ghc/compiler/NOTES

   1         New back end thoughts
   2
   3 -----------------------------------------------------------------------------
   4 Codegen notes
   5
   6 * jumps to ImpossibleBranch should be removed.
   7
   8 * Profiling:
   9         - when updating a closure with an indirection to a function,
  10           we should make a permanent indirection.
  11
  12         - check that we're bumping the scc count appropriately
  13
  14 * check perf & binary sizes against the HEAD
  15
  16 -----------------------------------------------------------------------------
  17 C backend notes
  18
  19 * use STGCALL macros for foreign calls (doesn't look like volatile regs
  20   are handled properly at the mo).
  21
  22 -----------------------------------------------------------------------------
  23 Cmm parser notes
  24
  25 * switches
  26
  27 * need to cater for unexported procedures/info tables?
  28
  29 * We should be able to get rid of entry labels, use info labels only.
  30   - we need a %ENTRY_LBL(info_lbl) macro, so that instead of
  31      JMP_(foo_entry) we can write jump %ENTRY_LBL(foo_info).
  32
  33 -----------------------------------------------------------------------------
  34
  35 * Move arg-descr from LFInfo to ClosureInfo?
  36   But: only needed for functions
  37
  38 * Move all of CgClosure.link_caf into NewCaf, and newDynCaf
  39
  40 * If the case binder is dead, and the constr is nullary,
  41   do we need to assign to Node?
  42
  43
  44 -------------------------
  45 * Relation between separate type sigs and pattern type sigs
  46 f :: forall a. a->a
  47 f :: b->b = e   -- No: monomorphic
  48
  49 f :: forall a. a->a
  50 f :: forall a. a->a  -- OK
  51
  52 f :: forall a. [a] -> [a]
  53 f :: forall b. b->b = e  ???
  54
  55
  56 -------------------------------
  57 NB: all floats are let-binds, but some non-rec lets
  58     may be unlifted (with RHS ok-for-speculation)
  59
  60
  61 simplArg:  [use strictness]
  62            [used for non-top-lvl non-rec RHS or function arg]
  63   if strict-type || demanded
  64         simplStrictExpr
  65   else
  66         simplExpr ---> (floats,expr)
  67         float all the floats if exposes constr app, return expr
  68
  69 simpl (applied lambda)      ==> simplNonRecBind
  70 simpl (Let (NonRec ...) ..) ==> simplNonRecBind
  71
  72 simpl (Let (Rec ...)    ..) ==> simplRecBind
  73
  74 simplRecBind:
  75   simplify binders (but not its IdInfo)
  76   simplify the pairs one at a time
  77         using simplRecPair
  78
  79 simplNonRecBind:        [was simplBeta]
  80         [used for non-top-lvl non-rec bindings]
  81   - check for PreInlineUnconditionally
  82   - simplify binder, including its IdInfo
  83   - simplArg
  84   - if strict-type
  85         addCaseBind [which makes a let if ok-for-spec]
  86     else
  87         completeLazyBind
  88
  89 simplLazyBind:  [binder already simplified, but not its IdInfo]
  90                 [used for both rec and top-lvl non-rec]
  91                 [must not be strict/unboxed; case not allowed]
  92   - check for PreInlineUnconditionally
  93   - substituteIdInfo and add result to in-scope
  94         [so that rules are available in rec rhs]
  95   - simplExpr --> (floats,expr)
  96   - float: lifted floats only
  97         if exposes constructor or pap (even if non-triv args)
  98         or if top level
  99   - completeLazyBind
 100
 101
 102 completeLazyBind:       [given a simplified RHS]
 103         [used for both rec and non-rec bindings, top level and not]
 104   - try discarding dead
 105   - try PostInlineUnconditionally
 106   - let-bind coerce arg and repeat
 107   - try rhs tylam (float)
 108   - try eta expand (float)    [not if any float is unlifted && (non-spec || top_lvl || rec)]
 109   - let-bind constructor args [not if any float is ..as above..]
 110
 111   - add unfolding [this is the only place we add an unfolding]
 112     add arity
 113
 114
 115
 116 Right hand sides and arguments
 117 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 118 In many ways we want to treat
 119         (a) the right hand side of a let(rec), and
 120         (b) a function argument
 121 in the same way.  But not always!  In particular, we would
 122 like to leave these arguments exactly as they are, so they
 123 will match a RULE more easily.
 124
 125         f (g x, h x)
 126         g (+ x)
 127
 128 It's harder to make the rule match if we ANF-ise the constructor,
 129 or eta-expand the PAP:
 130
 131         f (let { a = g x; b = h x } in (a,b))
 132         g (\y. + x y)
 133
 134 On the other hand if we see the let-defns
 135
 136         p = (g x, h x)
 137         q = + x
 138
 139 then we *do* want to ANF-ise and eta-expand, so that p and q
 140 can be safely inlined.
 141
 142 Even floating lets out is a bit dubious.  For let RHS's we float lets
 143 out if that exposes a value, so that the value can be inlined more vigorously.
 144 For example
 145
 146         r = let x = e in (x,x)
 147
 148 Here, if we float the let out we'll expose a nice constructor. We did experiments
 149 that showed this to be a generally good thing.  But it was a bad thing to float
 150 lets out unconditionally, because that meant they got allocated more often.
 151
 152 For function arguments, there's less reason to expose a constructor (it won't
 153 get inlined).  Just possibly it might make a rule match, but I'm pretty skeptical.
 154 So for the moment we don't float lets out of function arguments either.
 155
 156
 157 Eta expansion
 158 ~~~~~~~~~~~~~~
 159 For eta expansion, we want to catch things like
 160
 161         case e of (a,b) -> \x -> case a of (p,q) -> \y -> r
 162
 163 If the \x was on the RHS of a let, we'd eta expand to bring the two
 164 lambdas together.  And in general that's a good thing to do.  Perhaps
 165 we should eta expand wherever we find a (value) lambda?  Then the eta
 166 expansion at a let RHS can concentrate solely on the PAP case.