compiler/vectorise/Vectorise.hs

   1 module Vectorise( vectorise )
   2 where
   3
   4 #include "HsVersions.h"
   5
   6 import VectMonad
   7 import VectUtils
   8 import VectType
   9 import VectCore
  10
  11 import DynFlags
  12 import HscTypes
  13
  14 import CoreLint             ( showPass, endPass )
  15 import CoreSyn
  16 import CoreUtils
  17 import CoreFVs
  18 import SimplMonad           ( SimplCount, zeroSimplCount )
  19 import Rules                ( RuleBase )
  20 import DataCon
  21 import TyCon
  22 import Type
  23 import FamInstEnv           ( extendFamInstEnvList )
  24 import InstEnv              ( extendInstEnvList )
  25 import Var
  26 import VarEnv
  27 import VarSet
  28 import Name                 ( Name, mkSysTvName, getName )
  29 import NameEnv
  30 import Id
  31 import MkId                 ( unwrapFamInstScrut )
  32 import OccName
  33 import RdrName              ( RdrName, mkRdrQual )
  34 import Module               ( mkModuleNameFS )
  35
  36 import DsMonad hiding (mapAndUnzipM)
  37 import DsUtils              ( mkCoreTup, mkCoreTupTy )
  38
  39 import Literal              ( Literal )
  40 import PrelNames
  41 import TysWiredIn
  42 import TysPrim              ( intPrimTy )
  43 import BasicTypes           ( Boxity(..) )
  44
  45 import Outputable
  46 import FastString
  47 import Control.Monad        ( liftM, liftM2, zipWithM, mapAndUnzipM )
  48
  49 mkNDPVar :: FastString -> RdrName
  50 mkNDPVar fs = mkRdrQual nDP_BUILTIN (mkVarOccFS fs)
  51
  52 builtin_PAs :: [(Name, RdrName)]
  53 builtin_PAs = [(intTyConName, mkNDPVar FSLIT("dPA_Int"))]
  54
  55 vectorise :: HscEnv -> UniqSupply -> RuleBase -> ModGuts
  56           -> IO (SimplCount, ModGuts)
  57 vectorise hsc_env _ _ guts
  58   = do
  59       showPass dflags "Vectorisation"
  60       eps <- hscEPS hsc_env
  61       let info = hptVectInfo hsc_env `plusVectInfo` eps_vect_info eps
  62       Just (info', guts') <- initV hsc_env guts info (vectModule guts)
  63       endPass dflags "Vectorisation" Opt_D_dump_vect (mg_binds guts')
  64       return (zeroSimplCount dflags, guts' { mg_vect_info = info' })
  65   where
  66     dflags = hsc_dflags hsc_env
  67
  68 vectModule :: ModGuts -> VM ModGuts
  69 vectModule guts
  70   = do
  71       defTyConRdrPAs builtin_PAs
  72       (types', fam_insts, pa_insts) <- vectTypeEnv (mg_types guts)
  73
  74       let insts         = map painstInstance pa_insts
  75           fam_inst_env' = extendFamInstEnvList (mg_fam_inst_env guts) fam_insts
  76           inst_env'     = extendInstEnvList (mg_inst_env guts) insts
  77       updGEnv (setInstEnvs inst_env' fam_inst_env')
  78
  79       dicts   <- mapM buildPADict pa_insts
  80       workers <- mapM vectDataConWorkers pa_insts
  81       binds'  <- mapM vectTopBind (mg_binds guts)
  82       return $ guts { mg_types        = types'
  83                     , mg_binds        = Rec (concat workers ++ concat dicts) : binds'
  84                     , mg_inst_env     = inst_env'
  85                     , mg_fam_inst_env = fam_inst_env'
  86                     , mg_insts        = mg_insts guts ++ insts
  87                     , mg_fam_insts    = mg_fam_insts guts ++ fam_insts
  88                     }
  89
  90 vectTopBind :: CoreBind -> VM CoreBind
  91 vectTopBind b@(NonRec var expr)
  92   = do
  93       var'  <- vectTopBinder var
  94       expr' <- vectTopRhs var expr
  95       hs    <- takeHoisted
  96       return . Rec $ (var, expr) : (var', expr') : hs
  97   `orElseV`
  98     return b
  99
 100 vectTopBind b@(Rec bs)
 101   = do
 102       vars'  <- mapM vectTopBinder vars
 103       exprs' <- zipWithM vectTopRhs vars exprs
 104       hs     <- takeHoisted
 105       return . Rec $ bs ++ zip vars' exprs' ++ hs
 106   `orElseV`
 107     return b
 108   where
 109     (vars, exprs) = unzip bs
 110
 111 vectTopBinder :: Var -> VM Var
 112 vectTopBinder var
 113   = do
 114       vty  <- vectType (idType var)
 115       var' <- cloneId mkVectOcc var vty
 116       defGlobalVar var var'
 117       return var'
 118
 119 vectTopRhs :: Var -> CoreExpr -> VM CoreExpr
 120 vectTopRhs var expr
 121   = do
 122       closedV . liftM vectorised
 123               . inBind var
 124               $ vectPolyExpr (freeVars expr)
 125
 126 -- ----------------------------------------------------------------------------
 127 -- Bindings
 128
 129 vectBndr :: Var -> VM VVar
 130 vectBndr v
 131   = do
 132       vty <- vectType (idType v)
 133       lty <- mkPArrayType vty
 134       let vv = v `Id.setIdType` vty
 135           lv = v `Id.setIdType` lty
 136       updLEnv (mapTo vv lv)
 137       return (vv, lv)
 138   where
 139     mapTo vv lv env = env { local_vars = extendVarEnv (local_vars env) v (vv, lv) }
 140
 141 vectBndrIn :: Var -> VM a -> VM (VVar, a)
 142 vectBndrIn v p
 143   = localV
 144   $ do
 145       vv <- vectBndr v
 146       x <- p
 147       return (vv, x)
 148
 149 vectBndrsIn :: [Var] -> VM a -> VM ([VVar], a)
 150 vectBndrsIn vs p
 151   = localV
 152   $ do
 153       vvs <- mapM vectBndr vs
 154       x <- p
 155       return (vvs, x)
 156
 157 -- ----------------------------------------------------------------------------
 158 -- Expressions
 159
 160 vectVar :: Var -> VM VExpr
 161 vectVar v
 162   = do
 163       r <- lookupVar v
 164       case r of
 165         Local (vv,lv) -> return (Var vv, Var lv)
 166         Global vv     -> do
 167                            let vexpr = Var vv
 168                            lexpr <- liftPA vexpr
 169                            return (vexpr, lexpr)
 170
 171 vectPolyVar :: Var -> [Type] -> VM VExpr
 172 vectPolyVar v tys
 173   = do
 174       vtys <- mapM vectType tys
 175       r <- lookupVar v
 176       case r of
 177         Local (vv, lv) -> liftM2 (,) (polyApply (Var vv) vtys)
 178                                      (polyApply (Var lv) vtys)
 179         Global poly    -> do
 180                             vexpr <- polyApply (Var poly) vtys
 181                             lexpr <- liftPA vexpr
 182                             return (vexpr, lexpr)
 183
 184 vectLiteral :: Literal -> VM VExpr
 185 vectLiteral lit
 186   = do
 187       lexpr <- liftPA (Lit lit)
 188       return (Lit lit, lexpr)
 189
 190 vectPolyExpr :: CoreExprWithFVs -> VM VExpr
 191 vectPolyExpr expr
 192   = polyAbstract tvs $ \abstract ->
 193     do
 194       mono' <- vectExpr mono
 195       return $ mapVect abstract mono'
 196   where
 197     (tvs, mono) = collectAnnTypeBinders expr
 198
 199 vectExpr :: CoreExprWithFVs -> VM VExpr
 200 vectExpr (_, AnnType ty)
 201   = liftM vType (vectType ty)
 202
 203 vectExpr (_, AnnVar v) = vectVar v
 204
 205 vectExpr (_, AnnLit lit) = vectLiteral lit
 206
 207 vectExpr (_, AnnNote note expr)
 208   = liftM (vNote note) (vectExpr expr)
 209
 210 vectExpr e@(_, AnnApp _ arg)
 211   | isAnnTypeArg arg
 212   = vectTyAppExpr fn tys
 213   where
 214     (fn, tys) = collectAnnTypeArgs e
 215
 216 vectExpr (_, AnnApp fn arg)
 217   = do
 218       fn'  <- vectExpr fn
 219       arg' <- vectExpr arg
 220       mkClosureApp fn' arg'
 221
 222 vectExpr (_, AnnCase expr bndr ty alts)
 223   = panic "vectExpr: case"
 224
 225 vectExpr (_, AnnLet (AnnNonRec bndr rhs) body)
 226   = do
 227       vrhs <- localV . inBind bndr $ vectPolyExpr rhs
 228       (vbndr, vbody) <- vectBndrIn bndr (vectExpr body)
 229       return $ vLet (vNonRec vbndr vrhs) vbody
 230
 231 vectExpr (_, AnnLet (AnnRec bs) body)
 232   = do
 233       (vbndrs, (vrhss, vbody)) <- vectBndrsIn bndrs
 234                                 $ liftM2 (,)
 235                                   (zipWithM vect_rhs bndrs rhss)
 236                                   (vectPolyExpr body)
 237       return $ vLet (vRec vbndrs vrhss) vbody
 238   where
 239     (bndrs, rhss) = unzip bs
 240
 241     vect_rhs bndr rhs = localV
 242                       . inBind bndr
 243                       $ vectExpr rhs
 244
 245 vectExpr e@(fvs, AnnLam bndr _)
 246   | not (isId bndr) = pprPanic "vectExpr" (ppr $ deAnnotate e)
 247   | otherwise = vectLam fvs bs body
 248   where
 249     (bs,body) = collectAnnValBinders e
 250
 251 vectLam :: VarSet -> [Var] -> CoreExprWithFVs -> VM VExpr
 252 vectLam fvs bs body
 253   = do
 254       tyvars <- localTyVars
 255       (vs, vvs) <- readLEnv $ \env ->
 256                    unzip [(var, vv) | var <- varSetElems fvs
 257                                     , Just vv <- [lookupVarEnv (local_vars env) var]]
 258
 259       arg_tys <- mapM (vectType . idType) bs
 260       res_ty  <- vectType (exprType $ deAnnotate body)
 261
 262       buildClosures tyvars vvs arg_tys res_ty
 263         . hoistPolyVExpr tyvars
 264         $ do
 265             lc <- builtin liftingContext
 266             (vbndrs, vbody) <- vectBndrsIn (vs ++ bs)
 267                                            (vectExpr body)
 268             return $ vLams lc vbndrs vbody
 269
 270 vectTyAppExpr :: CoreExprWithFVs -> [Type] -> VM VExpr
 271 vectTyAppExpr (_, AnnVar v) tys = vectPolyVar v tys
 272 vectTyAppExpr e tys = pprPanic "vectTyAppExpr" (ppr $ deAnnotate e)
 273