[project @ 2001-03-08 12:07:38 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / stranal / WorkWrap.lhs
index 8f50283..2a20080 100644 (file)
@@ -4,58 +4,83 @@
 \section[WorkWrap]{Worker/wrapper-generating back-end of strictness analyser}
 
 \begin{code}
-module WorkWrap ( workersAndWrappers, getWorkerIdAndCons ) where
+module WorkWrap ( wwTopBinds, mkWrapper ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
 import CoreSyn
-import CoreUnfold      ( Unfolding, certainlySmallEnoughToInline, calcUnfoldingGuidance )
-import CmdLineOpts     ( opt_UnfoldingCreationThreshold )
-
-import CoreUtils       ( coreExprType )
-import Const           ( Con(..) )
-import DataCon         ( DataCon )
-import MkId            ( mkWorkerId )
-import Id              ( Id, getIdStrictness,
-                         setIdStrictness, setInlinePragma, idWantsToBeINLINEd,
+import CoreUnfold      ( certainlyWillInline )
+import CoreLint                ( showPass, endPass )
+import CoreUtils       ( exprType )
+import Id              ( Id, idType, idStrictness, idArity, isOneShotLambda,
+                         setIdStrictness, idInlinePragma, mkWorkerId,
+                         setIdWorkerInfo, idCprInfo, setInlinePragma )
+import Type            ( Type, isNewType, splitForAllTys, splitFunTys )
+import IdInfo          ( mkStrictnessInfo, noStrictnessInfo, StrictnessInfo(..),
+                         CprInfo(..), InlinePragInfo(..), isNeverInlinePrag,
+                         WorkerInfo(..)
                        )
-import VarSet
-import Type            ( splitAlgTyConApp_maybe )
-import IdInfo          ( mkStrictnessInfo, StrictnessInfo(..),
-                         InlinePragInfo(..) )
-import SaLib
-import UniqSupply      ( UniqSupply, initUs, returnUs, thenUs, mapUs, getUniqueUs, UniqSM )
-import UniqSet
+import Demand           ( Demand )
+import UniqSupply      ( UniqSupply, initUs_, returnUs, thenUs, mapUs, getUniqueUs, UniqSM )
+import CmdLineOpts
 import WwLib
 import Outputable
 \end{code}
 
-We take Core bindings whose binders have their strictness attached (by
-the front-end of the strictness analyser), and we return some
-``plain'' bindings which have been worker/wrapper-ified, meaning:
+We take Core bindings whose binders have:
+
 \begin{enumerate}
-\item
-Functions have been split into workers and wrappers where appropriate;
-\item
-Binders' @IdInfos@ have been updated to reflect the existence
-of these workers/wrappers (this is where we get STRICTNESS pragma
+
+\item Strictness attached (by the front-end of the strictness
+analyser), and / or
+
+\item Constructed Product Result information attached by the CPR
+analysis pass.
+
+\end{enumerate}
+
+and we return some ``plain'' bindings which have been
+worker/wrapper-ified, meaning: 
+
+\begin{enumerate} 
+
+\item Functions have been split into workers and wrappers where
+appropriate.  If a function has both strictness and CPR properties
+then only one worker/wrapper doing both transformations is produced;
+
+\item Binders' @IdInfos@ have been updated to reflect the existence of
+these workers/wrappers (this is where we get STRICTNESS and CPR pragma
 info for exported values).
 \end{enumerate}
 
 \begin{code}
+
+wwTopBinds :: DynFlags 
+          -> UniqSupply
+          -> [CoreBind]
+          -> IO [CoreBind]
+
+wwTopBinds dflags us binds
+  = do {
+       showPass dflags "Worker Wrapper binds";
+
+       -- Create worker/wrappers, and mark binders with their
+       -- "strictness info" [which encodes their worker/wrapper-ness]
+       let { binds' = workersAndWrappers us binds };
+
+       endPass dflags "Worker Wrapper binds" 
+               Opt_D_dump_worker_wrapper binds'
+    }
+\end{code}
+
+
+\begin{code}
 workersAndWrappers :: UniqSupply -> [CoreBind] -> [CoreBind]
 
 workersAndWrappers us top_binds
-  = initUs us $
-    mapUs (wwBind True{-top-level-}) top_binds `thenUs` \ top_binds2 ->
-    let
-       top_binds3 = map make_top_binding top_binds2
-    in
-    returnUs (concat top_binds3)
-  where
-    make_top_binding :: WwBinding -> [CoreBind]
-
-    make_top_binding (WwLet binds) = binds
+  = initUs_ us $
+    mapUs wwBind top_binds `thenUs` \ top_binds' ->
+    returnUs (concat top_binds')
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -68,24 +93,23 @@ workersAndWrappers us top_binds
 turn.  Non-recursive case first, then recursive...
 
 \begin{code}
-wwBind :: Bool                 -- True <=> top-level binding
-       -> CoreBind
-       -> UniqSM WwBinding     -- returns a WwBinding intermediate form;
+wwBind :: CoreBind
+       -> UniqSM [CoreBind]    -- returns a WwBinding intermediate form;
                                -- the caller will convert to Expr/Binding,
                                -- as appropriate.
 
-wwBind top_level (NonRec binder rhs)
+wwBind (NonRec binder rhs)
   = wwExpr rhs                                         `thenUs` \ new_rhs ->
     tryWW True {- non-recursive -} binder new_rhs      `thenUs` \ new_pairs ->
-    returnUs (WwLet [NonRec b e | (b,e) <- new_pairs])
+    returnUs [NonRec b e | (b,e) <- new_pairs]
       -- Generated bindings must be non-recursive
       -- because the original binding was.
 
 ------------------------------
 
-wwBind top_level (Rec pairs)
+wwBind (Rec pairs)
   = mapUs do_one pairs         `thenUs` \ new_pairs ->
-    returnUs (WwLet [Rec (concat new_pairs)])
+    returnUs [Rec (concat new_pairs)]
   where
     do_one (binder, rhs) = wwExpr rhs  `thenUs` \ new_rhs ->
                           tryWW False {- recursive -} binder new_rhs
@@ -95,17 +119,13 @@ wwBind top_level (Rec pairs)
 annotations that can be used. Remember it is @wwBind@ that does the
 matching by looking for strict arguments of the correct type.
 @wwExpr@ is a version that just returns the ``Plain'' Tree.
-???????????????? ToDo
 
 \begin{code}
 wwExpr :: CoreExpr -> UniqSM CoreExpr
 
 wwExpr e@(Type _)   = returnUs e
 wwExpr e@(Var _)    = returnUs e
-
-wwExpr e@(Con con args)
- = mapUs wwExpr args   `thenUs` \ args' ->
-   returnUs (Con con args')
+wwExpr e@(Lit _)    = returnUs e
 
 wwExpr (Lam binder expr)
   = wwExpr expr                        `thenUs` \ new_expr ->
@@ -121,12 +141,9 @@ wwExpr (Note note expr)
     returnUs (Note note new_expr)
 
 wwExpr (Let bind expr)
-  = wwBind False{-not top-level-} bind `thenUs` \ intermediate_bind ->
-    wwExpr expr                                `thenUs` \ new_expr ->
-    returnUs (mash_ww_bind intermediate_bind new_expr)
-  where
-    mash_ww_bind (WwLet  binds)   body = mkLets binds body
-    mash_ww_bind (WwCase case_fn) body = case_fn body
+  = wwBind bind                        `thenUs` \ intermediate_bind ->
+    wwExpr expr                        `thenUs` \ new_expr ->
+    returnUs (mkLets intermediate_bind new_expr)
 
 wwExpr (Case expr binder alts)
   = wwExpr expr                                `thenUs` \ new_expr ->
@@ -167,86 +184,163 @@ tryWW    :: Bool                         -- True <=> a non-recursive binding
                                        -- if two, then a worker and a
                                        -- wrapper.
 tryWW non_rec fn_id rhs
-  |  idWantsToBeINLINEd fn_id 
-  || (non_rec &&       -- Don't split if its non-recursive and small
-      certainlySmallEnoughToInline fn_id unfold_guidance
-     )
-           -- No point in worker/wrappering something that is going to be
-           -- INLINEd wholesale anyway.  If the strictness analyser is run
-           -- twice, this test also prevents wrappers (which are INLINEd)
-           -- from being re-done.
-
-  || not has_strictness_info
-  || not (worthSplitting revised_wrap_args_info)
+  | isNeverInlinePrag inline_prag || arity == 0
+  =    -- Don't split things that will never be inlined
+    returnUs [ (fn_id, rhs) ]
+
+  | non_rec && not do_coerce_ww && certainlyWillInline fn_id
+       -- No point in worker/wrappering a function that is going to be
+       -- INLINEd wholesale anyway.  If the strictness analyser is run
+       -- twice, this test also prevents wrappers (which are INLINEd)
+       -- from being re-done.
+       --
+       -- The do_coerce_ww test is so that
+       -- a function with a coerce should w/w to get rid
+       -- of the coerces, which can significantly improve its arity.
+       -- Example:  f []     = return [] :: IO [Int]
+       --           f (x:xs) = return (x:xs)
+       -- If we aren't careful we end up with
+       --      f = \ x -> case x of {
+       --                   x:xs -> __coerce (IO [Int]) (\ s -> (# s, x:xs #)
+       --                   []   -> lvl_sJ8
+       --
+       --
+       -- OUT OF DATE NOTE, kept for info:
+       -- It's out of date because now wrappers look very cheap 
+       -- even when they are inlined.
+       --   In this case we add an INLINE pragma to the RHS.  Why?
+       --   Because consider
+       --        f = \x -> g x x
+       --        g = \yz -> ...                -- And g is strict
+       --   Then f is small, so we don't w/w it.  But g is big, and we do, so
+       --   g's wrapper will get inlined in f's RHS, which makes f look big now.
+       --   So f doesn't get inlined, but it is strict and we have failed to w/w it.
+  = returnUs [ (fn_id, rhs) ]
+
+  | not (do_strict_ww || do_cpr_ww || do_coerce_ww)
   = returnUs [ (fn_id, rhs) ]
 
   | otherwise          -- Do w/w split
-  = let
-       (tyvars, wrap_args, body) = collectTyAndValBinders rhs
-    in
-    mkWwBodies tyvars wrap_args 
-              (coreExprType body)
-              revised_wrap_args_info           `thenUs` \ (wrap_fn, work_fn, work_demands) ->
-    getUniqueUs                                        `thenUs` \ work_uniq ->
+  = mkWwBodies fun_ty arity wrap_dmds result_bot one_shots cpr_info    `thenUs` \ (work_demands, wrap_fn, work_fn) ->
+    getUniqueUs                                                                `thenUs` \ work_uniq ->
     let
-       work_rhs  = work_fn body
-       work_id   = mkWorkerId work_uniq fn_id (coreExprType work_rhs) `setIdStrictness`
-                   mkStrictnessInfo (work_demands, result_bot) False
+       work_rhs      = work_fn rhs
+       proto_work_id = mkWorkerId work_uniq fn_id (exprType work_rhs) 
+                       `setInlinePragma` inline_prag
+
+       work_id | has_strictness = proto_work_id `setIdStrictness` mkStrictnessInfo (work_demands, result_bot)
+               | otherwise      = proto_work_id
 
        wrap_rhs = wrap_fn work_id
-       wrap_id  = fn_id `setIdStrictness` mkStrictnessInfo (revised_wrap_args_info, result_bot) True
-                        `setInlinePragma` IWantToBeINLINEd
+       wrap_id  = fn_id `setIdStrictness`      wrapper_strictness
+                         `setIdWorkerInfo`     HasWorker work_id arity
+                        `setInlinePragma`      NoInlinePragInfo        -- Put it on the worker instead
                -- Add info to the wrapper:
-               --      (a) we want to inline it everywhere
-               --      (b) we want to pin on its revised stricteness info
-               --      (c) we pin on its worker id and the list of constructors mentioned in the wrapper
+               --      (a) we want to set its arity
+               --      (b) we want to pin on its revised strictness info
+               --      (c) we pin on its worker id 
     in
     returnUs ([(work_id, work_rhs), (wrap_id, wrap_rhs)])
        -- Worker first, because wrapper mentions it
+       -- mkWwBodies has already built a wrap_rhs with an INLINE pragma wrapped around it
   where
-    strictness_info     = getIdStrictness fn_id
-    has_strictness_info = case strictness_info of
-                               StrictnessInfo _ _ _ -> True
-                               other                -> False
-
-    StrictnessInfo wrap_args_info result_bot _ = strictness_info
-                       
-    revised_wrap_args_info = setUnpackStrategy wrap_args_info
-
-    unfold_guidance = calcUnfoldingGuidance opt_UnfoldingCreationThreshold rhs
-
--- This rather (nay! extremely!) crude function looks at a wrapper function, and
--- snaffles out (a) the worker Id and (b) constructors needed to 
--- make the wrapper.
--- These are needed when we write an interface file.
-getWorkerIdAndCons :: Id -> CoreExpr -> (Id, UniqSet DataCon)
-getWorkerIdAndCons wrap_id wrapper_fn
-  = (get_work_id wrapper_fn, get_cons wrapper_fn)
+    fun_ty = idType fn_id
+    arity  = idArity fn_id     -- The arity is set by the simplifier using exprEtaExpandArity
+                               -- So it may be more than the number of top-level-visible lambdas
+
+    inline_prag  = idInlinePragma fn_id
+
+    strictness_info           = idStrictness fn_id
+    has_strictness           = case strictness_info of
+                                       StrictnessInfo _ _ -> True
+                                       NoStrictnessInfo   -> False
+    (arg_demands, result_bot) = case strictness_info of
+                                       StrictnessInfo d r -> (d,  r)
+                                       NoStrictnessInfo   -> ([], False)
+
+    wrap_dmds = setUnpackStrategy arg_demands
+    do_strict_ww = WARN( has_strictness && not result_bot && arity < length arg_demands && worthSplitting wrap_dmds result_bot, 
+                        text "Insufficient arity" <+> ppr fn_id <+> ppr arity <+> ppr arg_demands )
+                   (result_bot || arity >= length arg_demands) -- Only if there's enough visible arity
+                &&                                             -- (else strictness info isn't valid)
+                                                               -- 
+                   worthSplitting wrap_dmds result_bot         -- And it's useful
+       -- worthSplitting returns False for an empty list of demands,
+       -- and hence do_strict_ww is False if arity is zero
+       -- Also it's false if there is no strictness (arg_demands is [])
+
+    wrapper_strictness | has_strictness = mkStrictnessInfo (wrap_dmds, result_bot)
+                      | otherwise      = noStrictnessInfo
+
+       -------------------------------------------------------------
+    cpr_info  = idCprInfo fn_id
+    do_cpr_ww = arity > 0 &&
+               case cpr_info of
+                       ReturnsCPR -> True
+                       other      -> False
+
+       -------------------------------------------------------------
+    do_coerce_ww = check_for_coerce arity fun_ty
+       -- We are willing to do a w/w even if the arity is zero.
+       --      x = coerce t E
+       -- ==>
+       --      x' = E
+       --      x  = coerce t x'
+
+       -------------------------------------------------------------
+    one_shots = get_one_shots rhs
+
+-- See if there's a Coerce before we run out of arity;
+-- if so, it's worth trying a w/w split.  Reason: we find
+-- functions like      f = coerce (\s -> e)
+--          and        g = \x -> coerce (\s -> e)
+-- and they may have no useful strictness or cpr info, but if we
+-- do the w/w thing we get rid of the coerces.  
+
+check_for_coerce arity ty
+  = length arg_tys <= arity && isNewType res_ty
+       -- Don't look further than arity args, 
+       -- but if there are arity or fewer, see if there's
+       -- a newtype in the corner
   where
-    get_work_id (Lam _ body)                    = get_work_id body
-    get_work_id (Case _ _ [(_,_,rhs)])          = get_work_id rhs
-    get_work_id (Note _ body)                   = get_work_id body
-    get_work_id (Let _ body)                    = get_work_id body
-    get_work_id (App fn _)                      = get_work_id fn
-    get_work_id (Var work_id)                   = work_id
-    get_work_id other                           = pprPanic "getWorkerIdAndCons" (ppr wrap_id)
-
-
-    get_cons (Lam _ body)                      = get_cons body
-    get_cons (Let (NonRec _ rhs) body)         = get_cons rhs `unionUniqSets` get_cons body
-
-    get_cons (Case e _ [(DataCon dc,_,rhs)])   = (get_cons e `unionUniqSets` get_cons rhs)
-                                                 `addOneToUniqSet` dc
-
-       -- Coercions don't mention the construtor now,
-       -- but we must still put the constructor in the interface
-       -- file so that the RHS of the newtype decl is imported
-    get_cons (Note (Coerce to_ty from_ty) body)
-       = get_cons body `addOneToUniqSet` con
-       where
-         con = case splitAlgTyConApp_maybe from_ty of
-                       Just (_, _, [con]) -> con
-                       other              -> pprPanic "getWorkerIdAndCons" (ppr to_ty)
-
-    get_cons other = emptyUniqSet
+    (_, tau)         = splitForAllTys ty
+    (arg_tys, res_ty) = splitFunTys tau
+
+-- If the original function has one-shot arguments, it is important to
+-- make the wrapper and worker have corresponding one-shot arguments too.
+-- Otherwise we spuriously float stuff out of case-expression join points,
+-- which is very annoying.
+get_one_shots (Lam b e)
+  | isId b    = isOneShotLambda b : get_one_shots e
+  | otherwise = get_one_shots e
+get_one_shots (Note _ e) = get_one_shots e
+get_one_shots other     = noOneShotInfo
+\end{code}
+
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{The worker wrapper core}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+@mkWrapper@ is called when importing a function.  We have the type of 
+the function and the name of its worker, and we want to make its body (the wrapper).
+
+\begin{code}
+mkWrapper :: Type              -- Wrapper type
+         -> Int                -- Arity
+         -> [Demand]           -- Wrapper strictness info
+         -> Bool               -- Function returns bottom
+         -> CprInfo            -- Wrapper cpr info
+         -> UniqSM (Id -> CoreExpr)    -- Wrapper body, missing worker Id
+
+mkWrapper fun_ty arity demands res_bot cpr_info
+  = mkWwBodies fun_ty arity demands res_bot noOneShotInfo cpr_info     `thenUs` \ (_, wrap_fn, _) ->
+    returnUs wrap_fn
+
+noOneShotInfo = repeat False
 \end{code}
+
+