Vectorise polymorphic let bindings
[ghc-hetmet.git] / compiler / vectorise / VectType.hs
index dc0b351..0e942ca 100644 (file)
@@ -1,9 +1,16 @@
-module VectType ( vectTyCon, vectType, vectTypeEnv,
-                   PAInstance, buildPADict )
+{-# 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 VectType ( vectTyCon, vectAndLiftType, vectType, vectTypeEnv,
+                  mkRepr, arrShapeTys, arrShapeVars, arrSelector,
+                  PAInstance, buildPADict,
+                  fromVect )
 where
 
-#include "HsVersions.h"
-
 import VectMonad
 import VectUtils
 import VectCore
@@ -22,11 +29,11 @@ import InstEnv           ( Instance, mkLocalInstance, instanceDFunId )
 import OccName
 import MkId
 import BasicTypes        ( StrictnessMark(..), OverlapFlag(..), boolToRecFlag )
-import Var               ( Var )
+import Var               ( Var, TyVar )
 import Id                ( mkWildId )
 import Name              ( Name, getOccName )
 import NameEnv
-import TysWiredIn        ( unitTy, unitTyCon, intTy, intDataCon, unitDataConId )
+import TysWiredIn
 import TysPrim           ( intPrimTy )
 
 import Unique
@@ -36,6 +43,7 @@ import Util              ( singleton )
 import Digraph           ( SCC(..), stronglyConnComp )
 
 import Outputable
+import FastString
 
 import Control.Monad  ( liftM, liftM2, zipWithM, zipWithM_, mapAndUnzipM )
 import Data.List      ( inits, tails, zipWith4, zipWith5 )
@@ -56,23 +64,57 @@ vectTyCon tc
                     -- FIXME: just for now
                     Nothing  -> pprTrace "ccTyCon:" (ppr tc) $ return tc
 
+vectAndLiftType :: Type -> VM (Type, Type)
+vectAndLiftType ty | Just ty' <- coreView ty = vectAndLiftType ty'
+vectAndLiftType ty
+  = do
+      mdicts   <- mapM paDictArgType tyvars
+      let dicts = [dict | Just dict <- mdicts]
+      vmono_ty <- vectType mono_ty
+      lmono_ty <- mkPArrayType vmono_ty
+      return (abstractType tyvars dicts vmono_ty,
+              abstractType tyvars dicts lmono_ty)
+  where
+    (tyvars, mono_ty) = splitForAllTys ty
+
+
 vectType :: Type -> VM Type
 vectType ty | Just ty' <- coreView ty = vectType ty'
 vectType (TyVarTy tv) = return $ TyVarTy tv
 vectType (AppTy ty1 ty2) = liftM2 AppTy (vectType ty1) (vectType ty2)
 vectType (TyConApp tc tys) = liftM2 TyConApp (vectTyCon tc) (mapM vectType tys)
 vectType (FunTy ty1 ty2)   = liftM2 TyConApp (builtin closureTyCon)
-                                             (mapM vectType [ty1,ty2])
+                                             (mapM vectAndBoxType [ty1,ty2])
 vectType ty@(ForAllTy _ _)
   = do
       mdicts   <- mapM paDictArgType tyvars
       mono_ty' <- vectType mono_ty
-      return $ tyvars `mkForAllTys` ([dict | Just dict <- mdicts] `mkFunTys` mono_ty')
+      return $ abstractType tyvars [dict | Just dict <- mdicts] mono_ty'
   where
     (tyvars, mono_ty) = splitForAllTys ty
 
 vectType ty = pprPanic "vectType:" (ppr ty)
 
+vectAndBoxType :: Type -> VM Type
+vectAndBoxType ty = vectType ty >>= boxType
+
+abstractType :: [TyVar] -> [Type] -> Type -> Type
+abstractType tyvars dicts = mkForAllTys tyvars . mkFunTys dicts
+
+-- ----------------------------------------------------------------------------
+-- Boxing
+
+boxType :: Type -> VM Type
+boxType ty
+  | Just (tycon, []) <- splitTyConApp_maybe ty
+  , isUnLiftedTyCon tycon
+  = do
+      r <- lookupBoxedTyCon tycon
+      case r of
+        Just tycon' -> return $ mkTyConApp tycon' []
+        Nothing     -> return ty
+boxType ty = return ty
+
 -- ----------------------------------------------------------------------------
 -- Type definitions
 
@@ -232,6 +274,13 @@ data Repr = ProdRepr {
             , void_bottom       :: CoreExpr
             }
 
+          | EnumRepr {
+              enum_tycon        :: TyCon
+            , enum_data_con     :: DataCon
+            , enum_arr_tycon    :: TyCon
+            , enum_arr_data_con :: DataCon
+            }
+
 voidRepr :: VM Repr
 voidRepr
   = do
@@ -242,6 +291,21 @@ voidRepr
                , void_bottom = Var var
                }
 
+enumRepr :: VM Repr
+enumRepr
+  = do
+      tycon <- builtin enumerationTyCon
+      let [data_con] = tyConDataCons tycon
+      (arr_tycon, _) <- parrayReprTyCon (mkTyConApp tycon [])
+      let [arr_data_con] = tyConDataCons arr_tycon
+
+      return $ EnumRepr {
+                 enum_tycon       = tycon
+               , enum_data_con     = data_con
+               , enum_arr_tycon    = arr_tycon
+               , enum_arr_data_con = arr_data_con
+               }
+
 unboxedProductRepr :: [Type] -> VM Repr
 unboxedProductRepr []   = voidRepr
 unboxedProductRepr [ty] = return $ IdRepr ty
@@ -253,7 +317,8 @@ boxedProductRepr tys
       tycon <- builtin (prodTyCon arity)
       let [data_con] = tyConDataCons tycon
 
-      (arr_tycon, _) <- parrayReprTyCon $ mkTyConApp tycon tys
+      tys' <- mapM boxType tys
+      (arr_tycon, _) <- parrayReprTyCon $ mkTyConApp tycon tys'
       let [arr_data_con] = tyConDataCons arr_tycon
 
       return $ ProdRepr {
@@ -303,31 +368,44 @@ reprType (SumRepr { sum_tycon = tycon, sum_components = reprs })
   = mkTyConApp tycon (map reprType reprs)
 reprType (IdRepr ty) = ty
 reprType (VoidRepr { void_tycon = tycon }) = mkTyConApp tycon []
+reprType (EnumRepr { enum_tycon = tycon }) = mkTyConApp tycon []
 
 arrReprType :: Repr -> VM Type
 arrReprType = mkPArrayType . reprType
 
 arrShapeTys :: Repr -> VM [Type]
-arrShapeTys (SumRepr  {})
-  = do
-      int_arr <- builtin parrayIntPrimTyCon
-      return [intPrimTy, mkTyConApp int_arr [], mkTyConApp int_arr []]
+arrShapeTys (SumRepr  {}) = sumShapeTys
 arrShapeTys (ProdRepr {}) = return [intPrimTy]
 arrShapeTys (IdRepr _)    = return []
 arrShapeTys (VoidRepr {}) = return [intPrimTy]
+arrShapeTys (EnumRepr {}) = sumShapeTys
+
+sumShapeTys :: VM [Type]
+sumShapeTys = do
+                int_arr <- builtin intPrimArrayTy
+                return [intPrimTy, int_arr, int_arr]
+
 
 arrShapeVars :: Repr -> VM [Var]
-arrShapeVars repr = mapM (newLocalVar FSLIT("sh")) =<< arrShapeTys repr
+arrShapeVars repr = mapM (newLocalVar (fsLit "sh")) =<< arrShapeTys repr
 
 replicateShape :: Repr -> CoreExpr -> CoreExpr -> VM [CoreExpr]
-replicateShape (ProdRepr {}) len _ = return [len]
-replicateShape (SumRepr {})  len tag
+replicateShape (ProdRepr {}) len _   = return [len]
+replicateShape (SumRepr {})  len tag = replicateSumShape len tag
+replicateShape (IdRepr _) _ _        = return []
+replicateShape (VoidRepr {}) len _   = return [len]
+replicateShape (EnumRepr {}) len tag = replicateSumShape len tag
+
+replicateSumShape :: CoreExpr -> CoreExpr -> VM [CoreExpr]
+replicateSumShape len tag
   = do
       rep <- builtin replicatePAIntPrimVar
       up  <- builtin upToPAIntPrimVar
       return [len, Var rep `mkApps` [len, tag], Var up `App` len]
-replicateShape (IdRepr _) _ _ = return []
-replicateShape (VoidRepr {}) len _ = return [len]
+
+arrSelector :: Repr -> [CoreExpr] -> VM (CoreExpr, CoreExpr, CoreExpr)
+arrSelector (SumRepr {})  [len, sel, is] = return (len, sel, is)
+arrSelector (EnumRepr {}) [len, sel, is] = return (len, sel, is)
 
 emptyArrRepr :: Repr -> VM [CoreExpr]
 emptyArrRepr (SumRepr { sum_components = prods })
@@ -340,6 +418,8 @@ emptyArrRepr (IdRepr ty)
   = liftM singleton $ emptyPA ty
 emptyArrRepr (VoidRepr { void_tycon = tycon })
   = liftM singleton $ emptyPA (mkTyConApp tycon [])
+emptyArrRepr (EnumRepr { enum_tycon = tycon })
+  = return []
 
 arrReprTys :: Repr -> VM [Type]
 arrReprTys (SumRepr { sum_components = reprs })
@@ -352,6 +432,8 @@ arrReprTys (IdRepr ty)
   = liftM singleton $ mkPArrayType ty
 arrReprTys (VoidRepr { void_tycon = tycon })
   = liftM singleton $ mkPArrayType (mkTyConApp tycon [])
+arrReprTys (EnumRepr {})
+  = return []
 
 arrReprTys' :: Repr -> VM [[Type]]
 arrReprTys' (SumRepr { sum_components = reprs })
@@ -360,11 +442,13 @@ arrReprTys' repr = liftM singleton $ arrReprTys repr
 
 arrReprVars :: Repr -> VM [[Var]]
 arrReprVars repr
-  = mapM (mapM (newLocalVar FSLIT("rs"))) =<< arrReprTys' repr
+  = mapM (mapM (newLocalVar (fsLit "rs"))) =<< arrReprTys' repr
 
 mkRepr :: TyCon -> VM Repr
 mkRepr vect_tc
-  = sumRepr =<< mapM unboxedProductRepr rep_tys
+  | [tys] <- rep_tys = boxedProductRepr tys
+  -- | all null rep_tys = enumRepr
+  | otherwise        = sumRepr =<< mapM unboxedProductRepr rep_tys
   where
     rep_tys = map dataConRepArgTys $ tyConDataCons vect_tc
 
@@ -374,7 +458,7 @@ buildPReprType = liftM reprType . mkRepr
 buildToPRepr :: Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
 buildToPRepr repr vect_tc prepr_tc _
   = do
-      arg    <- newLocalVar FSLIT("x") arg_ty
+      arg    <- newLocalVar (fsLit "x") arg_ty
       result <- to_repr repr (Var arg)
 
       return . Lam arg
@@ -401,6 +485,12 @@ buildToPRepr repr vect_tc prepr_tc _
 
         ty_args = map (Type . reprType) prods
 
+    to_repr (EnumRepr { enum_data_con = data_con }) expr
+      = return . Case expr (mkWildId (exprType expr)) res_ty
+               $ map mk_alt cons
+      where
+        mk_alt con = (DataAlt con, [], mkConApp data_con [mkDataConTag con])
+
     to_repr prod expr
       = do
           (vars, body) <- to_unboxed prod
@@ -410,12 +500,12 @@ buildToPRepr repr vect_tc prepr_tc _
     to_unboxed (ProdRepr { prod_components = tys
                          , prod_data_con   = data_con })
       = do
-          vars <- mapM (newLocalVar FSLIT("r")) tys
+          vars <- mapM (newLocalVar (fsLit "r")) tys
           return (vars, mkConApp data_con (map Type tys ++ map Var vars))
 
     to_unboxed (IdRepr ty)
       = do
-          var <- newLocalVar FSLIT("y") ty
+          var <- newLocalVar (fsLit "y") ty
           return ([var], Var var)
 
     to_unboxed (VoidRepr { void_bottom = bottom })
@@ -426,7 +516,7 @@ buildFromPRepr :: Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
 buildFromPRepr repr vect_tc prepr_tc _
   = do
       arg_ty <- mkPReprType res_ty
-      arg    <- newLocalVar FSLIT("x") arg_ty
+      arg    <- newLocalVar (fsLit "x") arg_ty
 
       liftM (Lam arg)
            . from_repr repr
@@ -442,7 +532,7 @@ buildFromPRepr repr vect_tc prepr_tc _
                             , sum_tycon      = tycon })
               expr
       = do
-          vars   <- mapM (newLocalVar FSLIT("x")) (map reprType prods)
+          vars   <- mapM (newLocalVar (fsLit "x")) (map reprType prods)
           bodies <- sequence . zipWith3 from_unboxed prods cons
                              $ map Var vars
           return . Case expr (mkWildId (reprType repr)) res_ty
@@ -450,6 +540,23 @@ buildFromPRepr repr vect_tc prepr_tc _
       where
         sum_alt data_con var body = (DataAlt data_con, [var], body)
 
+    from_repr repr@(EnumRepr { enum_data_con = data_con }) expr
+      = do
+          var <- newLocalVar (fsLit "n") intPrimTy
+
+          let res = Case (Var var) (mkWildId intPrimTy) res_ty
+                  $ (DEFAULT, [], error_expr)
+                  : zipWith mk_alt (tyConDataCons vect_tc) cons
+
+          return $ Case expr (mkWildId (reprType repr)) res_ty
+                   [(DataAlt data_con, [var], res)]
+      where
+        mk_alt data_con con = (LitAlt (mkDataConTagLit data_con), [], con)
+
+        error_expr = mkRuntimeErrorApp rUNTIME_ERROR_ID res_ty
+                   . showSDoc
+                   $ sep [text "Invalid NDP representation of", ppr vect_tc]
+
     from_repr repr expr = from_unboxed repr con expr
 
     from_unboxed prod@(ProdRepr { prod_components = tys
@@ -457,7 +564,7 @@ buildFromPRepr repr vect_tc prepr_tc _
               con
               expr
       = do
-          vars <- mapM (newLocalVar FSLIT("y")) tys
+          vars <- mapM (newLocalVar (fsLit "y")) tys
           return $ Case expr (mkWildId (reprType prod)) res_ty
                    [(DataAlt data_con, vars, con `mkVarApps` vars)]
 
@@ -471,7 +578,7 @@ buildToArrPRepr :: Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
 buildToArrPRepr repr vect_tc prepr_tc arr_tc
   = do
       arg_ty     <- mkPArrayType el_ty
-      arg        <- newLocalVar FSLIT("xs") arg_ty
+      arg        <- newLocalVar (fsLit "xs") arg_ty
 
       res_ty     <- mkPArrayType (reprType repr)
 
@@ -522,12 +629,20 @@ buildToArrPRepr repr vect_tc prepr_tc arr_tc
                 . mkConApp data_con
                 $ map Type tys ++ map Var (len_var : repr_vars)
 
+    to_repr shape_vars
+            _
+            (EnumRepr { enum_arr_tycon    = tycon
+                      , enum_arr_data_con = data_con })
+      = return . wrapFamInstBody tycon []
+               . mkConApp data_con
+                $ map Var shape_vars
+
     to_prod repr_vars@(r : _)
-            (ProdRepr { prod_components   = tys
+            (ProdRepr { prod_components   = tys@(ty : _)
                       , prod_arr_tycon    = tycon
                       , prod_arr_data_con = data_con })
       = do
-          len <- lengthPA (Var r)
+          len <- lengthPA ty (Var r)
           return . wrapFamInstBody tycon tys
                  . mkConApp data_con
                  $ map Type tys ++ len : map Var repr_vars
@@ -540,7 +655,7 @@ buildFromArrPRepr :: Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
 buildFromArrPRepr repr vect_tc prepr_tc arr_tc
   = do
       arg_ty     <- mkPArrayType =<< mkPReprType el_ty
-      arg        <- newLocalVar FSLIT("xs") arg_ty
+      arg        <- newLocalVar (fsLit "xs") arg_ty
 
       res_ty     <- mkPArrayType el_ty
 
@@ -576,7 +691,7 @@ buildFromArrPRepr repr vect_tc prepr_tc arr_tc
               res_ty
               body
       = do
-          vars <- mapM (newLocalVar FSLIT("xs")) =<< mapM arrReprType prods
+          vars <- mapM (newLocalVar (fsLit "xs")) =<< mapM arrReprType prods
           result <- go prods repr_vars vars body
 
           let scrut = unwrapFamInstScrut tycon ty_args expr
@@ -589,7 +704,7 @@ buildFromArrPRepr repr vect_tc prepr_tc arr_tc
         go [] [] [] body = return body
         go (prod : prods) (repr_vars : rss) (var : vars) body
           = do
-              shape_vars <- mapM (newLocalVar FSLIT("s")) =<< arrShapeTys prod
+              shape_vars <- mapM (newLocalVar (fsLit "s")) =<< arrShapeTys prod
 
               from_prod prod (Var var) shape_vars repr_vars res_ty
                 =<< go prods rss vars body
@@ -613,6 +728,19 @@ buildFromArrPRepr repr vect_tc prepr_tc arr_tc
           return $ Case scrut (mkWildId scrut_ty) res_ty
                    [(DataAlt data_con, shape_vars ++ repr_vars, body)]
 
+    from_prod (EnumRepr { enum_arr_tycon = tycon
+                        , enum_arr_data_con = data_con })
+              expr
+              shape_vars
+              _
+              res_ty
+              body
+      = let scrut    = unwrapFamInstScrut tycon [] expr
+            scrut_ty = mkTyConApp tycon []
+        in
+        return $ Case scrut (mkWildId scrut_ty) res_ty
+                 [(DataAlt data_con, shape_vars, body)]
+
     from_prod (IdRepr ty)
               expr
               shape_vars
@@ -650,6 +778,9 @@ buildPRDictRepr (SumRepr {
       dfun <- prDFunOfTyCon tycon
       return $ dfun `mkTyApps` map reprType prods `mkApps` prs
 
+buildPRDictRepr (EnumRepr { enum_tycon = tycon })
+  = prDFunOfTyCon tycon
+
 buildPRDict :: Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
 buildPRDict repr vect_tc prepr_tc _
   = do
@@ -766,7 +897,7 @@ vectDataConWorkers repr orig_tc vect_tc arr_tc
     lift_data_con tys pre_reprs post_reprs tag
       = do
           len  <- builtin liftingContext
-          args <- mapM (newLocalVar FSLIT("xs"))
+          args <- mapM (newLocalVar (fsLit "xs"))
                   =<< mapM mkPArrayType tys
 
           shape <- replicateShape repr (Var len) tag
@@ -823,11 +954,11 @@ buildPADict repr vect_tc prepr_tc arr_tc dfun
           var  <- newLocalVar name (exprType body)
           return (var, mkInlineMe body)
 
-paMethods = [(FSLIT("toPRepr"),      buildToPRepr),
-             (FSLIT("fromPRepr"),    buildFromPRepr),
-             (FSLIT("toArrPRepr"),   buildToArrPRepr),
-             (FSLIT("fromArrPRepr"), buildFromArrPRepr),
-             (FSLIT("dictPRepr"),    buildPRDict)]
+paMethods = [(fsLit "toPRepr",      buildToPRepr),
+             (fsLit "fromPRepr",    buildFromPRepr),
+             (fsLit "toArrPRepr",   buildToArrPRepr),
+             (fsLit "fromArrPRepr", buildFromArrPRepr),
+             (fsLit "dictPRepr",    buildPRDict)]
 
 -- | Split the given tycons into two sets depending on whether they have to be
 -- converted (first list) or not (second list). The first argument contains
@@ -893,3 +1024,41 @@ tyConsOfType other             = pprPanic "ClosureConv.tyConsOfType" $ ppr other
 tyConsOfTypes :: [Type] -> UniqSet TyCon
 tyConsOfTypes = unionManyUniqSets . map tyConsOfType
 
+
+-- ----------------------------------------------------------------------------
+-- Conversions
+
+fromVect :: Type -> CoreExpr -> VM CoreExpr
+fromVect ty expr | Just ty' <- coreView ty = fromVect ty' expr
+fromVect (FunTy arg_ty res_ty) expr
+  = do
+      arg     <- newLocalVar (fsLit "x") arg_ty
+      varg    <- toVect arg_ty (Var arg)
+      varg_ty <- vectType arg_ty
+      vres_ty <- vectType res_ty
+      apply   <- builtin applyClosureVar
+      body    <- fromVect res_ty
+               $ Var apply `mkTyApps` [varg_ty, vres_ty] `mkApps` [expr, varg]
+      return $ Lam arg body
+fromVect ty expr
+  = identityConv ty >> return expr
+
+toVect :: Type -> CoreExpr -> VM CoreExpr
+toVect ty expr = identityConv ty >> return expr
+
+identityConv :: Type -> VM ()
+identityConv ty | Just ty' <- coreView ty = identityConv ty'
+identityConv (TyConApp tycon tys)
+  = do
+      mapM_ identityConv tys
+      identityConvTyCon tycon
+identityConv ty = noV
+
+identityConvTyCon :: TyCon -> VM ()
+identityConvTyCon tc
+  | isBoxedTupleTyCon tc = return ()
+  | isUnLiftedTyCon tc   = return ()
+  | otherwise            = do
+                             tc' <- maybeV (lookupTyCon tc)
+                             if tc == tc' then return () else noV
+