[project @ 2005-03-10 14:03:28 by simonmar]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / stranal / WwLib.lhs
index f77a79d..54a167d 100644 (file)
@@ -4,29 +4,28 @@
 \section[WwLib]{A library for the ``worker/wrapper'' back-end to the strictness analyser}
 
 \begin{code}
-module WwLib ( mkWwBodies ) where
+module WwLib ( mkWwBodies, mkWWstr, mkWorkerArgs ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
 import CoreSyn
 import CoreUtils       ( exprType )
 import Id              ( Id, idType, mkSysLocal, idNewDemandInfo, setIdNewDemandInfo,
-                         isOneShotLambda, setOneShotLambda,
+                         isOneShotLambda, setOneShotLambda, setIdUnfolding,
                           setIdInfo
                        )
 import IdInfo          ( vanillaIdInfo )
 import DataCon         ( splitProductType_maybe, splitProductType )
-import NewDemand       ( Demand(..), Keepity(..), DmdResult(..) ) 
-import PrelInfo                ( realWorldPrimId, aBSENT_ERROR_ID )
-import TysPrim         ( realWorldStatePrimTy )
+import NewDemand       ( Demand(..), DmdResult(..), Demands(..) ) 
+import MkId            ( realWorldPrimId, voidArgId, mkRuntimeErrorApp, rUNTIME_ERROR_ID )
 import TysWiredIn      ( tupleCon )
 import Type            ( Type, isUnLiftedType, mkFunTys,
-                         splitForAllTys, splitFunTys, splitNewType_maybe, isAlgType
+                         splitForAllTys, splitFunTys, splitRecNewType_maybe, isAlgType
                        )
-import BasicTypes      ( Arity, Boxity(..) )
+import BasicTypes      ( Boxity(..) )
 import Var              ( Var, isId )
-import UniqSupply      ( returnUs, thenUs, getUniqueUs, getUniquesUs, UniqSM )
-import Util            ( zipWithEqual )
+import UniqSupply      ( returnUs, thenUs, getUniquesUs, UniqSM )
+import Util            ( zipWithEqual, notNull )
 import Outputable
 import List            ( zipWith4 )
 \end{code}
@@ -121,12 +120,21 @@ mkWwBodies :: Type                                -- Type of original function
 
 mkWwBodies fun_ty demands res_info one_shots
   = mkWWargs fun_ty demands one_shots' `thenUs` \ (wrap_args,   wrap_fn_args, work_fn_args, res_ty) ->
-    mkWWcpr res_ty res_info            `thenUs` \ (wrap_fn_cpr, work_fn_cpr,  cpr_res_ty) ->
-    mkWWstr cpr_res_ty wrap_args       `thenUs` \ (work_dmds,   wrap_fn_str,  work_fn_str) ->
-
-    returnUs (work_dmds,
-             Note InlineMe . wrap_fn_args . wrap_fn_cpr . wrap_fn_str . Var,
-             work_fn_str . work_fn_cpr . work_fn_args)
+    mkWWstr wrap_args                  `thenUs` \ (work_args,   wrap_fn_str,  work_fn_str) ->
+    let
+       (work_lam_args, work_call_args) = mkWorkerArgs work_args res_ty
+    in
+       -- Don't do CPR if the worker doesn't have any value arguments
+       -- Then the worker is just a constant, so we don't want to unbox it.
+    (if any isId work_args then
+       mkWWcpr res_ty res_info
+     else
+       returnUs (id, id, res_ty)
+    )                                  `thenUs` \ (wrap_fn_cpr, work_fn_cpr,  cpr_res_ty) ->
+
+    returnUs ([idNewDemandInfo v | v <- work_args, isId v],
+             Note InlineMe . wrap_fn_args . wrap_fn_cpr . wrap_fn_str . applyToVars work_call_args . Var,
+             mkLams work_lam_args. work_fn_str . work_fn_cpr . work_fn_args)
        -- We use an INLINE unconditionally, even if the wrapper turns out to be
        -- something trivial like
        --      fw = ...
@@ -141,6 +149,36 @@ mkWwBodies fun_ty demands res_info one_shots
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
+\subsection{Making wrapper args}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+During worker-wrapper stuff we may end up with an unlifted thing
+which we want to let-bind without losing laziness.  So we
+add a void argument.  E.g.
+
+       f = /\a -> \x y z -> E::Int#    -- E does not mention x,y,z
+==>
+       fw = /\ a -> \void -> E
+       f  = /\ a -> \x y z -> fw realworld
+
+We use the state-token type which generates no code.
+
+\begin{code}
+mkWorkerArgs :: [Var]
+            -> Type    -- Type of body
+            -> ([Var], -- Lambda bound args
+                [Var]) -- Args at call site
+mkWorkerArgs args res_ty
+    | any isId args || not (isUnLiftedType res_ty)
+    = (args, args)
+    | otherwise        
+    = (args ++ [voidArgId], args ++ [realWorldPrimId])
+\end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
 \subsection{Coercion stuff}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
@@ -185,7 +223,7 @@ mkWWargs :: Type
                     Type)                      -- Type of wrapper body
 
 mkWWargs fun_ty demands one_shots
-  | Just rep_ty <- splitNewType_maybe fun_ty
+  | Just rep_ty <- splitRecNewType_maybe fun_ty
        -- The newtype case is for when the function has
        -- a recursive newtype after the arrow (rare)
        -- We check for arity >= 0 to avoid looping in the case
@@ -202,11 +240,11 @@ mkWWargs fun_ty demands one_shots
              work_fn_args . Note (Coerce rep_ty fun_ty),
              res_ty)
 
-  | not (null demands)
+  | notNull demands
   = getUniquesUs               `thenUs` \ wrap_uniqs ->
     let
-      (tyvars, tau)            = splitForAllTys fun_ty
-      (arg_tys, body_ty)       = splitFunTys tau
+      (tyvars, tau)      = splitForAllTys fun_ty
+      (arg_tys, body_ty) = splitFunTys tau
 
       n_demands        = length demands
       n_arg_tys        = length arg_tys
@@ -219,7 +257,12 @@ mkWWargs fun_ty demands one_shots
       val_args = zipWith4 mk_wrap_arg wrap_uniqs arg_tys demands one_shots
       wrap_args = tyvars ++ val_args
     in
-    ASSERT( not (null tyvars) || not (null arg_tys) )
+{-     ASSERT( notNull tyvars || notNull arg_tys ) -}
+    if (null tyvars) && (null arg_tys) then
+       pprTrace "mkWWargs" (ppr fun_ty $$ ppr demands) 
+               returnUs ([], id, id, fun_ty)
+       else
+
     mkWWargs new_fun_ty
             new_demands
             new_one_shots      `thenUs` \ (more_wrap_args, wrap_fn_args, work_fn_args, res_ty) ->
@@ -237,7 +280,7 @@ applyToVars :: [Var] -> CoreExpr -> CoreExpr
 applyToVars vars fn = mkVarApps fn vars
 
 mk_wrap_arg uniq ty dmd one_shot 
-  = set_one_shot one_shot (setIdNewDemandInfo (mkSysLocal SLIT("w") uniq ty) dmd)
+  = set_one_shot one_shot (setIdNewDemandInfo (mkSysLocal FSLIT("w") uniq ty) dmd)
   where
     set_one_shot True  id = setOneShotLambda id
     set_one_shot False id = id
@@ -251,56 +294,40 @@ mk_wrap_arg uniq ty dmd one_shot
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-mkWWstr :: Type                                        -- Result type
-       -> [Var]                                -- Wrapper args; have their demand info on them
+mkWWstr :: [Var]                               -- Wrapper args; have their demand info on them
                                                -- *Includes type variables*
-        -> UniqSM ([Demand],                   -- Demand on worker (value) args
+        -> UniqSM ([Var],                      -- Worker args
                   CoreExpr -> CoreExpr,        -- Wrapper body, lacking the worker call
                                                -- and without its lambdas 
-                                               -- This fn adds the unboxing, and makes the
-                                               -- call passing the unboxed things
+                                               -- This fn adds the unboxing
                                
                   CoreExpr -> CoreExpr)        -- Worker body, lacking the original body of the function,
-                                               -- but *with* lambdas
+                                               -- and lacking its lambdas.
+                                               -- This fn does the reboxing
 
-mkWWstr res_ty wrap_args
-  = mk_ww_str wrap_args                `thenUs` \ (work_args, take_apart, put_together) ->
-    let
-       work_dmds = [idNewDemandInfo v | v <- work_args, isId v]
-       apply_to args fn = mkVarApps fn args
-    in
-    if not (null work_dmds && isUnLiftedType res_ty) then
-       returnUs ( work_dmds, 
-                  take_apart . applyToVars work_args,
-                  mkLams work_args . put_together)
-    else
-       -- Horrid special case.  If the worker would have no arguments, and the
-       -- function returns a primitive type value, that would make the worker into
-       -- an unboxed value.  We box it by passing a dummy void argument, thus:
-       --
-       --      f = /\abc. \xyz. fw abc void
-       --      fw = /\abc. \v. body
-       --
-       -- We use the state-token type which generates no code
-    getUniqueUs                `thenUs` \ void_arg_uniq ->
-    let
-       void_arg = mk_ww_local void_arg_uniq realWorldStatePrimTy
-    in
-    returnUs ([Lazy],          
-             take_apart . applyToVars [realWorldPrimId] . apply_to work_args,
-             mkLams work_args . Lam void_arg . put_together)
+----------------------
+nop_fn body = body
+
+----------------------
+mkWWstr []
+  = returnUs ([], nop_fn, nop_fn)
+
+mkWWstr (arg : args)
+  = mkWWstr_one arg            `thenUs` \ (args1, wrap_fn1, work_fn1) ->
+    mkWWstr args               `thenUs` \ (args2, wrap_fn2, work_fn2) ->
+    returnUs (args1 ++ args2, wrap_fn1 . wrap_fn2, work_fn1 . work_fn2)
 
-       -- Empty case
-mk_ww_str []
-  = returnUs ([],
-             \ wrapper_body -> wrapper_body,
-             \ worker_body  -> worker_body)
 
+----------------------
+-- mkWWstr_one wrap_arg = (work_args, wrap_fn, work_fn)
+--   *  wrap_fn assumes wrap_arg is in scope,
+--       brings into scope work_args (via cases)
+--   * work_fn assumes work_args are in scope, a
+--       brings into scope wrap_arg (via lets)
 
-mk_ww_str (arg : ds)
+mkWWstr_one arg
   | isTyVar arg
-  = mk_ww_str ds               `thenUs` \ (worker_args, wrap_fn, work_fn) ->
-    returnUs (arg : worker_args, wrap_fn, work_fn)
+  = returnUs ([arg],  nop_fn, nop_fn)
 
   | otherwise
   = case idNewDemandInfo arg of
@@ -309,46 +336,49 @@ mk_ww_str (arg : ds)
        -- though, because it's not so easy to manufacture a placeholder
        -- We'll see if this turns out to be a problem
       Abs | not (isUnLiftedType (idType arg)) ->
-       mk_ww_str ds            `thenUs` \ (worker_args, wrap_fn, work_fn) ->
-       returnUs (worker_args, wrap_fn, mk_absent_let arg . work_fn)
-
-       -- Seq and keep
-      Seq Keep _ [] -> mk_ww_str ds            `thenUs` \ (worker_args, wrap_fn, work_fn) ->
-                       returnUs (arg : worker_args, mk_seq_case arg . wrap_fn, work_fn)
-                          -- Pass the arg, no need to rebox
-
-       -- Seq and discard
-      Seq Drop _ [] ->         mk_ww_str ds            `thenUs` \ (worker_args, wrap_fn, work_fn) ->
-                       returnUs (worker_args,  mk_seq_case arg . wrap_fn, mk_absent_let arg . work_fn)
-                          -- Don't pass the arg, build absent arg 
+       returnUs ([], nop_fn, mk_absent_let arg) 
 
        -- Unpack case
-      Seq keep _ cs 
+      Eval (Prod cs)
        | Just (arg_tycon, tycon_arg_tys, data_con, inst_con_arg_tys) 
                <- splitProductType_maybe (idType arg)
        -> getUniquesUs                 `thenUs` \ uniqs ->
           let
             unpk_args      = zipWith mk_ww_local uniqs inst_con_arg_tys
-            unpk_args_w_ds = zipWithEqual "mk_ww_str" set_worker_arg_info unpk_args cs
+            unpk_args_w_ds = zipWithEqual "mkWWstr" set_worker_arg_info unpk_args cs
             unbox_fn       = mk_unpk_case arg unpk_args data_con arg_tycon
-            rebox_fn       = mk_pk_let arg data_con tycon_arg_tys unpk_args
+            rebox_fn       = Let (NonRec arg con_app) 
+            con_app        = mkConApp data_con (map Type tycon_arg_tys ++ map Var unpk_args)
           in
-          mk_ww_str (unpk_args_w_ds ++ ds)             `thenUs` \ (worker_args, wrap_fn, work_fn) ->
-          case keep of
-            Keep -> returnUs (arg : worker_args, unbox_fn . wrap_fn, work_fn)
-                          -- Pass the arg, no need to rebox
-            Drop -> returnUs (worker_args,       unbox_fn . wrap_fn, work_fn . rebox_fn)
+          mkWWstr unpk_args_w_ds               `thenUs` \ (worker_args, wrap_fn, work_fn) ->
+          returnUs (worker_args, unbox_fn . wrap_fn, work_fn . rebox_fn)
                           -- Don't pass the arg, rebox instead
 
-       | otherwise -> 
-          WARN( True, ppr arg )
-          mk_ww_str ds         `thenUs` \ (worker_args, wrap_fn, work_fn) ->
-          returnUs (arg : worker_args, wrap_fn, work_fn)
-
+       -- `seq` demand; evaluate in wrapper in the hope
+       -- of dropping seqs in the worker
+      Eval (Poly Abs)
+       -> let
+               arg_w_unf = arg `setIdUnfolding` evaldUnfolding
+               -- Tell the worker arg that it's sure to be evaluated
+               -- so that internal seqs can be dropped
+          in
+          returnUs ([arg_w_unf], mk_seq_case arg, nop_fn)
+               -- Pass the arg, anyway, even if it is in theory discarded
+               -- Consider
+               --      f x y = x `seq` y
+               -- x gets a (Eval (Poly Abs)) demand, but if we fail to pass it to the worker
+               -- we ABSOLUTELY MUST record that x is evaluated in the wrapper.
+               -- Something like:
+               --      f x y = x `seq` fw y
+               --      fw y = let x{Evald} = error "oops" in (x `seq` y)
+               -- If we don't pin on the "Evald" flag, the seq doesn't disappear, and
+               -- we end up evaluating the absent thunk.
+               -- But the Evald flag is pretty weird, and I worry that it might disappear
+               -- during simplification, so for now I've just nuked this whole case
+                       
        -- Other cases
-      other_demand ->
-       mk_ww_str ds            `thenUs` \ (worker_args, wrap_fn, work_fn) ->
-       returnUs (arg : worker_args, wrap_fn, work_fn)
+      other_demand -> returnUs ([arg], nop_fn, nop_fn)
+
   where
        -- If the wrapper argument is a one-shot lambda, then
        -- so should (all) the corresponding worker arguments be
@@ -390,16 +420,22 @@ mkWWcpr body_ty RetCPR
 
     | n_con_args == 1 && isUnLiftedType con_arg_ty1
        -- Special case when there is a single result of unlifted type
+       --
+       -- Wrapper:     case (..call worker..) of x -> C x
+       -- Worker:      case (   ..body..    ) of C x -> x
     = getUniquesUs                     `thenUs` \ (work_uniq : arg_uniq : _) ->
       let
        work_wild = mk_ww_local work_uniq body_ty
        arg       = mk_ww_local arg_uniq  con_arg_ty1
+       con_app   = mkConApp data_con (map Type tycon_arg_tys ++ [Var arg])
       in
-      returnUs (\ wkr_call -> Case wkr_call arg [(DEFAULT, [], mkConApp data_con (map Type tycon_arg_tys ++ [Var arg]))],
-               \ body     -> workerCase body work_wild [(DataAlt data_con, [arg], Var arg)],
+      returnUs (\ wkr_call -> Case wkr_call arg (exprType con_app) [(DEFAULT, [], con_app)],
+               \ body     -> workerCase body work_wild con_arg_ty1 [(DataAlt data_con, [arg], Var arg)],
                con_arg_ty1)
 
     | otherwise                -- The general case
+       -- Wrapper: case (..call worker..) of (# a, b #) -> C a b
+       -- Worker:  case (   ...body...  ) of C a b -> (# a, b #)     
     = getUniquesUs             `thenUs` \ uniqs ->
       let
         (wrap_wild : work_wild : args) = zipWith mk_ww_local uniqs (ubx_tup_ty : body_ty : con_arg_tys)
@@ -409,8 +445,8 @@ mkWWcpr body_ty RetCPR
        ubx_tup_app                    = mkConApp ubx_tup_con (map Type con_arg_tys   ++ arg_vars)
         con_app                               = mkConApp data_con    (map Type tycon_arg_tys ++ arg_vars)
       in
-      returnUs (\ wkr_call -> Case wkr_call wrap_wild [(DataAlt ubx_tup_con, args, con_app)],
-               \ body     -> workerCase body work_wild [(DataAlt data_con,    args, ubx_tup_app)],
+      returnUs (\ wkr_call -> Case wkr_call wrap_wild (exprType con_app)  [(DataAlt ubx_tup_con, args, con_app)],
+               \ body     -> workerCase body work_wild ubx_tup_ty [(DataAlt data_con,    args, ubx_tup_app)],
                ubx_tup_ty)
     where
       (_, tycon_arg_tys, data_con, con_arg_tys) = splitProductType "mkWWcpr" body_ty
@@ -431,8 +467,8 @@ mkWWcpr body_ty other               -- No CPR info
 -- This transform doesn't move work or allocation
 -- from one cost centre to another
 
-workerCase (Note (SCC cc) e) arg alts = Note (SCC cc) (Case e arg alts)
-workerCase e                arg alts = Case e arg alts
+workerCase (Note (SCC cc) e) arg ty alts = Note (SCC cc) (Case e arg ty alts)
+workerCase e                arg ty alts = Case e arg ty alts
 \end{code}
 
 
@@ -446,19 +482,22 @@ workerCase e                   arg alts = Case e arg alts
 \begin{code}
 mk_absent_let arg body
   | not (isUnLiftedType arg_ty)
-  = Let (NonRec arg (mkTyApps (Var aBSENT_ERROR_ID) [arg_ty])) body
+  = Let (NonRec arg abs_rhs) body
   | otherwise
   = panic "WwLib: haven't done mk_absent_let for primitives yet"
   where
     arg_ty = idType arg
+    abs_rhs = mkRuntimeErrorApp rUNTIME_ERROR_ID arg_ty msg
+    msg     = "Oops!  Entered absent arg " ++ showSDocDebug (ppr arg <+> ppr (idType arg))
 
 mk_unpk_case arg unpk_args boxing_con boxing_tycon body
        -- A data type
   = Case (Var arg) 
         (sanitiseCaseBndr arg)
+         (exprType body)
         [(DataAlt boxing_con, unpk_args, body)]
 
-mk_seq_case arg body = Case (Var arg) (sanitiseCaseBndr arg) [(DEFAULT, [], body)]
+mk_seq_case arg body = Case (Var arg) (sanitiseCaseBndr arg) (exprType body) [(DEFAULT, [], body)]
 
 sanitiseCaseBndr :: Id -> Id
 -- The argument we are scrutinising has the right type to be
@@ -471,10 +510,5 @@ sanitiseCaseBndr :: Id -> Id
 -- like                (x+y) `seq` ....
 sanitiseCaseBndr id = id `setIdInfo` vanillaIdInfo
 
-mk_pk_let arg boxing_con con_tys unpk_args body
-  = Let (NonRec arg (mkConApp boxing_con con_args)) body
-  where
-    con_args = map Type con_tys ++ map Var unpk_args
-
-mk_ww_local uniq ty = mkSysLocal SLIT("ww") uniq ty
+mk_ww_local uniq ty = mkSysLocal FSLIT("ww") uniq ty
 \end{code}