drop the old, redundant implementation of postorder_dfs
[ghc-hetmet.git] / compiler / cmm / ZipCfg.hs
1 {-# LANGUAGE ScopedTypeVariables #-}
2 module ZipCfg
3     (   -- These data types and names are carefully thought out
4       BlockId(..)       -- ToDo: BlockId should be abstract, but it isn't yet
5     , BlockEnv, emptyBlockEnv, lookupBlockEnv, extendBlockEnv, insertBlock, mkBlockEnv
6     , BlockSet, emptyBlockSet, elemBlockSet, extendBlockSet, mkBlockSet
7     , Graph(..), LGraph(..), FGraph(..)
8     , Block(..), ZBlock(..), ZHead(..), ZTail(..), ZLast(..)
9     , HavingSuccessors, succs, fold_succs
10     , LastNode, mkBranchNode, isBranchNode, branchNodeTarget
11
12         -- Observers and transformers
13         -- (open to renaming suggestions here)
14     , blockId, zip, unzip, last, goto_end, zipht, tailOfLast
15     , splice_tail, splice_head, splice_head_only', splice_head'
16     , of_block_list, to_block_list
17     , map_nodes
18     , postorder_dfs, postorder_dfs_from, postorder_dfs_from_except
19     , fold_layout
20     , fold_blocks
21     , translate
22
23     , pprLgraph, pprGraph
24
25     , entry -- exported for the convenience of ZipDataflow, at least for now
26
27     {-
28     -- the following functions might one day be useful and can be found
29     -- either below or in ZipCfgExtras:
30     , entry, exit, focus, focusp, unfocus
31     , ht_to_block, ht_to_last, 
32     , splice_focus_entry, splice_focus_exit
33     , fold_fwd_block, foldM_fwd_block
34     -}
35
36     )
37 where
38
39 #include "HsVersions.h"
40
41 import Outputable hiding (empty)
42 import Panic
43 import Unique
44 import UniqFM
45 import UniqSet
46
47 import Maybe
48 import Prelude hiding (zip, unzip, last)
49
50 -------------------------------------------------------------------------
51 --               GENERIC ZIPPER-BASED CONTROL-FLOW GRAPH               --
52 -------------------------------------------------------------------------
53 {-
54
55 This module defines datatypes used to represent control-flow graphs,
56 along with some functions for analyzing and splicing graphs.
57 Functions for building graphs are found in a separate module 'MkZipCfg'.
58
59 Every graph has a distinguished entry point.  A graph has at least one
60 exit; most exits are instructions (or statements) like 'jump' or
61 'return', which transfer control to other procedures, but a graph may
62 have up to one 'fall through' exit.  (A graph that represents an
63 entire Haskell or C-- procedure does not have a 'fall through' exit.)
64
65 A graph is a collection of basic blocks.  A basic block begins with a
66 label (unique id; see Note [Unique BlockId]) which is followed by a
67 sequence of zero or more 'middle' nodes; the basic block ends with a
68 'last' node.  Each 'middle' node is a single-entry, single-exit,
69 uninterruptible computation.  A 'last' node is a single-entry,
70 multiple-exit computation.  A last node may have zero or more successors,
71 which are identified by their unique ids.
72
73 A special case of last node is the ``default exit,'' which represents
74 'falling off the end' of the graph.  Such a node is always represented by
75 the data constructor 'LastExit'.  A graph may contain at most one
76 'LastExit' node, and a graph representing a full procedure should not
77 contain any 'LastExit' nodes.  'LastExit' nodes are used only to splice
78 graphs together, either during graph construction (see module 'MkZipCfg')
79 or during optimization (see module 'ZipDataflow').
80
81 A graph is parameterized over the types of middle and last nodes.  Each of
82 these types will typically be instantiated with a subset of C-- statements
83 (see module 'ZipCfgCmmRep') or a subset of machine instructions (yet to be
84 implemented as of August 2007).
85
86
87 Note [Kinds of Graphs]
88 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
89 This module exposes three representations of graphs.  In order of
90 increasing complexity, they are:
91
92   Graph  m l      The basic graph with its distinguished entry point
93
94   LGraph m l      A graph with a *labelled* entry point
95
96   FGraph m l      A labelled graph with the *focus* on a particular edge
97
98 There are three types because each type offers a slightly different
99 invariant or cost model.  
100
101   * The distinguished entry of a Graph has no label.  Because labels must be
102     unique, acquiring one requires a supply of Unique labels (BlockId's).
103     The primary advantage of the Graph representation is that we can build a
104     small Graph purely functionally, without needing a fresh BlockId or
105     Unique.  For example, during optimization we can easily rewrite a single
106     middle node into a Graph containing a sequence of two middle nodes
107     followed by LastExit.
108
109   * In an LGraph, every basic block is labelled.  The primary advantage of
110     this representation is its simplicity: each basic block can be treated
111     like any other.  This representation is used for mapping, folding, and
112     translation, as well as layout.
113
114     Like any graph, an LGraph still has a distinguished entry point, 
115     which you can discover using 'lg_entry'.
116
117   * An FGraph is an LGraph with the *focus* on one particular edge.  The
118     primary advantage of this representation is that it provides
119     constant-time access to the nodes connected by that edge, and it also
120     allows constant-time, functional *replacement* of those nodes---in the
121     style of Huet's 'zipper'.
122
123 None of these representations is ideally suited to the incremental
124 construction of large graphs.  A separate module, 'MkZipCfg', provides a
125 fourth representation that is asymptotically optimal for such construction.
126     
127 -}
128
129 --------------- Representation --------------------
130
131 -- | A basic block is a 'first' node, followed by zero or more 'middle'
132 -- nodes, followed by a 'last' node.
133
134 -- eventually this module should probably replace the original Cmm, but for
135 -- now we leave it to dynamic invariants what can be found where
136
137 data ZLast l
138   = LastExit     -- fall through; used for the block that has no last node
139                  -- LastExit is a device used only for graphs under 
140                  -- construction, or framgments of graph under optimisation,
141                  -- so we don't want to pollute the 'l' type parameter with it
142   | LastOther l
143
144 data ZHead m   = ZFirst BlockId  | ZHead (ZHead m) m
145     -- ZHead is a (reversed) sequence of middle nodes labeled by a BlockId
146 data ZTail m l = ZLast (ZLast l) | ZTail m (ZTail m l)
147     -- ZTail is a sequence of middle nodes followed by a last node
148
149 -- | Blocks and flow graphs; see Note [Kinds of graphs]
150 data Block m l = Block BlockId (ZTail m l)
151
152 data Graph m l = Graph { g_entry :: (ZTail m l), g_blocks :: (BlockEnv (Block m l)) }
153
154 data LGraph m l = LGraph  { lg_entry  :: BlockId
155                           , lg_blocks :: BlockEnv (Block m l) }
156         -- Invariant: lg_entry is in domain( lg_blocks )
157
158 -- | And now the zipper.  The focus is between the head and tail.
159 -- We cannot ever focus on an inter-block edge.
160 data ZBlock m l = ZBlock (ZHead m) (ZTail m l)
161 data FGraph m l = FGraph { fg_entry  :: BlockId
162                          , fg_focus  :: ZBlock m l
163                          , fg_others :: BlockEnv (Block m l) }
164                     -- Invariant: the block represented by 'fg_focus' is *not*
165                     -- in the map 'fg_others'
166
167 ----  Utility functions ---
168
169 blockId   :: Block  m l -> BlockId
170 zip       :: ZBlock m l -> Block  m l
171 unzip     :: Block  m l -> ZBlock m l
172
173 last      :: ZBlock m l -> ZLast l
174 goto_end  :: ZBlock m l -> (ZHead m, ZLast l)
175
176 tailOfLast :: l -> ZTail m l
177
178 -- | Take a head and tail and go to beginning or end.  The asymmetry
179 -- in the types and names is a bit unfortunate, but 'Block m l' is
180 -- effectively '(BlockId, ZTail m l)' and is accepted in many more places.
181
182 ht_to_block, zipht :: ZHead m -> ZTail m l -> Block m l
183 ht_to_last         :: ZHead m -> ZTail m l -> (ZHead m, ZLast l)
184
185 -- | We can splice a single-entry, single-exit LGraph onto a head or a tail.
186 -- For a head, we have a head 'h' followed by a LGraph 'g'.
187 -- The entry node of 'g' gets joined to 'h', forming the entry into
188 -- the new LGraph.  The exit of 'g' becomes the new head.
189 -- For both arguments and results, the order of values is the order of
190 -- control flow: before splicing, the head flows into the LGraph; after
191 -- splicing, the LGraph flows into the head.
192 -- Splicing a tail is the dual operation.
193 -- (In order to maintain the order-means-control-flow convention, the
194 -- orders are reversed.)
195 --
196 -- For example, assume
197 --      head = [L: x:=0]
198 --      grph = (M, [M: <stuff>,
199 --                  <blocks>,
200 --                  N: y:=x; LastExit])
201 --      tail = [return (y,x)]
202 --
203 -- Then         splice_head head grph
204 --              = ((L, [L: x:=0; goto M,
205 --                      M: <stuff>,
206 --                      <blocks>])
207 --                 , N: y:=x)
208 --
209 -- Then         splice_tail grph tail
210 --              = ( <stuff>
211 --                , (???, [<blocks>,
212 --                         N: y:=x; return (y,x)])
213
214 splice_head  :: ZHead m    -> LGraph m l -> (LGraph m l, ZHead  m)
215 splice_head' :: ZHead m -> Graph m l -> (BlockEnv (Block m l), ZHead m)
216 splice_tail  :: Graph m l -> ZTail  m l -> Graph m l
217
218 -- | We can also splice a single-entry, no-exit Graph into a head.
219 splice_head_only :: ZHead m -> LGraph m l -> LGraph m l
220 splice_head_only' :: ZHead m -> Graph m l -> LGraph m l
221
222
223 -- | A safe operation 
224
225 -- | Conversion to and from the environment form is convenient.  For
226 -- layout or dataflow, however, one will want to use 'postorder_dfs'
227 -- in order to get the blocks in an order that relates to the control
228 -- flow in the procedure.
229 of_block_list :: BlockId -> [Block m l] -> LGraph m l  -- N log N
230 to_block_list :: LGraph m l -> [Block m l]  -- N log N
231
232 -- | Traversal: 'postorder_dfs' returns a list of blocks reachable
233 -- from the entry node.  This list has the following property:
234 --
235 --      Say a "back reference" exists if one of a block's
236 --      control-flow successors precedes it in the output list
237 --
238 --      Then there are as few back references as possible
239 --
240 -- The output is suitable for use in
241 -- a forward dataflow problem.  For a backward problem, simply reverse
242 -- the list.  ('postorder_dfs' is sufficiently tricky to implement that
243 -- one doesn't want to try and maintain both forward and backward
244 -- versions.)
245
246 postorder_dfs :: LastNode l => LGraph m l -> [Block m l]
247
248 -- | For layout, we fold over pairs of 'Block m l' and 'Maybe BlockId'
249 -- in layout order.  The 'Maybe BlockId', if present, identifies the
250 -- block that will be the layout successor of the current block.  This
251 -- may be useful to help an emitter omit the final 'goto' of a block
252 -- that flows directly to its layout successor.
253 --
254 -- For example: fold_layout f z [ L1:B1, L2:B2, L3:B3 ]
255 --              = z <$> f (L1:B1) (Just L2)
256 --                  <$> f (L2:B2) (Just L3)
257 --                  <$> f (L3:B3) Nothing
258 -- where a <$> f = f a
259 fold_layout ::
260     LastNode l => (Block m l -> Maybe BlockId -> a -> a) -> a -> LGraph m l-> a
261
262 -- | We can also fold over blocks in an unspecified order.  The
263 -- 'ZipCfgExtras' module provides a monadic version, which we
264 -- haven't needed (else it would be here).
265 fold_blocks :: (Block m l -> a -> a) -> a -> LGraph m l -> a
266
267 map_nodes :: (BlockId -> BlockId) -> (m -> m') -> (l -> l') -> LGraph m l -> LGraph m' l'
268    -- mapping includes the entry id!
269
270 map_blocks :: (Block m l -> Block m' l') -> LGraph m' l' -> LGraph m' l'
271
272 -- | These translation functions are speculative.  I hope eventually
273 -- they will be used in the native-code back ends ---NR
274 translate :: Monad tm =>
275              (m          -> tm (LGraph m' l')) ->
276              (l          -> tm (LGraph m' l')) ->
277              (LGraph m l -> tm (LGraph m' l'))
278
279 {-
280 -- | It's possible that another form of translation would be more suitable:
281 translateA :: (m -> Agraph m' l') -> (l -> AGraph m' l') -> LGraph m l -> LGraph m' l'
282 -}
283
284 ------------------- Last nodes
285
286 -- | We can't make a graph out of just any old 'last node' type.  A last node
287 -- has to be able to find its successors, and we need to be able to create and
288 -- identify unconditional branches.  We put these capabilities in a type class.
289 -- Moreover, the property of having successors is also shared by 'Block's and
290 -- 'ZTails', so it is useful to have that property in a type class of its own.
291
292 class HavingSuccessors b where
293     succs :: b -> [BlockId]
294     fold_succs :: (BlockId -> a -> a) -> b -> a -> a
295
296     fold_succs add l z = foldr add z $ succs l
297
298 class HavingSuccessors l => LastNode l where
299     mkBranchNode     :: BlockId -> l
300     isBranchNode     :: l -> Bool
301     branchNodeTarget :: l -> BlockId  -- panics if not branch node
302       -- ^ N.B. This interface seems to make for more congenial clients than a
303       -- single function of type 'l -> Maybe BlockId'
304
305 instance HavingSuccessors l => HavingSuccessors (ZLast l) where
306     succs LastExit = []
307     succs (LastOther l) = succs l
308     fold_succs _ LastExit z = z
309     fold_succs f (LastOther l) z = fold_succs f l z
310
311 instance LastNode l => LastNode (ZLast l) where
312     mkBranchNode id = LastOther $ mkBranchNode id
313     isBranchNode LastExit = False
314     isBranchNode (LastOther l) = isBranchNode l
315     branchNodeTarget LastExit = panic "branchNodeTarget LastExit"
316     branchNodeTarget (LastOther l) = branchNodeTarget l
317
318 instance LastNode l => HavingSuccessors (ZBlock m l) where
319     succs b = succs (last b)
320
321 instance LastNode l => HavingSuccessors (Block m l) where
322     succs b = succs (unzip b)
323
324 instance LastNode l => HavingSuccessors (ZTail m l) where
325     succs b = succs (lastTail b)
326
327
328
329 -- ================ IMPLEMENTATION ================--
330
331 ----- block manipulations
332
333 blockId (Block id _) = id
334
335 -- | Convert block between forms.
336 -- These functions are tail-recursive, so we can go as deep as we like
337 -- without fear of stack overflow.  
338
339 ht_to_block head tail = case head of
340   ZFirst id -> Block id tail
341   ZHead h m -> ht_to_block h (ZTail m tail) 
342
343 ht_to_last head (ZLast l)   = (head, l)
344 ht_to_last head (ZTail m t) = ht_to_last (ZHead head m) t 
345
346 zipht            h t  = ht_to_block h t
347 zip      (ZBlock h t) = ht_to_block h t
348 goto_end (ZBlock h t) = ht_to_last  h t
349
350 unzip (Block id t) = ZBlock (ZFirst id) t
351
352 head_id :: ZHead m -> BlockId
353 head_id (ZFirst id) = id
354 head_id (ZHead h _) = head_id h
355
356 last (ZBlock _ t) = lastTail t
357
358 lastTail :: ZTail m l -> ZLast l
359 lastTail (ZLast l) = l
360 lastTail (ZTail _ t) = lastTail t
361
362 tailOfLast l = ZLast (LastOther l) -- ^ tedious to write in every client
363
364
365 ------------------ simple graph manipulations
366
367 focus :: BlockId -> LGraph m l -> FGraph m l -- focus on edge out of node with id 
368 focus id (LGraph entry blocks) =
369     case lookupBlockEnv blocks id of
370       Just b -> FGraph entry (unzip b) (delFromUFM blocks id)
371       Nothing -> panic "asked for nonexistent block in flow graph"
372
373 entry   :: LGraph m l -> FGraph m l         -- focus on edge out of entry node 
374 entry g@(LGraph eid _) = focus eid g
375
376 -- | pull out a block satisfying the predicate, if any
377 splitp_blocks :: (Block m l -> Bool) -> BlockEnv (Block m l) ->
378                  Maybe (Block m l, BlockEnv (Block m l))
379 splitp_blocks p blocks = lift $ foldUFM scan (Nothing, emptyBlockEnv) blocks 
380     where scan b (yes, no) =
381               case yes of
382                 Nothing | p b -> (Just b, no)
383                         | otherwise -> (yes, insertBlock b no)
384                 Just _ -> (yes, insertBlock b no)
385           lift (Nothing, _) = Nothing
386           lift (Just b, bs) = Just (b, bs)
387
388 -- | 'insertBlock' should not be used to *replace* an existing block
389 -- but only to insert a new one
390 insertBlock :: Block m l -> BlockEnv (Block m l) -> BlockEnv (Block m l)
391 insertBlock b bs =
392       ASSERT (isNothing $ lookupBlockEnv bs id)
393       extendBlockEnv bs id b
394     where id = blockId b
395
396 -- | Used in assertions; tells if a graph has exactly one exit
397 single_exit :: LGraph l m -> Bool
398 single_exit g = foldUFM check 0 (lg_blocks g) == 1
399     where check block count = case last (unzip block) of
400                                 LastExit -> count + (1 :: Int)
401                                 _ -> count
402
403 -- | Used in assertions; tells if a graph has exactly one exit
404 single_exitg :: Graph l m -> Bool
405 single_exitg (Graph tail blocks) = foldUFM add (exit_count (lastTail tail)) blocks == 1
406     where add block count = count + exit_count (last (unzip block))
407           exit_count LastExit = 1 :: Int
408           exit_count _        = 0
409
410 ------------------ graph traversals
411
412 -- | This is the most important traversal over this data structure.  It drops
413 -- unreachable code and puts blocks in an order that is good for solving forward
414 -- dataflow problems quickly.  The reverse order is good for solving backward
415 -- dataflow problems quickly.  The forward order is also reasonably good for
416 -- emitting instructions, except that it will not usually exploit Forrest
417 -- Baskett's trick of eliminating the unconditional branch from a loop.  For
418 -- that you would need a more serious analysis, probably based on dominators, to
419 -- identify loop headers.
420 --
421 -- The ubiquity of 'postorder_dfs' is one reason for the ubiquity of the 'LGraph'
422 -- representation, when for most purposes the plain 'Graph' representation is
423 -- more mathematically elegant (but results in more complicated code).
424 --
425 -- Here's an easy way to go wrong!  Consider
426 --      A -> [B,C]
427 --      B -> D
428 --      C -> D
429 -- Then ordinary dfs would give [A,B,D,C] which has a back ref from C to D.
430 -- Better to geot [A,B,C,D]
431
432
433 postorder_dfs g@(LGraph _ blockenv) =
434     let FGraph id eblock _ = entry g in
435      zip eblock : postorder_dfs_from_except blockenv eblock (unitUniqSet id)
436
437 postorder_dfs_from_except :: (HavingSuccessors b, LastNode l)
438                           => BlockEnv (Block m l) -> b -> BlockSet -> [Block m l]
439 postorder_dfs_from_except blocks b visited =
440   vchildren (get_children b) (\acc _visited -> acc) [] visited
441   where
442     -- vnode ::
443     --    Block m l -> ([Block m l] -> BlockSet -> a) -> [Block m l] -> BlockSet -> a
444     vnode block@(Block id _) cont acc visited =
445         if elemBlockSet id visited then
446             cont acc visited
447         else
448             let cont' acc visited = cont (block:acc) visited in
449             vchildren (get_children block) cont' acc (extendBlockSet visited id)
450     vchildren bs cont acc visited =
451         let next children acc visited =
452                 case children of []     -> cont acc visited
453                                  (b:bs) -> vnode b (next bs) acc visited
454         in next bs acc visited
455     get_children block = foldl add_id [] (succs block)
456     add_id rst id = case lookupBlockEnv blocks id of
457                       Just b -> b : rst
458                       Nothing -> rst
459
460 postorder_dfs_from
461     :: (HavingSuccessors b, LastNode l) => BlockEnv (Block m l) -> b -> [Block m l]
462 postorder_dfs_from blocks b = postorder_dfs_from_except blocks b emptyBlockSet
463
464
465
466 -- | Slightly more complicated than the usual fold because we want to tell block
467 -- 'b1' what its inline successor is going to be, so that if 'b1' ends with
468 -- 'goto b2', the goto can be omitted.
469
470 fold_layout f z g@(LGraph eid _) = fold (postorder_dfs g) z
471   where fold blocks z =
472             case blocks of [] -> z
473                            [b] -> f b Nothing z
474                            b1 : b2 : bs -> fold (b2 : bs) (f b1 (nextlabel b2) z)
475         nextlabel (Block id _) =
476             if id == eid then panic "entry as successor"
477             else Just id
478
479 -- | The rest of the traversals are straightforward
480
481 map_blocks f (LGraph eid blocks) = LGraph eid (mapUFM f blocks)
482
483 map_nodes idm middle last (LGraph eid blocks) = LGraph (idm eid) (mapUFM block blocks)
484     where block (Block id t) = Block (idm id) (tail t)
485           tail (ZTail m t) = ZTail (middle m) (tail t)
486           tail (ZLast LastExit) = ZLast LastExit
487           tail (ZLast (LastOther l)) = ZLast (LastOther (last l))
488
489 fold_blocks f z (LGraph _ blocks) = foldUFM f z blocks
490
491 of_block_list e blocks = LGraph e $ foldr insertBlock emptyBlockEnv blocks 
492 to_block_list (LGraph _ blocks) = eltsUFM blocks
493
494
495
496
497 -- We want to be able to scrutinize a single-entry, single-exit 'LGraph' for
498 -- splicing purposes.  There are two useful cases: the 'LGraph' is a single block
499 -- or it isn't.  We use continuation-passing style.
500
501 prepare_for_splicing ::
502   LGraph m l -> (ZTail m l -> a) -> (ZTail m l -> ZHead m -> BlockEnv (Block m l) -> a)
503   -> a
504 prepare_for_splicing g single multi =
505   let FGraph _ gentry gblocks = entry g 
506       ZBlock _ etail = gentry
507   in if isNullUFM gblocks then
508          case last gentry of
509            LastExit -> single etail
510            _ -> panic "bad single block"
511      else
512        case splitp_blocks is_exit gblocks of
513          Nothing -> panic "Can't find an exit block"
514          Just (gexit, gblocks) ->
515               let (gh, gl) = goto_end $ unzip gexit in
516               case gl of LastExit -> multi etail gh gblocks
517                          _ -> panic "exit is not exit?!"
518
519 prepare_for_splicing' ::
520   Graph m l -> (ZTail m l -> a) -> (ZTail m l -> ZHead m -> BlockEnv (Block m l) -> a)
521   -> a
522 prepare_for_splicing' (Graph etail gblocks) single multi =
523    if isNullUFM gblocks then
524        case lastTail etail of
525          LastExit -> single etail
526          _ -> panic "bad single block"
527    else
528      case splitp_blocks is_exit gblocks of
529        Nothing -> panic "Can't find an exit block"
530        Just (gexit, gblocks) ->
531             let (gh, gl) = goto_end $ unzip gexit in
532             case gl of LastExit -> multi etail gh gblocks
533                        _ -> panic "exit is not exit?!"
534
535 is_exit :: Block m l -> Bool
536 is_exit b = case last (unzip b) of { LastExit -> True; _ -> False }
537
538 splice_head head g = 
539   ASSERT (single_exit g) prepare_for_splicing g splice_one_block splice_many_blocks
540    where eid = head_id head
541          splice_one_block tail' =
542              case ht_to_last head tail' of
543                (head, LastExit) -> (LGraph eid emptyBlockEnv, head)
544                _ -> panic "spliced LGraph without exit" 
545          splice_many_blocks entry exit others =
546              (LGraph eid (insertBlock (zipht head entry) others), exit)
547
548 splice_head' head g = 
549   ASSERT (single_exitg g) prepare_for_splicing' g splice_one_block splice_many_blocks
550    where splice_one_block tail' = 
551              case ht_to_last head tail' of
552                (head, LastExit) -> (emptyBlockEnv, head)
553                _ -> panic "spliced LGraph without exit" 
554          splice_many_blocks entry exit others =
555              (insertBlock (zipht head entry) others, exit)
556
557 -- splice_tail :: Graph m l -> ZTail m l -> Graph m l
558 splice_tail g tail =
559   ASSERT (single_exitg g) prepare_for_splicing' g splice_one_block splice_many_blocks
560     where splice_one_block tail' = Graph (tail' `append_tails` tail) emptyBlockEnv
561           append_tails (ZLast LastExit) tail = tail
562           append_tails (ZLast _) _ = panic "spliced single block without LastExit"
563           append_tails (ZTail m t) tail = ZTail m (append_tails t tail)
564           splice_many_blocks entry exit others =
565               Graph entry (insertBlock (zipht exit tail) others)
566
567 {-
568 splice_tail g tail =
569   AS SERT (single_exit g) prepare_for_splicing g splice_one_block splice_many_blocks
570     where splice_one_block tail' =  -- return tail' .. tail 
571             case ht_to_last (ZFirst (lg_entry g)) tail' of
572               (head', LastExit) ->
573                   case ht_to_block head' tail of
574                      Block id t | id == lg_entry g -> (t, LGraph id emptyBlockEnv)
575                      _ -> panic "entry in; garbage out"
576               _ -> panic "spliced single block without Exit" 
577           splice_many_blocks entry exit others =
578               (entry, LGraph (lg_entry g) (insertBlock (zipht exit tail) others))
579 -}
580
581 splice_head_only head g =
582   let FGraph eid gentry gblocks = entry g
583   in case gentry of
584        ZBlock (ZFirst _) tail -> LGraph eid (insertBlock (zipht head tail) gblocks)
585        _ -> panic "entry not at start of block?!"
586
587 splice_head_only' head (Graph tail gblocks) =
588   let eblock = zipht head tail in
589   LGraph (blockId eblock) (insertBlock eblock gblocks)
590
591
592 --- Translation
593
594 translate txm txl (LGraph eid blocks) =
595     do blocks' <- foldUFM txblock (return emptyBlockEnv) blocks
596        return $ LGraph eid blocks'
597     where
598       -- txblock ::
599       -- Block m l -> tm (BlockEnv (Block m' l')) -> tm (BlockEnv (Block m' l'))
600       txblock (Block id t) expanded =
601         do blocks' <- expanded
602            txtail (ZFirst id) t blocks'
603       -- txtail :: ZHead m' -> ZTail m l -> BlockEnv (Block m' l') ->
604       --           tm (BlockEnv (Block m' l'))
605       txtail h (ZTail m t) blocks' =
606         do m' <- txm m 
607            let (g, h') = splice_head h m' 
608            txtail h' t (plusUFM (lg_blocks g) blocks')
609       txtail h (ZLast (LastOther l)) blocks' =
610         do l' <- txl l
611            return $ plusUFM (lg_blocks (splice_head_only h l')) blocks'
612       txtail h (ZLast LastExit) blocks' =
613         return $ insertBlock (zipht h (ZLast LastExit)) blocks'
614
615 ----------------------------------------------------------------
616 --- Block Ids, their environments, and their sets
617
618 {- Note [Unique BlockId]
619 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
620 Although a 'BlockId' is a local label, for reasons of implementation,
621 'BlockId's must be unique within an entire compilation unit.  The reason
622 is that each local label is mapped to an assembly-language label, and in
623 most assembly languages allow, a label is visible throughout the enitre
624 compilation unit in which it appears.
625 -}
626
627 newtype BlockId = BlockId Unique
628   deriving (Eq,Ord)
629
630 instance Uniquable BlockId where
631   getUnique (BlockId u) = u
632
633 instance Show BlockId where
634   show (BlockId u) = show u
635
636 instance Outputable BlockId where
637   ppr = ppr . getUnique
638
639
640 type BlockEnv a = UniqFM {- BlockId -} a
641 emptyBlockEnv :: BlockEnv a
642 emptyBlockEnv = emptyUFM
643 lookupBlockEnv :: BlockEnv a -> BlockId -> Maybe a
644 lookupBlockEnv = lookupUFM
645 extendBlockEnv :: BlockEnv a -> BlockId -> a -> BlockEnv a
646 extendBlockEnv = addToUFM
647 mkBlockEnv :: [(BlockId,a)] -> BlockEnv a
648 mkBlockEnv = listToUFM
649
650 type BlockSet = UniqSet BlockId
651 emptyBlockSet :: BlockSet
652 emptyBlockSet = emptyUniqSet
653 elemBlockSet :: BlockId -> BlockSet -> Bool
654 elemBlockSet = elementOfUniqSet
655 extendBlockSet :: BlockSet -> BlockId -> BlockSet
656 extendBlockSet = addOneToUniqSet
657 mkBlockSet :: [BlockId] -> BlockSet
658 mkBlockSet = mkUniqSet
659
660 ----------------------------------------------------------------
661 ---- Prettyprinting
662 ----------------------------------------------------------------
663
664 -- putting this code in PprCmmZ leads to circular imports :-(
665
666 instance (Outputable m, Outputable l) => Outputable (ZTail m l) where
667     ppr = pprTail
668
669 pprTail :: (Outputable m, Outputable l) => ZTail m l -> SDoc 
670 pprTail (ZTail m t) = ppr m $$ ppr t
671 pprTail (ZLast LastExit) = text "<exit>"
672 pprTail (ZLast (LastOther l)) = ppr l
673
674 pprLgraph :: (Outputable m, Outputable l, LastNode l) => LGraph m l -> SDoc
675 pprLgraph g = text "{" $$ nest 2 (vcat $ map pprBlock blocks) $$ text "}"
676     where pprBlock (Block id tail) = ppr id <> colon $$ ppr tail
677           blocks = postorder_dfs g
678
679 pprGraph :: (Outputable m, Outputable l, LastNode l) => Graph m l -> SDoc
680 pprGraph (Graph tail blockenv) =
681         text "{" $$ nest 2 (ppr tail $$ (vcat $ map pprBlock blocks)) $$ text "}"
682     where pprBlock (Block id tail) = ppr id <> colon $$ ppr tail
683           blocks = postorder_dfs_from blockenv tail
684
685 _unused :: FS.FastString
686 _unused = undefined