compiler/vectorise/VectType.hs

   1 module VectType ( vectTyCon, vectType, vectTypeEnv,
   2                    PAInstance, buildPADict )
   3 where
   4
   5 #include "HsVersions.h"
   6
   7 import VectMonad
   8 import VectUtils
   9 import VectCore
  10
  11 import HscTypes          ( TypeEnv, extendTypeEnvList, typeEnvTyCons )
  12 import CoreSyn
  13 import CoreUtils
  14 import BuildTyCl
  15 import DataCon
  16 import TyCon
  17 import Type
  18 import TypeRep
  19 import Coercion
  20 import FamInstEnv        ( FamInst, mkLocalFamInst )
  21 import InstEnv           ( Instance, mkLocalInstance, instanceDFunId )
  22 import OccName
  23 import MkId
  24 import BasicTypes        ( StrictnessMark(..), OverlapFlag(..), boolToRecFlag )
  25 import Var               ( Var )
  26 import Id                ( mkWildId )
  27 import Name              ( Name, getOccName )
  28 import NameEnv
  29 import TysWiredIn        ( unitTy, unitTyCon, intTy, intDataCon, unitDataConId )
  30 import TysPrim           ( intPrimTy )
  31
  32 import Unique
  33 import UniqFM
  34 import UniqSet
  35 import Digraph           ( SCC(..), stronglyConnComp )
  36
  37 import Outputable
  38
  39 import Control.Monad  ( liftM, liftM2, zipWithM, zipWithM_ )
  40 import Data.List      ( inits, tails, zipWith4, zipWith5 )
  41
  42 -- ----------------------------------------------------------------------------
  43 -- Types
  44
  45 vectTyCon :: TyCon -> VM TyCon
  46 vectTyCon tc
  47   | isFunTyCon tc        = builtin closureTyCon
  48   | isBoxedTupleTyCon tc = return tc
  49   | isUnLiftedTyCon tc   = return tc
  50   | otherwise = do
  51                   r <- lookupTyCon tc
  52                   case r of
  53                     Just tc' -> return tc'
  54
  55                     -- FIXME: just for now
  56                     Nothing  -> pprTrace "ccTyCon:" (ppr tc) $ return tc
  57
  58 vectType :: Type -> VM Type
  59 vectType ty | Just ty' <- coreView ty = vectType ty'
  60 vectType (TyVarTy tv) = return $ TyVarTy tv
  61 vectType (AppTy ty1 ty2) = liftM2 AppTy (vectType ty1) (vectType ty2)
  62 vectType (TyConApp tc tys) = liftM2 TyConApp (vectTyCon tc) (mapM vectType tys)
  63 vectType (FunTy ty1 ty2)   = liftM2 TyConApp (builtin closureTyCon)
  64                                              (mapM vectType [ty1,ty2])
  65 vectType ty@(ForAllTy _ _)
  66   = do
  67       mdicts   <- mapM paDictArgType tyvars
  68       mono_ty' <- vectType mono_ty
  69       return $ tyvars `mkForAllTys` ([dict | Just dict <- mdicts] `mkFunTys` mono_ty')
  70   where
  71     (tyvars, mono_ty) = splitForAllTys ty
  72
  73 vectType ty = pprPanic "vectType:" (ppr ty)
  74
  75 -- ----------------------------------------------------------------------------
  76 -- Type definitions
  77
  78 type TyConGroup = ([TyCon], UniqSet TyCon)
  79
  80 data PAInstance = PAInstance {
  81                     painstDFun      :: Var
  82                   , painstOrigTyCon :: TyCon
  83                   , painstVectTyCon :: TyCon
  84                   , painstArrTyCon  :: TyCon
  85                   }
  86
  87 vectTypeEnv :: TypeEnv -> VM (TypeEnv, [FamInst], [(Var, CoreExpr)])
  88 vectTypeEnv env
  89   = do
  90       cs <- readGEnv $ mk_map . global_tycons
  91       let (conv_tcs, keep_tcs) = classifyTyCons cs groups
  92           keep_dcs             = concatMap tyConDataCons keep_tcs
  93       zipWithM_ defTyCon   keep_tcs keep_tcs
  94       zipWithM_ defDataCon keep_dcs keep_dcs
  95       new_tcs <- vectTyConDecls conv_tcs
  96
  97       let orig_tcs = keep_tcs ++ conv_tcs
  98           vect_tcs  = keep_tcs ++ new_tcs
  99
 100       repr_tcs <- zipWithM buildPReprTyCon   orig_tcs vect_tcs
 101       parr_tcs <- zipWithM buildPArrayTyCon orig_tcs vect_tcs
 102       dfuns    <- mapM mkPADFun vect_tcs
 103       defTyConPAs (zip vect_tcs dfuns)
 104       binds    <- sequence (zipWith5 buildTyConBindings orig_tcs
 105                                                         vect_tcs
 106                                                         repr_tcs
 107                                                         parr_tcs
 108                                                         dfuns)
 109
 110       let all_new_tcs = new_tcs ++ repr_tcs ++ parr_tcs
 111
 112       let new_env = extendTypeEnvList env
 113                        (map ATyCon all_new_tcs
 114                         ++ [ADataCon dc | tc <- all_new_tcs
 115                                         , dc <- tyConDataCons tc])
 116
 117       return (new_env, map mkLocalFamInst (repr_tcs ++ parr_tcs), concat binds)
 118   where
 119     tycons = typeEnvTyCons env
 120     groups = tyConGroups tycons
 121
 122     mk_map env = listToUFM_Directly [(u, getUnique n /= u) | (u,n) <- nameEnvUniqueElts env]
 123
 124     keep_tc tc = let dcs = tyConDataCons tc
 125                  in
 126                  defTyCon tc tc >> zipWithM_ defDataCon dcs dcs
 127
 128
 129 vectTyConDecls :: [TyCon] -> VM [TyCon]
 130 vectTyConDecls tcs = fixV $ \tcs' ->
 131   do
 132     mapM_ (uncurry defTyCon) (lazy_zip tcs tcs')
 133     mapM vectTyConDecl tcs
 134   where
 135     lazy_zip [] _ = []
 136     lazy_zip (x:xs) ~(y:ys) = (x,y) : lazy_zip xs ys
 137
 138 vectTyConDecl :: TyCon -> VM TyCon
 139 vectTyConDecl tc
 140   = do
 141       name' <- cloneName mkVectTyConOcc name
 142       rhs'  <- vectAlgTyConRhs (algTyConRhs tc)
 143
 144       liftDs $ buildAlgTyCon name'
 145                              tyvars
 146                              []           -- no stupid theta
 147                              rhs'
 148                              rec_flag     -- FIXME: is this ok?
 149                              False        -- FIXME: no generics
 150                              False        -- not GADT syntax
 151                              Nothing      -- not a family instance
 152   where
 153     name   = tyConName tc
 154     tyvars = tyConTyVars tc
 155     rec_flag = boolToRecFlag (isRecursiveTyCon tc)
 156
 157 vectAlgTyConRhs :: AlgTyConRhs -> VM AlgTyConRhs
 158 vectAlgTyConRhs (DataTyCon { data_cons = data_cons
 159                            , is_enum   = is_enum
 160                            })
 161   = do
 162       data_cons' <- mapM vectDataCon data_cons
 163       zipWithM_ defDataCon data_cons data_cons'
 164       return $ DataTyCon { data_cons = data_cons'
 165                          , is_enum   = is_enum
 166                          }
 167
 168 vectDataCon :: DataCon -> VM DataCon
 169 vectDataCon dc
 170   | not . null $ dataConExTyVars dc = pprPanic "vectDataCon: existentials" (ppr dc)
 171   | not . null $ dataConEqSpec   dc = pprPanic "vectDataCon: eq spec" (ppr dc)
 172   | otherwise
 173   = do
 174       name'    <- cloneName mkVectDataConOcc name
 175       tycon'   <- vectTyCon tycon
 176       arg_tys  <- mapM vectType rep_arg_tys
 177
 178       liftDs $ buildDataCon name'
 179                             False           -- not infix
 180                             (map (const NotMarkedStrict) arg_tys)
 181                             []              -- no labelled fields
 182                             univ_tvs
 183                             []              -- no existential tvs for now
 184                             []              -- no eq spec for now
 185                             []              -- no context
 186                             arg_tys
 187                             tycon'
 188   where
 189     name        = dataConName dc
 190     univ_tvs    = dataConUnivTyVars dc
 191     rep_arg_tys = dataConRepArgTys dc
 192     tycon       = dataConTyCon dc
 193
 194 mk_fam_inst :: TyCon -> TyCon -> (TyCon, [Type])
 195 mk_fam_inst fam_tc arg_tc
 196   = (fam_tc, [mkTyConApp arg_tc . mkTyVarTys $ tyConTyVars arg_tc])
 197
 198 buildPReprTyCon :: TyCon -> TyCon -> VM TyCon
 199 buildPReprTyCon orig_tc vect_tc
 200   = do
 201       name     <- cloneName mkPReprTyConOcc (tyConName orig_tc)
 202       rhs_ty   <- buildPReprType vect_tc
 203       prepr_tc <- builtin preprTyCon
 204       liftDs $ buildSynTyCon name
 205                              tyvars
 206                              (SynonymTyCon rhs_ty)
 207                              (Just $ mk_fam_inst prepr_tc vect_tc)
 208   where
 209     tyvars = tyConTyVars vect_tc
 210
 211 data TyConRepr = ProdRepr {
 212                    repr_prod_arg_tys   :: [Type]
 213                  , repr_prod_tycon     :: TyCon
 214                  , repr_prod_data_con  :: DataCon
 215                  , repr_type           :: Type
 216                  }
 217                | SumRepr {
 218                    repr_tys            :: [[Type]]
 219                  , repr_prod_tycons    :: [Maybe TyCon]
 220                  , repr_prod_data_cons :: [Maybe DataCon]
 221                  , repr_prod_tys       :: [Type]
 222                  , repr_sum_tycon      :: TyCon
 223                  , repr_type           :: Type
 224                  }
 225
 226 arrShapeTys :: TyConRepr -> VM [Type]
 227 arrShapeTys (ProdRepr {}) = return [intPrimTy]
 228 arrShapeTys (SumRepr  {})
 229   = do
 230       uarr <- builtin uarrTyCon
 231       return [intPrimTy, mkTyConApp uarr [intTy]]
 232
 233 arrReprTys :: TyConRepr -> VM [Type]
 234 arrReprTys (ProdRepr { repr_prod_arg_tys = tys })
 235   = mapM mkPArrayType tys
 236 arrReprTys (SumRepr { repr_tys = tys })
 237   = concat `liftM` mapM (mapM mkPArrayType) (map mk_prod tys)
 238   where
 239     mk_prod []  = [unitTy]
 240     mk_prod tys = tys
 241
 242
 243 mkTyConRepr :: TyCon -> VM TyConRepr
 244 mkTyConRepr vect_tc
 245   | is_product
 246   = let
 247       [prod_arg_tys] = repr_tys
 248     in
 249     do
 250       prod_tycon <- builtin (prodTyCon $ length prod_arg_tys)
 251       let [prod_data_con] = tyConDataCons prod_tycon
 252
 253       return $ ProdRepr {
 254                  repr_prod_arg_tys  = prod_arg_tys
 255                , repr_prod_tycon    = prod_tycon
 256                , repr_prod_data_con = prod_data_con
 257                , repr_type          = mkTyConApp prod_tycon prod_arg_tys
 258                }
 259
 260   | otherwise
 261   = do
 262       uarr <- builtin uarrTyCon
 263       prod_tycons  <- mapM (mk_tycon prodTyCon) repr_tys
 264       let prod_tys = zipWith mk_tc_app_maybe prod_tycons repr_tys
 265       sum_tycon    <- builtin (sumTyCon $ length repr_tys)
 266       arr_repr_tys <- mapM (mapM mkPArrayType . arr_repr_elem_tys) repr_tys
 267
 268       return $ SumRepr {
 269                  repr_tys            = repr_tys
 270                , repr_prod_tycons    = prod_tycons
 271                , repr_prod_data_cons = map (fmap mk_single_datacon) prod_tycons
 272                , repr_prod_tys       = prod_tys
 273                , repr_sum_tycon      = sum_tycon
 274                , repr_type           = mkTyConApp sum_tycon prod_tys
 275                }
 276   where
 277     tyvars    = tyConTyVars vect_tc
 278     data_cons = tyConDataCons vect_tc
 279     repr_tys  = map dataConRepArgTys data_cons
 280
 281     is_product | [_] <- data_cons = True
 282                | otherwise        = False
 283
 284     mk_shape uarr = intPrimTy : mk_sel uarr
 285
 286     mk_sel uarr | is_product = []
 287                 | otherwise  = [uarr_int, uarr_int]
 288       where
 289         uarr_int = mkTyConApp uarr [intTy]
 290
 291     mk_tycon get_tc tys
 292       | n > 1     = builtin (Just . get_tc n)
 293       | otherwise = return Nothing
 294       where n = length tys
 295
 296     mk_single_datacon tc | [dc] <- tyConDataCons tc = dc
 297
 298     mk_tc_app_maybe Nothing   []   = unitTy
 299     mk_tc_app_maybe Nothing   [ty] = ty
 300     mk_tc_app_maybe (Just tc) tys  = mkTyConApp tc tys
 301
 302     arr_repr_elem_tys []  = [unitTy]
 303     arr_repr_elem_tys tys = tys
 304
 305 buildPReprType :: TyCon -> VM Type
 306 buildPReprType = liftM repr_type . mkTyConRepr
 307
 308 buildToPRepr :: TyConRepr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
 309 buildToPRepr (ProdRepr {
 310                 repr_prod_arg_tys  = prod_arg_tys
 311               , repr_prod_data_con = prod_data_con
 312               , repr_type          = repr_type
 313               })
 314              vect_tc prepr_tc _
 315   = do
 316       arg  <- newLocalVar FSLIT("x") arg_ty
 317       vars <- mapM (newLocalVar FSLIT("x")) prod_arg_tys
 318
 319       return . Lam arg
 320              . wrapFamInstBody prepr_tc var_tys
 321              $ Case (Var arg) (mkWildId arg_ty) repr_type
 322                [(DataAlt data_con, vars,
 323                  mkConApp prod_data_con (map Type prod_arg_tys ++ map Var vars))]
 324   where
 325     var_tys    = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
 326     arg_ty     = mkTyConApp vect_tc var_tys
 327     [data_con] = tyConDataCons vect_tc
 328
 329 buildToPRepr (SumRepr {
 330                 repr_tys            = repr_tys
 331               , repr_prod_data_cons = prod_data_cons
 332               , repr_prod_tys       = prod_tys
 333               , repr_sum_tycon      = sum_tycon
 334               , repr_type           = repr_type
 335               })
 336               vect_tc prepr_tc _
 337   = do
 338       arg  <- newLocalVar FSLIT("x") arg_ty
 339       vars <- mapM (mapM (newLocalVar FSLIT("x"))) repr_tys
 340
 341       return . Lam arg
 342              . wrapFamInstBody prepr_tc var_tys
 343              . Case (Var arg) (mkWildId arg_ty) repr_type
 344              . zipWith4 mk_alt data_cons vars sum_data_cons
 345              . zipWith3 mk_prod prod_data_cons repr_tys $ map (map Var) vars
 346   where
 347     var_tys   = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
 348     arg_ty    = mkTyConApp vect_tc var_tys
 349     data_cons = tyConDataCons vect_tc
 350
 351     sum_data_cons = tyConDataCons sum_tycon
 352
 353     mk_alt dc vars sum_dc expr = (DataAlt dc, vars,
 354                                   mkConApp sum_dc (map Type prod_tys ++ [expr]))
 355
 356     mk_prod _         _   []     = Var unitDataConId
 357     mk_prod _         _   [expr] = expr
 358     mk_prod (Just dc) tys exprs  = mkConApp dc (map Type tys ++ exprs)
 359
 360 buildFromPRepr :: TyConRepr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
 361 buildFromPRepr (ProdRepr {
 362                   repr_prod_arg_tys  = prod_arg_tys
 363                 , repr_prod_data_con = prod_data_con
 364                 , repr_type          = repr_type
 365                 })
 366              vect_tc prepr_tc _
 367   = do
 368       arg_ty <- mkPReprType res_ty
 369       arg    <- newLocalVar FSLIT("x") arg_ty
 370       vars   <- mapM (newLocalVar FSLIT("x")) prod_arg_tys
 371
 372       return . Lam arg
 373              $ Case (unwrapFamInstScrut prepr_tc var_tys (Var arg))
 374                     (mkWildId repr_type)
 375                     res_ty
 376                [(DataAlt prod_data_con, vars,
 377                  mkConApp data_con (map Type var_tys ++ map Var vars))]
 378   where
 379     var_tys    = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
 380     ty_args    = map Type var_tys
 381     res_ty     = mkTyConApp vect_tc var_tys
 382     [data_con] = tyConDataCons vect_tc
 383
 384 buildFromPRepr (SumRepr {
 385                 repr_tys            = repr_tys
 386               , repr_prod_data_cons = prod_data_cons
 387               , repr_prod_tys       = prod_tys
 388               , repr_sum_tycon      = sum_tycon
 389               , repr_type           = repr_type
 390               })
 391               vect_tc prepr_tc _
 392   = do
 393       arg_ty <- mkPReprType res_ty
 394       arg    <- newLocalVar FSLIT("x") arg_ty
 395
 396       liftM (Lam arg
 397              . Case (unwrapFamInstScrut prepr_tc var_tys (Var arg))
 398                     (mkWildId repr_type)
 399                     res_ty
 400              . zipWith mk_alt sum_data_cons)
 401             (sequence
 402              $ zipWith4 un_prod data_cons prod_data_cons prod_tys repr_tys)
 403   where
 404     var_tys   = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
 405     ty_args   = map Type var_tys
 406     res_ty    = mkTyConApp vect_tc var_tys
 407     data_cons = tyConDataCons vect_tc
 408
 409     sum_data_cons = tyConDataCons sum_tycon
 410
 411     un_prod dc _ _ []
 412       = do
 413           var <- newLocalVar FSLIT("u") unitTy
 414           return (var, mkConApp dc ty_args)
 415     un_prod dc _ _ [ty]
 416       = do
 417           var <- newLocalVar FSLIT("x") ty
 418           return (var, mkConApp dc (ty_args ++ [Var var]))
 419
 420     un_prod dc (Just prod_dc) prod_ty tys
 421       = do
 422           vars  <- mapM (newLocalVar FSLIT("x")) tys
 423           pv    <- newLocalVar FSLIT("p") prod_ty
 424
 425           let res  = mkConApp dc (ty_args ++ map Var vars)
 426               expr = Case (Var pv) (mkWildId prod_ty) res_ty
 427                         [(DataAlt prod_dc, vars, res)]
 428
 429           return (pv, expr)
 430
 431     mk_alt sum_dc (var, expr) = (DataAlt sum_dc, [var], expr)
 432
 433
 434 buildToArrPRepr :: TyConRepr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
 435 {-
 436 buildToArrPRepr (ProdRepr {
 437                    repr_prod_arg_tys  = prod_arg_tys
 438                  , repr_prod_data_con = prod_data_con
 439                  , repr_type          = repr_type
 440                  })
 441                 vect_tc prepr_tc _
 442   = do
 443       arg_ty  <- mkPArratType el_ty
 444       rep_tys <- mapM mkPArrayType prod_arg_tys
 445
 446
 447   where
 448     var_tys = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
 449     el_ty   = mkTyConApp vect_tc var_tys
 450 -}
 451 buildToArrPRepr _ _ _ _ = return (Var unitDataConId)
 452 {-
 453 buildToArrPRepr _ vect_tc prepr_tc arr_tc
 454   = do
 455       arg_ty  <- mkPArrayType el_ty
 456       rep_tys <- mapM (mapM mkPArrayType) rep_el_tys
 457
 458       arg     <- newLocalVar FSLIT("xs") arg_ty
 459       bndrss  <- mapM (mapM (newLocalVar FSLIT("ys"))) rep_tys
 460       len     <- newLocalVar FSLIT("len") intPrimTy
 461       sel     <- newLocalVar FSLIT("sel") =<< mkPArrayType intTy
 462
 463       let add_sel xs | has_selector = sel : xs
 464                      | otherwise    = xs
 465
 466           all_bndrs = len : add_sel (concat bndrss)
 467
 468       res      <- parrayCoerce prepr_tc var_tys
 469                 =<< mkToArrPRepr (Var len) (Var sel) (map (map Var) bndrss)
 470       res_ty   <- mkPArrayType =<< mkPReprType el_ty
 471
 472       return . Lam arg
 473              $ Case (unwrapFamInstScrut arr_tc var_tys (Var arg))
 474                     (mkWildId (mkTyConApp arr_tc var_tys))
 475                     res_ty
 476                     [(DataAlt arr_dc, all_bndrs, res)]
 477   where
 478     var_tys    = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
 479     el_ty      = mkTyConApp vect_tc var_tys
 480     data_cons  = tyConDataCons vect_tc
 481     rep_el_tys = map dataConRepArgTys data_cons
 482
 483     [arr_dc]   = tyConDataCons arr_tc
 484
 485     has_selector | [_] <- data_cons = False
 486                  | otherwise        = True
 487 -}
 488
 489 buildFromArrPRepr :: TyConRepr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
 490 buildFromArrPRepr _ _ _ _ = return (Var unitDataConId)
 491
 492 buildPRDict :: TyConRepr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
 493 buildPRDict (ProdRepr {
 494                repr_prod_arg_tys = prod_arg_tys
 495              , repr_prod_tycon   = prod_tycon
 496              })
 497             vect_tc prepr_tc _
 498   = do
 499       prs  <- mapM mkPR prod_arg_tys
 500       dfun <- prDFunOfTyCon prod_tycon
 501       return $ dfun `mkTyApps` prod_arg_tys `mkApps` prs
 502
 503 buildPRDict (SumRepr {
 504                 repr_tys         = repr_tys
 505               , repr_prod_tycons = prod_tycons
 506               , repr_prod_tys    = prod_tys
 507               , repr_sum_tycon   = sum_tycon
 508               })
 509             vect_tc prepr_tc _
 510   = do
 511       prs      <- mapM (mapM mkPR) repr_tys
 512       prod_prs <- sequence $ zipWith3 mk_prod_pr prod_tycons repr_tys prs
 513       sum_dfun <- prDFunOfTyCon sum_tycon
 514       prCoerce prepr_tc var_tys
 515         $ sum_dfun `mkTyApps` prod_tys `mkApps` prod_prs
 516   where
 517     var_tys = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
 518
 519     mk_prod_pr _         _   []   = prDFunOfTyCon unitTyCon
 520     mk_prod_pr _         _   [pr] = return pr
 521     mk_prod_pr (Just tc) tys prs
 522       = do
 523           dfun <- prDFunOfTyCon tc
 524           return $ dfun `mkTyApps` tys `mkApps` prs
 525
 526 buildPArrayTyCon :: TyCon -> TyCon -> VM TyCon
 527 buildPArrayTyCon orig_tc vect_tc = fixV $ \repr_tc ->
 528   do
 529     name'  <- cloneName mkPArrayTyConOcc orig_name
 530     rhs    <- buildPArrayTyConRhs orig_name vect_tc repr_tc
 531     parray <- builtin parrayTyCon
 532
 533     liftDs $ buildAlgTyCon name'
 534                            tyvars
 535                            []          -- no stupid theta
 536                            rhs
 537                            rec_flag    -- FIXME: is this ok?
 538                            False       -- FIXME: no generics
 539                            False       -- not GADT syntax
 540                            (Just $ mk_fam_inst parray vect_tc)
 541   where
 542     orig_name = tyConName orig_tc
 543     tyvars = tyConTyVars vect_tc
 544     rec_flag = boolToRecFlag (isRecursiveTyCon vect_tc)
 545
 546
 547 buildPArrayTyConRhs :: Name -> TyCon -> TyCon -> VM AlgTyConRhs
 548 buildPArrayTyConRhs orig_name vect_tc repr_tc
 549   = do
 550       data_con <- buildPArrayDataCon orig_name vect_tc repr_tc
 551       return $ DataTyCon { data_cons = [data_con], is_enum = False }
 552
 553 buildPArrayDataCon :: Name -> TyCon -> TyCon -> VM DataCon
 554 buildPArrayDataCon orig_name vect_tc repr_tc
 555   = do
 556       dc_name  <- cloneName mkPArrayDataConOcc orig_name
 557       repr     <- mkTyConRepr vect_tc
 558
 559       shape_tys <- arrShapeTys repr
 560       repr_tys  <- arrReprTys  repr
 561
 562       let tys = shape_tys ++ repr_tys
 563
 564       liftDs $ buildDataCon dc_name
 565                             False                  -- not infix
 566                             (map (const NotMarkedStrict) tys)
 567                             []                     -- no field labels
 568                             (tyConTyVars vect_tc)
 569                             []                     -- no existentials
 570                             []                     -- no eq spec
 571                             []                     -- no context
 572                             tys
 573                             repr_tc
 574
 575 mkPADFun :: TyCon -> VM Var
 576 mkPADFun vect_tc
 577   = newExportedVar (mkPADFunOcc $ getOccName vect_tc) =<< paDFunType vect_tc
 578
 579 data Shape = Shape {
 580                shapeReprTys    :: [Type]
 581              , shapeStrictness :: [StrictnessMark]
 582              , shapeLength     :: [CoreExpr] -> VM CoreExpr
 583              , shapeReplicate  :: CoreExpr -> CoreExpr -> VM [CoreExpr]
 584              }
 585
 586 tyConShape :: TyCon -> VM Shape
 587 tyConShape vect_tc
 588   | isProductTyCon vect_tc
 589   = return $ Shape {
 590                 shapeReprTys    = [intPrimTy]
 591               , shapeStrictness = [NotMarkedStrict]
 592               , shapeLength     = \[len] -> return len
 593               , shapeReplicate  = \len _ -> return [len]
 594               }
 595
 596   | otherwise
 597   = do
 598       repr_ty <- mkPArrayType intTy   -- FIXME: we want to unbox this
 599       return $ Shape {
 600                  shapeReprTys    = [repr_ty]
 601                , shapeStrictness = [MarkedStrict]
 602                , shapeLength     = \[sel] -> lengthPA sel
 603                , shapeReplicate  = \len n -> do
 604                                                e <- replicatePA len n
 605                                                return [e]
 606                }
 607
 608 buildTyConBindings :: TyCon -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> Var
 609                    -> VM [(Var, CoreExpr)]
 610 buildTyConBindings orig_tc vect_tc prepr_tc arr_tc dfun
 611   = do
 612       shape <- tyConShape vect_tc
 613       repr  <- mkTyConRepr vect_tc
 614       sequence_ (zipWith4 (vectDataConWorker shape vect_tc arr_tc arr_dc)
 615                           orig_dcs
 616                           vect_dcs
 617                           (inits repr_tys)
 618                           (tails repr_tys))
 619       dict <- buildPADict repr vect_tc prepr_tc arr_tc dfun
 620       binds <- takeHoisted
 621       return $ (dfun, dict) : binds
 622   where
 623     orig_dcs = tyConDataCons orig_tc
 624     vect_dcs = tyConDataCons vect_tc
 625     [arr_dc] = tyConDataCons arr_tc
 626
 627     repr_tys = map dataConRepArgTys vect_dcs
 628
 629 vectDataConWorker :: Shape -> TyCon -> TyCon -> DataCon
 630                   -> DataCon -> DataCon -> [[Type]] -> [[Type]]
 631                   -> VM ()
 632 vectDataConWorker shape vect_tc arr_tc arr_dc orig_dc vect_dc pre (dc_tys : post)
 633   = do
 634       clo <- closedV
 635            . inBind orig_worker
 636            . polyAbstract tvs $ \abstract ->
 637              liftM (abstract . vectorised)
 638            $ buildClosures tvs [] dc_tys res_ty (liftM2 (,) mk_vect mk_lift)
 639
 640       worker <- cloneId mkVectOcc orig_worker (exprType clo)
 641       hoistBinding worker clo
 642       defGlobalVar orig_worker worker
 643       return ()
 644   where
 645     tvs     = tyConTyVars vect_tc
 646     arg_tys = mkTyVarTys tvs
 647     res_ty  = mkTyConApp vect_tc arg_tys
 648
 649     orig_worker = dataConWorkId orig_dc
 650
 651     mk_vect = return . mkConApp vect_dc $ map Type arg_tys
 652     mk_lift = do
 653                 len     <- newLocalVar FSLIT("n") intPrimTy
 654                 arr_tys <- mapM mkPArrayType dc_tys
 655                 args    <- mapM (newLocalVar FSLIT("xs")) arr_tys
 656                 shapes  <- shapeReplicate shape
 657                                           (Var len)
 658                                           (mkDataConTag vect_dc)
 659
 660                 empty_pre  <- mapM emptyPA (concat pre)
 661                 empty_post <- mapM emptyPA (concat post)
 662
 663                 return . mkLams (len : args)
 664                        . wrapFamInstBody arr_tc arg_tys
 665                        . mkConApp arr_dc
 666                        $ map Type arg_tys ++ shapes
 667                                           ++ empty_pre
 668                                           ++ map Var args
 669                                           ++ empty_post
 670
 671 buildPADict :: TyConRepr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> Var -> VM CoreExpr
 672 buildPADict repr vect_tc prepr_tc arr_tc dfun
 673   = polyAbstract tvs $ \abstract ->
 674     do
 675       meth_binds <- mapM (mk_method repr) paMethods
 676       let meth_exprs = map (Var . fst) meth_binds
 677
 678       pa_dc <- builtin paDataCon
 679       let dict = mkConApp pa_dc (Type (mkTyConApp vect_tc arg_tys) : meth_exprs)
 680           body = Let (Rec meth_binds) dict
 681       return . mkInlineMe $ abstract body
 682   where
 683     tvs = tyConTyVars arr_tc
 684     arg_tys = mkTyVarTys tvs
 685
 686     mk_method repr (name, build)
 687       = localV
 688       $ do
 689           body <- build repr vect_tc prepr_tc arr_tc
 690           var  <- newLocalVar name (exprType body)
 691           return (var, mkInlineMe body)
 692
 693 paMethods = [(FSLIT("toPRepr"),      buildToPRepr),
 694              (FSLIT("fromPRepr"),    buildFromPRepr),
 695              (FSLIT("toArrPRepr"),   buildToArrPRepr),
 696              (FSLIT("fromArrPRepr"), buildFromArrPRepr),
 697              (FSLIT("dictPRepr"),    buildPRDict)]
 698
 699 -- | Split the given tycons into two sets depending on whether they have to be
 700 -- converted (first list) or not (second list). The first argument contains
 701 -- information about the conversion status of external tycons:
 702 --
 703 --   * tycons which have converted versions are mapped to True
 704 --   * tycons which are not changed by vectorisation are mapped to False
 705 --   * tycons which can't be converted are not elements of the map
 706 --
 707 classifyTyCons :: UniqFM Bool -> [TyConGroup] -> ([TyCon], [TyCon])
 708 classifyTyCons = classify [] []
 709   where
 710     classify conv keep cs [] = (conv, keep)
 711     classify conv keep cs ((tcs, ds) : rs)
 712       | can_convert && must_convert
 713         = classify (tcs ++ conv) keep (cs `addListToUFM` [(tc,True) | tc <- tcs]) rs
 714       | can_convert
 715         = classify conv (tcs ++ keep) (cs `addListToUFM` [(tc,False) | tc <- tcs]) rs
 716       | otherwise
 717         = classify conv keep cs rs
 718       where
 719         refs = ds `delListFromUniqSet` tcs
 720
 721         can_convert  = isNullUFM (refs `minusUFM` cs) && all convertable tcs
 722         must_convert = foldUFM (||) False (intersectUFM_C const cs refs)
 723
 724         convertable tc = isDataTyCon tc && all isVanillaDataCon (tyConDataCons tc)
 725
 726 -- | Compute mutually recursive groups of tycons in topological order
 727 --
 728 tyConGroups :: [TyCon] -> [TyConGroup]
 729 tyConGroups tcs = map mk_grp (stronglyConnComp edges)
 730   where
 731     edges = [((tc, ds), tc, uniqSetToList ds) | tc <- tcs
 732                                 , let ds = tyConsOfTyCon tc]
 733
 734     mk_grp (AcyclicSCC (tc, ds)) = ([tc], ds)
 735     mk_grp (CyclicSCC els)       = (tcs, unionManyUniqSets dss)
 736       where
 737         (tcs, dss) = unzip els
 738
 739 tyConsOfTyCon :: TyCon -> UniqSet TyCon
 740 tyConsOfTyCon
 741   = tyConsOfTypes . concatMap dataConRepArgTys . tyConDataCons
 742
 743 tyConsOfType :: Type -> UniqSet TyCon
 744 tyConsOfType ty
 745   | Just ty' <- coreView ty    = tyConsOfType ty'
 746 tyConsOfType (TyVarTy v)       = emptyUniqSet
 747 tyConsOfType (TyConApp tc tys) = extend (tyConsOfTypes tys)
 748   where
 749     extend | isUnLiftedTyCon tc
 750            || isTupleTyCon   tc = id
 751
 752            | otherwise          = (`addOneToUniqSet` tc)
 753
 754 tyConsOfType (AppTy a b)       = tyConsOfType a `unionUniqSets` tyConsOfType b
 755 tyConsOfType (FunTy a b)       = (tyConsOfType a `unionUniqSets` tyConsOfType b)
 756                                  `addOneToUniqSet` funTyCon
 757 tyConsOfType (ForAllTy _ ty)   = tyConsOfType ty
 758 tyConsOfType other             = pprPanic "ClosureConv.tyConsOfType" $ ppr other
 759
 760 tyConsOfTypes :: [Type] -> UniqSet TyCon
 761 tyConsOfTypes = unionManyUniqSets . map tyConsOfType
 762