ghc/compiler/profiling/SCCfinal.lhs

   1 %
   2 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
   3 %
   4 \section[SCCfinal]{Modify and collect code generation for final STG program}
   5
   6 This is now a sort-of-normal STG-to-STG pass (WDP 94/06), run by stg2stg.
   7
   8 * Traverses the STG program collecting the cost centres. These are
   9   required to declare the cost centres at the start of code
  10   generation.
  11
  12   Note: because of cross-module unfolding, some of these cost centres
  13   may be from other modules.  But will still have to give them
  14   "extern" declarations.
  15
  16 * Puts on CAF cost-centres if the user has asked for individual CAF
  17   cost-centres.
  18
  19 * Ditto for individual DICT cost-centres.
  20
  21 * Boxes top-level inherited functions passed as arguments.
  22
  23 * "Distributes" given cost-centres to all as-yet-unmarked RHSs.
  24
  25 \begin{code}
  26 module SCCfinal ( stgMassageForProfiling ) where
  27
  28 #include "HsVersions.h"
  29
  30 import StgSyn
  31
  32 import CmdLineOpts      ( opt_AutoSccsOnIndividualCafs )
  33 import CostCentre       -- lots of things
  34 import Const            ( Con(..) )
  35 import Id               ( Id, mkSysLocal, idType, idName )
  36 import Module           ( Module )
  37 import UniqSupply       ( uniqFromSupply, splitUniqSupply, UniqSupply )
  38 import Unique           ( Unique )
  39 import Type             ( splitForAllTys, splitTyConApp_maybe )
  40 import TyCon            ( isFunTyCon )
  41 import VarSet
  42 import UniqSet
  43 import Name             ( isLocallyDefinedName )
  44 import Util             ( removeDups )
  45 import Outputable
  46
  47 infixr 9 `thenMM`, `thenMM_`
  48 \end{code}
  49
  50 \begin{code}
  51 type CollectedCCs = ([CostCentre],      -- locally defined ones
  52                      [CostCentre],      -- ones needing "extern" decls
  53                      [CostCentreStack]) -- singleton stacks (for CAFs)
  54
  55 stgMassageForProfiling
  56         :: Module                       -- module name
  57         -> UniqSupply                   -- unique supply
  58         -> [StgBinding]                 -- input
  59         -> (CollectedCCs, [StgBinding])
  60
  61 stgMassageForProfiling mod_name us stg_binds
  62   = let
  63         ((local_ccs, extern_ccs, cc_stacks),
  64          stg_binds2)
  65           = initMM mod_name us (do_top_bindings stg_binds)
  66
  67         (fixed_ccs, fixed_cc_stacks)
  68           = if opt_AutoSccsOnIndividualCafs
  69             then ([],[])  -- don't need "all CAFs" CC
  70                           -- (for Prelude, we use PreludeCC)
  71             else ([all_cafs_cc], [all_cafs_ccs])
  72
  73         local_ccs_no_dups  = fst (removeDups cmpCostCentre local_ccs)
  74         extern_ccs_no_dups = fst (removeDups cmpCostCentre extern_ccs)
  75     in
  76     ((fixed_ccs ++ local_ccs_no_dups,
  77       extern_ccs_no_dups,
  78       fixed_cc_stacks ++ cc_stacks), stg_binds2)
  79   where
  80
  81     all_cafs_cc  = mkAllCafsCC mod_name
  82     all_cafs_ccs = mkSingletonCCS all_cafs_cc
  83
  84     ----------
  85     do_top_bindings :: [StgBinding] -> MassageM [StgBinding]
  86
  87     do_top_bindings [] = returnMM []
  88
  89     do_top_bindings (StgNonRec b rhs : bs)
  90       = do_top_rhs b rhs                `thenMM` \ rhs' ->
  91         addTopLevelIshId b (
  92            do_top_bindings bs `thenMM` \bs' ->
  93            returnMM (StgNonRec b rhs' : bs')
  94         )
  95
  96     do_top_bindings (StgRec pairs : bs)
  97       = addTopLevelIshIds binders (
  98            mapMM do_pair pairs          `thenMM` \ pairs2 ->
  99            do_top_bindings bs `thenMM` \ bs' ->
 100            returnMM (StgRec pairs2 : bs')
 101         )
 102       where
 103         binders = map fst pairs
 104         do_pair (b, rhs)
 105            = do_top_rhs b rhs   `thenMM` \ rhs2 ->
 106              returnMM (b, rhs2)
 107
 108     ----------
 109     do_top_rhs :: Id -> StgRhs -> MassageM StgRhs
 110
 111     do_top_rhs binder (StgRhsClosure _ bi srt fv u [] (StgSCC cc (StgCon (DataCon con) args _)))
 112       | not (isSccCountCostCentre cc)
 113         -- Trivial _scc_ around nothing but static data
 114         -- Eliminate _scc_ ... and turn into StgRhsCon
 115       = returnMM (StgRhsCon dontCareCCS con args)
 116
 117 {- Can't do this one with cost-centre stacks:  --SDM
 118     do_top_rhs binder (StgRhsClosure no_cc bi srt fv u [] (StgSCC ty cc expr))
 119       | (noCCSAttached no_cc || currentOrSubsumedCCS no_cc)
 120         && not (isSccCountCostCentre cc)
 121         -- Top level CAF without a cost centre attached
 122         -- Attach and collect cc of trivial _scc_ in body
 123       = collectCC cc                                    `thenMM_`
 124         set_prevailing_cc cc (do_expr expr)             `thenMM`  \ expr' ->
 125         returnMM (StgRhsClosure cc bi srt fv u [] expr')
 126 -}
 127
 128     do_top_rhs binder (StgRhsClosure no_cc bi srt fv u [] body)
 129       | noCCSAttached no_cc || currentOrSubsumedCCS no_cc
 130         -- Top level CAF without a cost centre attached
 131         -- Attach CAF cc (collect if individual CAF ccs)
 132       = (if opt_AutoSccsOnIndividualCafs
 133                 then let cc = mkAutoCC binder mod_name CafCC
 134                          ccs = mkSingletonCCS cc
 135                      in
 136                      collectCC  cc  `thenMM_`
 137                      collectCCS ccs `thenMM_`
 138                      returnMM ccs
 139                 else
 140                      returnMM all_cafs_ccs)             `thenMM`  \ caf_ccs ->
 141            set_prevailing_cc caf_ccs (do_expr body)     `thenMM`  \ body' ->
 142            returnMM (StgRhsClosure caf_ccs bi srt fv u [] body')
 143
 144     do_top_rhs binder (StgRhsClosure cc bi srt fv u [] body)
 145         -- Top level CAF with cost centre attached
 146         -- Should this be a CAF cc ??? Does this ever occur ???
 147       = pprPanic "SCCfinal: CAF with cc:" (ppr cc)
 148
 149 {- can't do this with cost-centre stacks:  --SDM
 150     do_top_rhs binder (StgRhsClosure _ bi srt fv u args (StgSCC cc expr))
 151       | not (isSccCountCostCentre cc)
 152         -- Top level function with trivial _scc_ in body
 153         -- Attach and collect cc of trivial _scc_
 154       = collectCC cc                                    `thenMM_`
 155         set_prevailing_cc cc (do_expr expr)             `thenMM` \ expr' ->
 156         returnMM (StgRhsClosure cc bi srt fv u args expr')
 157 -}
 158
 159     do_top_rhs binder (StgRhsClosure no_ccs bi srt fv u args body)
 160         -- Top level function, probably subsumed
 161       | noCCSAttached no_ccs
 162       = set_lambda_cc (do_expr body)    `thenMM` \ body' ->
 163         returnMM (StgRhsClosure subsumedCCS bi srt fv u args body')
 164
 165       | otherwise
 166       = pprPanic "SCCfinal: CAF with cc:" (ppr no_ccs)
 167
 168     do_top_rhs binder (StgRhsCon ccs con args)
 169         -- Top-level (static) data is not counted in heap
 170         -- profiles; nor do we set CCCS from it; so we
 171         -- just slam in dontCareCostCentre
 172       = returnMM (StgRhsCon dontCareCCS con args)
 173
 174     ------
 175     do_expr :: StgExpr -> MassageM StgExpr
 176
 177     do_expr (StgApp fn args)
 178       = boxHigherOrderArgs (StgApp fn) args
 179
 180     do_expr (StgCon con args res_ty)
 181       = boxHigherOrderArgs (\args -> StgCon con args res_ty) args
 182
 183     do_expr (StgSCC cc expr)    -- Ha, we found a cost centre!
 184       = collectCC cc            `thenMM_`
 185         do_expr expr            `thenMM` \ expr' ->
 186         returnMM (StgSCC cc expr')
 187
 188     do_expr (StgCase expr fv1 fv2 bndr srt alts)
 189       = do_expr expr            `thenMM` \ expr' ->
 190         do_alts alts            `thenMM` \ alts' ->
 191         returnMM (StgCase expr' fv1 fv2 bndr srt alts')
 192       where
 193         do_alts (StgAlgAlts ty alts def)
 194           = mapMM do_alt alts   `thenMM` \ alts' ->
 195             do_deflt def        `thenMM` \ def' ->
 196             returnMM (StgAlgAlts ty alts' def')
 197           where
 198             do_alt (id, bs, use_mask, e)
 199               = do_expr e `thenMM` \ e' ->
 200                 returnMM (id, bs, use_mask, e')
 201
 202         do_alts (StgPrimAlts ty alts def)
 203           = mapMM do_alt alts   `thenMM` \ alts' ->
 204             do_deflt def        `thenMM` \ def' ->
 205             returnMM (StgPrimAlts ty alts' def')
 206           where
 207             do_alt (l,e)
 208               = do_expr e `thenMM` \ e' ->
 209                 returnMM (l,e')
 210
 211         do_deflt StgNoDefault = returnMM StgNoDefault
 212         do_deflt (StgBindDefault e)
 213           = do_expr e                   `thenMM` \ e' ->
 214             returnMM (StgBindDefault e')
 215
 216     do_expr (StgLet b e)
 217         = do_let b e `thenMM` \ (b,e) ->
 218           returnMM (StgLet b e)
 219
 220     do_expr (StgLetNoEscape lvs1 lvs2 b e)
 221         = do_let b e `thenMM` \ (b,e) ->
 222           returnMM (StgLetNoEscape lvs1 lvs2 b e)
 223
 224     ----------------------------------
 225
 226     do_let (StgNonRec b rhs) e
 227       = do_rhs rhs                      `thenMM` \ rhs' ->
 228         addTopLevelIshId b (
 229           do_expr e                     `thenMM` \ e' ->
 230           returnMM (StgNonRec b rhs',e')
 231         )
 232
 233     do_let (StgRec pairs) e
 234       = addTopLevelIshIds binders (
 235            mapMM do_pair pairs          `thenMM` \ pairs' ->
 236            do_expr e                    `thenMM` \ e' ->
 237            returnMM (StgRec pairs', e')
 238         )
 239       where
 240         binders = map fst pairs
 241         do_pair (b, rhs)
 242            = do_rhs rhs                 `thenMM` \ rhs2 ->
 243              returnMM (b, rhs2)
 244
 245     ----------------------------------
 246     do_rhs :: StgRhs -> MassageM StgRhs
 247         -- We play much the same game as we did in do_top_rhs above;
 248         -- but we don't have to worry about cafs etc.
 249
 250 {-
 251     do_rhs (StgRhsClosure closure_cc bi srt fv u [] (StgSCC ty cc (StgCon (DataCon con) args _)))
 252       | not (isSccCountCostCentre cc)
 253       = collectCC cc `thenMM_`
 254         returnMM (StgRhsCon cc con args)
 255 -}
 256
 257 {-
 258     do_rhs (StgRhsClosure _ bi srt fv u args (StgSCC ty cc expr))
 259       | not (isSccCountCostCentre cc)
 260       = collectCC cc                            `thenMM_`
 261         set_prevailing_cc cc (do_expr expr)     `thenMM` \ expr' ->
 262         returnMM (StgRhsClosure cc bi srt fv u args expr')
 263 -}
 264
 265     do_rhs (StgRhsClosure cc bi srt fv u [] body)
 266       = do_expr body                            `thenMM` \ body' ->
 267         returnMM (StgRhsClosure currentCCS bi srt fv u [] body')
 268
 269     do_rhs (StgRhsClosure cc bi srt fv u args body)
 270       = set_lambda_cc (do_expr body)            `thenMM` \ body' ->
 271         get_prevailing_cc                       `thenMM` \ prev_ccs ->
 272         returnMM (StgRhsClosure currentCCS bi srt fv u args body')
 273
 274     do_rhs (StgRhsCon cc con args)
 275       = returnMM (StgRhsCon currentCCS con args)
 276 \end{code}
 277
 278 %************************************************************************
 279 %*                                                                      *
 280 \subsection{Boxing higher-order args}
 281 %*                                                                      *
 282 %************************************************************************
 283
 284 Boxing is *turned off* at the moment, until we can figure out how to
 285 do it properly in general.
 286
 287 \begin{code}
 288 boxHigherOrderArgs
 289     :: ([StgArg] -> StgExpr)
 290                         -- An application lacking its arguments
 291     -> [StgArg]         -- arguments which we might box
 292     -> MassageM StgExpr
 293
 294 #ifndef PROF_DO_BOXING
 295 boxHigherOrderArgs almost_expr args
 296    = returnMM (almost_expr args)
 297 #else
 298 boxHigherOrderArgs almost_expr args
 299   = getTopLevelIshIds           `thenMM` \ ids ->
 300     mapAccumMM (do_arg ids) [] args     `thenMM` \ (let_bindings, new_args) ->
 301     returnMM (foldr (mk_stg_let currentCCS) (almost_expr new_args) let_bindings)
 302   where
 303     ---------------
 304     do_arg ids bindings atom@(StgConArg _) = returnMM (bindings, atom)
 305
 306     do_arg ids bindings atom@(StgVarArg old_var)
 307       = let
 308             var_type = idType old_var
 309         in
 310         if ( not (isLocallyDefinedName (idName old_var)) ||
 311              elemVarSet old_var ids ) && isFunType var_type
 312         then
 313             -- make a trivial let-binding for the top-level function
 314             getUniqueMM         `thenMM` \ uniq ->
 315             let
 316                 new_var = mkSysLocal SLIT("sf") uniq var_type
 317             in
 318             returnMM ( (new_var, old_var) : bindings, StgVarArg new_var )
 319         else
 320             returnMM (bindings, atom)
 321
 322     ---------------
 323     mk_stg_let :: CostCentreStack -> (Id, Id) -> StgExpr -> StgExpr
 324
 325     mk_stg_let cc (new_var, old_var) body
 326       = let
 327             rhs_body    = StgApp old_var [{-args-}]
 328             rhs_closure = StgRhsClosure cc stgArgOcc NoSRT [{-fvs-}] ReEntrant [{-args-}] rhs_body
 329         in
 330         StgLet (StgNonRec new_var rhs_closure) body
 331       where
 332         bOGUS_LVs = emptyUniqSet -- easier to print than: panic "mk_stg_let: LVs"
 333
 334 isFunType var_type
 335   = case splitForAllTys var_type of
 336         (_, ty) -> case splitTyConApp_maybe ty of
 337                         Just (tycon,_) | isFunTyCon tycon -> True
 338                         _ -> False
 339 #endif
 340 \end{code}
 341
 342 %************************************************************************
 343 %*                                                                      *
 344 \subsection{Boring monad stuff for this}
 345 %*                                                                      *
 346 %************************************************************************
 347
 348 \begin{code}
 349 type MassageM result
 350   =  Module             -- module name
 351   -> CostCentreStack    -- prevailing CostCentre
 352                         -- if none, subsumedCosts at top-level
 353                         -- useCurrentCostCentre at nested levels
 354   -> UniqSupply
 355   -> VarSet             -- toplevel-ish Ids for boxing
 356   -> CollectedCCs
 357   -> (CollectedCCs, result)
 358
 359 -- the initMM function also returns the final CollectedCCs
 360
 361 initMM :: Module        -- module name, which we may consult
 362        -> UniqSupply
 363        -> MassageM a
 364        -> (CollectedCCs, a)
 365
 366 initMM mod_name init_us m = m mod_name noCCS init_us emptyVarSet ([],[],[])
 367
 368 thenMM  :: MassageM a -> (a -> MassageM b) -> MassageM b
 369 thenMM_ :: MassageM a -> (MassageM b) -> MassageM b
 370
 371 thenMM expr cont mod scope_cc us ids ccs
 372   = case splitUniqSupply us     of { (s1, s2) ->
 373     case (expr mod scope_cc s1 ids ccs) of { (ccs2, result) ->
 374     cont result mod scope_cc s2 ids ccs2 }}
 375
 376 thenMM_ expr cont mod scope_cc us ids ccs
 377   = case splitUniqSupply us     of { (s1, s2) ->
 378     case (expr mod scope_cc s1 ids ccs) of { (ccs2, _) ->
 379     cont mod scope_cc s2 ids ccs2 }}
 380
 381 returnMM :: a -> MassageM a
 382 returnMM result mod scope_cc us ids ccs = (ccs, result)
 383
 384 nopMM :: MassageM ()
 385 nopMM mod scope_cc us ids ccs = (ccs, ())
 386
 387 mapMM :: (a -> MassageM b) -> [a] -> MassageM [b]
 388 mapMM f [] = returnMM []
 389 mapMM f (m:ms)
 390   = f m         `thenMM` \ r  ->
 391     mapMM f ms  `thenMM` \ rs ->
 392     returnMM (r:rs)
 393
 394 mapAccumMM :: (acc -> x -> MassageM (acc, y)) -> acc -> [x] -> MassageM (acc, [y])
 395 mapAccumMM f b [] = returnMM (b, [])
 396 mapAccumMM f b (m:ms)
 397   = f b m               `thenMM` \ (b2, r)  ->
 398     mapAccumMM f b2 ms  `thenMM` \ (b3, rs) ->
 399     returnMM (b3, r:rs)
 400
 401 getUniqueMM :: MassageM Unique
 402 getUniqueMM mod scope_cc us ids ccs = (ccs, uniqFromSupply us)
 403
 404 addTopLevelIshId :: Id -> MassageM a -> MassageM a
 405 addTopLevelIshId id scope mod scope_cc us ids ccs
 406   | isCurrentCCS scope_cc = scope mod scope_cc us ids ccs
 407   | otherwise             = scope mod scope_cc us (extendVarSet ids id) ccs
 408
 409 addTopLevelIshIds :: [Id] -> MassageM a -> MassageM a
 410 addTopLevelIshIds [] cont = cont
 411 addTopLevelIshIds (id:ids) cont
 412   = addTopLevelIshId id (addTopLevelIshIds ids cont)
 413
 414 getTopLevelIshIds :: MassageM VarSet
 415 getTopLevelIshIds mod scope_cc us ids ccs = (ccs, ids)
 416 \end{code}
 417
 418 The prevailing CCS is used to tell whether we're in a top-levelish
 419 position, where top-levelish is defined as "not inside a lambda".
 420 Prevailing CCs used to be used for something much more complicated,
 421 I'm sure --SDM
 422
 423 \begin{code}
 424 set_lambda_cc :: MassageM a -> MassageM a
 425 set_lambda_cc action mod scope_cc us ids ccs
 426   = action mod currentCCS us ids ccs
 427
 428 set_prevailing_cc :: CostCentreStack -> MassageM a -> MassageM a
 429 set_prevailing_cc cc_to_set_to action mod scope_cc us ids ccs
 430   = action mod cc_to_set_to us ids ccs
 431
 432 get_prevailing_cc :: MassageM CostCentreStack
 433 get_prevailing_cc mod scope_cc us ids ccs = (ccs, scope_cc)
 434 \end{code}
 435
 436 \begin{code}
 437 collectCC :: CostCentre -> MassageM ()
 438
 439 collectCC cc mod_name scope_cc us ids (local_ccs, extern_ccs, ccss)
 440   = ASSERT(not (noCCAttached cc))
 441     if (cc `ccFromThisModule` mod_name) then
 442         ((cc : local_ccs, extern_ccs, ccss), ())
 443     else -- must declare it "extern"
 444         ((local_ccs, cc : extern_ccs, ccss), ())
 445
 446 collectCCS :: CostCentreStack -> MassageM ()
 447
 448 collectCCS ccs mod_name scope_cc us ids (local_ccs, extern_ccs, ccss)
 449   = ASSERT(not (noCCSAttached ccs))
 450     ((local_ccs, extern_ccs, ccs : ccss), ())
 451 \end{code}