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           | IdRepr Type
 228
 229           | VoidRepr {
 230               void_tycon        :: TyCon
 231             , void_bottom       :: CoreExpr
 232             }
 233
 234 mkVoid :: VM Repr
 235 mkVoid = do
 236            tycon <- builtin voidTyCon
 237            var   <- builtin voidVar
 238            return $ VoidRepr {
 239                       void_tycon  = tycon
 240                     , void_bottom = Var var
 241                     }
 242
 243 mkProduct :: [Type] -> VM Repr
 244 mkProduct tys
 245   = do
 246       tycon <- builtin (prodTyCon arity)
 247       let [data_con] = tyConDataCons tycon
 248
 249       (arr_tycon, _) <- parrayReprTyCon $ mkTyConApp tycon tys
 250       let [arr_data_con] = tyConDataCons arr_tycon
 251
 252       return $ ProdRepr {
 253                  prod_components   = tys
 254                , prod_tycon        = tycon
 255                , prod_data_con     = data_con
 256                , prod_arr_tycon    = arr_tycon
 257                , prod_arr_data_con = arr_data_con
 258                }
 259   where
 260     arity = length tys
 261
 262 mkSubProduct :: [Type] -> VM Repr
 263 mkSubProduct []   = mkVoid
 264 mkSubProduct [ty] = return $ IdRepr ty
 265 mkSubProduct tys  = mkProduct tys
 266
 267 mkSum :: [Repr] -> VM Repr
 268 mkSum [repr] = return repr
 269 mkSum reprs
 270   = do
 271       tycon <- builtin (sumTyCon arity)
 272       (arr_tycon, _) <- parrayReprTyCon
 273                       . mkTyConApp tycon
 274                       $ map reprType reprs
 275
 276       let [arr_data_con] = tyConDataCons arr_tycon
 277
 278       return $ SumRepr {
 279                  sum_components   = reprs
 280                , sum_tycon        = tycon
 281                , sum_arr_tycon    = arr_tycon
 282                , sum_arr_data_con = arr_data_con
 283                }
 284   where
 285     arity = length reprs
 286
 287 reprType :: Repr -> Type
 288 reprType (ProdRepr { prod_tycon = tycon, prod_components = tys })
 289   = mkTyConApp tycon tys
 290 reprType (SumRepr { sum_tycon = tycon, sum_components = reprs })
 291   = mkTyConApp tycon (map reprType reprs)
 292 reprType (IdRepr ty) = ty
 293 reprType (VoidRepr { void_tycon = tycon }) = mkTyConApp tycon []
 294
 295 arrReprType :: Repr -> VM Type
 296 arrReprType = mkPArrayType . reprType
 297
 298 arrShapeTys :: Repr -> VM [Type]
 299 arrShapeTys (SumRepr  {})
 300   = do
 301       int_arr <- builtin parrayIntPrimTyCon
 302       return [intPrimTy, mkTyConApp int_arr [], mkTyConApp int_arr []]
 303 arrShapeTys (ProdRepr {}) = return [intPrimTy]
 304 arrShapeTys (IdRepr _)    = return []
 305 arrShapeTys (VoidRepr {}) = return [intPrimTy]
 306
 307 arrShapeVars :: Repr -> VM [Var]
 308 arrShapeVars repr = mapM (newLocalVar FSLIT("sh")) =<< arrShapeTys repr
 309
 310 replicateShape :: Repr -> CoreExpr -> CoreExpr -> VM [CoreExpr]
 311 replicateShape (ProdRepr {}) len _ = return [len]
 312 replicateShape (SumRepr {})  len tag
 313   = do
 314       rep <- builtin replicatePAIntPrimVar
 315       up  <- builtin upToPAIntPrimVar
 316       return [len, Var rep `mkApps` [len, tag], Var up `App` len]
 317 replicateShape (IdRepr _) _ _ = return []
 318 replicateShape (VoidRepr {}) len _ = return [len]
 319
 320 arrReprElemTys :: Repr -> VM [[Type]]
 321 arrReprElemTys (SumRepr { sum_components = prods })
 322   = mapM arrProdElemTys prods
 323 arrReprElemTys prod@(ProdRepr {})
 324   = do
 325       tys <- arrProdElemTys prod
 326       return [tys]
 327 arrReprElemTys (IdRepr ty) = return [[ty]]
 328 arrReprElemTys (VoidRepr { void_tycon = tycon })
 329   = return [[mkTyConApp tycon []]]
 330
 331 arrProdElemTys (ProdRepr { prod_components = [] })
 332   = do
 333       void <- builtin voidTyCon
 334       return [mkTyConApp void []]
 335 arrProdElemTys (ProdRepr { prod_components = tys })
 336   = return tys
 337 arrProdElemTys (IdRepr ty) = return [ty]
 338 arrProdElemTys (VoidRepr { void_tycon = tycon })
 339   = return [mkTyConApp tycon []]
 340
 341 arrReprTys :: Repr -> VM [[Type]]
 342 arrReprTys repr = mapM (mapM mkPArrayType) =<< arrReprElemTys repr
 343
 344 arrReprVars :: Repr -> VM [[Var]]
 345 arrReprVars repr
 346   = mapM (mapM (newLocalVar FSLIT("rs"))) =<< arrReprTys repr
 347
 348 mkRepr :: TyCon -> VM Repr
 349 mkRepr vect_tc
 350   | [tys] <- rep_tys = mkProduct tys
 351   | otherwise        = mkSum =<< mapM mkSubProduct rep_tys
 352   where
 353     rep_tys = map dataConRepArgTys $ tyConDataCons vect_tc
 354
 355 buildPReprType :: TyCon -> VM Type
 356 buildPReprType = liftM reprType . mkRepr
 357
 358 buildToPRepr :: Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
 359 buildToPRepr repr vect_tc prepr_tc _
 360   = do
 361       arg    <- newLocalVar FSLIT("x") arg_ty
 362       result <- to_repr repr (Var arg)
 363
 364       return . Lam arg
 365              . wrapFamInstBody prepr_tc var_tys
 366              $ result
 367   where
 368     var_tys = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
 369     arg_ty  = mkTyConApp vect_tc var_tys
 370     res_ty  = reprType repr
 371
 372     cons    = tyConDataCons vect_tc
 373     [con]   = cons
 374
 375     to_repr (SumRepr { sum_components = prods
 376                      , sum_tycon      = tycon })
 377             expr
 378       = do
 379           (vars, bodies) <- mapAndUnzipM prod_alt prods
 380           return . Case expr (mkWildId (exprType expr)) res_ty
 381                  $ zipWith4 mk_alt cons vars (tyConDataCons tycon) bodies
 382       where
 383         mk_alt con vars sum_con body
 384           = (DataAlt con, vars, mkConApp sum_con (ty_args ++ [body]))
 385
 386         ty_args = map (Type . reprType) prods
 387
 388     to_repr prod expr
 389       = do
 390           (vars, body) <- prod_alt prod
 391           return $ Case expr (mkWildId (exprType expr)) res_ty
 392                    [(DataAlt con, vars, body)]
 393
 394     prod_alt (ProdRepr { prod_components = tys
 395                        , prod_data_con   = data_con })
 396       = do
 397           vars <- mapM (newLocalVar FSLIT("r")) tys
 398           return (vars, mkConApp data_con (map Type tys ++ map Var vars))
 399
 400     prod_alt (IdRepr ty)
 401       = do
 402           var <- newLocalVar FSLIT("y") ty
 403           return ([var], Var var)
 404
 405     prod_alt (VoidRepr { void_bottom = bottom })
 406       = return ([], bottom)
 407
 408
 409 buildFromPRepr :: Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
 410 buildFromPRepr repr vect_tc prepr_tc _
 411   = do
 412       arg_ty <- mkPReprType res_ty
 413       arg    <- newLocalVar FSLIT("x") arg_ty
 414
 415       liftM (Lam arg)
 416            . from_repr repr
 417            $ unwrapFamInstScrut prepr_tc var_tys (Var arg)
 418   where
 419     var_tys = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
 420     res_ty  = mkTyConApp vect_tc var_tys
 421
 422     cons    = map (`mkConApp` map Type var_tys) (tyConDataCons vect_tc)
 423     [con]   = cons
 424
 425     from_repr repr@(SumRepr { sum_components = prods
 426                             , sum_tycon      = tycon })
 427               expr
 428       = do
 429           vars   <- mapM (newLocalVar FSLIT("x")) (map reprType prods)
 430           bodies <- sequence . zipWith3 from_prod prods cons
 431                              $ map Var vars
 432           return . Case expr (mkWildId (reprType repr)) res_ty
 433                  $ zipWith3 sum_alt (tyConDataCons tycon) vars bodies
 434       where
 435         sum_alt data_con var body = (DataAlt data_con, [var], body)
 436
 437     from_repr repr expr = from_prod repr con expr
 438
 439     from_prod prod@(ProdRepr { prod_components = tys
 440                              , prod_data_con   = data_con })
 441               con
 442               expr
 443       = do
 444           vars <- mapM (newLocalVar FSLIT("y")) tys
 445           return $ Case expr (mkWildId (reprType prod)) res_ty
 446                    [(DataAlt data_con, vars, con `mkVarApps` vars)]
 447
 448     from_prod (IdRepr _) con expr
 449        = return $ con `App` expr
 450
 451     from_prod (VoidRepr {}) con expr
 452        = return con
 453
 454 buildToArrPRepr :: Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
 455 buildToArrPRepr repr vect_tc prepr_tc arr_tc
 456   = do
 457       arg_ty     <- mkPArrayType el_ty
 458       arg        <- newLocalVar FSLIT("xs") arg_ty
 459
 460       res_ty     <- mkPArrayType (reprType repr)
 461
 462       shape_vars <- arrShapeVars repr
 463       repr_vars  <- arrReprVars  repr
 464
 465       parray_co  <- mkBuiltinCo parrayTyCon
 466
 467       let Just repr_co = tyConFamilyCoercion_maybe prepr_tc
 468           co           = mkAppCoercion parray_co
 469                        . mkSymCoercion
 470                        $ mkTyConApp repr_co var_tys
 471
 472           scrut   = unwrapFamInstScrut arr_tc var_tys (Var arg)
 473
 474       result <- to_repr shape_vars repr_vars repr
 475
 476       return . Lam arg
 477              . mkCoerce co
 478              $ Case scrut (mkWildId (mkTyConApp arr_tc var_tys)) res_ty
 479                [(DataAlt arr_dc, shape_vars ++ concat repr_vars, result)]
 480   where
 481     var_tys = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
 482     el_ty   = mkTyConApp vect_tc var_tys
 483
 484     [arr_dc] = tyConDataCons arr_tc
 485
 486     to_repr shape_vars@(len_var : _)
 487             repr_vars
 488             (SumRepr { sum_components   = prods
 489                      , sum_arr_tycon    = tycon
 490                      , sum_arr_data_con = data_con })
 491       = do
 492           exprs <- zipWithM to_prod repr_vars prods
 493
 494           return . wrapFamInstBody tycon tys
 495                  . mkConApp data_con
 496                  $ map Type tys ++ map Var shape_vars ++ exprs
 497       where
 498         tys = map reprType prods
 499
 500     to_repr [len_var]
 501             [repr_vars]
 502             (ProdRepr { prod_components   = tys
 503                       , prod_arr_tycon    = tycon
 504                       , prod_arr_data_con = data_con })
 505        = return . wrapFamInstBody tycon tys
 506                 . mkConApp data_con
 507                 $ map Type tys ++ map Var (len_var : repr_vars)
 508
 509     to_prod repr_vars@(r : _)
 510             (ProdRepr { prod_components   = tys
 511                       , prod_arr_tycon    = tycon
 512                       , prod_arr_data_con = data_con })
 513       = do
 514           len <- lengthPA (Var r)
 515           return . wrapFamInstBody tycon tys
 516                  . mkConApp data_con
 517                  $ map Type tys ++ len : map Var repr_vars
 518
 519     to_prod [var] (IdRepr ty)   = return (Var var)
 520     to_prod [var] (VoidRepr {}) = return (Var var)
 521
 522
 523 buildFromArrPRepr :: Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
 524 buildFromArrPRepr repr vect_tc prepr_tc arr_tc
 525   = do
 526       arg_ty     <- mkPArrayType =<< mkPReprType el_ty
 527       arg        <- newLocalVar FSLIT("xs") arg_ty
 528
 529       res_ty     <- mkPArrayType el_ty
 530
 531       shape_vars <- arrShapeVars repr
 532       repr_vars  <- arrReprVars  repr
 533
 534       parray_co  <- mkBuiltinCo parrayTyCon
 535
 536       let Just repr_co = tyConFamilyCoercion_maybe prepr_tc
 537           co           = mkAppCoercion parray_co
 538                        $ mkTyConApp repr_co var_tys
 539
 540           scrut  = mkCoerce co (Var arg)
 541
 542           result = wrapFamInstBody arr_tc var_tys
 543                  . mkConApp arr_dc
 544                  $ map Type var_tys ++ map Var (shape_vars ++ concat repr_vars)
 545
 546       liftM (Lam arg)
 547             (from_repr repr scrut shape_vars repr_vars res_ty result)
 548   where
 549     var_tys = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
 550     el_ty   = mkTyConApp vect_tc var_tys
 551
 552     [arr_dc] = tyConDataCons arr_tc
 553
 554     from_repr (SumRepr { sum_components   = prods
 555                        , sum_arr_tycon    = tycon
 556                        , sum_arr_data_con = data_con })
 557               expr
 558               shape_vars
 559               repr_vars
 560               res_ty
 561               body
 562       = do
 563           vars <- mapM (newLocalVar FSLIT("xs")) =<< mapM arrReprType prods
 564           result <- go prods repr_vars vars body
 565
 566           let scrut = unwrapFamInstScrut tycon ty_args expr
 567           return . Case scrut (mkWildId scrut_ty) res_ty
 568                  $ [(DataAlt data_con, shape_vars ++ vars, result)]
 569       where
 570         ty_args  = map reprType prods
 571         scrut_ty = mkTyConApp tycon ty_args
 572
 573         go [] [] [] body = return body
 574         go (prod : prods) (repr_vars : rss) (var : vars) body
 575           = do
 576               shape_vars <- mapM (newLocalVar FSLIT("s")) =<< arrShapeTys prod
 577
 578               from_prod prod (Var var) shape_vars repr_vars res_ty
 579                 =<< go prods rss vars body
 580
 581     from_repr repr expr shape_vars [repr_vars] res_ty body
 582       = from_prod repr expr shape_vars repr_vars res_ty body
 583
 584     from_prod prod@(ProdRepr { prod_components = tys
 585                              , prod_arr_tycon  = tycon
 586                              , prod_arr_data_con = data_con })
 587               expr
 588               shape_vars
 589               repr_vars
 590               res_ty
 591               body
 592       = do
 593           let scrut    = unwrapFamInstScrut tycon tys expr
 594               scrut_ty = mkTyConApp tycon tys
 595           ty <- arrReprType prod
 596
 597           return $ Case scrut (mkWildId scrut_ty) res_ty
 598                    [(DataAlt data_con, shape_vars ++ repr_vars, body)]
 599
 600     from_prod (IdRepr ty)
 601               expr
 602               shape_vars
 603               [repr_var]
 604               res_ty
 605               body
 606       = return $ Let (NonRec repr_var expr) body
 607
 608     from_prod (VoidRepr {})
 609               expr
 610               shape_vars
 611               [repr_var]
 612               res_ty
 613               body
 614       = return $ Let (NonRec repr_var expr) body
 615
 616 buildPRDictRepr :: Repr -> VM CoreExpr
 617 buildPRDictRepr (VoidRepr { void_tycon = tycon })
 618   = prDFunOfTyCon tycon
 619 buildPRDictRepr (IdRepr ty) = mkPR ty
 620 buildPRDictRepr (ProdRepr {
 621                    prod_components = tys
 622                  , prod_tycon      = tycon
 623                  })
 624   = do
 625       prs  <- mapM mkPR tys
 626       dfun <- prDFunOfTyCon tycon
 627       return $ dfun `mkTyApps` tys `mkApps` prs
 628
 629 buildPRDictRepr (SumRepr {
 630                    sum_components = prods
 631                  , sum_tycon      = tycon })
 632   = do
 633       prs  <- mapM buildPRDictRepr prods
 634       dfun <- prDFunOfTyCon tycon
 635       return $ dfun `mkTyApps` map reprType prods `mkApps` prs
 636
 637 buildPRDict :: Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
 638 buildPRDict repr vect_tc prepr_tc _
 639   = do
 640       dict  <- buildPRDictRepr repr
 641
 642       pr_co <- mkBuiltinCo prTyCon
 643       let co = mkAppCoercion pr_co
 644              . mkSymCoercion
 645              $ mkTyConApp arg_co var_tys
 646
 647       return $ mkCoerce co dict
 648   where
 649     var_tys = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
 650
 651     Just arg_co = tyConFamilyCoercion_maybe prepr_tc
 652
 653 buildPArrayTyCon :: TyCon -> TyCon -> VM TyCon
 654 buildPArrayTyCon orig_tc vect_tc = fixV $ \repr_tc ->
 655   do
 656     name'  <- cloneName mkPArrayTyConOcc orig_name
 657     rhs    <- buildPArrayTyConRhs orig_name vect_tc repr_tc
 658     parray <- builtin parrayTyCon
 659
 660     liftDs $ buildAlgTyCon name'
 661                            tyvars
 662                            []          -- no stupid theta
 663                            rhs
 664                            rec_flag    -- FIXME: is this ok?
 665                            False       -- FIXME: no generics
 666                            False       -- not GADT syntax
 667                            (Just $ mk_fam_inst parray vect_tc)
 668   where
 669     orig_name = tyConName orig_tc
 670     tyvars = tyConTyVars vect_tc
 671     rec_flag = boolToRecFlag (isRecursiveTyCon vect_tc)
 672
 673
 674 buildPArrayTyConRhs :: Name -> TyCon -> TyCon -> VM AlgTyConRhs
 675 buildPArrayTyConRhs orig_name vect_tc repr_tc
 676   = do
 677       data_con <- buildPArrayDataCon orig_name vect_tc repr_tc
 678       return $ DataTyCon { data_cons = [data_con], is_enum = False }
 679
 680 buildPArrayDataCon :: Name -> TyCon -> TyCon -> VM DataCon
 681 buildPArrayDataCon orig_name vect_tc repr_tc
 682   = do
 683       dc_name  <- cloneName mkPArrayDataConOcc orig_name
 684       repr     <- mkRepr vect_tc
 685
 686       shape_tys <- arrShapeTys repr
 687       repr_tys  <- arrReprTys  repr
 688
 689       let tys = shape_tys ++ concat repr_tys
 690
 691       liftDs $ buildDataCon dc_name
 692                             False                  -- not infix
 693                             (map (const NotMarkedStrict) tys)
 694                             []                     -- no field labels
 695                             (tyConTyVars vect_tc)
 696                             []                     -- no existentials
 697                             []                     -- no eq spec
 698                             []                     -- no context
 699                             tys
 700                             repr_tc
 701
 702 mkPADFun :: TyCon -> VM Var
 703 mkPADFun vect_tc
 704   = newExportedVar (mkPADFunOcc $ getOccName vect_tc) =<< paDFunType vect_tc
 705
 706 buildTyConBindings :: TyCon -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> Var
 707                    -> VM [(Var, CoreExpr)]
 708 buildTyConBindings orig_tc vect_tc prepr_tc arr_tc dfun
 709   = do
 710       repr  <- mkRepr vect_tc
 711       vectDataConWorkers repr orig_tc vect_tc arr_tc
 712       dict <- buildPADict repr vect_tc prepr_tc arr_tc dfun
 713       binds <- takeHoisted
 714       return $ (dfun, dict) : binds
 715   where
 716     orig_dcs = tyConDataCons orig_tc
 717     vect_dcs = tyConDataCons vect_tc
 718     [arr_dc] = tyConDataCons arr_tc
 719
 720     repr_tys = map dataConRepArgTys vect_dcs
 721
 722 vectDataConWorkers :: Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon
 723                    -> VM ()
 724 vectDataConWorkers repr orig_tc vect_tc arr_tc
 725   = do
 726       arr_tys <- arrReprElemTys repr
 727       bs <- sequence
 728           . zipWith3 def_worker  (tyConDataCons orig_tc) rep_tys
 729           $ zipWith4 mk_data_con (tyConDataCons vect_tc)
 730                                  rep_tys
 731                                  (inits arr_tys)
 732                                  (tail $ tails arr_tys)
 733       mapM_ (uncurry hoistBinding) bs
 734   where
 735     tyvars   = tyConTyVars vect_tc
 736     var_tys  = mkTyVarTys tyvars
 737     ty_args  = map Type var_tys
 738
 739     res_ty   = mkTyConApp vect_tc var_tys
 740
 741     rep_tys  = map dataConRepArgTys $ tyConDataCons vect_tc
 742
 743     [arr_dc] = tyConDataCons arr_tc
 744
 745     mk_data_con con tys pre post
 746       = liftM2 (,) (vect_data_con con)
 747                    (lift_data_con tys (concat pre)
 748                                       (concat post)
 749                                       (mkDataConTag con))
 750
 751     vect_data_con con = return $ mkConApp con ty_args
 752     lift_data_con tys pre_tys post_tys tag
 753       = do
 754           len  <- builtin liftingContext
 755           args <- mapM (newLocalVar FSLIT("xs"))
 756                   =<< mapM mkPArrayType tys
 757
 758           shape <- replicateShape repr (Var len) tag
 759           repr  <- mk_arr_repr (Var len) (map Var args)
 760
 761           pre   <- mapM emptyPA pre_tys
 762           post  <- mapM emptyPA post_tys
 763
 764           return . mkLams (len : args)
 765                  . wrapFamInstBody arr_tc var_tys
 766                  . mkConApp arr_dc
 767                  $ ty_args ++ shape ++ pre ++ repr ++ post
 768
 769     mk_arr_repr len []
 770       = do
 771           units <- replicatePA len (Var unitDataConId)
 772           return [units]
 773
 774     mk_arr_repr len arrs = return arrs
 775
 776     def_worker data_con arg_tys mk_body
 777       = do
 778           body <- closedV
 779                 . inBind orig_worker
 780                 . polyAbstract tyvars $ \abstract ->
 781                   liftM (abstract . vectorised)
 782                 $ buildClosures tyvars [] arg_tys res_ty mk_body
 783
 784           vect_worker <- cloneId mkVectOcc orig_worker (exprType body)
 785           defGlobalVar orig_worker vect_worker
 786           return (vect_worker, body)
 787       where
 788         orig_worker = dataConWorkId data_con
 789
 790 buildPADict :: Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> Var -> VM CoreExpr
 791 buildPADict repr vect_tc prepr_tc arr_tc dfun
 792   = polyAbstract tvs $ \abstract ->
 793     do
 794       meth_binds <- mapM (mk_method repr) paMethods
 795       let meth_exprs = map (Var . fst) meth_binds
 796
 797       pa_dc <- builtin paDataCon
 798       let dict = mkConApp pa_dc (Type (mkTyConApp vect_tc arg_tys) : meth_exprs)
 799           body = Let (Rec meth_binds) dict
 800       return . mkInlineMe $ abstract body
 801   where
 802     tvs = tyConTyVars arr_tc
 803     arg_tys = mkTyVarTys tvs
 804
 805     mk_method repr (name, build)
 806       = localV
 807       $ do
 808           body <- build repr vect_tc prepr_tc arr_tc
 809           var  <- newLocalVar name (exprType body)
 810           return (var, mkInlineMe body)
 811
 812 paMethods = [(FSLIT("toPRepr"),      buildToPRepr),
 813              (FSLIT("fromPRepr"),    buildFromPRepr),
 814              (FSLIT("toArrPRepr"),   buildToArrPRepr),
 815              (FSLIT("fromArrPRepr"), buildFromArrPRepr),
 816              (FSLIT("dictPRepr"),    buildPRDict)]
 817
 818 -- | Split the given tycons into two sets depending on whether they have to be
 819 -- converted (first list) or not (second list). The first argument contains
 820 -- information about the conversion status of external tycons:
 821 --
 822 --   * tycons which have converted versions are mapped to True
 823 --   * tycons which are not changed by vectorisation are mapped to False
 824 --   * tycons which can't be converted are not elements of the map
 825 --
 826 classifyTyCons :: UniqFM Bool -> [TyConGroup] -> ([TyCon], [TyCon])
 827 classifyTyCons = classify [] []
 828   where
 829     classify conv keep cs [] = (conv, keep)
 830     classify conv keep cs ((tcs, ds) : rs)
 831       | can_convert && must_convert
 832         = classify (tcs ++ conv) keep (cs `addListToUFM` [(tc,True) | tc <- tcs]) rs
 833       | can_convert
 834         = classify conv (tcs ++ keep) (cs `addListToUFM` [(tc,False) | tc <- tcs]) rs
 835       | otherwise
 836         = classify conv keep cs rs
 837       where
 838         refs = ds `delListFromUniqSet` tcs
 839
 840         can_convert  = isNullUFM (refs `minusUFM` cs) && all convertable tcs
 841         must_convert = foldUFM (||) False (intersectUFM_C const cs refs)
 842
 843         convertable tc = isDataTyCon tc && all isVanillaDataCon (tyConDataCons tc)
 844
 845 -- | Compute mutually recursive groups of tycons in topological order
 846 --
 847 tyConGroups :: [TyCon] -> [TyConGroup]
 848 tyConGroups tcs = map mk_grp (stronglyConnComp edges)
 849   where
 850     edges = [((tc, ds), tc, uniqSetToList ds) | tc <- tcs
 851                                 , let ds = tyConsOfTyCon tc]
 852
 853     mk_grp (AcyclicSCC (tc, ds)) = ([tc], ds)
 854     mk_grp (CyclicSCC els)       = (tcs, unionManyUniqSets dss)
 855       where
 856         (tcs, dss) = unzip els
 857
 858 tyConsOfTyCon :: TyCon -> UniqSet TyCon
 859 tyConsOfTyCon
 860   = tyConsOfTypes . concatMap dataConRepArgTys . tyConDataCons
 861
 862 tyConsOfType :: Type -> UniqSet TyCon
 863 tyConsOfType ty
 864   | Just ty' <- coreView ty    = tyConsOfType ty'
 865 tyConsOfType (TyVarTy v)       = emptyUniqSet
 866 tyConsOfType (TyConApp tc tys) = extend (tyConsOfTypes tys)
 867   where
 868     extend | isUnLiftedTyCon tc
 869            || isTupleTyCon   tc = id
 870
 871            | otherwise          = (`addOneToUniqSet` tc)
 872
 873 tyConsOfType (AppTy a b)       = tyConsOfType a `unionUniqSets` tyConsOfType b
 874 tyConsOfType (FunTy a b)       = (tyConsOfType a `unionUniqSets` tyConsOfType b)
 875                                  `addOneToUniqSet` funTyCon
 876 tyConsOfType (ForAllTy _ ty)   = tyConsOfType ty
 877 tyConsOfType other             = pprPanic "ClosureConv.tyConsOfType" $ ppr other
 878
 879 tyConsOfTypes :: [Type] -> UniqSet TyCon
 880 tyConsOfTypes = unionManyUniqSets . map tyConsOfType
 881