Finish breaking up VectBuiltIn and VectMonad, and add comments
[ghc-hetmet.git] / compiler / vectorise / VectMonad.hs
diff --git a/compiler/vectorise/VectMonad.hs b/compiler/vectorise/VectMonad.hs
deleted file mode 100644 (file)
index e24ed0e..0000000
+++ /dev/null
@@ -1,499 +0,0 @@
-{-# LANGUAGE NamedFieldPuns #-}
-
--- | The Vectorisation monad.
-module VectMonad (
-  VM,
-
-  noV, traceNoV, ensureV, traceEnsureV, tryV, maybeV, traceMaybeV, orElseV,
-  onlyIfV, fixV, localV, closedV,
-  initV, cantVectorise, maybeCantVectorise, maybeCantVectoriseM,
-  liftDs,
-  cloneName, cloneId, cloneVar,
-  newExportedVar, newLocalVar, newLocalVars, newDummyVar, newTyVar,
-  
-  Builtins(..), sumTyCon, prodTyCon, prodDataCon,
-  selTy, selReplicate, selPick, selTags, selElements,
-  combinePDVar, scalarZip, closureCtrFun,
-  builtin, builtins,
-
-  setFamInstEnv,
-  readGEnv, setGEnv, updGEnv,
-
-  readLEnv, setLEnv, updLEnv,
-
-  getBindName, inBind,
-
-  lookupVar, defGlobalVar, globalScalars,
-  lookupTyCon, defTyCon,
-  lookupDataCon, defDataCon,
-  lookupTyConPA, defTyConPA, defTyConPAs,
-  lookupTyConPR,
-  lookupBoxedTyCon,
-  lookupPrimMethod, lookupPrimPArray,
-  lookupTyVarPA, defLocalTyVar, defLocalTyVarWithPA, localTyVars,
-
-  lookupInst, lookupFamInst
-) where
-
-#include "HsVersions.h"
-
-import VectBuiltIn
-import Vectorise.Env
-
-import HscTypes hiding  ( MonadThings(..) )
-import Module           ( PackageId )
-import CoreSyn
-import Class
-import TyCon
-import DataCon
-import Type
-import Var
-import VarSet
-import VarEnv
-import Id
-import Name
-import NameEnv
-
-import DsMonad
-
-import InstEnv
-import FamInstEnv
-
-import Outputable
-import FastString
-import SrcLoc        ( noSrcSpan )
-
-import Control.Monad
-
-
--- The Vectorisation Monad ----------------------------------------------------
-
--- Vectorisation can either succeed with new envionment and a value,
--- or return with failure.
---
-data VResult a = Yes GlobalEnv LocalEnv a | No
-
-newtype VM a = VM { runVM :: Builtins -> GlobalEnv -> LocalEnv -> DsM (VResult a) }
-
-instance Monad VM where
-  return x   = VM $ \_  genv lenv -> return (Yes genv lenv x)
-  VM p >>= f = VM $ \bi genv lenv -> do
-                                      r <- p bi genv lenv
-                                      case r of
-                                        Yes genv' lenv' x -> runVM (f x) bi genv' lenv'
-                                        No                -> return No
-
-
--- | Throw an error saying we can't vectorise something
-cantVectorise :: String -> SDoc -> a
-cantVectorise s d = pgmError
-                  . showSDocDump
-                  $ vcat [text "*** Vectorisation error ***",
-                          nest 4 $ sep [text s, nest 4 d]]
-
-maybeCantVectorise :: String -> SDoc -> Maybe a -> a
-maybeCantVectorise s d Nothing  = cantVectorise s d
-maybeCantVectorise _ _ (Just x) = x
-
-maybeCantVectoriseM :: Monad m => String -> SDoc -> m (Maybe a) -> m a
-maybeCantVectoriseM s d p
-  = do
-      r <- p
-      case r of
-        Just x  -> return x
-        Nothing -> cantVectorise s d
-
-
--- Control --------------------------------------------------------------------
--- | Return some result saying we've failed.
-noV :: VM a
-noV = VM $ \_ _ _ -> return No
-
-traceNoV :: String -> SDoc -> VM a
-traceNoV s d = pprTrace s d noV
-
-
--- | If True then carry on, otherwise fail.
-ensureV :: Bool -> VM ()
-ensureV False = noV
-ensureV True  = return ()
-
-
--- | If True then return the first argument, otherwise fail.
-onlyIfV :: Bool -> VM a -> VM a
-onlyIfV b p = ensureV b >> p
-
-traceEnsureV :: String -> SDoc -> Bool -> VM ()
-traceEnsureV s d False = traceNoV s d
-traceEnsureV _ _ True  = return ()
-
-
--- | Try some vectorisation computaton.
---     If it succeeds then return Just the result,
---     otherwise return Nothing.
-tryV :: VM a -> VM (Maybe a)
-tryV (VM p) = VM $ \bi genv lenv ->
-  do
-    r <- p bi genv lenv
-    case r of
-      Yes genv' lenv' x -> return (Yes genv' lenv' (Just x))
-      No                -> return (Yes genv  lenv  Nothing)
-
-
-maybeV :: VM (Maybe a) -> VM a
-maybeV p = maybe noV return =<< p
-
-traceMaybeV :: String -> SDoc -> VM (Maybe a) -> VM a
-traceMaybeV s d p = maybe (traceNoV s d) return =<< p
-
-orElseV :: VM a -> VM a -> VM a
-orElseV p q = maybe q return =<< tryV p
-
-fixV :: (a -> VM a) -> VM a
-fixV f = VM (\bi genv lenv -> fixDs $ \r -> runVM (f (unYes r)) bi genv lenv )
-  where
-    -- NOTE: It is essential that we are lazy in r above so do not replace
-    --       calls to this function by an explicit case.
-    unYes (Yes _ _ x) = x
-    unYes No          = panic "VectMonad.fixV: no result"
-
-
--- Local Environments ---------------------------------------------------------
--- | Perform a computation in its own local environment.
---     This does not alter the environment of the current state.
-localV :: VM a -> VM a
-localV p = do
-             env <- readLEnv id
-             x <- p
-             setLEnv env
-             return x
-
--- | Perform a computation in an empty local environment.
-closedV :: VM a -> VM a
-closedV p = do
-              env <- readLEnv id
-              setLEnv (emptyLocalEnv { local_bind_name = local_bind_name env })
-              x <- p
-              setLEnv env
-              return x
-
--- Lifting --------------------------------------------------------------------
--- | Lift a desugaring computation into the vectorisation monad.
-liftDs :: DsM a -> VM a
-liftDs p = VM $ \_ genv lenv -> do { x <- p; return (Yes genv lenv x) }
-
-
-
--- Builtins -------------------------------------------------------------------
--- Operations on Builtins
-liftBuiltinDs :: (Builtins -> DsM a) -> VM a
-liftBuiltinDs p = VM $ \bi genv lenv -> do { x <- p bi; return (Yes genv lenv x)}
-
-
--- | Project something from the set of builtins.
-builtin :: (Builtins -> a) -> VM a
-builtin f = VM $ \bi genv lenv -> return (Yes genv lenv (f bi))
-
-builtins :: (a -> Builtins -> b) -> VM (a -> b)
-builtins f = VM $ \bi genv lenv -> return (Yes genv lenv (`f` bi))
-
-
--- Environments ---------------------------------------------------------------
--- | Project something from the global environment.
-readGEnv :: (GlobalEnv -> a) -> VM a
-readGEnv f = VM $ \_ genv lenv -> return (Yes genv lenv (f genv))
-
-setGEnv :: GlobalEnv -> VM ()
-setGEnv genv = VM $ \_ _ lenv -> return (Yes genv lenv ())
-
-updGEnv :: (GlobalEnv -> GlobalEnv) -> VM ()
-updGEnv f = VM $ \_ genv lenv -> return (Yes (f genv) lenv ())
-
-
--- | Project something from the local environment.
-readLEnv :: (LocalEnv -> a) -> VM a
-readLEnv f = VM $ \_ genv lenv -> return (Yes genv lenv (f lenv))
-
--- | Set the local environment.
-setLEnv :: LocalEnv -> VM ()
-setLEnv lenv = VM $ \_ genv _ -> return (Yes genv lenv ())
-
--- | Update the enviroment using a provided function.
-updLEnv :: (LocalEnv -> LocalEnv) -> VM ()
-updLEnv f = VM $ \_ genv lenv -> return (Yes genv (f lenv) ())
-
-
--- InstEnv --------------------------------------------------------------------
-getInstEnv :: VM (InstEnv, InstEnv)
-getInstEnv = readGEnv global_inst_env
-
-getFamInstEnv :: VM FamInstEnvs
-getFamInstEnv = readGEnv global_fam_inst_env
-
-
--- Names ----------------------------------------------------------------------
--- | Get the name of the local binding currently being vectorised.
-getBindName :: VM FastString
-getBindName = readLEnv local_bind_name
-
-inBind :: Id -> VM a -> VM a
-inBind id p
-  = do updLEnv $ \env -> env { local_bind_name = occNameFS (getOccName id) }
-       p
-
-cloneName :: (OccName -> OccName) -> Name -> VM Name
-cloneName mk_occ name = liftM make (liftDs newUnique)
-  where
-    occ_name = mk_occ (nameOccName name)
-
-    make u | isExternalName name = mkExternalName u (nameModule name)
-                                                    occ_name
-                                                    (nameSrcSpan name)
-           | otherwise           = mkSystemName u occ_name
-
-cloneId :: (OccName -> OccName) -> Id -> Type -> VM Id
-cloneId mk_occ id ty
-  = do
-      name <- cloneName mk_occ (getName id)
-      let id' | isExportedId id = Id.mkExportedLocalId name ty
-              | otherwise       = Id.mkLocalId         name ty
-      return id'
-
--- Make a fresh instance of this var, with a new unique.
-cloneVar :: Var -> VM Var
-cloneVar var = liftM (setIdUnique var) (liftDs newUnique)
-
-newExportedVar :: OccName -> Type -> VM Var
-newExportedVar occ_name ty 
-  = do
-      mod <- liftDs getModuleDs
-      u   <- liftDs newUnique
-
-      let name = mkExternalName u mod occ_name noSrcSpan
-      
-      return $ Id.mkExportedLocalId name ty
-
-newLocalVar :: FastString -> Type -> VM Var
-newLocalVar fs ty
-  = do
-      u <- liftDs newUnique
-      return $ mkSysLocal fs u ty
-
-newLocalVars :: FastString -> [Type] -> VM [Var]
-newLocalVars fs = mapM (newLocalVar fs)
-
-newDummyVar :: Type -> VM Var
-newDummyVar = newLocalVar (fsLit "vv")
-
-newTyVar :: FastString -> Kind -> VM Var
-newTyVar fs k
-  = do
-      u <- liftDs newUnique
-      return $ mkTyVar (mkSysTvName u fs) k
-
-
--- | Add a mapping between a global var and its vectorised version to the state.
-defGlobalVar :: Var -> Var -> VM ()
-defGlobalVar v v' = updGEnv $ \env ->
-  env { global_vars = extendVarEnv (global_vars env) v v'
-      , global_exported_vars = upd (global_exported_vars env)
-      }
-  where
-    upd env | isExportedId v = extendVarEnv env v (v, v')
-            | otherwise      = env
-
--- Var ------------------------------------------------------------------------
--- | Lookup the vectorised and\/or lifted versions of this variable.
---     If it's in the global environment we get the vectorised version.
---      If it's in the local environment we get both the vectorised and lifted version.
---     
-lookupVar :: Var -> VM (Scope Var (Var, Var))
-lookupVar v
- = do r <- readLEnv $ \env -> lookupVarEnv (local_vars env) v
-      case r of
-        Just e  -> return (Local e)
-        Nothing -> liftM Global
-                . maybeCantVectoriseVarM v
-                . readGEnv $ \env -> lookupVarEnv (global_vars env) v
-
-maybeCantVectoriseVarM :: Monad m => Var -> m (Maybe Var) -> m Var
-maybeCantVectoriseVarM v p
- = do r <- p
-      case r of
-        Just x  -> return x
-        Nothing -> dumpVar v
-
-dumpVar :: Var -> a
-dumpVar var
-       | Just _                <- isClassOpId_maybe var
-       = cantVectorise "ClassOpId not vectorised:" (ppr var)
-
-       | otherwise
-       = cantVectorise "Variable not vectorised:" (ppr var)
-
--------------------------------------------------------------------------------
-globalScalars :: VM VarSet
-globalScalars = readGEnv global_scalars
-
-lookupTyCon :: TyCon -> VM (Maybe TyCon)
-lookupTyCon tc
-  | isUnLiftedTyCon tc || isTupleTyCon tc = return (Just tc)
-
-  | otherwise = readGEnv $ \env -> lookupNameEnv (global_tycons env) (tyConName tc)
-
-defTyCon :: TyCon -> TyCon -> VM ()
-defTyCon tc tc' = updGEnv $ \env ->
-  env { global_tycons = extendNameEnv (global_tycons env) (tyConName tc) tc' }
-
-lookupDataCon :: DataCon -> VM (Maybe DataCon)
-lookupDataCon dc
-  | isTupleTyCon (dataConTyCon dc) = return (Just dc)
-  | otherwise = readGEnv $ \env -> lookupNameEnv (global_datacons env) (dataConName dc)
-
-defDataCon :: DataCon -> DataCon -> VM ()
-defDataCon dc dc' = updGEnv $ \env ->
-  env { global_datacons = extendNameEnv (global_datacons env) (dataConName dc) dc' }
-
-lookupPrimPArray :: TyCon -> VM (Maybe TyCon)
-lookupPrimPArray = liftBuiltinDs . primPArray
-
-lookupPrimMethod :: TyCon -> String -> VM (Maybe Var)
-lookupPrimMethod tycon = liftBuiltinDs . primMethod tycon
-
-lookupTyConPA :: TyCon -> VM (Maybe Var)
-lookupTyConPA tc = readGEnv $ \env -> lookupNameEnv (global_pa_funs env) (tyConName tc)
-
-defTyConPA :: TyCon -> Var -> VM ()
-defTyConPA tc pa = updGEnv $ \env ->
-  env { global_pa_funs = extendNameEnv (global_pa_funs env) (tyConName tc) pa }
-
-defTyConPAs :: [(TyCon, Var)] -> VM ()
-defTyConPAs ps = updGEnv $ \env ->
-  env { global_pa_funs = extendNameEnvList (global_pa_funs env)
-                                           [(tyConName tc, pa) | (tc, pa) <- ps] }
-
-lookupTyVarPA :: Var -> VM (Maybe CoreExpr)
-lookupTyVarPA tv = readLEnv $ \env -> lookupVarEnv (local_tyvar_pa env) tv
-
-lookupTyConPR :: TyCon -> VM (Maybe Var)
-lookupTyConPR tc = readGEnv $ \env -> lookupNameEnv (global_pr_funs env) (tyConName tc)
-
-lookupBoxedTyCon :: TyCon -> VM (Maybe TyCon)
-lookupBoxedTyCon tc = readGEnv $ \env -> lookupNameEnv (global_boxed_tycons env)
-                                                       (tyConName tc)
-
-defLocalTyVar :: TyVar -> VM ()
-defLocalTyVar tv = updLEnv $ \env ->
-  env { local_tyvars   = tv : local_tyvars env
-      , local_tyvar_pa = local_tyvar_pa env `delVarEnv` tv
-      }
-
-defLocalTyVarWithPA :: TyVar -> CoreExpr -> VM ()
-defLocalTyVarWithPA tv pa = updLEnv $ \env ->
-  env { local_tyvars   = tv : local_tyvars env
-      , local_tyvar_pa = extendVarEnv (local_tyvar_pa env) tv pa
-      }
-
-localTyVars :: VM [TyVar]
-localTyVars = readLEnv (reverse . local_tyvars)
-
--- Look up the dfun of a class instance.
---
--- The match must be unique - ie, match exactly one instance - but the 
--- type arguments used for matching may be more specific than those of 
--- the class instance declaration.  The found class instances must not have
--- any type variables in the instance context that do not appear in the
--- instances head (i.e., no flexi vars); for details for what this means,
--- see the docs at InstEnv.lookupInstEnv.
---
-lookupInst :: Class -> [Type] -> VM (DFunId, [Type])
-lookupInst cls tys
-  = do { instEnv <- getInstEnv
-       ; case lookupInstEnv instEnv cls tys of
-          ([(inst, inst_tys)], _) 
-             | noFlexiVar -> return (instanceDFunId inst, inst_tys')
-             | otherwise  -> pprPanic "VectMonad.lookupInst: flexi var: " 
-                                      (ppr $ mkTyConApp (classTyCon cls) tys)
-             where
-               inst_tys'  = [ty | Right ty <- inst_tys]
-               noFlexiVar = all isRight inst_tys
-          _other         ->
-             pprPanic "VectMonad.lookupInst: not found " (ppr cls <+> ppr tys)
-       }
-  where
-    isRight (Left  _) = False
-    isRight (Right _) = True
-
--- Look up the representation tycon of a family instance.
---
--- The match must be unique - ie, match exactly one instance - but the 
--- type arguments used for matching may be more specific than those of 
--- the family instance declaration.
---
--- Return the instance tycon and its type instance.  For example, if we have
---
---  lookupFamInst 'T' '[Int]' yields (':R42T', 'Int')
---
--- then we have a coercion (ie, type instance of family instance coercion)
---
---  :Co:R42T Int :: T [Int] ~ :R42T Int
---
--- which implies that :R42T was declared as 'data instance T [a]'.
---
-lookupFamInst :: TyCon -> [Type] -> VM (TyCon, [Type])
-lookupFamInst tycon tys
-  = ASSERT( isOpenTyCon tycon )
-    do { instEnv <- getFamInstEnv
-       ; case lookupFamInstEnv instEnv tycon tys of
-          [(fam_inst, rep_tys)] -> return (famInstTyCon fam_inst, rep_tys)
-          _other                -> 
-             pprPanic "VectMonad.lookupFamInst: not found: " 
-                      (ppr $ mkTyConApp tycon tys)
-       }
-
-
--- | Run a vectorisation computation.
-initV :: PackageId -> HscEnv -> ModGuts -> VectInfo -> VM a -> IO (Maybe (VectInfo, a))
-initV pkg hsc_env guts info p
-  = do
-         -- XXX: ignores error messages and warnings, check that this is
-         -- indeed ok (the use of "Just r" suggests so)
-      (_,Just r) <- initDs hsc_env (mg_module guts)
-                               (mg_rdr_env guts)
-                               (mg_types guts)
-                               go
-      return r
-  where
-
-    go =
-      do
-        builtins       <- initBuiltins pkg
-        builtin_vars   <- initBuiltinVars builtins
-        builtin_tycons <- initBuiltinTyCons builtins
-        let builtin_datacons = initBuiltinDataCons builtins
-        builtin_boxed  <- initBuiltinBoxedTyCons builtins
-        builtin_scalars <- initBuiltinScalars builtins
-
-        eps <- liftIO $ hscEPS hsc_env
-        let famInstEnvs = (eps_fam_inst_env eps, mg_fam_inst_env guts)
-            instEnvs    = (eps_inst_env     eps, mg_inst_env     guts)
-
-        builtin_prs    <- initBuiltinPRs builtins instEnvs
-        builtin_pas    <- initBuiltinPAs builtins instEnvs
-
-        let genv = extendImportedVarsEnv builtin_vars
-                 . extendScalars builtin_scalars
-                 . extendTyConsEnv builtin_tycons
-                 . extendDataConsEnv builtin_datacons
-                 . extendPAFunsEnv builtin_pas
-                 . setPRFunsEnv    builtin_prs
-                 . setBoxedTyConsEnv builtin_boxed
-                 $ initGlobalEnv info instEnvs famInstEnvs
-
-        r <- runVM p builtins genv emptyLocalEnv
-        case r of
-          Yes genv _ x -> return $ Just (new_info genv, x)
-          No           -> return Nothing
-
-    new_info genv = updVectInfo genv (mg_types guts) info
-