Follow OccName changes in VectBuiltIn
[ghc-hetmet.git] / compiler / vectorise / VectBuiltIn.hs
1 module VectBuiltIn (
2   Builtins(..), sumTyCon, prodTyCon,
3   combinePAVar,
4   initBuiltins, initBuiltinVars, initBuiltinTyCons, initBuiltinDataCons,
5   initBuiltinPAs, initBuiltinPRs,
6   initBuiltinBoxedTyCons,
7
8   primMethod, primPArray
9 ) where
10
11 import DsMonad
12 import IfaceEnv        ( lookupOrig )
13
14 import Module
15 import DataCon         ( DataCon, dataConName, dataConWorkId )
16 import TyCon           ( TyCon, tyConName, tyConDataCons )
17 import Var             ( Var )
18 import Id              ( mkSysLocal )
19 import Name            ( Name, getOccString )
20 import NameEnv
21 import OccName
22
23 import TypeRep         ( funTyCon )
24 import Type            ( Type, mkTyConApp )
25 import TysPrim
26 import TysWiredIn      ( unitTyCon, unitDataCon,
27                          tupleTyCon, tupleCon,
28                          intTyCon, intTyConName,
29                          doubleTyCon, doubleTyConName,
30                          boolTyCon, boolTyConName, trueDataCon, falseDataCon,
31                          parrTyConName )
32 import PrelNames       ( gHC_PARR )
33 import BasicTypes      ( Boxity(..) )
34
35 import FastString
36 import Outputable
37
38 import Data.Array
39 import Control.Monad   ( liftM, zipWithM )
40 import Data.List       ( unzip4 )
41
42 mAX_DPH_PROD :: Int
43 mAX_DPH_PROD = 5
44
45 mAX_DPH_SUM :: Int
46 mAX_DPH_SUM = 3
47
48 mAX_DPH_COMBINE :: Int
49 mAX_DPH_COMBINE = 2
50
51 data Modules = Modules {
52                    dph_PArray :: Module
53                  , dph_Repr :: Module
54                  , dph_Closure :: Module
55                  , dph_Unboxed :: Module
56                  , dph_Instances :: Module
57                  , dph_Combinators :: Module
58                  , dph_Prelude_PArr :: Module
59                  , dph_Prelude_Int :: Module
60                  , dph_Prelude_Double :: Module
61                  , dph_Prelude_Bool :: Module
62                  , dph_Prelude_Tuple :: Module
63                }
64
65 dph_Modules :: PackageId -> Modules
66 dph_Modules pkg = Modules {
67     dph_PArray         = mk (fsLit "Data.Array.Parallel.Lifted.PArray")
68   , dph_Repr           = mk (fsLit "Data.Array.Parallel.Lifted.Repr")
69   , dph_Closure        = mk (fsLit "Data.Array.Parallel.Lifted.Closure")
70   , dph_Unboxed        = mk (fsLit "Data.Array.Parallel.Lifted.Unboxed")
71   , dph_Instances      = mk (fsLit "Data.Array.Parallel.Lifted.Instances")
72   , dph_Combinators    = mk (fsLit "Data.Array.Parallel.Lifted.Combinators")
73
74   , dph_Prelude_PArr   = mk (fsLit "Data.Array.Parallel.Prelude.Base.PArr")
75   , dph_Prelude_Int    = mk (fsLit "Data.Array.Parallel.Prelude.Base.Int")
76   , dph_Prelude_Double = mk (fsLit "Data.Array.Parallel.Prelude.Base.Double")
77   , dph_Prelude_Bool   = mk (fsLit "Data.Array.Parallel.Prelude.Base.Bool")
78   , dph_Prelude_Tuple  = mk (fsLit "Data.Array.Parallel.Prelude.Base.Tuple")
79   }
80   where
81     mk = mkModule pkg . mkModuleNameFS
82
83
84 data Builtins = Builtins {
85                   dphModules       :: Modules
86                 , parrayTyCon      :: TyCon
87                 , paTyCon          :: TyCon
88                 , paDataCon        :: DataCon
89                 , preprTyCon       :: TyCon
90                 , prTyCon          :: TyCon
91                 , prDataCon        :: DataCon
92                 , intPrimArrayTy   :: Type
93                 , voidTyCon        :: TyCon
94                 , wrapTyCon        :: TyCon
95                 , enumerationTyCon :: TyCon
96                 , sumTyCons        :: Array Int TyCon
97                 , closureTyCon     :: TyCon
98                 , voidVar          :: Var
99                 , mkPRVar          :: Var
100                 , mkClosureVar     :: Var
101                 , applyClosureVar  :: Var
102                 , mkClosurePVar    :: Var
103                 , applyClosurePVar :: Var
104                 , replicatePAIntPrimVar :: Var
105                 , upToPAIntPrimVar :: Var
106                 , selectPAIntPrimVar :: Var
107                 , truesPABoolPrimVar :: Var
108                 , lengthPAVar      :: Var
109                 , replicatePAVar   :: Var
110                 , emptyPAVar       :: Var
111                 , packPAVar        :: Var
112                 , combinePAVars    :: Array Int Var
113                 , liftingContext   :: Var
114                 }
115
116 sumTyCon :: Int -> Builtins -> TyCon
117 sumTyCon n bi
118   | n >= 2 && n <= mAX_DPH_SUM = sumTyCons bi ! n
119   | otherwise = pprPanic "sumTyCon" (ppr n)
120
121 prodTyCon :: Int -> Builtins -> TyCon
122 prodTyCon n bi
123   | n == 1                      = wrapTyCon bi
124   | n >= 0 && n <= mAX_DPH_PROD = tupleTyCon Boxed n
125   | otherwise = pprPanic "prodTyCon" (ppr n)
126
127 combinePAVar :: Int -> Builtins -> Var
128 combinePAVar n bi
129   | n >= 2 && n <= mAX_DPH_COMBINE = combinePAVars bi ! n
130   | otherwise = pprPanic "combinePAVar" (ppr n)
131
132 initBuiltins :: PackageId -> DsM Builtins
133 initBuiltins pkg
134   = do
135       parrayTyCon  <- externalTyCon dph_PArray (fsLit "PArray")
136       paTyCon      <- externalTyCon dph_PArray (fsLit "PA")
137       let [paDataCon] = tyConDataCons paTyCon
138       preprTyCon   <- externalTyCon dph_PArray (fsLit "PRepr")
139       prTyCon      <- externalTyCon dph_PArray (fsLit "PR")
140       let [prDataCon] = tyConDataCons prTyCon
141       intPrimArrayTy <- externalType dph_Unboxed (fsLit "PArray_Int#")
142       closureTyCon <- externalTyCon dph_Closure (fsLit ":->")
143
144       voidTyCon    <- externalTyCon dph_Repr (fsLit "Void")
145       wrapTyCon    <- externalTyCon dph_Repr (fsLit "Wrap")
146       enumerationTyCon <- externalTyCon dph_Repr (fsLit "Enumeration")
147       sum_tcs <- mapM (externalTyCon dph_Repr)
148                       [mkFastString ("Sum" ++ show i) | i <- [2..mAX_DPH_SUM]]
149
150       let sumTyCons = listArray (2, mAX_DPH_SUM) sum_tcs
151
152       voidVar          <- externalVar dph_Repr (fsLit "void")
153       mkPRVar          <- externalVar dph_PArray (fsLit "mkPR")
154       mkClosureVar     <- externalVar dph_Closure (fsLit "mkClosure")
155       applyClosureVar  <- externalVar dph_Closure (fsLit "$:")
156       mkClosurePVar    <- externalVar dph_Closure (fsLit "mkClosureP")
157       applyClosurePVar <- externalVar dph_Closure (fsLit "$:^")
158       replicatePAIntPrimVar <- externalVar dph_Unboxed (fsLit "replicatePA_Int#")
159       upToPAIntPrimVar <- externalVar dph_Unboxed (fsLit "upToPA_Int#")
160       selectPAIntPrimVar <- externalVar dph_Unboxed (fsLit "selectPA_Int#")
161       truesPABoolPrimVar <- externalVar dph_Unboxed (fsLit "truesPA_Bool#")
162       lengthPAVar      <- externalVar dph_PArray (fsLit "lengthPA#")
163       replicatePAVar   <- externalVar dph_PArray (fsLit "replicatePA#")
164       emptyPAVar       <- externalVar dph_PArray (fsLit "emptyPA")
165       packPAVar        <- externalVar dph_PArray (fsLit "packPA#")
166
167       combines <- mapM (externalVar dph_PArray)
168                        [mkFastString ("combine" ++ show i ++ "PA#")
169                           | i <- [2..mAX_DPH_COMBINE]]
170       let combinePAVars = listArray (2, mAX_DPH_COMBINE) combines
171
172       liftingContext <- liftM (\u -> mkSysLocal (fsLit "lc") u intPrimTy)
173                               newUnique
174
175       return $ Builtins {
176                  dphModules       = modules
177                , parrayTyCon      = parrayTyCon
178                , paTyCon          = paTyCon
179                , paDataCon        = paDataCon
180                , preprTyCon       = preprTyCon
181                , prTyCon          = prTyCon
182                , prDataCon        = prDataCon
183                , intPrimArrayTy   = intPrimArrayTy
184                , voidTyCon        = voidTyCon
185                , wrapTyCon        = wrapTyCon
186                , enumerationTyCon = enumerationTyCon
187                , sumTyCons        = sumTyCons
188                , closureTyCon     = closureTyCon
189                , voidVar          = voidVar
190                , mkPRVar          = mkPRVar
191                , mkClosureVar     = mkClosureVar
192                , applyClosureVar  = applyClosureVar
193                , mkClosurePVar    = mkClosurePVar
194                , applyClosurePVar = applyClosurePVar
195                , replicatePAIntPrimVar = replicatePAIntPrimVar
196                , upToPAIntPrimVar = upToPAIntPrimVar
197                , selectPAIntPrimVar = selectPAIntPrimVar
198                , truesPABoolPrimVar = truesPABoolPrimVar
199                , lengthPAVar      = lengthPAVar
200                , replicatePAVar   = replicatePAVar
201                , emptyPAVar       = emptyPAVar
202                , packPAVar        = packPAVar
203                , combinePAVars    = combinePAVars
204                , liftingContext   = liftingContext
205                }
206   where
207     modules@(Modules {
208                dph_PArray         = dph_PArray
209              , dph_Repr           = dph_Repr
210              , dph_Closure        = dph_Closure
211              , dph_Unboxed        = dph_Unboxed
212              })
213       = dph_Modules pkg
214
215
216 initBuiltinVars :: Builtins -> DsM [(Var, Var)]
217 initBuiltinVars (Builtins { dphModules = mods })
218   = do
219       uvars <- zipWithM externalVar umods ufs
220       vvars <- zipWithM externalVar vmods vfs
221       cvars <- zipWithM externalVar cmods cfs
222       return $ [(v,v) | v <- map dataConWorkId defaultDataConWorkers]
223                ++ zip (map dataConWorkId cons) cvars
224                ++ zip uvars vvars
225   where
226     (umods, ufs, vmods, vfs) = unzip4 (preludeVars mods)
227
228     (cons, cmods, cfs) = unzip3 (preludeDataCons mods)
229
230 defaultDataConWorkers :: [DataCon]
231 defaultDataConWorkers = [trueDataCon, falseDataCon, unitDataCon]
232
233 preludeDataCons :: Modules -> [(DataCon, Module, FastString)]
234 preludeDataCons (Modules { dph_Prelude_Tuple = dph_Prelude_Tuple })
235   = [mk_tup n dph_Prelude_Tuple (mkFastString $ "tup" ++ show n) | n <- [2..3]]
236   where
237     mk_tup n mod name = (tupleCon Boxed n, mod, name)
238
239 preludeVars :: Modules -> [(Module, FastString, Module, FastString)]
240 preludeVars (Modules { dph_Combinators    = dph_Combinators
241                      , dph_PArray         = dph_PArray
242                      , dph_Prelude_Int    = dph_Prelude_Int
243                      , dph_Prelude_Double = dph_Prelude_Double
244                      , dph_Prelude_Bool   = dph_Prelude_Bool 
245                      , dph_Prelude_PArr   = dph_Prelude_PArr
246                      })
247   = [
248       mk gHC_PARR (fsLit "mapP")       dph_Combinators (fsLit "mapPA")
249     , mk gHC_PARR (fsLit "zipWithP")   dph_Combinators (fsLit "zipWithPA")
250     , mk gHC_PARR (fsLit "zipP")       dph_Combinators (fsLit "zipPA")
251     , mk gHC_PARR (fsLit "unzipP")     dph_Combinators (fsLit "unzipPA")
252     , mk gHC_PARR (fsLit "filterP")    dph_Combinators (fsLit "filterPA")
253     , mk gHC_PARR (fsLit "lengthP")    dph_Combinators (fsLit "lengthPA")
254     , mk gHC_PARR (fsLit "replicateP") dph_Combinators (fsLit "replicatePA")
255     , mk gHC_PARR (fsLit "!:")         dph_Combinators (fsLit "indexPA")
256     , mk gHC_PARR (fsLit "crossMapP")  dph_Combinators (fsLit "crossMapPA")
257     , mk gHC_PARR (fsLit "singletonP") dph_Combinators (fsLit "singletonPA")
258     , mk gHC_PARR (fsLit "concatP")    dph_Combinators (fsLit "concatPA")
259     , mk gHC_PARR (fsLit "+:+")        dph_Combinators (fsLit "appPA")
260     , mk gHC_PARR (fsLit "emptyP")     dph_PArray (fsLit "emptyPA")
261
262     , mk dph_Prelude_Int  (fsLit "plus") dph_Prelude_Int (fsLit "plusV")
263     , mk dph_Prelude_Int  (fsLit "minus") dph_Prelude_Int (fsLit "minusV")
264     , mk dph_Prelude_Int  (fsLit "mult")  dph_Prelude_Int (fsLit "multV")
265     , mk dph_Prelude_Int  (fsLit "intDiv")  dph_Prelude_Int (fsLit "intDivV")
266     , mk dph_Prelude_Int  (fsLit "intMod")  dph_Prelude_Int (fsLit "intModV")
267     , mk dph_Prelude_Int  (fsLit "intSquareRoot")  dph_Prelude_Int (fsLit "intSquareRootV")
268     , mk dph_Prelude_Int  (fsLit "intSumP")  dph_Prelude_Int (fsLit "intSumPA")
269     , mk dph_Prelude_Int  (fsLit "enumFromToP")  dph_Prelude_Int (fsLit "enumFromToPA")
270     , mk dph_Prelude_Int  (fsLit "upToP") dph_Prelude_Int (fsLit "upToPA")
271
272     , mk dph_Prelude_Int  (fsLit "eq") dph_Prelude_Int (fsLit "eqV")
273     , mk dph_Prelude_Int  (fsLit "neq") dph_Prelude_Int (fsLit "neqV")
274     , mk dph_Prelude_Int  (fsLit "le")  dph_Prelude_Int (fsLit "leV")
275     , mk dph_Prelude_Int  (fsLit "lt") dph_Prelude_Int (fsLit "ltV")
276     , mk dph_Prelude_Int  (fsLit "ge") dph_Prelude_Int (fsLit "geV")
277     , mk dph_Prelude_Int  (fsLit "gt")  dph_Prelude_Int (fsLit "gtV")
278
279     , mk dph_Prelude_Double  (fsLit "plus") dph_Prelude_Double (fsLit "plusV")
280     , mk dph_Prelude_Double  (fsLit "minus") dph_Prelude_Double (fsLit "minusV")
281     , mk dph_Prelude_Double  (fsLit "mult")  dph_Prelude_Double (fsLit "multV")
282     , mk dph_Prelude_Double  (fsLit "divide")  dph_Prelude_Double (fsLit "divideV")
283     , mk dph_Prelude_Double  (fsLit  "squareRoot")  dph_Prelude_Double (fsLit "squareRootV")    
284     , mk dph_Prelude_Double  (fsLit "doubleSumP")  dph_Prelude_Double (fsLit "doubleSumPA")
285     , mk dph_Prelude_Double  (fsLit "minIndexP") 
286          dph_Prelude_Double  (fsLit "minIndexPA")
287     , mk dph_Prelude_Double  (fsLit "maxIndexP")
288          dph_Prelude_Double  (fsLit "maxIndexPA")
289
290     , mk dph_Prelude_Double  (fsLit "eq") dph_Prelude_Double (fsLit "eqV")
291     , mk dph_Prelude_Double  (fsLit "neq") dph_Prelude_Double (fsLit "neqV")
292     , mk dph_Prelude_Double  (fsLit "le")  dph_Prelude_Double (fsLit "leV")
293     , mk dph_Prelude_Double  (fsLit "lt") dph_Prelude_Double (fsLit "ltV")
294     , mk dph_Prelude_Double  (fsLit "ge") dph_Prelude_Double (fsLit "geV")
295     , mk dph_Prelude_Double  (fsLit "gt")  dph_Prelude_Double (fsLit "gtV")
296
297     , mk dph_Prelude_Bool  (fsLit "andP")  dph_Prelude_Bool (fsLit "andPA")
298     , mk dph_Prelude_Bool  (fsLit "orP")  dph_Prelude_Bool (fsLit "orPA")
299
300     -- FIXME: temporary
301     , mk dph_Prelude_PArr (fsLit "fromPArrayP") dph_Prelude_PArr (fsLit "fromPArrayPA")
302     , mk dph_Prelude_PArr (fsLit "toPArrayP") dph_Prelude_PArr (fsLit "toPArrayPA")
303     , mk dph_Prelude_PArr (fsLit "fromNestedPArrayP") dph_Prelude_PArr (fsLit "fromNestedPArrayPA")
304     , mk dph_Prelude_PArr (fsLit "combineP")    dph_Combinators (fsLit "combine2PA")
305     ]
306   where
307     mk = (,,,)
308
309 initBuiltinTyCons :: Builtins -> DsM [(Name, TyCon)]
310 initBuiltinTyCons bi
311   = do
312       -- parr <- externalTyCon dph_Prelude_PArr (fsLit "PArr")
313       return $ (tyConName funTyCon, closureTyCon bi)
314              : (parrTyConName,      parrayTyCon bi)
315
316              -- FIXME: temporary
317              : (tyConName $ parrayTyCon bi, parrayTyCon bi)
318
319              : [(tyConName tc, tc) | tc <- defaultTyCons]
320
321 defaultTyCons :: [TyCon]
322 defaultTyCons = [intTyCon, boolTyCon, doubleTyCon]
323
324 initBuiltinDataCons :: Builtins -> [(Name, DataCon)]
325 initBuiltinDataCons _ = [(dataConName dc, dc)| dc <- defaultDataCons]
326
327 defaultDataCons :: [DataCon]
328 defaultDataCons = [trueDataCon, falseDataCon, unitDataCon]
329
330 initBuiltinDicts :: [(Name, Module, FastString)] -> DsM [(Name, Var)]
331 initBuiltinDicts ps
332   = do
333       dicts <- zipWithM externalVar mods fss
334       return $ zip tcs dicts
335   where
336     (tcs, mods, fss) = unzip3 ps
337
338 initBuiltinPAs :: Builtins -> DsM [(Name, Var)]
339 initBuiltinPAs = initBuiltinDicts . builtinPAs
340
341 builtinPAs :: Builtins -> [(Name, Module, FastString)]
342 builtinPAs bi@(Builtins { dphModules = mods })
343   = [
344       mk (tyConName $ closureTyCon bi)  (dph_Closure   mods) (fsLit "dPA_Clo")
345     , mk (tyConName $ voidTyCon bi)     (dph_Repr      mods) (fsLit "dPA_Void")
346     , mk (tyConName $ parrayTyCon bi)   (dph_Instances mods) (fsLit "dPA_PArray")
347     , mk unitTyConName                  (dph_Instances mods) (fsLit "dPA_Unit")
348
349     , mk intTyConName                   (dph_Instances mods) (fsLit "dPA_Int")
350     , mk doubleTyConName                (dph_Instances mods) (fsLit "dPA_Double")
351     , mk boolTyConName                  (dph_Instances mods) (fsLit "dPA_Bool")
352     ]
353     ++ tups
354   where
355     mk name mod fs = (name, mod, fs)
356
357     tups = map mk_tup [2..mAX_DPH_PROD]
358     mk_tup n = mk (tyConName $ tupleTyCon Boxed n)
359                   (dph_Instances mods)
360                   (mkFastString $ "dPA_" ++ show n)
361
362 initBuiltinPRs :: Builtins -> DsM [(Name, Var)]
363 initBuiltinPRs = initBuiltinDicts . builtinPRs
364
365 builtinPRs :: Builtins -> [(Name, Module, FastString)]
366 builtinPRs bi@(Builtins { dphModules = mods }) =
367   [
368     mk (tyConName   unitTyCon)           (dph_Repr mods)    (fsLit "dPR_Unit")
369   , mk (tyConName $ voidTyCon        bi) (dph_Repr mods)    (fsLit "dPR_Void")
370   , mk (tyConName $ wrapTyCon        bi) (dph_Repr mods)    (fsLit "dPR_Wrap")
371   , mk (tyConName $ enumerationTyCon bi) (dph_Repr mods)    (fsLit "dPR_Enumeration")
372   , mk (tyConName $ closureTyCon     bi) (dph_Closure mods) (fsLit "dPR_Clo")
373
374     -- temporary
375   , mk intTyConName          (dph_Instances mods) (fsLit "dPR_Int")
376   , mk doubleTyConName       (dph_Instances mods) (fsLit "dPR_Double")
377   ]
378
379   ++ map mk_sum  [2..mAX_DPH_SUM]
380   ++ map mk_prod [2..mAX_DPH_PROD]
381   where
382     mk name mod fs = (name, mod, fs)
383
384     mk_sum n = (tyConName $ sumTyCon n bi, dph_Repr mods,
385                 mkFastString ("dPR_Sum" ++ show n))
386
387     mk_prod n = (tyConName $ prodTyCon n bi, dph_Repr mods,
388                  mkFastString ("dPR_" ++ show n))
389
390 initBuiltinBoxedTyCons :: Builtins -> DsM [(Name, TyCon)]
391 initBuiltinBoxedTyCons = return . builtinBoxedTyCons
392
393 builtinBoxedTyCons :: Builtins -> [(Name, TyCon)]
394 builtinBoxedTyCons _ =
395   [(tyConName intPrimTyCon, intTyCon)]
396
397 externalVar :: Module -> FastString -> DsM Var
398 externalVar mod fs
399   = dsLookupGlobalId =<< lookupOrig mod (mkVarOccFS fs)
400
401 externalTyCon :: Module -> FastString -> DsM TyCon
402 externalTyCon mod fs
403   = dsLookupTyCon =<< lookupOrig mod (mkTcOccFS fs)
404
405 externalType :: Module -> FastString -> DsM Type
406 externalType mod fs
407   = do
408       tycon <- externalTyCon mod fs
409       return $ mkTyConApp tycon []
410
411 unitTyConName :: Name
412 unitTyConName = tyConName unitTyCon
413
414
415 primMethod :: TyCon -> String -> Builtins -> DsM (Maybe Var)
416 primMethod  tycon method (Builtins { dphModules = mods })
417   | Just suffix <- lookupNameEnv prim_ty_cons (tyConName tycon)
418   = liftM Just
419   $ dsLookupGlobalId =<< lookupOrig (dph_Unboxed mods)
420                                     (mkVarOcc $ method ++ suffix)
421
422   | otherwise = return Nothing
423
424 primPArray :: TyCon -> Builtins -> DsM (Maybe TyCon)
425 primPArray tycon (Builtins { dphModules = mods })
426   | Just suffix <- lookupNameEnv prim_ty_cons (tyConName tycon)
427   = liftM Just
428   $ dsLookupTyCon =<< lookupOrig (dph_Unboxed mods)
429                                  (mkTcOcc $ "PArray" ++ suffix)
430
431   | otherwise = return Nothing
432
433 prim_ty_cons :: NameEnv String
434 prim_ty_cons = mkNameEnv [mk_prim intPrimTyCon]
435   where
436     mk_prim tycon = (tyConName tycon, '_' : getOccString tycon)
437