Remove GHC's haskell98 dependency
[ghc-hetmet.git] / compiler / cmm / ZipCfg.hs
index ec2368f..376ab3e 100644 (file)
@@ -1,11 +1,8 @@
-{-# LANGUAGE ScopedTypeVariables #-}
 module ZipCfg
     (  -- These data types and names are carefully thought out
-      BlockId(..)      -- ToDo: BlockId should be abstract, but it isn't yet
-    , BlockEnv, emptyBlockEnv, lookupBlockEnv, extendBlockEnv, insertBlock, mkBlockEnv
-    , BlockSet, emptyBlockSet, elemBlockSet, extendBlockSet, mkBlockSet
-    , Graph(..), LGraph(..), FGraph(..)
+      Graph(..), LGraph(..), FGraph(..)
     , Block(..), ZBlock(..), ZHead(..), ZTail(..), ZLast(..)
+    , insertBlock
     , HavingSuccessors, succs, fold_succs
     , LastNode, mkBranchNode, isBranchNode, branchNodeTarget
 
@@ -14,15 +11,16 @@ module ZipCfg
     , blockId, zip, unzip, last, goto_end, zipht, tailOfLast
     , splice_tail, splice_head, splice_head_only', splice_head'
     , of_block_list, to_block_list
-    , map_nodes
+    , graphOfLGraph
+    , map_blocks, map_one_block, map_nodes, mapM_blocks
     , postorder_dfs, postorder_dfs_from, postorder_dfs_from_except
     , fold_layout
-    , fold_blocks
+    , fold_blocks, fold_fwd_block
     , translate
 
     , pprLgraph, pprGraph
 
-    , entry -- exported for the convenience of ZipDataflow, at least for now
+    , entry -- exported for the convenience of ZipDataflow0, at least for now
 
     {-
     -- the following functions might one day be useful and can be found
@@ -30,7 +28,7 @@ module ZipCfg
     , entry, exit, focus, focusp, unfocus
     , ht_to_block, ht_to_last, 
     , splice_focus_entry, splice_focus_exit
-    , fold_fwd_block, foldM_fwd_block
+    , foldM_fwd_block
     -}
 
     )
@@ -38,13 +36,16 @@ where
 
 #include "HsVersions.h"
 
+import BlockId ( BlockId, BlockEnv, emptyBlockEnv, lookupBlockEnv, extendBlockEnv
+               , BlockSet, emptyBlockSet, unitBlockSet, elemBlockSet, extendBlockSet
+               , delFromBlockEnv, foldBlockEnv', mapBlockEnv
+               , eltsBlockEnv, isNullBEnv, plusBlockEnv)
+import CmmExpr ( UserOfLocalRegs(..) )
+import PprCmm()
+
 import Outputable hiding (empty)
-import Panic
-import Unique
-import UniqFM
-import UniqSet
 
-import Maybe
+import Data.Maybe
 import Prelude hiding (zip, unzip, last)
 
 -------------------------------------------------------------------------
@@ -141,18 +142,29 @@ data ZLast l
                  -- so we don't want to pollute the 'l' type parameter with it
   | LastOther l
 
-data ZHead m   = ZFirst BlockId  | ZHead (ZHead m) m
+--So that we don't have orphan instances, this goes here or in CmmExpr.
+--At least UserOfLocalRegs (ZLast Last) is needed (Last defined elsewhere),
+--but there's no need for non-Haskell98 instances for that.
+instance UserOfLocalRegs a => UserOfLocalRegs (ZLast a) where
+    foldRegsUsed  f z (LastOther l) = foldRegsUsed f z l
+    foldRegsUsed _f z LastExit      = z
+
+
+data ZHead m   = ZFirst BlockId
+               | ZHead (ZHead m) m
     -- ZHead is a (reversed) sequence of middle nodes labeled by a BlockId
 data ZTail m l = ZLast (ZLast l) | ZTail m (ZTail m l)
     -- ZTail is a sequence of middle nodes followed by a last node
 
 -- | Blocks and flow graphs; see Note [Kinds of graphs]
-data Block m l = Block BlockId (ZTail m l)
+
+data Block m l = Block { bid       :: BlockId
+                       , tail      :: ZTail m l }
 
 data Graph m l = Graph { g_entry :: (ZTail m l), g_blocks :: (BlockEnv (Block m l)) }
 
-data LGraph m l = LGraph  { lg_entry  :: BlockId
-                          , lg_blocks :: BlockEnv (Block m l) }
+data LGraph m l = LGraph  { lg_entry     :: BlockId
+                          , lg_blocks    :: BlockEnv (Block m l)}
        -- Invariant: lg_entry is in domain( lg_blocks )
 
 -- | And now the zipper.  The focus is between the head and tail.
@@ -211,13 +223,13 @@ ht_to_last         :: ZHead m -> ZTail m l -> (ZHead m, ZLast l)
 --               , (???, [<blocks>,
 --                        N: y:=x; return (y,x)])
 
-splice_head  :: ZHead m    -> LGraph m l -> (LGraph m l, ZHead  m)
-splice_head' :: ZHead m -> Graph m l -> (BlockEnv (Block m l), ZHead m)
+splice_head  :: ZHead m   -> LGraph m l -> (LGraph m l, ZHead  m)
+splice_head' :: ZHead m   -> Graph m l  -> (BlockEnv (Block m l), ZHead m)
 splice_tail  :: Graph m l -> ZTail  m l -> Graph m l
 
 -- | We can also splice a single-entry, no-exit Graph into a head.
-splice_head_only :: ZHead m -> LGraph m l -> LGraph m l
-splice_head_only' :: ZHead m -> Graph m l -> LGraph m l
+splice_head_only  :: ZHead m -> LGraph m l -> LGraph m l
+splice_head_only' :: ZHead m -> Graph m l  -> LGraph m l
 
 
 -- | A safe operation 
@@ -229,6 +241,11 @@ splice_head_only' :: ZHead m -> Graph m l -> LGraph m l
 of_block_list :: BlockId -> [Block m l] -> LGraph m l  -- N log N
 to_block_list :: LGraph m l -> [Block m l]  -- N log N
 
+-- | Conversion from LGraph to Graph
+graphOfLGraph :: LastNode l => LGraph m l -> Graph m l
+graphOfLGraph (LGraph eid blocks) = Graph (ZLast $ mkBranchNode eid) blocks
+
+
 -- | Traversal: 'postorder_dfs' returns a list of blocks reachable
 -- from the entry node.  This list has the following property:
 --
@@ -264,16 +281,25 @@ fold_layout ::
 -- haven't needed (else it would be here).
 fold_blocks :: (Block m l -> a -> a) -> a -> LGraph m l -> a
 
+-- | Fold from first to last
+fold_fwd_block :: (BlockId -> a -> a) -> (m -> a -> a) ->
+                  (ZLast l -> a -> a) -> Block m l -> a -> a
+
+map_one_block :: (BlockId -> BlockId) -> (m -> m') -> (l -> l') -> Block m l -> Block m' l'
+
 map_nodes :: (BlockId -> BlockId) -> (m -> m') -> (l -> l') -> LGraph m l -> LGraph m' l'
    -- mapping includes the entry id!
 
-map_blocks :: (Block m l -> Block m' l') -> LGraph m' l' -> LGraph m' l'
+map_blocks  :: (Block m l -> Block m' l') -> LGraph m l -> LGraph m' l'
+mapM_blocks :: Monad mm
+            => (Block m l -> mm (Block m' l')) -> LGraph m l -> mm (LGraph m' l')
 
 -- | These translation functions are speculative.  I hope eventually
 -- they will be used in the native-code back ends ---NR
-translate :: (m          -> UniqSM (LGraph m' l')) ->
-             (l          -> UniqSM (LGraph m' l')) ->
-             (LGraph m l -> UniqSM (LGraph m' l'))
+translate :: Monad tm =>
+             (m          -> tm (LGraph m' l')) ->
+             (l          -> tm (LGraph m' l')) ->
+             (LGraph m l -> tm (LGraph m' l'))
 
 {-
 -- | It's possible that another form of translation would be more suitable:
@@ -350,7 +376,7 @@ unzip (Block id t) = ZBlock (ZFirst id) t
 
 head_id :: ZHead m -> BlockId
 head_id (ZFirst id) = id
-head_id (ZHead h _) = head_id h
+head_id (ZHead  h  _)   = head_id h
 
 last (ZBlock _ t) = lastTail t
 
@@ -358,7 +384,7 @@ lastTail :: ZTail m l -> ZLast l
 lastTail (ZLast l) = l
 lastTail (ZTail _ t) = lastTail t
 
-tailOfLast l = ZLast (LastOther l) -- ^ tedious to write in every client
+tailOfLast l = ZLast (LastOther l) -- tedious to write in every client
 
 
 ------------------ simple graph manipulations
@@ -366,7 +392,7 @@ tailOfLast l = ZLast (LastOther l) -- ^ tedious to write in every client
 focus :: BlockId -> LGraph m l -> FGraph m l -- focus on edge out of node with id 
 focus id (LGraph entry blocks) =
     case lookupBlockEnv blocks id of
-      Just b -> FGraph entry (unzip b) (delFromUFM blocks id)
+      Just b -> FGraph entry (unzip b) (delFromBlockEnv blocks id)
       Nothing -> panic "asked for nonexistent block in flow graph"
 
 entry   :: LGraph m l -> FGraph m l         -- focus on edge out of entry node 
@@ -375,7 +401,7 @@ entry g@(LGraph eid _) = focus eid g
 -- | pull out a block satisfying the predicate, if any
 splitp_blocks :: (Block m l -> Bool) -> BlockEnv (Block m l) ->
                  Maybe (Block m l, BlockEnv (Block m l))
-splitp_blocks p blocks = lift $ foldUFM scan (Nothing, emptyBlockEnv) blocks 
+splitp_blocks p blocks = lift $ foldBlockEnv' scan (Nothing, emptyBlockEnv) blocks 
     where scan b (yes, no) =
               case yes of
                 Nothing | p b -> (Just b, no)
@@ -384,7 +410,7 @@ splitp_blocks p blocks = lift $ foldUFM scan (Nothing, emptyBlockEnv) blocks
           lift (Nothing, _) = Nothing
           lift (Just b, bs) = Just (b, bs)
 
--- | 'insertBlock' should not be used to *replace* an existing block
+-- | 'insertBlock' should not be used to /replace/ an existing block
 -- but only to insert a new one
 insertBlock :: Block m l -> BlockEnv (Block m l) -> BlockEnv (Block m l)
 insertBlock b bs =
@@ -394,14 +420,14 @@ insertBlock b bs =
 
 -- | Used in assertions; tells if a graph has exactly one exit
 single_exit :: LGraph l m -> Bool
-single_exit g = foldUFM check 0 (lg_blocks g) == 1
+single_exit g = foldBlockEnv' check 0 (lg_blocks g) == 1
     where check block count = case last (unzip block) of
                                 LastExit -> count + (1 :: Int)
                                 _ -> count
 
 -- | Used in assertions; tells if a graph has exactly one exit
 single_exitg :: Graph l m -> Bool
-single_exitg (Graph tail blocks) = foldUFM add (exit_count (lastTail tail)) blocks == 1
+single_exitg (Graph tail blocks) = foldBlockEnv' add (exit_count (lastTail tail)) blocks == 1
     where add block count = count + exit_count (last (unzip block))
           exit_count LastExit = 1 :: Int
           exit_count _        = 0
@@ -422,48 +448,21 @@ single_exitg (Graph tail blocks) = foldUFM add (exit_count (lastTail tail)) bloc
 -- more mathematically elegant (but results in more complicated code).
 --
 -- Here's an easy way to go wrong!  Consider
+-- @
 --     A -> [B,C]
 --     B -> D
 --     C -> D
+-- @
 -- Then ordinary dfs would give [A,B,D,C] which has a back ref from C to D.
--- Better to geot [A,B,C,D]
-
+-- Better to get [A,B,C,D]
 
-postorder_dfs' :: LastNode l => LGraph m l -> [Block m l]
-postorder_dfs' g@(LGraph _ blocks) =
-  let FGraph _ eblock _ = entry g
-  in  vnode (zip eblock) (\acc _visited -> acc) [] emptyBlockSet
-  where
-    -- vnode ::
-    --    Block m l -> ([Block m l] -> BlockSet -> a) -> [Block m l] -> BlockSet -> a
-    vnode block@(Block id _) cont acc visited =
-        if elemBlockSet id visited then
-            cont acc visited
-        else
-            vchildren block (get_children block) cont acc (extendBlockSet visited id)
-    vchildren block bs cont acc visited =
-        let next children acc visited =
-                case children of []     -> cont (block : acc) visited
-                                 (b:bs) -> vnode b (next bs) acc visited
-        in next bs acc visited
-    get_children block = foldl add_id [] (succs block)
-    add_id rst id = case lookupBlockEnv blocks id of
-                      Just b -> b : rst
-                      Nothing -> rst
 
 postorder_dfs g@(LGraph _ blockenv) =
-    let FGraph id eblock _ = entry g
-        dfs1 = zip eblock :
-               postorder_dfs_from_except blockenv eblock (unitUniqSet id)
-        dfs2 = postorder_dfs' g
---    in  ASSERT (map blockId dfs1 == map blockId dfs2) dfs2
-    in  if (map blockId dfs1 == map blockId dfs2) then dfs2 else panic "inconsistent DFS"
+    let FGraph id eblock _ = entry g in
+     zip eblock : postorder_dfs_from_except blockenv eblock (unitBlockSet id)
 
-postorder_dfs_from
-    :: (HavingSuccessors b, LastNode l) => BlockEnv (Block m l) -> b -> [Block m l]
-postorder_dfs_from blocks b = postorder_dfs_from_except blocks b emptyBlockSet
-
-postorder_dfs_from_except :: forall b m l . (HavingSuccessors b, LastNode l) => BlockEnv (Block m l) -> b -> BlockSet -> [Block m l]
+postorder_dfs_from_except :: (HavingSuccessors b, LastNode l)
+                          => BlockEnv (Block m l) -> b -> BlockSet -> [Block m l]
 postorder_dfs_from_except blocks b visited =
   vchildren (get_children b) (\acc _visited -> acc) [] visited
   where
@@ -485,6 +484,11 @@ postorder_dfs_from_except blocks b visited =
                       Just b -> b : rst
                       Nothing -> rst
 
+postorder_dfs_from
+    :: (HavingSuccessors b, LastNode l) => BlockEnv (Block m l) -> b -> [Block m l]
+postorder_dfs_from blocks b = postorder_dfs_from_except blocks b emptyBlockSet
+
+
 
 -- | Slightly more complicated than the usual fold because we want to tell block
 -- 'b1' what its inline successor is going to be, so that if 'b1' ends with
@@ -501,20 +505,31 @@ fold_layout f z g@(LGraph eid _) = fold (postorder_dfs g) z
 
 -- | The rest of the traversals are straightforward
 
-map_blocks f (LGraph eid blocks) = LGraph eid (mapUFM f blocks)
+map_blocks f (LGraph eid blocks) = LGraph eid (mapBlockEnv f blocks)
+
+map_nodes idm middle last (LGraph eid blocks) =
+  LGraph (idm eid) (mapBlockEnv (map_one_block idm middle last) blocks)
 
-map_nodes idm middle last (LGraph eid blocks) = LGraph (idm eid) (mapUFM block blocks)
-    where block (Block id t) = Block (idm id) (tail t)
-          tail (ZTail m t) = ZTail (middle m) (tail t)
+map_one_block idm middle last (Block id t) = Block (idm id) (tail t)
+    where tail (ZTail m t) = ZTail (middle m) (tail t)
           tail (ZLast LastExit) = ZLast LastExit
           tail (ZLast (LastOther l)) = ZLast (LastOther (last l))
 
-fold_blocks f z (LGraph _ blocks) = foldUFM f z blocks
 
-of_block_list e blocks = LGraph e $ foldr insertBlock emptyBlockEnv blocks 
-to_block_list (LGraph _ blocks) = eltsUFM blocks
+mapM_blocks f (LGraph eid blocks) = blocks' >>= return . LGraph eid
+    where blocks' =
+            foldBlockEnv' (\b mblocks -> do { blocks <- mblocks
+                                      ; b <- f b
+                                      ; return $ insertBlock b blocks })
+                    (return emptyBlockEnv) blocks
 
+fold_blocks f z (LGraph _ blocks) = foldBlockEnv' f z blocks
+fold_fwd_block first middle last (Block id t) z = tail t (first id z)
+    where tail (ZTail m t) z = tail t (middle m z)
+          tail (ZLast l)   z = last l z
 
+of_block_list e blocks = LGraph e $ foldr insertBlock emptyBlockEnv blocks 
+to_block_list (LGraph _ blocks) = eltsBlockEnv blocks
 
 
 -- We want to be able to scrutinize a single-entry, single-exit 'LGraph' for
@@ -527,7 +542,7 @@ prepare_for_splicing ::
 prepare_for_splicing g single multi =
   let FGraph _ gentry gblocks = entry g 
       ZBlock _ etail = gentry
-  in if isNullUFM gblocks then
+  in if isNullBEnv gblocks then
          case last gentry of
            LastExit -> single etail
            _ -> panic "bad single block"
@@ -543,7 +558,7 @@ prepare_for_splicing' ::
   Graph m l -> (ZTail m l -> a) -> (ZTail m l -> ZHead m -> BlockEnv (Block m l) -> a)
   -> a
 prepare_for_splicing' (Graph etail gblocks) single multi =
-   if isNullUFM gblocks then
+   if isNullBEnv gblocks then
        case lastTail etail of
          LastExit -> single etail
          _ -> panic "bad single block"
@@ -558,7 +573,7 @@ prepare_for_splicing' (Graph etail gblocks) single multi =
 is_exit :: Block m l -> Bool
 is_exit b = case last (unzip b) of { LastExit -> True; _ -> False }
 
-splice_head head g = 
+splice_head head g@(LGraph _ _) = 
   ASSERT (single_exit g) prepare_for_splicing g splice_one_block splice_many_blocks
    where eid = head_id head
          splice_one_block tail' =
@@ -604,83 +619,40 @@ splice_tail g tail =
 splice_head_only head g =
   let FGraph eid gentry gblocks = entry g
   in case gentry of
-       ZBlock (ZFirst _) tail -> LGraph eid (insertBlock (zipht head tail) gblocks)
+       ZBlock (ZFirst _) tail ->
+         LGraph eid (insertBlock (zipht head tail) gblocks)
        _ -> panic "entry not at start of block?!"
 
 splice_head_only' head (Graph tail gblocks) =
   let eblock = zipht head tail in
   LGraph (blockId eblock) (insertBlock eblock gblocks)
+  -- the offset probably should never be used, but well, it's correct for this LGraph
 
 
 --- Translation
 
 translate txm txl (LGraph eid blocks) =
-    do blocks' <- foldUFM txblock (return emptyBlockEnv) blocks
+    do blocks' <- foldBlockEnv' txblock (return emptyBlockEnv) blocks
        return $ LGraph eid blocks'
     where
       -- txblock ::
-      -- Block m l -> UniqSM (BlockEnv (Block m' l')) -> UniqSM (BlockEnv (Block m' l'))
+      -- Block m l -> tm (BlockEnv (Block m' l')) -> tm (BlockEnv (Block m' l'))
       txblock (Block id t) expanded =
         do blocks' <- expanded
            txtail (ZFirst id) t blocks'
       -- txtail :: ZHead m' -> ZTail m l -> BlockEnv (Block m' l') ->
-      --           UniqSM (BlockEnv (Block m' l'))
+      --           tm (BlockEnv (Block m' l'))
       txtail h (ZTail m t) blocks' =
         do m' <- txm m 
            let (g, h') = splice_head h m' 
-           txtail h' t (plusUFM (lg_blocks g) blocks')
+           txtail h' t (plusBlockEnv (lg_blocks g) blocks')
       txtail h (ZLast (LastOther l)) blocks' =
         do l' <- txl l
-           return $ plusUFM (lg_blocks (splice_head_only h l')) blocks'
+           return $ plusBlockEnv (lg_blocks (splice_head_only h l')) blocks'
       txtail h (ZLast LastExit) blocks' =
         return $ insertBlock (zipht h (ZLast LastExit)) blocks'
 
 ----------------------------------------------------------------
---- Block Ids, their environments, and their sets
-
-{- Note [Unique BlockId]
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-Although a 'BlockId' is a local label, for reasons of implementation,
-'BlockId's must be unique within an entire compilation unit.  The reason
-is that each local label is mapped to an assembly-language label, and in
-most assembly languages allow, a label is visible throughout the enitre
-compilation unit in which it appears.
--}
-
-newtype BlockId = BlockId Unique
-  deriving (Eq,Ord)
-
-instance Uniquable BlockId where
-  getUnique (BlockId u) = u
-
-instance Show BlockId where
-  show (BlockId u) = show u
-
-instance Outputable BlockId where
-  ppr = ppr . getUnique
-
-
-type BlockEnv a = UniqFM {- BlockId -} a
-emptyBlockEnv :: BlockEnv a
-emptyBlockEnv = emptyUFM
-lookupBlockEnv :: BlockEnv a -> BlockId -> Maybe a
-lookupBlockEnv = lookupUFM
-extendBlockEnv :: BlockEnv a -> BlockId -> a -> BlockEnv a
-extendBlockEnv = addToUFM
-mkBlockEnv :: [(BlockId,a)] -> BlockEnv a
-mkBlockEnv = listToUFM
-
-type BlockSet = UniqSet BlockId
-emptyBlockSet :: BlockSet
-emptyBlockSet = emptyUniqSet
-elemBlockSet :: BlockId -> BlockSet -> Bool
-elemBlockSet = elementOfUniqSet
-extendBlockSet :: BlockSet -> BlockId -> BlockSet
-extendBlockSet = addOneToUniqSet
-mkBlockSet :: [BlockId] -> BlockSet
-mkBlockSet = mkUniqSet
-
-----------------------------------------------------------------
 ---- Prettyprinting
 ----------------------------------------------------------------
 
@@ -689,21 +661,38 @@ mkBlockSet = mkUniqSet
 instance (Outputable m, Outputable l) => Outputable (ZTail m l) where
     ppr = pprTail
 
+instance (Outputable m, Outputable l, LastNode l) => Outputable (Graph m l) where
+    ppr = pprGraph
+
+instance (Outputable m, Outputable l, LastNode l) => Outputable (LGraph m l) where
+    ppr = pprLgraph
+
+instance (Outputable m, Outputable l, LastNode l) => Outputable (Block m l) where
+    ppr = pprBlock
+
+instance (Outputable l) => Outputable (ZLast l) where
+    ppr = pprLast
+
 pprTail :: (Outputable m, Outputable l) => ZTail m l -> SDoc 
 pprTail (ZTail m t) = ppr m $$ ppr t
-pprTail (ZLast LastExit) = text "<exit>"
-pprTail (ZLast (LastOther l)) = ppr l
+pprTail (ZLast l) = ppr l
+
+pprLast :: (Outputable l) => ZLast l -> SDoc
+pprLast LastExit = text "<exit>"
+pprLast (LastOther l) = ppr l
+
+pprBlock :: (Outputable m, Outputable l, LastNode l) => Block m l -> SDoc
+pprBlock (Block id tail) =
+  ppr id <>  colon
+         $$  (nest 3 (ppr tail))
 
 pprLgraph :: (Outputable m, Outputable l, LastNode l) => LGraph m l -> SDoc
-pprLgraph g = text "{" $$ nest 2 (vcat $ map pprBlock blocks) $$ text "}"
-    where pprBlock (Block id tail) = ppr id <> colon $$ ppr tail
-          blocks = postorder_dfs g
+pprLgraph g = text "{" <> text "offset" $$
+              nest 2 (vcat $ map ppr blocks) $$ text "}"
+    where blocks = postorder_dfs g
 
 pprGraph :: (Outputable m, Outputable l, LastNode l) => Graph m l -> SDoc
 pprGraph (Graph tail blockenv) =
-        text "{" $$ nest 2 (ppr tail $$ (vcat $ map pprBlock blocks)) $$ text "}"
-    where pprBlock (Block id tail) = ppr id <> colon $$ ppr tail
-          blocks = postorder_dfs_from blockenv tail
+        text "{" $$ nest 2 (ppr tail $$ (vcat $ map ppr blocks)) $$ text "}"
+    where blocks = postorder_dfs_from blockenv tail
 
-_unused :: FS.FastString
-_unused = undefined