[project @ 2001-09-04 18:22:34 by ken]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcForeign.lhs
index b394eef..3236ec0 100644 (file)
@@ -20,42 +20,167 @@ module TcForeign
 #include "HsVersions.h"
 
 import HsSyn           ( HsDecl(..), ForeignDecl(..), HsExpr(..),
-                         ExtName(Dynamic), isDynamicExtName, MonoBinds(..),
-                         ForKind(..)
+                         MonoBinds(..), FoImport(..), FoExport(..)
                        )
 import RnHsSyn         ( RenamedHsDecl, RenamedForeignDecl )
 
 import TcMonad
 import TcEnv           ( newLocalId )
-import TcMonoType      ( tcHsLiftedSigType )
-import TcHsSyn         ( TcMonoBinds, TypecheckedForeignDecl,
-                         TcForeignExportDecl )
+import TcMonoType      ( tcHsSigType, UserTypeCtxt(..) )
+import TcHsSyn         ( TcMonoBinds, TypecheckedForeignDecl, TcForeignExportDecl )
 import TcExpr          ( tcPolyExpr )                  
 import Inst            ( emptyLIE, LIE, plusLIE )
 
 import ErrUtils                ( Message )
 import Id              ( Id, mkLocalId )
 import Name            ( nameOccName )
-import Type            ( splitFunTys
-                       , splitTyConApp_maybe
-                       , splitForAllTys
+import PrimRep         ( getPrimRepSize )
+import Type            ( typePrimRep )
+import TcType          ( Type, tcSplitFunTys, tcSplitTyConApp_maybe, tcSplitForAllTys,
+                         isFFIArgumentTy, isFFIImportResultTy, 
+                         isFFIExportResultTy, isFFILabelTy,
+                         isFFIExternalTy, isFFIDynArgumentTy, isFFIDynResultTy
                        )
-import TysWiredIn      ( isFFIArgumentTy, isFFIImportResultTy, 
-                         isFFIExportResultTy,
-                         isFFIExternalTy, isFFIDynArgumentTy, isFFIDynResultTy,
-                         isFFILabelTy
-                       )
-import Type             ( Type )
+import ForeignCall     ( CCallSpec(..), CExportSpec(..), CCallTarget(..), isDynamicTarget, isCasmTarget )
+import CStrings                ( CLabelString, isCLabelString )
 import PrelNames       ( hasKey, ioTyConKey )
+import CmdLineOpts     ( dopt_HscLang, HscLang(..) )
 import Outputable
 
 \end{code}
 
 \begin{code}
+-- Defines a binding
+isForeignImport :: ForeignDecl name -> Bool
+isForeignImport (ForeignImport _ _ _ _) = True
+isForeignImport _                      = False
+
+-- Exports a binding
+isForeignExport :: ForeignDecl name -> Bool
+isForeignExport (ForeignExport _ _ _ _) = True
+isForeignExport _                      = False
+\end{code}
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Imports}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
 tcForeignImports :: [RenamedHsDecl] -> TcM ([Id], [TypecheckedForeignDecl])
 tcForeignImports decls = 
    mapAndUnzipTc tcFImport [ foreign_decl | ForD foreign_decl <- decls, isForeignImport foreign_decl]
 
+tcFImport :: RenamedForeignDecl -> TcM (Id, TypecheckedForeignDecl)
+tcFImport fo@(ForeignImport nm hs_ty imp_decl src_loc)
+ = tcAddSrcLoc src_loc                 $
+   tcAddErrCtxt (foreignDeclCtxt fo)   $
+   tcHsSigType (ForSigCtxt nm) hs_ty   `thenTc`        \ sig_ty ->
+   let 
+      -- drop the foralls before inspecting the structure
+      -- of the foreign type.
+       (_, t_ty)         = tcSplitForAllTys sig_ty
+       (arg_tys, res_ty) = tcSplitFunTys t_ty
+       id                = mkLocalId nm sig_ty
+   in
+   tcCheckFIType sig_ty arg_tys res_ty imp_decl                `thenNF_Tc_` 
+   returnTc (id, ForeignImport id undefined imp_decl src_loc)
+\end{code}
+
+
+------------ Checking types for foreign import ----------------------
+\begin{code}
+tcCheckFIType _ _ _ (DNImport _)
+  = checkCg checkDotNet
+
+tcCheckFIType sig_ty arg_tys res_ty (LblImport _)
+  = checkCg checkCOrAsm                `thenNF_Tc_`
+    check (isFFILabelTy sig_ty) (illegalForeignTyErr empty sig_ty)
+
+tcCheckFIType sig_ty arg_tys res_ty (CDynImport _)
+  =    -- Foreign export dynamic
+       -- The first (and only!) arg has got to be a function type
+       -- and it must return IO t; result type is IO Addr
+    checkCg checkCOrAsm                `thenNF_Tc_`
+    case arg_tys of
+       [arg1_ty] -> checkForeignArgs isFFIExternalTy arg1_tys                  `thenNF_Tc_`
+                    checkForeignRes nonIOok  isFFIExportResultTy res1_ty       `thenNF_Tc_`
+                    checkForeignRes mustBeIO isFFIDynResultTy    res_ty        `thenNF_Tc_`
+                    checkFEDArgs arg1_tys
+                 where
+                    (arg1_tys, res1_ty) = tcSplitFunTys arg1_ty
+        other -> addErrTc (illegalForeignTyErr empty sig_ty)
+
+tcCheckFIType sig_ty arg_tys res_ty (CImport (CCallSpec target _ safety))
+  | isDynamicTarget target     -- Foreign import dynamic
+  = checkCg checkCOrAsmOrInterp                `thenNF_Tc_`
+    case arg_tys of            -- The first arg must be Addr
+      []               -> check False (illegalForeignTyErr empty sig_ty)
+      (arg1_ty:arg_tys) -> getDOptsTc                                                  `thenNF_Tc` \ dflags ->
+                          check (isFFIDynArgumentTy arg1_ty)
+                                (illegalForeignTyErr argument arg1_ty)                 `thenNF_Tc_`
+                          checkForeignArgs (isFFIArgumentTy dflags safety) arg_tys     `thenNF_Tc_`
+                          checkForeignRes nonIOok (isFFIImportResultTy dflags) res_ty
+
+  | otherwise          -- Normal foreign import
+  = checkCg (if isCasmTarget target
+            then checkC else checkCOrAsmOrDotNetOrInterp)      `thenNF_Tc_`
+    checkCTarget target                                                `thenNF_Tc_`
+    getDOptsTc                                                 `thenNF_Tc` \ dflags ->
+    checkForeignArgs (isFFIArgumentTy dflags safety) arg_tys   `thenNF_Tc_`
+    checkForeignRes nonIOok (isFFIImportResultTy dflags) res_ty
+
+-- This makes a convenient place to check
+-- that the C identifier is valid for C
+checkCTarget (StaticTarget str) 
+  = checkCg checkCOrAsmOrDotNetOrInterp                `thenNF_Tc_`
+    check (isCLabelString str) (badCName str)
+
+checkCTarget (CasmTarget _)
+  = checkCg checkC
+\end{code}
+
+On a SPARC, with foreign export dynamic, due to a giant hack when building
+adjustor thunks, we only allow 16 bytes of arguments!
+
+So for example, args (Int,Double,Int) would be OK (1+2+1)
+as would (Int,Int,Int,Int) (1+1+1+1) but not (Int,Double,Double) (1+2+2).
+
+On an Alpha, due to a similar hack, we only allow 4 integer arguments with
+foreign export dynamic (i.e., 32 bytes of arguments after padding each
+argument to a quadword, excluding floating-point arguments).
+
+The check is needed for both via-C and native-code routes
+
+\begin{code}
+#include "nativeGen/NCG.h"
+#if sparc_TARGET_ARCH
+checkFEDArgs arg_tys
+  = check (words_of_args <= 4) err
+  where
+    words_of_args = sum (map (getPrimRepSize . typePrimRep) arg_tys)
+    err = ptext SLIT("On SPARC, I can only handle 4 words of arguments to foreign export dynamic")
+#elsif alpha_TARGET_ARCH
+checkFEDArgs arg_tys
+  = check (integral_args <= 4) err
+  where
+    integral_args = sum (map (getPrimRepSize . filter (not . isFloatingRep)
+                                             . typePrimRep) arg_tys)
+    err = ptext SLIT("On Alpha, I can only handle 4 non-floating-point arguments to foreign export dynamic")
+#else
+checkFEDArgs arg_tys = returnNF_Tc ()
+#endif
+\end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Exports}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
 tcForeignExports :: [RenamedHsDecl] -> TcM (LIE, TcMonoBinds, [TcForeignExportDecl])
 tcForeignExports decls = 
    foldlTc combine (emptyLIE, EmptyMonoBinds, [])
@@ -65,170 +190,141 @@ tcForeignExports decls =
        tcFExport fe `thenTc ` \ (a_lie, b, f) ->
        returnTc (lie `plusLIE` a_lie, b `AndMonoBinds` binds, f:fs)
 
--- defines a binding
-isForeignImport :: ForeignDecl name -> Bool
-isForeignImport (ForeignDecl _ k _ dyn _ _) =
-  case k of
-    FoImport _ -> True
-    FoExport   -> case dyn of { Dynamic -> True ; _ -> False }
-    FoLabel    -> True
-
--- exports a binding
-isForeignExport :: ForeignDecl name -> Bool
-isForeignExport (ForeignDecl _ FoExport _ ext_nm _ _) = not (isDynamicExtName ext_nm)
-isForeignExport _                                    = False
-
-\end{code}
-
-\begin{code}
-tcFImport :: RenamedForeignDecl -> TcM (Id, TypecheckedForeignDecl)
-tcFImport fo@(ForeignDecl nm FoExport hs_ty Dynamic cconv src_loc) =
-   tcAddSrcLoc src_loc              $
-   tcAddErrCtxt (foreignDeclCtxt fo) $
-   tcHsLiftedSigType hs_ty          `thenTc`   \ sig_ty ->
-   let
-      -- drop the foralls before inspecting the structure
-      -- of the foreign type.
-    (_, t_ty) = splitForAllTys sig_ty
-   in
-   case splitFunTys t_ty of
-     (arg_tys, res_ty) -> 
-       checkForeignExport True t_ty arg_tys res_ty `thenTc_`
-       let i = (mkLocalId nm sig_ty) in
-       returnTc (i, (ForeignDecl i FoExport undefined Dynamic cconv src_loc))
-
-tcFImport fo@(ForeignDecl nm FoLabel hs_ty ext_nm cconv src_loc) =
-   tcAddSrcLoc src_loc              $
-   tcAddErrCtxt (foreignDeclCtxt fo) $
-   tcHsLiftedSigType hs_ty         `thenTc`    \ sig_ty ->
-   let
-      -- drop the foralls before inspecting the structure
-      -- of the foreign type.
-    (_, t_ty) = splitForAllTys sig_ty
-   in
-   check (isFFILabelTy t_ty) 
-       (illegalForeignTyErr False{-result-} sig_ty)    `thenTc_`
-   let i = (mkLocalId nm sig_ty) in
-   returnTc (i, (ForeignDecl i FoLabel undefined ext_nm cconv src_loc))
-
-tcFImport fo@(ForeignDecl nm imp_exp@(FoImport isUnsafe) hs_ty ext_nm cconv src_loc) =
-   tcAddSrcLoc src_loc              $
-   tcAddErrCtxt (foreignDeclCtxt fo) $
-
-   tcHsLiftedSigType hs_ty                  `thenTc` \ ty ->
-    -- Check that the type has the right shape
-    -- and that the argument and result types are acceptable.
-   let
-      -- drop the foralls before inspecting the structure
-      -- of the foreign type.
-    (_, t_ty) = splitForAllTys ty
-   in
-   case splitFunTys t_ty of
-     (arg_tys, res_ty) ->
-        checkForeignImport (isDynamicExtName ext_nm) (not isUnsafe) ty arg_tys res_ty `thenTc_`
-       let i = (mkLocalId nm ty) in
-       returnTc (i, (ForeignDecl i imp_exp undefined ext_nm cconv src_loc))
-
 tcFExport :: RenamedForeignDecl -> TcM (LIE, TcMonoBinds, TcForeignExportDecl)
-tcFExport fo@(ForeignDecl nm imp_exp hs_ty ext_nm cconv src_loc) =
-   tcAddSrcLoc src_loc              $
-   tcAddErrCtxt (foreignDeclCtxt fo) $
+tcFExport fo@(ForeignExport nm hs_ty spec src_loc) =
+   tcAddSrcLoc src_loc                 $
+   tcAddErrCtxt (foreignDeclCtxt fo)   $
 
-   tcHsLiftedSigType hs_ty            `thenTc` \ sig_ty ->
-   tcPolyExpr (HsVar nm) sig_ty     `thenTc`    \ (rhs, lie, _, _, _) ->
+   tcHsSigType (ForSigCtxt nm) hs_ty   `thenTc` \ sig_ty ->
+   tcPolyExpr (HsVar nm) sig_ty                `thenTc` \ (rhs, lie, _, _, _) ->
+
+   tcCheckFEType sig_ty spec           `thenTc_`
 
-   let
-      -- drop the foralls before inspecting the structure
-      -- of the foreign type.
-    (_, t_ty) = splitForAllTys sig_ty
-   in
-   case splitFunTys t_ty of
-     (arg_tys, res_ty) -> 
-       checkForeignExport False t_ty arg_tys res_ty `thenTc_`
          -- we're exporting a function, but at a type possibly more constrained
          -- than its declared/inferred type. Hence the need
          -- to create a local binding which will call the exported function
          -- at a particular type (and, maybe, overloading).
-       newLocalId (nameOccName nm) sig_ty src_loc      `thenNF_Tc` \ i ->
-       let
-           bind  = VarMonoBind i rhs
-       in
-       returnTc (lie, bind, ForeignDecl i imp_exp undefined ext_nm cconv src_loc)
-        --                                         ^^^^^^^^^
-        -- ToDo: fill the type field in with something sensible.
+   newLocalId (nameOccName nm) sig_ty src_loc  `thenNF_Tc` \ id ->
+   let
+       bind  = VarMonoBind id rhs
+   in
+   returnTc (lie, bind, ForeignExport id undefined spec src_loc)
+\end{code}
+
+------------ Checking argument types for foreign export ----------------------
 
+\begin{code}
+tcCheckFEType sig_ty (CExport (CExportStatic str _))
+  = check (isCLabelString str) (badCName str)          `thenNF_Tc_`
+    checkForeignArgs isFFIExternalTy arg_tys           `thenNF_Tc_`
+    checkForeignRes nonIOok isFFIExportResultTy res_ty
+  where
+      -- Drop the foralls before inspecting n
+      -- the structure of the foreign type.
+    (_, t_ty) = tcSplitForAllTys sig_ty
+    (arg_tys, res_ty) = tcSplitFunTys t_ty
 \end{code}
 
 
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Miscellaneous}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
 \begin{code}
-checkForeignImport :: Bool -> Bool -> Type -> [Type] -> Type -> TcM ()
-checkForeignImport is_dynamic is_safe ty args res
- | is_dynamic =
-    -- * first arg has got to be an Addr
-   case args of
-     []     -> check False (illegalForeignTyErr True{-Arg-} ty)
-     (x:xs) ->
-       getDOptsTc                                              `thenTc` \ dflags ->
-        check (isFFIDynArgumentTy x) (illegalForeignTyErr True{-Arg-} ty) `thenTc_`
-        mapTc (checkForeignArg (isFFIArgumentTy dflags is_safe)) xs    `thenTc_`
-       checkForeignRes True {-NonIO ok-} (isFFIImportResultTy dflags) res
- | otherwise =
-     getDOptsTc                                                           `thenTc` \ dflags ->
-     mapTc (checkForeignArg (isFFIArgumentTy dflags is_safe)) args `thenTc_`
-     checkForeignRes True {-NonIO ok-} (isFFIImportResultTy dflags) res
-
-checkForeignExport :: Bool -> Type -> [Type] -> Type -> TcM ()
-checkForeignExport is_dynamic ty args res
- | is_dynamic = 
-    -- * the first (and only!) arg has got to be a function type
-    --   and it must return IO t
-    -- * result type is IO Addr
-   case args of
-     [arg]  ->
-       case splitFunTys arg of
-          (arg_tys, res_ty) -> 
-               mapTc (checkForeignArg isFFIExternalTy) arg_tys `thenTc_`
-               checkForeignRes True {-NonIO ok-} isFFIExportResultTy res_ty
-                                                                `thenTc_`
-               checkForeignRes False {-Must be IO-} isFFIDynResultTy res
-     _      -> check False (illegalForeignTyErr True{-Arg-} ty)
- | otherwise =
-     mapTc (checkForeignArg isFFIExternalTy) args              `thenTc_`
-     checkForeignRes True {-NonIO ok-} isFFIExportResultTy res
-checkForeignArg :: (Type -> Bool) -> Type -> TcM ()
-checkForeignArg pred ty = check (pred ty) (illegalForeignTyErr True{-Arg-} ty)
+------------ Checking argument types for foreign import ----------------------
+checkForeignArgs :: (Type -> Bool) -> [Type] -> NF_TcM ()
+checkForeignArgs pred tys
+  = mapNF_Tc go tys    `thenNF_Tc_` returnNF_Tc ()
+  where
+    go ty = check (pred ty) (illegalForeignTyErr argument ty)
 
+
+------------ Checking result types for foreign calls ----------------------
 -- Check that the type has the form 
 --    (IO t) or (t) , and that t satisfies the given predicate.
 --
-checkForeignRes :: Bool -> (Type -> Bool) -> Type -> TcM ()
-checkForeignRes non_io_result_ok pred_res_ty ty =
- case (splitTyConApp_maybe ty) of
-    Just (io, [res_ty]) 
+checkForeignRes :: Bool -> (Type -> Bool) -> Type -> NF_TcM ()
+
+nonIOok  = True
+mustBeIO = False
+
+checkForeignRes non_io_result_ok pred_res_ty ty
+ = case tcSplitTyConApp_maybe ty of
+      Just (io, [res_ty]) 
         | io `hasKey` ioTyConKey && pred_res_ty res_ty 
-       -> returnTc ()
-    _   
+       -> returnNF_Tc ()
+      _   
         -> check (non_io_result_ok && pred_res_ty ty) 
-                (illegalForeignTyErr False{-Res-} ty)
+                (illegalForeignTyErr result ty)
 \end{code}
 
+\begin{code} 
+checkDotNet HscILX = Nothing
+checkDotNet other  = Just (text "requires .NET code generation (-filx)")
+
+checkC HscC  = Nothing
+checkC other = Just (text "requires C code generation (-fvia-C)")
+                          
+checkCOrAsm HscC   = Nothing
+checkCOrAsm HscAsm = Nothing
+checkCOrAsm other  
+   = Just (text "requires via-C or native code generation (-fvia-C)")
+
+checkCOrAsmOrInterp HscC           = Nothing
+checkCOrAsmOrInterp HscAsm         = Nothing
+checkCOrAsmOrInterp HscInterpreted = Nothing
+checkCOrAsmOrInterp other  
+   = Just (text "requires interpreted, C or native code generation")
+
+checkCOrAsmOrDotNet HscC   = Nothing
+checkCOrAsmOrDotNet HscAsm = Nothing
+checkCOrAsmOrDotNet HscILX = Nothing
+checkCOrAsmOrDotNet other  
+   = Just (text "requires C, native or .NET ILX code generation")
+
+checkCOrAsmOrDotNetOrInterp HscC           = Nothing
+checkCOrAsmOrDotNetOrInterp HscAsm         = Nothing
+checkCOrAsmOrDotNetOrInterp HscILX         = Nothing
+checkCOrAsmOrDotNetOrInterp HscInterpreted = Nothing
+checkCOrAsmOrDotNetOrInterp other  
+   = Just (text "requires interpreted, C, native or .NET ILX code generation")
+
+checkCg check
+ = getDOptsTc          `thenNF_Tc` \ dflags ->
+   let hscLang = dopt_HscLang dflags in
+   case hscLang of
+        HscNothing -> returnNF_Tc ()
+        otherwise ->
+         case check hscLang of
+              Nothing  -> returnNF_Tc ()
+              Just err -> addErrTc (text "Illegal foreign declaration:" <+> err)
+\end{code} 
+                          
 Warnings
 
 \begin{code}
-check :: Bool -> Message -> TcM ()
+check :: Bool -> Message -> NF_TcM ()
 check True _      = returnTc ()
-check _    the_err = addErrTc the_err `thenNF_Tc_` returnTc ()
+check _    the_err = addErrTc the_err
 
-illegalForeignTyErr isArg ty
-  = hang (hsep [ptext SLIT("Unacceptable"), arg_or_res, ptext SLIT("type in foreign declaration:")])
+illegalForeignTyErr arg_or_res ty
+  = hang (hsep [ptext SLIT("Unacceptable"), arg_or_res, 
+                ptext SLIT("type in foreign declaration:")])
         4 (hsep [ppr ty])
-  where
-   arg_or_res
-    | isArg     = ptext SLIT("argument")
-    | otherwise = ptext SLIT("result")
 
-foreignDeclCtxt fo = 
- hang (ptext SLIT("When checking declaration:"))
-  4   (ppr fo)
+-- Used for 'arg_or_res' argument to illegalForeignTyErr
+argument = text "argument"
+result   = text "result"
+
+badCName :: CLabelString -> Message
+badCName target 
+   = sep [quotes (ppr target) <+> ptext SLIT("is not a valid C identifier")]
+
+foreignDeclCtxt fo
+  = hang (ptext SLIT("When checking declaration:"))
+         4 (ppr fo)
 \end{code}
+