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_, mapAndUnzipM )
  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
 212 data Repr = ProdRepr {
 213               prod_components   :: [Type]
 214             , prod_tycon        :: TyCon
 215             , prod_data_con     :: DataCon
 216             , prod_arr_tycon    :: TyCon
 217             , prod_arr_data_con :: DataCon
 218             }
 219
 220           | SumRepr {
 221               sum_components    :: [Repr]
 222             , sum_tycon         :: TyCon
 223             , sum_arr_tycon     :: TyCon
 224             , sum_arr_data_con  :: DataCon
 225             }
 226
 227 mkProduct :: [Type] -> VM Repr
 228 mkProduct tys
 229   = do
 230       tycon <- builtin (prodTyCon arity)
 231       let [data_con] = tyConDataCons tycon
 232
 233       (arr_tycon, _) <- parrayReprTyCon $ mkTyConApp tycon tys
 234       let [arr_data_con] = tyConDataCons arr_tycon
 235
 236       return $ ProdRepr {
 237                  prod_components   = tys
 238                , prod_tycon        = tycon
 239                , prod_data_con     = data_con
 240                , prod_arr_tycon    = arr_tycon
 241                , prod_arr_data_con = arr_data_con
 242                }
 243   where
 244     arity = length tys
 245
 246 mkSum :: [Repr] -> VM Repr
 247 mkSum [repr] = return repr
 248 mkSum reprs
 249   = do
 250       tycon <- builtin (sumTyCon arity)
 251       (arr_tycon, _) <- parrayReprTyCon
 252                       . mkTyConApp tycon
 253                       $ map reprType reprs
 254
 255       let [arr_data_con] = tyConDataCons arr_tycon
 256
 257       return $ SumRepr {
 258                  sum_components   = reprs
 259                , sum_tycon        = tycon
 260                , sum_arr_tycon    = arr_tycon
 261                , sum_arr_data_con = arr_data_con
 262                }
 263   where
 264     arity = length reprs
 265
 266 reprProducts :: Repr -> [Repr]
 267 reprProducts (SumRepr { sum_components = rs }) = rs
 268 reprProducts repr                              = [repr]
 269
 270 reprType :: Repr -> Type
 271 reprType (ProdRepr { prod_tycon = tycon, prod_components = tys })
 272   = mkTyConApp tycon tys
 273 reprType (SumRepr { sum_tycon = tycon, sum_components = reprs })
 274   = mkTyConApp tycon (map reprType reprs)
 275
 276 arrReprType :: Repr -> VM Type
 277 arrReprType = mkPArrayType . reprType
 278
 279 reprTys :: Repr -> [[Type]]
 280 reprTys (SumRepr { sum_components = prods }) = map prodTys prods
 281 reprTys prod                                 = [prodTys prod]
 282
 283 prodTys (ProdRepr { prod_components = tys }) = tys
 284
 285 reprVars :: Repr -> VM [[Var]]
 286 reprVars = mapM (mapM (newLocalVar FSLIT("r"))) . reprTys
 287
 288 arrShapeTys :: Repr -> VM [Type]
 289 arrShapeTys (SumRepr  {})
 290   = do
 291       int_arr <- builtin parrayIntPrimTyCon
 292       return [intPrimTy, mkTyConApp int_arr [], mkTyConApp int_arr []]
 293 arrShapeTys repr = return [intPrimTy]
 294
 295 arrShapeVars :: Repr -> VM [Var]
 296 arrShapeVars repr = mapM (newLocalVar FSLIT("sh")) =<< arrShapeTys repr
 297
 298 replicateShape :: Repr -> CoreExpr -> CoreExpr -> VM [CoreExpr]
 299 replicateShape (ProdRepr {}) len _ = return [len]
 300 replicateShape (SumRepr {})  len tag
 301   = do
 302       rep <- builtin replicatePAIntPrimVar
 303       up  <- builtin upToPAIntPrimVar
 304       return [len, Var rep `mkApps` [len, tag], Var up `App` len]
 305
 306 arrReprElemTys :: Repr -> [[Type]]
 307 arrReprElemTys (SumRepr { sum_components = prods })
 308   = map arrProdElemTys prods
 309 arrReprElemTys prod@(ProdRepr {})
 310   = [arrProdElemTys prod]
 311
 312 arrProdElemTys (ProdRepr { prod_components = [] })
 313   = [unitTy]
 314 arrProdElemTys (ProdRepr { prod_components = tys })
 315   = tys
 316
 317 arrReprTys :: Repr -> VM [[Type]]
 318 arrReprTys = mapM (mapM mkPArrayType) . arrReprElemTys
 319
 320 arrReprVars :: Repr -> VM [[Var]]
 321 arrReprVars repr
 322   = mapM (mapM (newLocalVar FSLIT("rs"))) =<< arrReprTys repr
 323
 324 mkRepr :: TyCon -> VM Repr
 325 mkRepr vect_tc
 326   = mkSum
 327   =<< mapM mkProduct (map dataConRepArgTys $ tyConDataCons vect_tc)
 328
 329 buildPReprType :: TyCon -> VM Type
 330 buildPReprType = liftM reprType . mkRepr
 331
 332 buildToPRepr :: Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
 333 buildToPRepr repr vect_tc prepr_tc _
 334   = do
 335       arg    <- newLocalVar FSLIT("x") arg_ty
 336       result <- to_repr repr (Var arg)
 337
 338       return . Lam arg
 339              . wrapFamInstBody prepr_tc var_tys
 340              $ result
 341   where
 342     var_tys = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
 343     arg_ty  = mkTyConApp vect_tc var_tys
 344     res_ty  = reprType repr
 345
 346     cons    = tyConDataCons vect_tc
 347     [con]   = cons
 348
 349     to_repr (SumRepr { sum_components = prods
 350                      , sum_tycon      = tycon })
 351             expr
 352       = do
 353           (vars, bodies) <- mapAndUnzipM prod_alt prods
 354           return . Case expr (mkWildId (exprType expr)) res_ty
 355                  $ zipWith4 mk_alt cons vars (tyConDataCons tycon) bodies
 356       where
 357         mk_alt con vars sum_con body
 358           = (DataAlt con, vars, mkConApp sum_con (ty_args ++ [body]))
 359
 360         ty_args = map (Type . reprType) prods
 361
 362     to_repr prod expr
 363       = do
 364           (vars, body) <- prod_alt prod
 365           return $ Case expr (mkWildId (exprType expr)) res_ty
 366                    [(DataAlt con, vars, body)]
 367
 368     prod_alt (ProdRepr { prod_components = tys
 369                        , prod_data_con   = data_con })
 370       = do
 371           vars <- mapM (newLocalVar FSLIT("r")) tys
 372           return (vars, mkConApp data_con (map Type tys ++ map Var vars))
 373
 374 buildFromPRepr :: Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
 375 buildFromPRepr repr vect_tc prepr_tc _
 376   = do
 377       arg_ty <- mkPReprType res_ty
 378       arg    <- newLocalVar FSLIT("x") arg_ty
 379
 380       liftM (Lam arg)
 381            . from_repr repr
 382            $ unwrapFamInstScrut prepr_tc var_tys (Var arg)
 383   where
 384     var_tys = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
 385     res_ty  = mkTyConApp vect_tc var_tys
 386
 387     cons    = map (`mkConApp` map Type var_tys) (tyConDataCons vect_tc)
 388     [con]   = cons
 389
 390     from_repr repr@(SumRepr { sum_components = prods
 391                             , sum_tycon      = tycon })
 392               expr
 393       = do
 394           vars   <- mapM (newLocalVar FSLIT("x")) (map reprType prods)
 395           bodies <- sequence . zipWith3 from_prod prods cons
 396                              $ map Var vars
 397           return . Case expr (mkWildId (reprType repr)) res_ty
 398                  $ zipWith3 sum_alt (tyConDataCons tycon) vars bodies
 399       where
 400         sum_alt data_con var body = (DataAlt data_con, [var], body)
 401
 402     from_repr repr expr = from_prod repr con expr
 403
 404     from_prod prod@(ProdRepr { prod_components = tys
 405                              , prod_data_con   = data_con })
 406               con
 407               expr
 408       = do
 409           vars <- mapM (newLocalVar FSLIT("y")) tys
 410           return $ Case expr (mkWildId (reprType prod)) res_ty
 411                    [(DataAlt data_con, vars, con `mkVarApps` vars)]
 412
 413 buildToArrPRepr :: Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
 414 buildToArrPRepr repr vect_tc prepr_tc arr_tc
 415   = do
 416       arg_ty     <- mkPArrayType el_ty
 417       arg        <- newLocalVar FSLIT("xs") arg_ty
 418
 419       res_ty     <- mkPArrayType (reprType repr)
 420
 421       shape_vars <- arrShapeVars repr
 422       repr_vars  <- arrReprVars  repr
 423
 424       parray_co  <- mkBuiltinCo parrayTyCon
 425
 426       let Just repr_co = tyConFamilyCoercion_maybe prepr_tc
 427           co           = mkAppCoercion parray_co
 428                        . mkSymCoercion
 429                        $ mkTyConApp repr_co var_tys
 430
 431           scrut   = unwrapFamInstScrut arr_tc var_tys (Var arg)
 432
 433       result <- to_repr shape_vars repr_vars repr
 434
 435       return . Lam arg
 436              . mkCoerce co
 437              $ Case scrut (mkWildId (mkTyConApp arr_tc var_tys)) res_ty
 438                [(DataAlt arr_dc, shape_vars ++ concat repr_vars, result)]
 439   where
 440     var_tys = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
 441     el_ty   = mkTyConApp vect_tc var_tys
 442
 443     [arr_dc] = tyConDataCons arr_tc
 444
 445     to_repr shape_vars@(len_var : _)
 446             repr_vars
 447             (SumRepr { sum_components   = prods
 448                      , sum_arr_tycon    = tycon
 449                      , sum_arr_data_con = data_con })
 450       = do
 451           exprs <- zipWithM (to_prod len_var) repr_vars prods
 452
 453           return . wrapFamInstBody tycon tys
 454                  . mkConApp data_con
 455                  $ map Type tys ++ map Var shape_vars ++ exprs
 456       where
 457         tys = map reprType prods
 458
 459     to_repr [len_var] [repr_vars] prod = to_prod len_var repr_vars prod
 460
 461     to_prod len_var
 462             repr_vars
 463             (ProdRepr { prod_components   = tys
 464                       , prod_arr_tycon    = tycon
 465                       , prod_arr_data_con = data_con })
 466       = return . wrapFamInstBody tycon tys
 467                . mkConApp data_con
 468                $ map Type tys ++ map Var (len_var : repr_vars)
 469
 470 buildFromArrPRepr :: Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
 471 buildFromArrPRepr repr vect_tc prepr_tc arr_tc
 472   = do
 473       arg_ty     <- mkPArrayType =<< mkPReprType el_ty
 474       arg        <- newLocalVar FSLIT("xs") arg_ty
 475
 476       res_ty     <- mkPArrayType el_ty
 477
 478       shape_vars <- arrShapeVars repr
 479       repr_vars  <- arrReprVars  repr
 480
 481       parray_co  <- mkBuiltinCo parrayTyCon
 482
 483       let Just repr_co = tyConFamilyCoercion_maybe prepr_tc
 484           co           = mkAppCoercion parray_co
 485                        $ mkTyConApp repr_co var_tys
 486
 487           scrut  = mkCoerce co (Var arg)
 488
 489           result = wrapFamInstBody arr_tc var_tys
 490                  . mkConApp arr_dc
 491                  $ map Type var_tys ++ map Var (shape_vars ++ concat repr_vars)
 492
 493       liftM (Lam arg)
 494             (from_repr repr scrut shape_vars repr_vars res_ty result)
 495   where
 496     var_tys = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
 497     el_ty   = mkTyConApp vect_tc var_tys
 498
 499     [arr_dc] = tyConDataCons arr_tc
 500
 501     from_repr (SumRepr { sum_components   = prods
 502                        , sum_arr_tycon    = tycon
 503                        , sum_arr_data_con = data_con })
 504               expr
 505               shape_vars
 506               repr_vars
 507               res_ty
 508               body
 509       = do
 510           vars <- mapM (newLocalVar FSLIT("xs")) =<< mapM arrReprType prods
 511           result <- go prods repr_vars vars body
 512
 513           let scrut = unwrapFamInstScrut tycon ty_args expr
 514           return . Case scrut (mkWildId scrut_ty) res_ty
 515                  $ [(DataAlt data_con, shape_vars ++ vars, result)]
 516       where
 517         ty_args  = map reprType prods
 518         scrut_ty = mkTyConApp tycon ty_args
 519
 520         go [] [] [] body = return body
 521         go (prod : prods) (repr_vars : rss) (var : vars) body
 522           = do
 523               shape_vars <- mapM (newLocalVar FSLIT("s")) =<< arrShapeTys prod
 524
 525               from_prod prod (Var var) shape_vars repr_vars res_ty
 526                 =<< go prods rss vars body
 527
 528     from_repr repr expr shape_vars [repr_vars] res_ty body
 529       = from_prod repr expr shape_vars repr_vars res_ty body
 530
 531     from_prod prod@(ProdRepr { prod_components = tys
 532                              , prod_arr_tycon  = tycon
 533                              , prod_arr_data_con = data_con })
 534               expr
 535               shape_vars
 536               repr_vars
 537               res_ty
 538               body
 539       = do
 540           let scrut    = unwrapFamInstScrut tycon tys expr
 541               scrut_ty = mkTyConApp tycon tys
 542           ty <- arrReprType prod
 543
 544           return $ Case scrut (mkWildId scrut_ty) res_ty
 545                    [(DataAlt data_con, shape_vars ++ repr_vars, body)]
 546
 547 buildPRDictRepr :: Repr -> VM CoreExpr
 548 buildPRDictRepr (ProdRepr {
 549                    prod_components = tys
 550                  , prod_tycon      = tycon
 551                  })
 552   = do
 553       prs  <- mapM mkPR tys
 554       dfun <- prDFunOfTyCon tycon
 555       return $ dfun `mkTyApps` tys `mkApps` prs
 556
 557 buildPRDictRepr (SumRepr {
 558                    sum_components = prods
 559                  , sum_tycon      = tycon })
 560   = do
 561       prs  <- mapM buildPRDictRepr prods
 562       dfun <- prDFunOfTyCon tycon
 563       return $ dfun `mkTyApps` map reprType prods `mkApps` prs
 564
 565 buildPRDict :: Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
 566 buildPRDict repr vect_tc prepr_tc _
 567   = do
 568       dict  <- buildPRDictRepr repr
 569
 570       pr_co <- mkBuiltinCo prTyCon
 571       let co = mkAppCoercion pr_co
 572              . mkSymCoercion
 573              $ mkTyConApp arg_co var_tys
 574
 575       return $ mkCoerce co dict
 576   where
 577     var_tys = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
 578
 579     Just arg_co = tyConFamilyCoercion_maybe prepr_tc
 580
 581 buildPArrayTyCon :: TyCon -> TyCon -> VM TyCon
 582 buildPArrayTyCon orig_tc vect_tc = fixV $ \repr_tc ->
 583   do
 584     name'  <- cloneName mkPArrayTyConOcc orig_name
 585     rhs    <- buildPArrayTyConRhs orig_name vect_tc repr_tc
 586     parray <- builtin parrayTyCon
 587
 588     liftDs $ buildAlgTyCon name'
 589                            tyvars
 590                            []          -- no stupid theta
 591                            rhs
 592                            rec_flag    -- FIXME: is this ok?
 593                            False       -- FIXME: no generics
 594                            False       -- not GADT syntax
 595                            (Just $ mk_fam_inst parray vect_tc)
 596   where
 597     orig_name = tyConName orig_tc
 598     tyvars = tyConTyVars vect_tc
 599     rec_flag = boolToRecFlag (isRecursiveTyCon vect_tc)
 600
 601
 602 buildPArrayTyConRhs :: Name -> TyCon -> TyCon -> VM AlgTyConRhs
 603 buildPArrayTyConRhs orig_name vect_tc repr_tc
 604   = do
 605       data_con <- buildPArrayDataCon orig_name vect_tc repr_tc
 606       return $ DataTyCon { data_cons = [data_con], is_enum = False }
 607
 608 buildPArrayDataCon :: Name -> TyCon -> TyCon -> VM DataCon
 609 buildPArrayDataCon orig_name vect_tc repr_tc
 610   = do
 611       dc_name  <- cloneName mkPArrayDataConOcc orig_name
 612       repr     <- mkRepr vect_tc
 613
 614       shape_tys <- arrShapeTys repr
 615       repr_tys  <- arrReprTys  repr
 616
 617       let tys = shape_tys ++ concat repr_tys
 618
 619       liftDs $ buildDataCon dc_name
 620                             False                  -- not infix
 621                             (map (const NotMarkedStrict) tys)
 622                             []                     -- no field labels
 623                             (tyConTyVars vect_tc)
 624                             []                     -- no existentials
 625                             []                     -- no eq spec
 626                             []                     -- no context
 627                             tys
 628                             repr_tc
 629
 630 mkPADFun :: TyCon -> VM Var
 631 mkPADFun vect_tc
 632   = newExportedVar (mkPADFunOcc $ getOccName vect_tc) =<< paDFunType vect_tc
 633
 634 buildTyConBindings :: TyCon -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> Var
 635                    -> VM [(Var, CoreExpr)]
 636 buildTyConBindings orig_tc vect_tc prepr_tc arr_tc dfun
 637   = do
 638       repr  <- mkRepr vect_tc
 639       vectDataConWorkers repr orig_tc vect_tc arr_tc
 640       dict <- buildPADict repr vect_tc prepr_tc arr_tc dfun
 641       binds <- takeHoisted
 642       return $ (dfun, dict) : binds
 643   where
 644     orig_dcs = tyConDataCons orig_tc
 645     vect_dcs = tyConDataCons vect_tc
 646     [arr_dc] = tyConDataCons arr_tc
 647
 648     repr_tys = map dataConRepArgTys vect_dcs
 649
 650 vectDataConWorkers :: Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon
 651                    -> VM ()
 652 vectDataConWorkers repr orig_tc vect_tc arr_tc
 653   = do
 654       bs <- sequence
 655           . zipWith3 def_worker  (tyConDataCons orig_tc) rep_tys
 656           $ zipWith4 mk_data_con (tyConDataCons vect_tc)
 657                                  rep_tys
 658                                  (inits arr_tys)
 659                                  (tail $ tails arr_tys)
 660       mapM_ (uncurry hoistBinding) bs
 661   where
 662     tyvars   = tyConTyVars vect_tc
 663     var_tys  = mkTyVarTys tyvars
 664     ty_args  = map Type var_tys
 665
 666     res_ty   = mkTyConApp vect_tc var_tys
 667
 668     rep_tys  = map dataConRepArgTys $ tyConDataCons vect_tc
 669     arr_tys  = arrReprElemTys repr
 670
 671     [arr_dc] = tyConDataCons arr_tc
 672
 673     mk_data_con con tys pre post
 674       = liftM2 (,) (vect_data_con con)
 675                    (lift_data_con tys (concat pre)
 676                                       (concat post)
 677                                       (mkDataConTag con))
 678
 679     vect_data_con con = return $ mkConApp con ty_args
 680     lift_data_con tys pre_tys post_tys tag
 681       = do
 682           len  <- builtin liftingContext
 683           args <- mapM (newLocalVar FSLIT("xs"))
 684                   =<< mapM mkPArrayType tys
 685
 686           shape <- replicateShape repr (Var len) tag
 687           repr  <- mk_arr_repr (Var len) (map Var args)
 688
 689           pre   <- mapM emptyPA pre_tys
 690           post  <- mapM emptyPA post_tys
 691
 692           return . mkLams (len : args)
 693                  . wrapFamInstBody arr_tc var_tys
 694                  . mkConApp arr_dc
 695                  $ ty_args ++ shape ++ pre ++ repr ++ post
 696
 697     mk_arr_repr len []
 698       = do
 699           units <- replicatePA len (Var unitDataConId)
 700           return [units]
 701
 702     mk_arr_repr len arrs = return arrs
 703
 704     def_worker data_con arg_tys mk_body
 705       = do
 706           body <- closedV
 707                 . inBind orig_worker
 708                 . polyAbstract tyvars $ \abstract ->
 709                   liftM (abstract . vectorised)
 710                 $ buildClosures tyvars [] arg_tys res_ty mk_body
 711
 712           vect_worker <- cloneId mkVectOcc orig_worker (exprType body)
 713           defGlobalVar orig_worker vect_worker
 714           return (vect_worker, body)
 715       where
 716         orig_worker = dataConWorkId data_con
 717
 718 buildPADict :: Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> Var -> VM CoreExpr
 719 buildPADict repr vect_tc prepr_tc arr_tc dfun
 720   = polyAbstract tvs $ \abstract ->
 721     do
 722       meth_binds <- mapM (mk_method repr) paMethods
 723       let meth_exprs = map (Var . fst) meth_binds
 724
 725       pa_dc <- builtin paDataCon
 726       let dict = mkConApp pa_dc (Type (mkTyConApp vect_tc arg_tys) : meth_exprs)
 727           body = Let (Rec meth_binds) dict
 728       return . mkInlineMe $ abstract body
 729   where
 730     tvs = tyConTyVars arr_tc
 731     arg_tys = mkTyVarTys tvs
 732
 733     mk_method repr (name, build)
 734       = localV
 735       $ do
 736           body <- build repr vect_tc prepr_tc arr_tc
 737           var  <- newLocalVar name (exprType body)
 738           return (var, mkInlineMe body)
 739
 740 paMethods = [(FSLIT("toPRepr"),      buildToPRepr),
 741              (FSLIT("fromPRepr"),    buildFromPRepr),
 742              (FSLIT("toArrPRepr"),   buildToArrPRepr),
 743              (FSLIT("fromArrPRepr"), buildFromArrPRepr),
 744              (FSLIT("dictPRepr"),    buildPRDict)]
 745
 746 -- | Split the given tycons into two sets depending on whether they have to be
 747 -- converted (first list) or not (second list). The first argument contains
 748 -- information about the conversion status of external tycons:
 749 --
 750 --   * tycons which have converted versions are mapped to True
 751 --   * tycons which are not changed by vectorisation are mapped to False
 752 --   * tycons which can't be converted are not elements of the map
 753 --
 754 classifyTyCons :: UniqFM Bool -> [TyConGroup] -> ([TyCon], [TyCon])
 755 classifyTyCons = classify [] []
 756   where
 757     classify conv keep cs [] = (conv, keep)
 758     classify conv keep cs ((tcs, ds) : rs)
 759       | can_convert && must_convert
 760         = classify (tcs ++ conv) keep (cs `addListToUFM` [(tc,True) | tc <- tcs]) rs
 761       | can_convert
 762         = classify conv (tcs ++ keep) (cs `addListToUFM` [(tc,False) | tc <- tcs]) rs
 763       | otherwise
 764         = classify conv keep cs rs
 765       where
 766         refs = ds `delListFromUniqSet` tcs
 767
 768         can_convert  = isNullUFM (refs `minusUFM` cs) && all convertable tcs
 769         must_convert = foldUFM (||) False (intersectUFM_C const cs refs)
 770
 771         convertable tc = isDataTyCon tc && all isVanillaDataCon (tyConDataCons tc)
 772
 773 -- | Compute mutually recursive groups of tycons in topological order
 774 --
 775 tyConGroups :: [TyCon] -> [TyConGroup]
 776 tyConGroups tcs = map mk_grp (stronglyConnComp edges)
 777   where
 778     edges = [((tc, ds), tc, uniqSetToList ds) | tc <- tcs
 779                                 , let ds = tyConsOfTyCon tc]
 780
 781     mk_grp (AcyclicSCC (tc, ds)) = ([tc], ds)
 782     mk_grp (CyclicSCC els)       = (tcs, unionManyUniqSets dss)
 783       where
 784         (tcs, dss) = unzip els
 785
 786 tyConsOfTyCon :: TyCon -> UniqSet TyCon
 787 tyConsOfTyCon
 788   = tyConsOfTypes . concatMap dataConRepArgTys . tyConDataCons
 789
 790 tyConsOfType :: Type -> UniqSet TyCon
 791 tyConsOfType ty
 792   | Just ty' <- coreView ty    = tyConsOfType ty'
 793 tyConsOfType (TyVarTy v)       = emptyUniqSet
 794 tyConsOfType (TyConApp tc tys) = extend (tyConsOfTypes tys)
 795   where
 796     extend | isUnLiftedTyCon tc
 797            || isTupleTyCon   tc = id
 798
 799            | otherwise          = (`addOneToUniqSet` tc)
 800
 801 tyConsOfType (AppTy a b)       = tyConsOfType a `unionUniqSets` tyConsOfType b
 802 tyConsOfType (FunTy a b)       = (tyConsOfType a `unionUniqSets` tyConsOfType b)
 803                                  `addOneToUniqSet` funTyCon
 804 tyConsOfType (ForAllTy _ ty)   = tyConsOfType ty
 805 tyConsOfType other             = pprPanic "ClosureConv.tyConsOfType" $ ppr other
 806
 807 tyConsOfTypes :: [Type] -> UniqSet TyCon
 808 tyConsOfTypes = unionManyUniqSets . map tyConsOfType
 809