Optionally use libffi to implement 'foreign import "wrapper"' (#793)
[ghc-hetmet.git] / compiler / deSugar / DsForeign.lhs
index 10e072e..19c5d49 100644 (file)
@@ -6,6 +6,13 @@
 Desugaring foreign declarations (see also DsCCall).
 
 \begin{code}
+{-# OPTIONS -w #-}
+-- The above warning supression flag is a temporary kludge.
+-- While working on this module you are encouraged to remove it and fix
+-- any warnings in the module. See
+--     http://hackage.haskell.org/trac/ghc/wiki/Commentary/CodingStyle#Warnings
+-- for details
+
 module DsForeign ( dsForeigns ) where
 
 #include "HsVersions.h"
@@ -38,8 +45,11 @@ import BasicTypes
 import SrcLoc
 import Outputable
 import FastString
+import Config
+import Constants
 
 import Data.Maybe
+import Data.List
 \end{code}
 
 Desugaring of @foreign@ declarations is naturally split up into
@@ -64,32 +74,31 @@ dsForeigns :: [LForeignDecl Id]
 dsForeigns [] 
   = returnDs (NoStubs, [])
 dsForeigns fos
-  = foldlDs combine (ForeignStubs empty empty [] [], []) fos
- where
-  combine stubs (L loc decl) = putSrcSpanDs loc (combine1 stubs decl)
-
-  combine1 (ForeignStubs acc_h acc_c acc_hdrs acc_feb, acc_f) 
-          (ForeignImport id _ spec)
+  = do 
+    fives <- mapM do_ldecl fos
+    let
+        (hs, cs, hdrs, idss, bindss) = unzip5 fives
+        fe_ids = concat idss
+        fe_init_code = map foreignExportInitialiser fe_ids
+    --
+    return (ForeignStubs 
+             (vcat hs)
+             (vcat cs $$ vcat fe_init_code)
+             (nub (concat hdrs)),
+           (concat bindss))
+  where
+   do_ldecl (L loc decl) = putSrcSpanDs loc (do_decl decl)
+            
+   do_decl (ForeignImport id _ spec)
     = traceIf (text "fi start" <+> ppr id)     `thenDs` \ _ ->
       dsFImport (unLoc id) spec                        `thenDs` \ (bs, h, c, mbhd) -> 
       traceIf (text "fi end" <+> ppr id)       `thenDs` \ _ ->
-      returnDs (ForeignStubs (h $$ acc_h)
-                            (c $$ acc_c)
-                            (addH mbhd acc_hdrs)
-                            acc_feb, 
-               bs ++ acc_f)
-
-  combine1 (ForeignStubs acc_h acc_c acc_hdrs acc_feb, acc_f) 
-          (ForeignExport (L _ id) _ (CExport (CExportStatic ext_nm cconv)))
+      returnDs (h, c, maybeToList mbhd, [], bs)
+
+   do_decl (ForeignExport (L _ id) _ (CExport (CExportStatic ext_nm cconv)))
     = dsFExport id (idType id) 
                ext_nm cconv False                 `thenDs` \(h, c, _, _) ->
-      returnDs (ForeignStubs (h $$ acc_h) (c $$ acc_c) acc_hdrs (id:acc_feb), 
-               acc_f)
-
-  addH Nothing  ls = ls
-  addH (Just e) ls
-   | e `elem` ls = ls
-   | otherwise   = e:ls
+      returnDs (h, c, [], [id], [])
 \end{code}
 
 
@@ -264,7 +273,7 @@ dsFExport :: Id                     -- Either the exported Id,
                                --         the first argument's stable pointer
          -> DsM ( SDoc         -- contents of Module_stub.h
                 , SDoc         -- contents of Module_stub.c
-                , [MachRep]    -- primitive arguments expected by stub function
+                , String       -- string describing type to pass to createAdj.
                 , Int          -- size of args to stub function
                 )
 
@@ -346,7 +355,7 @@ dsFExportDynamic id cconv
      dsLookupGlobalId bindIOName               `thenDs` \ bindIOId ->
      newSysLocalDs stable_ptr_ty               `thenDs` \ stbl_value ->
      dsFExport id export_ty fe_nm cconv True   
-               `thenDs` \ (h_code, c_code, arg_reps, args_size) ->
+               `thenDs` \ (h_code, c_code, typestring, args_size) ->
      let
        {-
         The arguments to the external function which will
@@ -358,18 +367,12 @@ dsFExportDynamic id cconv
       adj_args      = [ mkIntLitInt (ccallConvToInt cconv)
                      , Var stbl_value
                      , mkLit (MachLabel fe_nm mb_sz_args)
-                      , mkLit (mkStringLit arg_type_info)
+                      , mkLit (mkStringLit typestring)
                      ]
         -- name of external entry point providing these services.
        -- (probably in the RTS.) 
       adjustor  = FSLIT("createAdjustor")
       
-      arg_type_info = map repCharCode arg_reps
-      repCharCode F32 = 'f'
-      repCharCode F64 = 'd'
-      repCharCode I64 = 'l'
-      repCharCode _   = 'i'
-
        -- Determine the number of bytes of arguments to the stub function,
        -- so that we can attach the '@N' suffix to its label if it is a
        -- stdcall on Windows.
@@ -428,12 +431,11 @@ mkFExportCBits :: FastString
               -> CCallConv 
               -> (SDoc, 
                   SDoc,
-                  [MachRep],   -- the argument reps
+                  String,      -- the argument reps
                   Int          -- total size of arguments
                  )
 mkFExportCBits c_nm maybe_target arg_htys res_hty is_IO_res_ty cc 
- = (header_bits, c_bits, 
-    [rep | (_,_,_,rep) <- arg_info],  -- just the real args
+ = (header_bits, c_bits, type_string,
     sum [ machRepByteWidth rep | (_,_,_,rep) <- aug_arg_info] -- all the args
     )
  where
@@ -442,10 +444,29 @@ mkFExportCBits c_nm maybe_target arg_htys res_hty is_IO_res_ty cc
                SDoc,           -- C type
                Type,           -- Haskell type
                MachRep)]       -- the MachRep
-  arg_info  = [ (text ('a':show n), showStgType ty, ty, 
+  arg_info  = [ let stg_type = showStgType ty in
+                (arg_cname n stg_type,
+                 stg_type,
+                 ty, 
                 typeMachRep (getPrimTyOf ty))
              | (ty,n) <- zip arg_htys [1::Int ..] ]
 
+  arg_cname n stg_ty
+        | libffi    = char '*' <> parens (stg_ty <> char '*') <> 
+                      ptext SLIT("args") <> brackets (int (n-1))
+        | otherwise = text ('a':show n)
+
+  -- generate a libffi-style stub if this is a "wrapper" and libffi is enabled
+  libffi = cLibFFI && isNothing maybe_target
+
+  type_string
+      -- libffi needs to know the result type too:
+      | libffi    = primTyDescChar res_hty : arg_type_string
+      | otherwise = arg_type_string
+
+  arg_type_string = [primTyDescChar ty | (_,_,ty,_) <- arg_info]
+                -- just the real args
+
   -- add some auxiliary args; the stable ptr in the wrapper case, and
   -- a slot for the dummy return address in the wrapper + ccall case
   aug_arg_info
@@ -469,7 +490,12 @@ mkFExportCBits c_nm maybe_target arg_htys res_hty is_IO_res_ty cc
 
   header_bits = ptext SLIT("extern") <+> fun_proto <> semi
 
-  fun_proto = cResType <+> pprCconv <+> ftext c_nm <>
+  fun_proto
+    | libffi
+      = ptext SLIT("void") <+> ftext c_nm <> 
+          parens (ptext SLIT("void *cif STG_UNUSED, void* resp, void** args, void* the_stableptr"))
+    | otherwise
+      = cResType <+> pprCconv <+> ftext c_nm <>
              parens (hsep (punctuate comma (map (\(nm,ty,_,_) -> ty <+> nm) 
                                                  aug_arg_info)))
 
@@ -505,28 +531,6 @@ mkFExportCBits c_nm maybe_target arg_htys res_hty is_IO_res_ty cc
           Just hs_fn -> text "extern StgClosure " <> ppr hs_fn <> text "_closure" <> semi
 
    
-   -- Initialise foreign exports by registering a stable pointer from an
-   -- __attribute__((constructor)) function.
-   -- The alternative is to do this from stginit functions generated in
-   -- codeGen/CodeGen.lhs; however, stginit functions have a negative impact
-   -- on binary sizes and link times because the static linker will think that
-   -- all modules that are imported directly or indirectly are actually used by
-   -- the program.
-   -- (this is bad for big umbrella modules like Graphics.Rendering.OpenGL)
-
-  initialiser
-     = case maybe_target of
-          Nothing -> empty
-          Just hs_fn ->
-            vcat
-             [ text "static void stginit_export_" <> ppr hs_fn
-                  <> text "() __attribute__((constructor));"
-             , text "static void stginit_export_" <> ppr hs_fn <> text "()"
-             , braces (text "getStablePtr"
-                <> parens (text "(StgPtr) &" <> ppr hs_fn <> text "_closure")
-                <> semi)
-             ]
-
   -- finally, the whole darn thing
   c_bits =
     space $$
@@ -534,33 +538,56 @@ mkFExportCBits c_nm maybe_target arg_htys res_hty is_IO_res_ty cc
     fun_proto  $$
     vcat 
      [ lbrace
-     ,   text "Capability *cap;"
+     ,   ptext SLIT("Capability *cap;")
      ,   declareResult
      ,   declareCResult
      ,   text "cap = rts_lock();"
          -- create the application + perform it.
-     ,   text "cap=rts_evalIO" <> parens (
+     ,   ptext SLIT("cap=rts_evalIO") <> parens (
                cap <>
-               text "rts_apply" <> parens (
+               ptext SLIT("rts_apply") <> parens (
                    cap <>
                    text "(HaskellObj)"
-                <> text (if is_IO_res_ty 
-                               then "runIO_closure" 
-                               else "runNonIO_closure")
+                <> ptext (if is_IO_res_ty 
+                               then SLIT("runIO_closure")
+                               else SLIT("runNonIO_closure"))
                 <> comma
                 <> expr_to_run
                ) <+> comma
               <> text "&ret"
             ) <> semi
-     ,   text "rts_checkSchedStatus" <> parens (doubleQuotes (ftext c_nm)
+     ,   ptext SLIT("rts_checkSchedStatus") <> parens (doubleQuotes (ftext c_nm)
                                                <> comma <> text "cap") <> semi
      ,   assignCResult
-     ,   text "rts_unlock(cap);"
+     ,   ptext SLIT("rts_unlock(cap);")
      ,   if res_hty_is_unit then empty
-            else text "return cret;"
+            else if libffi 
+                  then char '*' <> parens (cResType <> char '*') <> 
+                       ptext SLIT("resp = cret;")
+                  else ptext SLIT("return cret;")
      , rbrace
-     ] $$
-    initialiser
+     ]
+
+
+foreignExportInitialiser :: Id -> SDoc
+foreignExportInitialiser hs_fn =
+   -- Initialise foreign exports by registering a stable pointer from an
+   -- __attribute__((constructor)) function.
+   -- The alternative is to do this from stginit functions generated in
+   -- codeGen/CodeGen.lhs; however, stginit functions have a negative impact
+   -- on binary sizes and link times because the static linker will think that
+   -- all modules that are imported directly or indirectly are actually used by
+   -- the program.
+   -- (this is bad for big umbrella modules like Graphics.Rendering.OpenGL)
+   vcat
+    [ text "static void stginit_export_" <> ppr hs_fn
+         <> text "() __attribute__((constructor));"
+    , text "static void stginit_export_" <> ppr hs_fn <> text "()"
+    , braces (text "getStablePtr"
+       <> parens (text "(StgPtr) &" <> ppr hs_fn <> text "_closure")
+       <> semi)
+    ]
+
 
 -- NB. the calculation here isn't strictly speaking correct.
 -- We have a primitive Haskell type (eg. Int#, Double#), and
@@ -623,4 +650,26 @@ getPrimTyOf ty
      _other -> pprPanic "DsForeign.getPrimTyOf" (ppr ty)
   where
        rep_ty = repType ty
+
+-- represent a primitive type as a Char, for building a string that
+-- described the foreign function type.  The types are size-dependent,
+-- e.g. 'W' is a signed 32-bit integer.
+primTyDescChar :: Type -> Char
+primTyDescChar ty
+ | ty `coreEqType` unitTy = 'v'
+ | otherwise
+ = case typePrimRep (getPrimTyOf ty) of
+     IntRep     -> signed_word
+     WordRep     -> unsigned_word
+     Int64Rep    -> 'L'
+     Word64Rep   -> 'l'
+     AddrRep     -> unsigned_word
+     FloatRep    -> 'f'
+     DoubleRep   -> 'd'
+     _           -> pprPanic "primTyDescChar" (ppr ty)
+  where
+    (signed_word, unsigned_word)
+       | wORD_SIZE == 4  = ('W','w')
+       | wORD_SIZE == 8  = ('L','l')
+       | otherwise       = panic "primTyDescChar"
 \end{code}