Try not to avoid vectorising purely scalar functions
[ghc-hetmet.git] / compiler / vectorise / VectBuiltIn.hs
index e6c65ac..4fe7e9e 100644 (file)
 module VectBuiltIn (
-  Builtins(..),
-  initBuiltins, initBuiltinTyCons, initBuiltinPAs, initBuiltinPRs
-) where
+  Builtins(..), sumTyCon, prodTyCon,
+  combinePAVar, scalarZip, closureCtrFun,
+  initBuiltins, initBuiltinVars, initBuiltinTyCons, initBuiltinDataCons,
+  initBuiltinPAs, initBuiltinPRs,
+  initBuiltinBoxedTyCons, initBuiltinScalars,
 
-#include "HsVersions.h"
+  primMethod, primPArray
+) where
 
 import DsMonad
 import IfaceEnv        ( lookupOrig )
 
-import Module          ( Module )
-import DataCon         ( DataCon )
+import Module
+import DataCon         ( DataCon, dataConName, dataConWorkId )
 import TyCon           ( TyCon, tyConName, tyConDataCons )
+import Class           ( Class )
 import Var             ( Var )
 import Id              ( mkSysLocal )
-import Name            ( Name )
-import OccName         ( mkVarOccFS )
+import Name            ( Name, getOccString )
+import NameEnv
+import OccName
 
 import TypeRep         ( funTyCon )
-import TysPrim         ( intPrimTy )
-import TysWiredIn      ( unitTyCon, tupleTyCon, intTyConName )
-import PrelNames
+import Type            ( Type, mkTyConApp )
+import TysPrim
+import TysWiredIn      ( unitTyCon, unitDataCon,
+                         tupleTyCon, tupleCon,
+                         intTyCon, intTyConName,
+                         doubleTyCon, doubleTyConName,
+                         boolTyCon, boolTyConName, trueDataCon, falseDataCon,
+                         parrTyConName )
+import PrelNames       ( word8TyConName, gHC_PARR )
 import BasicTypes      ( Boxity(..) )
 
 import FastString
+import Outputable
 
+import Data.Array
 import Control.Monad   ( liftM, zipWithM )
+import Data.List       ( unzip4 )
+
+mAX_DPH_PROD :: Int
+mAX_DPH_PROD = 5
+
+mAX_DPH_SUM :: Int
+mAX_DPH_SUM = 3
+
+mAX_DPH_COMBINE :: Int
+mAX_DPH_COMBINE = 2
+
+mAX_DPH_SCALAR_ARGS :: Int
+mAX_DPH_SCALAR_ARGS = 3
+
+data Modules = Modules {
+                   dph_PArray :: Module
+                 , dph_Repr :: Module
+                 , dph_Closure :: Module
+                 , dph_Unboxed :: Module
+                 , dph_Instances :: Module
+                 , dph_Combinators :: Module
+                 , dph_Scalar :: Module
+                 , dph_Prelude_PArr :: Module
+                 , dph_Prelude_Int :: Module
+                 , dph_Prelude_Word8 :: Module
+                 , dph_Prelude_Double :: Module
+                 , dph_Prelude_Bool :: Module
+                 , dph_Prelude_Tuple :: Module
+               }
+
+dph_Modules :: PackageId -> Modules
+dph_Modules pkg = Modules {
+    dph_PArray         = mk (fsLit "Data.Array.Parallel.Lifted.PArray")
+  , dph_Repr           = mk (fsLit "Data.Array.Parallel.Lifted.Repr")
+  , dph_Closure        = mk (fsLit "Data.Array.Parallel.Lifted.Closure")
+  , dph_Unboxed        = mk (fsLit "Data.Array.Parallel.Lifted.Unboxed")
+  , dph_Instances      = mk (fsLit "Data.Array.Parallel.Lifted.Instances")
+  , dph_Combinators    = mk (fsLit "Data.Array.Parallel.Lifted.Combinators")
+  , dph_Scalar         = mk (fsLit "Data.Array.Parallel.Lifted.Scalar")
+
+  , dph_Prelude_PArr   = mk (fsLit "Data.Array.Parallel.Prelude.Base.PArr")
+  , dph_Prelude_Int    = mk (fsLit "Data.Array.Parallel.Prelude.Base.Int")
+  , dph_Prelude_Word8  = mk (fsLit "Data.Array.Parallel.Prelude.Base.Word8")
+  , dph_Prelude_Double = mk (fsLit "Data.Array.Parallel.Prelude.Base.Double")
+  , dph_Prelude_Bool   = mk (fsLit "Data.Array.Parallel.Prelude.Base.Bool")
+  , dph_Prelude_Tuple  = mk (fsLit "Data.Array.Parallel.Prelude.Base.Tuple")
+  }
+  where
+    mk = mkModule pkg . mkModuleNameFS
+
 
 data Builtins = Builtins {
-                  parrayTyCon      :: TyCon
+                  dphModules       :: Modules
+                , parrayTyCon      :: TyCon
                 , paTyCon          :: TyCon
                 , paDataCon        :: DataCon
                 , preprTyCon       :: TyCon
                 , prTyCon          :: TyCon
                 , prDataCon        :: DataCon
-                , embedTyCon       :: TyCon
-                , embedDataCon     :: DataCon
-                , crossTyCon       :: TyCon
-                , crossDataCon     :: DataCon
-                , plusTyCon        :: TyCon
-                , leftDataCon      :: DataCon
-                , rightDataCon     :: DataCon
+                , intPrimArrayTy   :: Type
+                , voidTyCon        :: TyCon
+                , wrapTyCon        :: TyCon
+                , enumerationTyCon :: TyCon
+                , sumTyCons        :: Array Int TyCon
                 , closureTyCon     :: TyCon
+                , voidVar          :: Var
+                , mkPRVar          :: Var
                 , mkClosureVar     :: Var
                 , applyClosureVar  :: Var
                 , mkClosurePVar    :: Var
                 , applyClosurePVar :: Var
+                , replicatePAIntPrimVar :: Var
+                , upToPAIntPrimVar :: Var
+                , selectPAIntPrimVar :: Var
+                , truesPABoolPrimVar :: Var
                 , lengthPAVar      :: Var
                 , replicatePAVar   :: Var
                 , emptyPAVar       :: Var
-                -- , packPAVar        :: Var
-                -- , combinePAVar     :: Var
-                , intEqPAVar       :: Var
+                , packPAVar        :: Var
+                , combinePAVars    :: Array Int Var
+                , scalarClass      :: Class
+                , scalarZips       :: Array Int Var
+                , closureCtrFuns   :: Array Int Var
                 , liftingContext   :: Var
                 }
 
-initBuiltins :: DsM Builtins
-initBuiltins
+sumTyCon :: Int -> Builtins -> TyCon
+sumTyCon n bi
+  | n >= 2 && n <= mAX_DPH_SUM = sumTyCons bi ! n
+  | otherwise = pprPanic "sumTyCon" (ppr n)
+
+prodTyCon :: Int -> Builtins -> TyCon
+prodTyCon n bi
+  | n == 1                      = wrapTyCon bi
+  | n >= 0 && n <= mAX_DPH_PROD = tupleTyCon Boxed n
+  | otherwise = pprPanic "prodTyCon" (ppr n)
+
+combinePAVar :: Int -> Builtins -> Var
+combinePAVar n bi
+  | n >= 2 && n <= mAX_DPH_COMBINE = combinePAVars bi ! n
+  | otherwise = pprPanic "combinePAVar" (ppr n)
+
+scalarZip :: Int -> Builtins -> Var
+scalarZip n bi
+  | n >= 1 && n <= mAX_DPH_SCALAR_ARGS = scalarZips bi ! n
+  | otherwise = pprPanic "scalarZip" (ppr n)
+
+closureCtrFun :: Int -> Builtins -> Var
+closureCtrFun n bi
+  | n >= 1 && n <= mAX_DPH_SCALAR_ARGS = closureCtrFuns bi ! n
+  | otherwise = pprPanic "closureCtrFun" (ppr n)
+
+initBuiltins :: PackageId -> DsM Builtins
+initBuiltins pkg
   = do
-      parrayTyCon  <- dsLookupTyCon parrayTyConName
-      paTyCon      <- dsLookupTyCon paTyConName
+      parrayTyCon  <- externalTyCon dph_PArray (fsLit "PArray")
+      paTyCon      <- externalTyCon dph_PArray (fsLit "PA")
       let [paDataCon] = tyConDataCons paTyCon
-      preprTyCon   <- dsLookupTyCon preprTyConName
-      prTyCon      <- dsLookupTyCon prTyConName
+      preprTyCon   <- externalTyCon dph_PArray (fsLit "PRepr")
+      prTyCon      <- externalTyCon dph_PArray (fsLit "PR")
       let [prDataCon] = tyConDataCons prTyCon
-      embedTyCon   <- dsLookupTyCon embedTyConName
-      let [embedDataCon] = tyConDataCons embedTyCon
-      crossTyCon   <- dsLookupTyCon ndpCrossTyConName
-      let [crossDataCon] = tyConDataCons crossTyCon
-      plusTyCon    <- dsLookupTyCon ndpPlusTyConName
-      let [leftDataCon, rightDataCon] = tyConDataCons plusTyCon
-      closureTyCon <- dsLookupTyCon closureTyConName
-
-      mkClosureVar     <- dsLookupGlobalId mkClosureName
-      applyClosureVar  <- dsLookupGlobalId applyClosureName
-      mkClosurePVar    <- dsLookupGlobalId mkClosurePName
-      applyClosurePVar <- dsLookupGlobalId applyClosurePName
-      lengthPAVar      <- dsLookupGlobalId lengthPAName
-      replicatePAVar   <- dsLookupGlobalId replicatePAName
-      emptyPAVar       <- dsLookupGlobalId emptyPAName
-      -- packPAVar        <- dsLookupGlobalId packPAName
-      -- combinePAVar     <- dsLookupGlobalId combinePAName
-      intEqPAVar       <- dsLookupGlobalId intEqPAName
-
-      liftingContext <- liftM (\u -> mkSysLocal FSLIT("lc") u intPrimTy)
+      intPrimArrayTy <- externalType dph_Unboxed (fsLit "PArray_Int#")
+      closureTyCon <- externalTyCon dph_Closure (fsLit ":->")
+
+      voidTyCon    <- externalTyCon dph_Repr (fsLit "Void")
+      wrapTyCon    <- externalTyCon dph_Repr (fsLit "Wrap")
+      enumerationTyCon <- externalTyCon dph_Repr (fsLit "Enumeration")
+      sum_tcs <- mapM (externalTyCon dph_Repr)
+                      [mkFastString ("Sum" ++ show i) | i <- [2..mAX_DPH_SUM]]
+
+      let sumTyCons = listArray (2, mAX_DPH_SUM) sum_tcs
+
+      voidVar          <- externalVar dph_Repr (fsLit "void")
+      mkPRVar          <- externalVar dph_PArray (fsLit "mkPR")
+      mkClosureVar     <- externalVar dph_Closure (fsLit "mkClosure")
+      applyClosureVar  <- externalVar dph_Closure (fsLit "$:")
+      mkClosurePVar    <- externalVar dph_Closure (fsLit "mkClosureP")
+      applyClosurePVar <- externalVar dph_Closure (fsLit "$:^")
+      replicatePAIntPrimVar <- externalVar dph_Unboxed (fsLit "replicatePA_Int#")
+      upToPAIntPrimVar <- externalVar dph_Unboxed (fsLit "upToPA_Int#")
+      selectPAIntPrimVar <- externalVar dph_Unboxed (fsLit "selectPA_Int#")
+      truesPABoolPrimVar <- externalVar dph_Unboxed (fsLit "truesPA_Bool#")
+      lengthPAVar      <- externalVar dph_PArray (fsLit "lengthPA#")
+      replicatePAVar   <- externalVar dph_PArray (fsLit "replicatePA#")
+      emptyPAVar       <- externalVar dph_PArray (fsLit "emptyPA")
+      packPAVar        <- externalVar dph_PArray (fsLit "packPA#")
+
+      combines <- mapM (externalVar dph_PArray)
+                       [mkFastString ("combine" ++ show i ++ "PA#")
+                          | i <- [2..mAX_DPH_COMBINE]]
+      let combinePAVars = listArray (2, mAX_DPH_COMBINE) combines
+
+      scalarClass <- externalClass dph_Scalar (fsLit "Scalar")
+      scalar_map <- externalVar dph_Scalar (fsLit "scalar_map")
+      scalar_zip2 <- externalVar dph_Scalar (fsLit "scalar_zipWith")
+      scalar_zips <- mapM (externalVar dph_Scalar)
+                          [mkFastString ("scalar_zipWith" ++ show i)
+                             | i <- [3 .. mAX_DPH_SCALAR_ARGS]]
+      let scalarZips = listArray (1, mAX_DPH_SCALAR_ARGS)
+                                 (scalar_map : scalar_zip2 : scalar_zips)
+      closures <- mapM (externalVar dph_Closure)
+                       [mkFastString ("closure" ++ show i)
+                          | i <- [1 .. mAX_DPH_SCALAR_ARGS]]
+      let closureCtrFuns = listArray (1, mAX_DPH_COMBINE) closures
+
+      liftingContext <- liftM (\u -> mkSysLocal (fsLit "lc") u intPrimTy)
                               newUnique
 
       return $ Builtins {
-                 parrayTyCon      = parrayTyCon
+                 dphModules       = modules
+               , parrayTyCon      = parrayTyCon
                , paTyCon          = paTyCon
                , paDataCon        = paDataCon
                , preprTyCon       = preprTyCon
                , prTyCon          = prTyCon
                , prDataCon        = prDataCon
-               , embedTyCon       = embedTyCon
-               , embedDataCon     = embedDataCon
-               , crossTyCon       = crossTyCon
-               , crossDataCon     = crossDataCon
-               , plusTyCon        = plusTyCon
-               , leftDataCon      = leftDataCon
-               , rightDataCon     = rightDataCon
+               , intPrimArrayTy   = intPrimArrayTy
+               , voidTyCon        = voidTyCon
+               , wrapTyCon        = wrapTyCon
+               , enumerationTyCon = enumerationTyCon
+               , sumTyCons        = sumTyCons
                , closureTyCon     = closureTyCon
+               , voidVar          = voidVar
+               , mkPRVar          = mkPRVar
                , mkClosureVar     = mkClosureVar
                , applyClosureVar  = applyClosureVar
                , mkClosurePVar    = mkClosurePVar
                , applyClosurePVar = applyClosurePVar
+               , replicatePAIntPrimVar = replicatePAIntPrimVar
+               , upToPAIntPrimVar = upToPAIntPrimVar
+               , selectPAIntPrimVar = selectPAIntPrimVar
+               , truesPABoolPrimVar = truesPABoolPrimVar
                , lengthPAVar      = lengthPAVar
                , replicatePAVar   = replicatePAVar
                , emptyPAVar       = emptyPAVar
-               -- , packPAVar        = packPAVar
-               -- , combinePAVar     = combinePAVar
-               , intEqPAVar       = intEqPAVar
+               , packPAVar        = packPAVar
+               , combinePAVars    = combinePAVars
+               , scalarClass      = scalarClass
+               , scalarZips       = scalarZips
+               , closureCtrFuns   = closureCtrFuns
                , liftingContext   = liftingContext
                }
+  where
+    modules@(Modules {
+               dph_PArray         = dph_PArray
+             , dph_Repr           = dph_Repr
+             , dph_Closure        = dph_Closure
+             , dph_Unboxed        = dph_Unboxed
+             , dph_Scalar         = dph_Scalar
+             })
+      = dph_Modules pkg
 
-initBuiltinTyCons :: DsM [(Name, TyCon)]
-initBuiltinTyCons
+
+initBuiltinVars :: Builtins -> DsM [(Var, Var)]
+initBuiltinVars (Builtins { dphModules = mods })
   = do
-      vects <- sequence vs
-      return (zip origs vects)
+      uvars <- zipWithM externalVar umods ufs
+      vvars <- zipWithM externalVar vmods vfs
+      cvars <- zipWithM externalVar cmods cfs
+      return $ [(v,v) | v <- map dataConWorkId defaultDataConWorkers]
+               ++ zip (map dataConWorkId cons) cvars
+               ++ zip uvars vvars
+  where
+    (umods, ufs, vmods, vfs) = unzip4 (preludeVars mods)
+
+    (cons, cmods, cfs) = unzip3 (preludeDataCons mods)
+
+defaultDataConWorkers :: [DataCon]
+defaultDataConWorkers = [trueDataCon, falseDataCon, unitDataCon]
+
+preludeDataCons :: Modules -> [(DataCon, Module, FastString)]
+preludeDataCons (Modules { dph_Prelude_Tuple = dph_Prelude_Tuple })
+  = [mk_tup n dph_Prelude_Tuple (mkFastString $ "tup" ++ show n) | n <- [2..3]]
   where
-    (origs, vs) = unzip builtinTyCons
+    mk_tup n mod name = (tupleCon Boxed n, mod, name)
+
+preludeVars :: Modules -> [(Module, FastString, Module, FastString)]
+preludeVars (Modules { dph_Combinators    = dph_Combinators
+                     , dph_PArray         = dph_PArray
+                     , dph_Prelude_Int    = dph_Prelude_Int
+                     , dph_Prelude_Word8  = dph_Prelude_Word8
+                     , dph_Prelude_Double = dph_Prelude_Double
+                     , dph_Prelude_Bool   = dph_Prelude_Bool 
+                     , dph_Prelude_PArr   = dph_Prelude_PArr
+                     })
+  = [
+      mk gHC_PARR (fsLit "mapP")       dph_Combinators (fsLit "mapPA")
+    , mk gHC_PARR (fsLit "zipWithP")   dph_Combinators (fsLit "zipWithPA")
+    , mk gHC_PARR (fsLit "zipP")       dph_Combinators (fsLit "zipPA")
+    , mk gHC_PARR (fsLit "unzipP")     dph_Combinators (fsLit "unzipPA")
+    , mk gHC_PARR (fsLit "filterP")    dph_Combinators (fsLit "filterPA")
+    , mk gHC_PARR (fsLit "lengthP")    dph_Combinators (fsLit "lengthPA")
+    , mk gHC_PARR (fsLit "replicateP") dph_Combinators (fsLit "replicatePA")
+    , mk gHC_PARR (fsLit "!:")         dph_Combinators (fsLit "indexPA")
+    , mk gHC_PARR (fsLit "crossMapP")  dph_Combinators (fsLit "crossMapPA")
+    , mk gHC_PARR (fsLit "singletonP") dph_Combinators (fsLit "singletonPA")
+    , mk gHC_PARR (fsLit "concatP")    dph_Combinators (fsLit "concatPA")
+    , mk gHC_PARR (fsLit "+:+")        dph_Combinators (fsLit "appPA")
+    , mk gHC_PARR (fsLit "emptyP")     dph_PArray (fsLit "emptyPA")
+
+    , mk' dph_Prelude_Int "div"  "divV"
+    , mk' dph_Prelude_Int "mod"  "modV"
+    , mk' dph_Prelude_Int "sqrt" "sqrtV"
+    , mk' dph_Prelude_Int "enumFromToP" "enumFromToPA"
+    , mk' dph_Prelude_Int "upToP" "upToPA"
+    ]
+    ++ vars_Ord dph_Prelude_Int
+    ++ vars_Num dph_Prelude_Int
+
+    ++ vars_Ord dph_Prelude_Word8
+    ++ vars_Num dph_Prelude_Word8
+    ++
+    [ mk' dph_Prelude_Word8 "div" "divV"
+    , mk' dph_Prelude_Word8 "mod" "modV"
+    , mk' dph_Prelude_Word8 "fromInt" "fromIntV"
+    , mk' dph_Prelude_Word8 "toInt" "toIntV"
+    ]
+
+    ++ vars_Ord dph_Prelude_Double
+    ++ vars_Num dph_Prelude_Double
+    ++ vars_Fractional dph_Prelude_Double
+    ++ vars_Floating dph_Prelude_Double
+    ++ vars_RealFrac dph_Prelude_Double
+    ++
+    [ mk dph_Prelude_Bool  (fsLit "andP")  dph_Prelude_Bool (fsLit "andPA")
+    , mk dph_Prelude_Bool  (fsLit "orP")  dph_Prelude_Bool (fsLit "orPA")
+
+    -- FIXME: temporary
+    , mk dph_Prelude_PArr (fsLit "fromPArrayP") dph_Prelude_PArr (fsLit "fromPArrayPA")
+    , mk dph_Prelude_PArr (fsLit "toPArrayP") dph_Prelude_PArr (fsLit "toPArrayPA")
+    , mk dph_Prelude_PArr (fsLit "fromNestedPArrayP") dph_Prelude_PArr (fsLit "fromNestedPArrayPA")
+    , mk dph_Prelude_PArr (fsLit "combineP")    dph_Combinators (fsLit "combine2PA")
+    ]
+  where
+    mk  = (,,,)
+    mk' mod v v' = mk mod (fsLit v) mod (fsLit v')
+
+    vars_Ord mod = [mk' mod "=="  "eqV"
+                   ,mk' mod "/=" "neqV"
+                   ,mk' mod "<="  "leV"
+                   ,mk' mod "<"   "ltV"
+                   ,mk' mod ">="  "geV"
+                   ,mk' mod ">"   "gtV"
+                   ,mk' mod "min" "minV"
+                   ,mk' mod "max" "maxV"
+                   ,mk' mod "minimumP" "minimumPA"
+                   ,mk' mod "maximumP" "maximumPA"
+                   ,mk' mod "minIndexP" "minIndexPA"
+                   ,mk' mod "maxIndexP" "maxIndexPA"
+                   ]
+
+    vars_Num mod = [mk' mod "+"        "plusV"
+                   ,mk' mod "-"        "minusV"
+                   ,mk' mod "*"        "multV"
+                   ,mk' mod "negate"   "negateV"
+                   ,mk' mod "abs"      "absV"
+                   ,mk' mod "sumP"     "sumPA"
+                   ,mk' mod "productP" "productPA"
+                   ]
+
+    vars_Fractional mod = [mk' mod "/"     "divideV"
+                          ,mk' mod "recip" "recipV"
+                          ]
 
-builtinTyCons :: [(Name, DsM TyCon)]
-builtinTyCons = [(tyConName funTyCon, dsLookupTyCon closureTyConName)]
+    vars_Floating mod = [mk' mod "pi" "pi"
+                        ,mk' mod "exp" "expV"
+                        ,mk' mod "sqrt" "sqrtV"
+                        ,mk' mod "log" "logV"
+                        ,mk' mod "sin" "sinV"
+                        ,mk' mod "tan" "tanV"
+                        ,mk' mod "cos" "cosV"
+                        ,mk' mod "asin" "asinV"
+                        ,mk' mod "atan" "atanV"
+                        ,mk' mod "acos" "acosV"
+                        ,mk' mod "sinh" "sinhV"
+                        ,mk' mod "tanh" "tanhV"
+                        ,mk' mod "cosh" "coshV"
+                        ,mk' mod "asinh" "asinhV"
+                        ,mk' mod "atanh" "atanhV"
+                        ,mk' mod "acosh" "acoshV"
+                        ,mk' mod "**"    "powV"
+                        ,mk' mod "logBase" "logBaseV"
+                        ]
+
+    vars_RealFrac mod = [mk' mod "fromInt" "fromIntV"
+                        ,mk' mod "truncate" "truncateV"
+                        ,mk' mod "round" "roundV"
+                        ,mk' mod "ceiling" "ceilingV"
+                        ,mk' mod "floor" "floorV"
+                        ]
+
+initBuiltinTyCons :: Builtins -> DsM [(Name, TyCon)]
+initBuiltinTyCons bi
+  = do
+      -- parr <- externalTyCon dph_Prelude_PArr (fsLit "PArr")
+      dft_tcs <- defaultTyCons
+      return $ (tyConName funTyCon, closureTyCon bi)
+             : (parrTyConName,      parrayTyCon bi)
+
+             -- FIXME: temporary
+             : (tyConName $ parrayTyCon bi, parrayTyCon bi)
+
+             : [(tyConName tc, tc) | tc <- dft_tcs]
+
+defaultTyCons :: DsM [TyCon]
+defaultTyCons
+  = do
+      word8 <- dsLookupTyCon word8TyConName
+      return [intTyCon, boolTyCon, doubleTyCon, word8]
+
+initBuiltinDataCons :: Builtins -> [(Name, DataCon)]
+initBuiltinDataCons _ = [(dataConName dc, dc)| dc <- defaultDataCons]
+
+defaultDataCons :: [DataCon]
+defaultDataCons = [trueDataCon, falseDataCon, unitDataCon]
 
 initBuiltinDicts :: [(Name, Module, FastString)] -> DsM [(Name, Var)]
 initBuiltinDicts ps
   = do
-      dicts <- zipWithM lookupExternalVar mods fss
+      dicts <- zipWithM externalVar mods fss
       return $ zip tcs dicts
   where
     (tcs, mods, fss) = unzip3 ps
 
-initBuiltinPAs = initBuiltinDicts builtinPAs
+initBuiltinPAs :: Builtins -> DsM [(Name, Var)]
+initBuiltinPAs = initBuiltinDicts . builtinPAs
 
-builtinPAs :: [(Name, Module, FastString)]
-builtinPAs = [
-               mk closureTyConName  nDP_CLOSURE   FSLIT("dPA_Clo")
-             , mk unitTyConName     nDP_PARRAY    FSLIT("dPA_Unit")
+builtinPAs :: Builtins -> [(Name, Module, FastString)]
+builtinPAs bi@(Builtins { dphModules = mods })
+  = [
+      mk (tyConName $ closureTyCon bi)  (dph_Closure   mods) (fsLit "dPA_Clo")
+    , mk (tyConName $ voidTyCon bi)     (dph_Repr      mods) (fsLit "dPA_Void")
+    , mk (tyConName $ parrayTyCon bi)   (dph_Instances mods) (fsLit "dPA_PArray")
+    , mk unitTyConName                  (dph_Instances mods) (fsLit "dPA_Unit")
 
-             , mk intTyConName      nDP_INSTANCES FSLIT("dPA_Int")
-             ]
-             ++ tups
+    , mk intTyConName                   (dph_Instances mods) (fsLit "dPA_Int")
+    , mk word8TyConName                 (dph_Instances mods) (fsLit "dPA_Word8")
+    , mk doubleTyConName                (dph_Instances mods) (fsLit "dPA_Double")
+    , mk boolTyConName                  (dph_Instances mods) (fsLit "dPA_Bool")
+    ]
+    ++ tups
   where
     mk name mod fs = (name, mod, fs)
 
-    tups = map mk_tup [2..3]
+    tups = map mk_tup [2..mAX_DPH_PROD]
     mk_tup n = mk (tyConName $ tupleTyCon Boxed n)
-                  nDP_INSTANCES
+                  (dph_Instances mods)
                   (mkFastString $ "dPA_" ++ show n)
 
-initBuiltinPRs = initBuiltinDicts builtinPRs
+initBuiltinPRs :: Builtins -> DsM [(Name, Var)]
+initBuiltinPRs = initBuiltinDicts . builtinPRs
+
+builtinPRs :: Builtins -> [(Name, Module, FastString)]
+builtinPRs bi@(Builtins { dphModules = mods }) =
+  [
+    mk (tyConName   unitTyCon)           (dph_Repr mods)    (fsLit "dPR_Unit")
+  , mk (tyConName $ voidTyCon        bi) (dph_Repr mods)    (fsLit "dPR_Void")
+  , mk (tyConName $ wrapTyCon        bi) (dph_Repr mods)    (fsLit "dPR_Wrap")
+  , mk (tyConName $ enumerationTyCon bi) (dph_Repr mods)    (fsLit "dPR_Enumeration")
+  , mk (tyConName $ closureTyCon     bi) (dph_Closure mods) (fsLit "dPR_Clo")
 
-builtinPRs :: [(Name, Module, FastString)]
-builtinPRs = [
-               mk (tyConName unitTyCon) nDP_PARRAY    FSLIT("dPR_Unit")
-             , mk ndpCrossTyConName     nDP_PARRAY    FSLIT("dPR_Cross")
-             , mk ndpPlusTyConName      nDP_PARRAY    FSLIT("dPR_Plus")
-             , mk embedTyConName        nDP_PARRAY    FSLIT("dPR_Embed")
-             , mk closureTyConName      nDP_CLOSURE   FSLIT("dPR_Clo")
+    -- temporary
+  , mk intTyConName          (dph_Instances mods) (fsLit "dPR_Int")
+  , mk word8TyConName        (dph_Instances mods) (fsLit "dPR_Word8")
+  , mk doubleTyConName       (dph_Instances mods) (fsLit "dPR_Double")
+  ]
 
-               -- temporary
-             , mk intTyConName          nDP_INSTANCES FSLIT("dPR_Int")
-             ]
+  ++ map mk_sum  [2..mAX_DPH_SUM]
+  ++ map mk_prod [2..mAX_DPH_PROD]
   where
     mk name mod fs = (name, mod, fs)
 
-lookupExternalVar :: Module -> FastString -> DsM Var
-lookupExternalVar mod fs
+    mk_sum n = (tyConName $ sumTyCon n bi, dph_Repr mods,
+                mkFastString ("dPR_Sum" ++ show n))
+
+    mk_prod n = (tyConName $ prodTyCon n bi, dph_Repr mods,
+                 mkFastString ("dPR_" ++ show n))
+
+initBuiltinBoxedTyCons :: Builtins -> DsM [(Name, TyCon)]
+initBuiltinBoxedTyCons = return . builtinBoxedTyCons
+
+builtinBoxedTyCons :: Builtins -> [(Name, TyCon)]
+builtinBoxedTyCons _ =
+  [(tyConName intPrimTyCon, intTyCon)]
+
+
+initBuiltinScalars :: Builtins -> DsM [Var]
+initBuiltinScalars bi
+  = mapM (uncurry externalVar) (preludeScalars $ dphModules bi)
+
+
+preludeScalars :: Modules -> [(Module, FastString)]
+preludeScalars (Modules { dph_Prelude_Int    = dph_Prelude_Int
+                        , dph_Prelude_Word8  = dph_Prelude_Word8
+                        , dph_Prelude_Double = dph_Prelude_Double
+                        })
+  = [
+      mk dph_Prelude_Int "div"
+    , mk dph_Prelude_Int "mod"
+    , mk dph_Prelude_Int "sqrt"
+    ]
+    ++ scalars_Ord dph_Prelude_Int
+    ++ scalars_Num dph_Prelude_Int
+
+    ++ scalars_Ord dph_Prelude_Word8
+    ++ scalars_Num dph_Prelude_Word8
+    ++
+    [ mk dph_Prelude_Word8 "div"
+    , mk dph_Prelude_Word8 "mod"
+    , mk dph_Prelude_Word8 "fromInt"
+    , mk dph_Prelude_Word8 "toInt"
+    ]
+
+    ++ scalars_Ord dph_Prelude_Double
+    ++ scalars_Num dph_Prelude_Double
+    ++ scalars_Fractional dph_Prelude_Double
+    ++ scalars_Floating dph_Prelude_Double
+    ++ scalars_RealFrac dph_Prelude_Double
+  where
+    mk mod s = (mod, fsLit s)
+
+    scalars_Ord mod = [mk mod "=="
+                      ,mk mod "/="
+                      ,mk mod "<="
+                      ,mk mod "<"
+                      ,mk mod ">="
+                      ,mk mod ">"
+                      ,mk mod "min"
+                      ,mk mod "max"
+                      ]
+
+    scalars_Num mod = [mk mod "+"
+                      ,mk mod "-"
+                      ,mk mod "*"
+                      ,mk mod "negate"
+                      ,mk mod "abs"
+                      ]
+
+    scalars_Fractional mod = [mk mod "/"
+                             ,mk mod "recip"
+                             ]
+
+    scalars_Floating mod = [mk mod "pi"
+                           ,mk mod "exp"
+                           ,mk mod "sqrt"
+                           ,mk mod "log"
+                           ,mk mod "sin"
+                           ,mk mod "tan"
+                           ,mk mod "cos"
+                           ,mk mod "asin"
+                           ,mk mod "atan"
+                           ,mk mod "acos"
+                           ,mk mod "sinh"
+                           ,mk mod "tanh"
+                           ,mk mod "cosh"
+                           ,mk mod "asinh"
+                           ,mk mod "atanh"
+                           ,mk mod "acosh"
+                           ,mk mod "**"
+                           ,mk mod "logBase"
+                           ]
+
+    scalars_RealFrac mod = [mk mod "fromInt"
+                           ,mk mod "truncate"
+                           ,mk mod "round"
+                           ,mk mod "ceiling"
+                           ,mk mod "floor"
+                           ]
+
+
+externalVar :: Module -> FastString -> DsM Var
+externalVar mod fs
   = dsLookupGlobalId =<< lookupOrig mod (mkVarOccFS fs)
 
+externalTyCon :: Module -> FastString -> DsM TyCon
+externalTyCon mod fs
+  = dsLookupTyCon =<< lookupOrig mod (mkTcOccFS fs)
+
+externalType :: Module -> FastString -> DsM Type
+externalType mod fs
+  = do
+      tycon <- externalTyCon mod fs
+      return $ mkTyConApp tycon []
+
+externalClass :: Module -> FastString -> DsM Class
+externalClass mod fs
+  = dsLookupClass =<< lookupOrig mod (mkTcOccFS fs)
+
+unitTyConName :: Name
 unitTyConName = tyConName unitTyCon
 
+
+primMethod :: TyCon -> String -> Builtins -> DsM (Maybe Var)
+primMethod  tycon method (Builtins { dphModules = mods })
+  | Just suffix <- lookupNameEnv prim_ty_cons (tyConName tycon)
+  = liftM Just
+  $ dsLookupGlobalId =<< lookupOrig (dph_Unboxed mods)
+                                    (mkVarOcc $ method ++ suffix)
+
+  | otherwise = return Nothing
+
+primPArray :: TyCon -> Builtins -> DsM (Maybe TyCon)
+primPArray tycon (Builtins { dphModules = mods })
+  | Just suffix <- lookupNameEnv prim_ty_cons (tyConName tycon)
+  = liftM Just
+  $ dsLookupTyCon =<< lookupOrig (dph_Unboxed mods)
+                                 (mkTcOcc $ "PArray" ++ suffix)
+
+  | otherwise = return Nothing
+
+prim_ty_cons :: NameEnv String
+prim_ty_cons = mkNameEnv [mk_prim intPrimTyCon]
+  where
+    mk_prim tycon = (tyConName tycon, '_' : getOccString tycon)
+