs, vvs) <- readLEnv $ \env ->
278                    unzip [(var, vv) | var <- varSetElems fvs
279                                     , Just vv <- [lookupVarEnv (local_vars env) var]]
280
281       arg_tys <- mapM (vectType . idType) bs
282       res_ty  <- vectType (exprType $ deAnnotate body)
283
284       buildClosures tyvars vvs arg_tys res_ty
285         . hoistPolyVExpr tyvars
286         $ do
287             lc <- builtin liftingContext
288             (vbndrs, vbody) <- vectBndrsIn (vs ++ bs)
289                                            (vectExpr body)
290             return $ vLams lc vbndrs vbody
291
292 vectTyAppExpr :: CoreExprWithFVs -> [Type] -> VM VExpr
293 vectTyAppExpr (_, AnnVar v) tys = vectPolyVar v tys
294 vectTyAppExpr e tys = cantVectorise "Can't vectorise expression"
295                         (ppr $ deAnnotate e `mkTyApps` tys)
296
297 -- We convert
298 --
299 --   case e :: t of v { ... }
300 --
301 -- to
302 --
303 --   V:    let v' = e in case v' of _ { ... }
304 --   L:    let v' = e in case v' `cast` ... of _ { ... }
305 --
306 -- When lifting, we have to do it this way because v must have the type
307 -- [:V(T):] but the scrutinee must be cast to the representation type. We also
308 -- have to handle the case where v is a wild var correctly.
309 --
310
311 -- FIXME: this is too lazy
312 vectAlgCase :: TyCon -> [Type] -> CoreExprWithFVs -> Var -> Type
313             -> [(AltCon, [Var], CoreExprWithFVs)]
314             -> VM VExpr
315 vectAlgCase _tycon _ty_args scrut bndr ty [(DEFAULT, [], body)]
316   = do
317       vscrut         <- vectExpr scrut
318       (vty, lty)     <- vectAndLiftType ty
319       (vbndr, vbody) <- vectBndrIn bndr (vectExpr body)
320       return $ vCaseDEFAULT vscrut vbndr vty lty vbody
321
322 vectAlgCase _tycon _ty_args scrut bndr ty [(DataAlt _, [], body)]
323   = do
324       vscrut         <- vectExpr scrut
325       (vty, lty)     <- vectAndLiftType ty
326       (vbndr, vbody) <- vectBndrIn bndr (vectExpr body)
327       return $ vCaseDEFAULT vscrut vbndr vty lty vbody
328
329 vectAlgCase tycon _ty_args scrut bndr ty [(DataAlt dc, bndrs, body)]
330   = do
331       vect_tc    <- maybeV (lookupTyCon tycon)
332       (vty, lty) <- vectAndLiftType ty
333       vexpr      <- vectExpr scrut
334       (vbndr, (vbndrs, vbody)) <- vect_scrut_bndr
335                                 . vectBndrsIn bndrs
336                                 $ vectExpr body
337
338       (vscrut, arr_tc, _arg_tys) <- mkVScrut (vVar vbndr)
339       vect_dc <- maybeV (lookupDataCon dc)
340       let [arr_dc] = tyConDataCons arr_tc
341       repr <- mkRepr vect_tc
342       shape_bndrs <- arrShapeVars repr
343       return . vLet (vNonRec vbndr vexpr)
344              $ vCaseProd vscrut vty lty vect_dc arr_dc shape_bndrs vbndrs vbody
345   where
346     vect_scrut_bndr | isDeadBinder bndr = vectBndrNewIn bndr (fsLit "scrut")
347                     | otherwise         = vectBndrIn bndr
348
349 vectAlgCase tycon _ty_args scrut bndr ty alts
350   = do
351       vect_tc     <- maybeV (lookupTyCon tycon)
352       (vty, lty)  <- vectAndLiftType ty
353       repr        <- mkRepr vect_tc
354       shape_bndrs <- arrShapeVars repr
355       (len, sel, indices) <- arrSelector repr (map Var shape_bndrs)
356
357       (vbndr, valts) <- vect_scrut_bndr $ mapM (proc_alt sel vty lty) alts'
358       let (vect_dcs, vect_bndrss, lift_bndrss, vbodies) = unzip4 valts
359
360       vexpr <- vectExpr scrut
361       (vscrut, arr_tc, _arg_tys) <- mkVScrut (vVar vbndr)
362       let [arr_dc] = tyConDataCons arr_tc
363
364       let (vect_scrut,  lift_scrut)  = vscrut
365           (vect_bodies, lift_bodies) = unzip vbodies
366
367       vdummy <- newDummyVar (exprType vect_scrut)
368       ldummy <- newDummyVar (exprType lift_scrut)
369       let vect_case = Case vect_scrut vdummy vty
370                            (zipWith3 mk_vect_alt vect_dcs vect_bndrss vect_bodies)
371
372       lbody <- combinePA vty len sel indices lift_bodies
373       let lift_case = Case lift_scrut ldummy lty
374                            [(DataAlt arr_dc, shape_bndrs ++ concat lift_bndrss,
375                              lbody)]
376
377       return . vLet (vNonRec vbndr vexpr)
378              $ (vect_case, lift_case)
379   where
380     vect_scrut_bndr | isDeadBinder bndr = vectBndrNewIn bndr (fsLit "scrut")
381                     | otherwise         = vectBndrIn bndr
382
383     alts' = sortBy (\(alt1, _, _) (alt2, _, _) -> cmp alt1 alt2) alts
384
385     cmp (DataAlt dc1) (DataAlt dc2) = dataConTag dc1 `compare` dataConTag dc2
386     cmp DEFAULT       DEFAULT       = EQ
387     cmp DEFAULT       _             = LT
388     cmp _             DEFAULT       = GT
389     cmp _             _             = panic "vectAlgCase/cmp"
390
391     proc_alt sel vty lty (DataAlt dc, bndrs, body)
392       = do
393           vect_dc <- maybeV (lookupDataCon dc)
394           let tag = mkDataConTag vect_dc
395               fvs = freeVarsOf body `delVarSetList` bndrs
396           (vect_bndrs, lift_bndrs, vbody)
397             <- vect_alt_bndrs bndrs
398              $ \len -> packLiftingContext len sel tag fvs vty lty
399              $ vectExpr body
400
401           return (vect_dc, vect_bndrs, lift_bndrs, vbody)
402     proc_alt _ _ _ _ = panic "vectAlgCase/proc_alt"
403
404     vect_alt_bndrs [] p
405       = do
406           void_tc <- builtin voidTyCon
407           let void_ty = mkTyConApp void_tc []
408           arr_ty <- mkPArrayType void_ty
409           bndr   <- newLocalVar (fsLit "voids") arr_ty
410           len    <- lengthPA void_ty (Var bndr)
411           e      <- p len
412           return ([], [bndr], e)
413
414     vect_alt_bndrs bndrs p
415        = localV
416        $ do
417            vbndrs <- mapM vectBndr bndrs
418            let (vect_bndrs, lift_bndrs) = unzip vbndrs
419                vv : _ = vect_bndrs
420                lv : _ = lift_bndrs
421            len <- lengthPA (idType vv) (Var lv)
422            e   <- p len
423            return (vect_bndrs, lift_bndrs, e)
424
425     mk_vect_alt vect_dc bndrs body = (DataAlt vect_dc, bndrs, body)
426
427 packLiftingContext :: CoreExpr -> CoreExpr -> CoreExpr -> VarSet
428                    -> Type -> Type -> VM VExpr -> VM VExpr
429 packLiftingContext len shape tag fvs vty lty p
430   = do
431       select <- builtin selectPAIntPrimVar
432       let sel_expr = mkApps (Var select) [shape, tag]
433       sel_var <- newLocalVar (fsLit "sel#") (exprType sel_expr)
434       lc_var <- builtin liftingContext
435       localV $
436         do
437           bnds <- mapM (packFreeVar (Var lc_var) (Var sel_var))
438                 . filter isLocalId
439                 $ varSetElems fvs
440           (vexpr, lexpr) <- p
441           empty <- emptyPA vty
442           return (vexpr, Let (NonRec sel_var sel_expr)
443                          $ Case len lc_var lty
444                              [(DEFAULT, [], mkLets (concat bnds) lexpr),
445                               (LitAlt (mkMachInt 0), [], empty)])
446
447 packFreeVar :: CoreExpr -> CoreExpr -> Var -> VM [CoreBind]
448 packFreeVar len sel v
449   = do
450       r <- lookupVar v
451       case r of
452         Local (vv,lv) ->
453           do
454             lv' <- cloneVar lv
455             expr <- packPA (idType vv) (Var lv) len sel
456             updLEnv (upd vv lv')
457             return [(NonRec lv' expr)]
458
459         _  -> return []
460   where
461     upd vv lv' env = env { local_vars = extendVarEnv (local_vars env) v (vv, lv') }
462