Tidy up the treatment of dead binders
[ghc-hetmet.git] / compiler / vectorise / VectType.hs
index fafc2fe..b4b3c43 100644 (file)
@@ -1,8 +1,9 @@
-module VectType ( vectTyCon, vectType, vectTypeEnv,
-                   PAInstance, buildPADict )
-where
 
-#include "HsVersions.h"
+module VectType ( vectTyCon, vectAndLiftType, vectType, vectTypeEnv,
+                  mkRepr, arrShapeTys, arrShapeVars, arrSelector,
+                  buildPADict,
+                  fromVect )
+where
 
 import VectMonad
 import VectUtils
@@ -11,6 +12,7 @@ import VectCore
 import HscTypes          ( TypeEnv, extendTypeEnvList, typeEnvTyCons )
 import CoreSyn
 import CoreUtils
+import MkCore           ( mkWildCase )
 import BuildTyCl
 import DataCon
 import TyCon
@@ -18,25 +20,25 @@ import Type
 import TypeRep
 import Coercion
 import FamInstEnv        ( FamInst, mkLocalFamInst )
-import InstEnv           ( Instance, mkLocalInstance, instanceDFunId )
 import OccName
 import MkId
-import BasicTypes        ( StrictnessMark(..), OverlapFlag(..), boolToRecFlag )
-import Var               ( Var )
-import Id                ( mkWildId )
+import BasicTypes        ( StrictnessMark(..), boolToRecFlag )
+import Var               ( Var, TyVar )
 import Name              ( Name, getOccName )
 import NameEnv
-import TysWiredIn        ( unitTy, intTy, intDataCon, unitDataConId )
+import TysWiredIn
 import TysPrim           ( intPrimTy )
 
 import Unique
 import UniqFM
 import UniqSet
-import Digraph           ( SCC(..), stronglyConnComp )
+import Util
+import Digraph           ( SCC(..), stronglyConnCompFromEdgedVertices )
 
 import Outputable
+import FastString
 
-import Control.Monad  ( liftM, liftM2, zipWithM, zipWithM_ )
+import Control.Monad  ( liftM, liftM2, zipWithM, zipWithM_, mapAndUnzipM )
 import Data.List      ( inits, tails, zipWith4, zipWith5 )
 
 -- ----------------------------------------------------------------------------
@@ -47,13 +49,22 @@ vectTyCon tc
   | isFunTyCon tc        = builtin closureTyCon
   | isBoxedTupleTyCon tc = return tc
   | isUnLiftedTyCon tc   = return tc
-  | otherwise = do
-                  r <- lookupTyCon tc
-                  case r of
-                    Just tc' -> return tc'
+  | otherwise            = maybeCantVectoriseM "Tycon not vectorised:" (ppr tc)
+                         $ lookupTyCon 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
 
-                    -- FIXME: just for now
-                    Nothing  -> pprTrace "ccTyCon:" (ppr tc) $ return tc
 
 vectType :: Type -> VM Type
 vectType ty | Just ty' <- coreView ty = vectType ty'
@@ -61,29 +72,42 @@ 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)
+vectType ty = cantVectorise "Can't vectorise type" (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
 
 type TyConGroup = ([TyCon], UniqSet TyCon)
 
-data PAInstance = PAInstance {
-                    painstDFun      :: Var
-                  , painstOrigTyCon :: TyCon
-                  , painstVectTyCon :: TyCon
-                  , painstArrTyCon  :: TyCon
-                  }
-
 vectTypeEnv :: TypeEnv -> VM (TypeEnv, [FamInst], [(Var, CoreExpr)])
 vectTypeEnv env
   = do
@@ -121,25 +145,18 @@ vectTypeEnv env
 
     mk_map env = listToUFM_Directly [(u, getUnique n /= u) | (u,n) <- nameEnvUniqueElts env]
 
-    keep_tc tc = let dcs = tyConDataCons tc
-                 in
-                 defTyCon tc tc >> zipWithM_ defDataCon dcs dcs
-
 
 vectTyConDecls :: [TyCon] -> VM [TyCon]
 vectTyConDecls tcs = fixV $ \tcs' ->
   do
-    mapM_ (uncurry defTyCon) (lazy_zip tcs tcs')
+    mapM_ (uncurry defTyCon) (zipLazy tcs tcs')
     mapM vectTyConDecl tcs
-  where
-    lazy_zip [] _ = []
-    lazy_zip (x:xs) ~(y:ys) = (x,y) : lazy_zip xs ys
 
 vectTyConDecl :: TyCon -> VM TyCon
 vectTyConDecl tc
   = do
       name' <- cloneName mkVectTyConOcc name
-      rhs'  <- vectAlgTyConRhs (algTyConRhs tc)
+      rhs'  <- vectAlgTyConRhs tc (algTyConRhs tc)
 
       liftDs $ buildAlgTyCon name'
                              tyvars
@@ -154,21 +171,24 @@ vectTyConDecl tc
     tyvars = tyConTyVars tc
     rec_flag = boolToRecFlag (isRecursiveTyCon tc)
 
-vectAlgTyConRhs :: AlgTyConRhs -> VM AlgTyConRhs
-vectAlgTyConRhs (DataTyCon { data_cons = data_cons
-                           , is_enum   = is_enum
-                           })
+vectAlgTyConRhs :: TyCon -> AlgTyConRhs -> VM AlgTyConRhs
+vectAlgTyConRhs _ (DataTyCon { data_cons = data_cons
+                             , is_enum   = is_enum
+                             })
   = do
       data_cons' <- mapM vectDataCon data_cons
       zipWithM_ defDataCon data_cons data_cons'
       return $ DataTyCon { data_cons = data_cons'
                          , is_enum   = is_enum
                          }
+vectAlgTyConRhs tc _ = cantVectorise "Can't vectorise type definition:" (ppr tc)
 
 vectDataCon :: DataCon -> VM DataCon
 vectDataCon dc
-  | not . null $ dataConExTyVars dc = pprPanic "vectDataCon: existentials" (ppr dc)
-  | not . null $ dataConEqSpec   dc = pprPanic "vectDataCon: eq spec" (ppr dc)
+  | not . null $ dataConExTyVars dc
+        = cantVectorise "Can't vectorise constructor (existentials):" (ppr dc)
+  | not . null $ dataConEqSpec   dc
+        = cantVectorise "Can't vectorise constructor (eq spec):" (ppr dc)
   | otherwise
   = do
       name'    <- cloneName mkVectDataConOcc name
@@ -204,117 +224,571 @@ buildPReprTyCon orig_tc vect_tc
       liftDs $ buildSynTyCon name
                              tyvars
                              (SynonymTyCon rhs_ty)
+                            (typeKind rhs_ty)
                              (Just $ mk_fam_inst prepr_tc vect_tc)
   where
     tyvars = tyConTyVars vect_tc
 
+
+data Repr = ProdRepr {
+              prod_components   :: [Type]
+            , prod_tycon        :: TyCon
+            , prod_data_con     :: DataCon
+            , prod_arr_tycon    :: TyCon
+            , prod_arr_data_con :: DataCon
+            }
+
+          | SumRepr {
+              sum_components    :: [Repr]
+            , sum_tycon         :: TyCon
+            , sum_arr_tycon     :: TyCon
+            , sum_arr_data_con  :: DataCon
+            }
+
+          | IdRepr Type
+
+          | VoidRepr {
+              void_tycon        :: TyCon
+            , 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
+      tycon <- builtin voidTyCon
+      var   <- builtin voidVar
+      return $ VoidRepr {
+                 void_tycon  = tycon
+               , 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
+unboxedProductRepr tys  = boxedProductRepr tys
+
+boxedProductRepr :: [Type] -> VM Repr
+boxedProductRepr tys
+  = do
+      tycon <- builtin (prodTyCon arity)
+      let [data_con] = tyConDataCons tycon
+
+      tys' <- mapM boxType tys
+      (arr_tycon, _) <- parrayReprTyCon $ mkTyConApp tycon tys'
+      let [arr_data_con] = tyConDataCons arr_tycon
+
+      return $ ProdRepr {
+                 prod_components   = tys
+               , prod_tycon        = tycon
+               , prod_data_con     = data_con
+               , prod_arr_tycon    = arr_tycon
+               , prod_arr_data_con = arr_data_con
+               }
+  where
+    arity = length tys
+
+sumRepr :: [Repr] -> VM Repr
+sumRepr []     = voidRepr
+sumRepr [repr] = boxRepr repr
+sumRepr reprs
+  = do
+      tycon <- builtin (sumTyCon arity)
+      (arr_tycon, _) <- parrayReprTyCon
+                      . mkTyConApp tycon
+                      $ map reprType reprs
+
+      let [arr_data_con] = tyConDataCons arr_tycon
+
+      return $ SumRepr {
+                 sum_components   = reprs
+               , sum_tycon        = tycon
+               , sum_arr_tycon    = arr_tycon
+               , sum_arr_data_con = arr_data_con
+               }
+  where
+    arity = length reprs
+
+splitSumRepr :: Repr -> [Repr]
+splitSumRepr (SumRepr { sum_components = reprs }) = reprs
+splitSumRepr repr                                 = [repr]
+
+boxRepr :: Repr -> VM Repr
+boxRepr (VoidRepr {}) = boxedProductRepr []
+boxRepr (IdRepr ty)   = boxedProductRepr [ty]
+boxRepr repr          = return repr
+
+reprType :: Repr -> Type
+reprType (ProdRepr { prod_tycon = tycon, prod_components = tys })
+  = mkTyConApp tycon tys
+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  {}) = 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
+
+replicateShape :: Repr -> CoreExpr -> CoreExpr -> VM [CoreExpr]
+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]
+
+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)
+arrSelector _             _              = panic "arrSelector"
+
+emptyArrRepr :: Repr -> VM [CoreExpr]
+emptyArrRepr (SumRepr { sum_components = prods })
+  = liftM concat $ mapM emptyArrRepr prods
+emptyArrRepr (ProdRepr { prod_components = [] })
+  = return [Var unitDataConId]
+emptyArrRepr (ProdRepr { prod_components = tys })
+  = mapM emptyPA tys
+emptyArrRepr (IdRepr ty)
+  = liftM singleton $ emptyPA ty
+emptyArrRepr (VoidRepr { void_tycon = tycon })
+  = liftM singleton $ emptyPA (mkTyConApp tycon [])
+emptyArrRepr (EnumRepr {})
+  = return []
+
+arrReprTys :: Repr -> VM [Type]
+arrReprTys (SumRepr { sum_components = reprs })
+  = liftM concat $ mapM arrReprTys reprs
+arrReprTys (ProdRepr { prod_components = [] })
+  = return [unitTy]
+arrReprTys (ProdRepr { prod_components = tys })
+  = mapM mkPArrayType tys
+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 })
+  = mapM arrReprTys reprs
+arrReprTys' repr = liftM singleton $ arrReprTys repr
+
+arrReprVars :: Repr -> VM [[Var]]
+arrReprVars repr
+  = mapM (mapM (newLocalVar (fsLit "rs"))) =<< arrReprTys' repr
+
+mkRepr :: TyCon -> VM Repr
+mkRepr vect_tc
+  | [tys] <- rep_tys = boxedProductRepr tys
+  -- removed: | all null rep_tys = enumRepr
+  | otherwise        = sumRepr =<< mapM unboxedProductRepr rep_tys
+  where
+    rep_tys = map dataConRepArgTys $ tyConDataCons vect_tc
+
 buildPReprType :: TyCon -> VM Type
-buildPReprType = liftM repr_type . mkTyConRepr
-
-buildToPRepr :: TyConRepr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
-buildToPRepr (TyConRepr {
-                repr_tys         = repr_tys
-              , repr_prod_tycons = prod_tycons
-              , repr_prod_tys    = prod_tys
-              , repr_sum_tycon   = repr_sum_tycon
-              , repr_type        = repr_type
-              })
-              vect_tc prepr_tc _
+buildPReprType = liftM reprType . mkRepr
+
+buildToPRepr :: Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
+buildToPRepr repr vect_tc prepr_tc _
   = do
-      arg  <- newLocalVar FSLIT("x") arg_ty
-      vars <- mapM (mapM (newLocalVar FSLIT("x"))) repr_tys
+      arg    <- newLocalVar (fsLit "x") arg_ty
+      result <- to_repr repr (Var arg)
 
       return . Lam arg
              . wrapFamInstBody prepr_tc var_tys
-             . Case (Var arg) (mkWildId arg_ty) repr_type
-             . mk_alts data_cons vars
-             . zipWith3 mk_prod prod_tycons repr_tys $ map (map Var) vars
+             $ result
   where
-    var_tys   = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
-    arg_ty    = mkTyConApp vect_tc var_tys
-    data_cons = tyConDataCons vect_tc
+    var_tys = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
+    arg_ty  = mkTyConApp vect_tc var_tys
+    res_ty  = reprType repr
+
+    cons    = tyConDataCons vect_tc
+    [con]   = cons
+
+    to_repr (SumRepr { sum_components = prods
+                     , sum_tycon      = tycon })
+            expr
+      = do
+          (vars, bodies) <- mapAndUnzipM to_unboxed prods
+          return . mkWildCase expr (exprType expr) res_ty
+                 $ zipWith4 mk_alt cons vars (tyConDataCons tycon) bodies
+      where
+        mk_alt con vars sum_con body
+          = (DataAlt con, vars, mkConApp sum_con (ty_args ++ [body]))
 
-    Just sum_tycon = repr_sum_tycon
-    sum_datacons   = tyConDataCons sum_tycon
+        ty_args = map (Type . reprType) prods
 
-    mk_alts _    _      []     = [(DEFAULT, [], Var unitDataConId)]
-    mk_alts [dc] [vars] [expr] = [(DataAlt dc, vars, expr)]
-    mk_alts dcs  vars   exprs  = zipWith4 mk_alt dcs vars sum_datacons exprs 
+    to_repr (EnumRepr { enum_data_con = data_con }) expr
+      = return . mkWildCase expr (exprType expr) res_ty
+               $ map mk_alt cons
+      where
+        mk_alt con = (DataAlt con, [], mkConApp data_con [mkDataConTag con])
 
-    mk_alt dc vars sum_dc expr = (DataAlt dc, vars,
-                                  mkConApp sum_dc (map Type prod_tys ++ [expr]))
+    to_repr prod expr
+      = do
+          (vars, body) <- to_unboxed prod
+          return $ mkWildCase expr (exprType expr) res_ty
+                   [(DataAlt con, vars, body)]
 
-    mk_prod _         _   []     = Var unitDataConId
-    mk_prod _         _   [expr] = expr
-    mk_prod (Just tc) tys exprs  = mkConApp dc (map Type tys ++ exprs)
-      where
-        [dc] = tyConDataCons tc
+    to_unboxed (ProdRepr { prod_components = tys
+                         , prod_data_con   = data_con })
+      = do
+          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
+          return ([var], Var var)
+
+    to_unboxed (VoidRepr { void_bottom = bottom })
+      = return ([], bottom)
+
+    to_unboxed _ = panic "buildToPRepr/to_unboxed"
 
-buildFromPRepr :: TyConRepr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
-buildFromPRepr _ vect_tc prepr_tc _
+
+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
-      alts <- mapM mk_alt data_cons
-      body <- mkFromPRepr (unwrapFamInstScrut prepr_tc var_tys (Var arg))
-                          res_ty alts
-      return $ Lam arg body
+      arg    <- newLocalVar (fsLit "x") arg_ty
+
+      liftM (Lam arg)
+           . from_repr repr
+           $ unwrapFamInstScrut prepr_tc var_tys (Var arg)
   where
-    var_tys   = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
-    res_ty    = mkTyConApp vect_tc var_tys
-    data_cons = tyConDataCons vect_tc
+    var_tys = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
+    res_ty  = mkTyConApp vect_tc var_tys
+
+    cons    = map (`mkConApp` map Type var_tys) (tyConDataCons vect_tc)
+    [con]   = cons
+
+    from_repr repr@(SumRepr { sum_components = prods
+                            , sum_tycon      = tycon })
+              expr
+      = do
+          vars   <- mapM (newLocalVar (fsLit "x")) (map reprType prods)
+          bodies <- sequence . zipWith3 from_unboxed prods cons
+                             $ map Var vars
+          return . mkWildCase expr (reprType repr) res_ty
+                 $ zipWith3 sum_alt (tyConDataCons tycon) vars bodies
+      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 = mkWildCase (Var var) intPrimTy res_ty
+                  $ (DEFAULT, [], error_expr)
+                  : zipWith mk_alt (tyConDataCons vect_tc) cons
+
+          return $ mkWildCase expr (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
+                                , prod_data_con   = data_con })
+              con
+              expr
+      = do
+          vars <- mapM (newLocalVar (fsLit "y")) tys
+          return $ mkWildCase expr (reprType prod) res_ty
+                   [(DataAlt data_con, vars, con `mkVarApps` vars)]
+
+    from_unboxed (IdRepr _) con expr
+       = return $ con `App` expr
+
+    from_unboxed (VoidRepr {}) con _
+       = return con
 
-    mk_alt dc = do
-                  bndrs <- mapM (newLocalVar FSLIT("x")) $ dataConRepArgTys dc
-                  return (bndrs, mkConApp dc (map Type var_tys ++ map Var bndrs))
+    from_unboxed _ _ _ = panic "buildFromPRepr/from_unboxed"
 
-buildToArrPRepr :: TyConRepr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
-buildToArrPRepr _ vect_tc prepr_tc arr_tc
+buildToArrPRepr :: Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
+buildToArrPRepr repr vect_tc prepr_tc arr_tc
   = do
-      arg_ty  <- mkPArrayType el_ty
-      rep_tys <- mapM (mapM mkPArrayType) rep_el_tys
+      arg_ty     <- mkPArrayType el_ty
+      arg        <- newLocalVar (fsLit "xs") arg_ty
 
-      arg     <- newLocalVar FSLIT("xs") arg_ty
-      bndrss  <- mapM (mapM (newLocalVar FSLIT("ys"))) rep_tys
-      len     <- newLocalVar FSLIT("len") intPrimTy
-      sel     <- newLocalVar FSLIT("sel") =<< mkPArrayType intTy
+      res_ty     <- mkPArrayType (reprType repr)
 
-      let add_sel xs | has_selector = sel : xs
-                     | otherwise    = xs
+      shape_vars <- arrShapeVars repr
+      repr_vars  <- arrReprVars  repr
 
-          all_bndrs = len : add_sel (concat bndrss)
+      parray_co  <- mkBuiltinCo parrayTyCon
 
-      res      <- parrayCoerce prepr_tc var_tys
-                =<< mkToArrPRepr (Var len) (Var sel) (map (map Var) bndrss)
-      res_ty   <- mkPArrayType =<< mkPReprType el_ty
+      let Just repr_co = tyConFamilyCoercion_maybe prepr_tc
+          co           = mkAppCoercion parray_co
+                       . mkSymCoercion
+                       $ mkTyConApp repr_co var_tys
+
+          scrut   = unwrapFamInstScrut arr_tc var_tys (Var arg)
+
+      result <- to_repr shape_vars repr_vars repr
 
       return . Lam arg
-             $ Case (unwrapFamInstScrut arr_tc var_tys (Var arg))
-                    (mkWildId (mkTyConApp arr_tc var_tys))
-                    res_ty
-                    [(DataAlt arr_dc, all_bndrs, res)]
+             . mkCoerce co
+             $ mkWildCase scrut (mkTyConApp arr_tc var_tys) res_ty
+               [(DataAlt arr_dc, shape_vars ++ concat repr_vars, result)]
+  where
+    var_tys = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
+    el_ty   = mkTyConApp vect_tc var_tys
+
+    [arr_dc] = tyConDataCons arr_tc
+
+    to_repr shape_vars@(_ : _)
+            repr_vars
+            (SumRepr { sum_components   = prods
+                     , sum_arr_tycon    = tycon
+                     , sum_arr_data_con = data_con })
+      = do
+          exprs <- zipWithM to_prod repr_vars prods
+
+          return . wrapFamInstBody tycon tys
+                 . mkConApp data_con
+                 $ map Type tys ++ map Var shape_vars ++ exprs
+      where
+        tys = map reprType prods
+
+    to_repr [len_var]
+            [repr_vars]
+            (ProdRepr { prod_components   = tys
+                      , prod_arr_tycon    = tycon
+                      , prod_arr_data_con = data_con })
+       = return . wrapFamInstBody tycon tys
+                . 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_repr _ _ _ = panic "buildToArrPRepr/to_repr"
+
+    to_prod repr_vars@(r : _)
+            (ProdRepr { prod_components   = tys@(ty : _)
+                      , prod_arr_tycon    = tycon
+                      , prod_arr_data_con = data_con })
+      = do
+          len <- lengthPA ty (Var r)
+          return . wrapFamInstBody tycon tys
+                 . mkConApp data_con
+                 $ map Type tys ++ len : map Var repr_vars
+
+    to_prod [var] (IdRepr _)    = return (Var var)
+    to_prod [var] (VoidRepr {}) = return (Var var)
+    to_prod _     _             = panic "buildToArrPRepr/to_prod"
+
+
+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
+
+      res_ty     <- mkPArrayType el_ty
+
+      shape_vars <- arrShapeVars repr
+      repr_vars  <- arrReprVars  repr
+
+      parray_co  <- mkBuiltinCo parrayTyCon
+
+      let Just repr_co = tyConFamilyCoercion_maybe prepr_tc
+          co           = mkAppCoercion parray_co
+                       $ mkTyConApp repr_co var_tys
+
+          scrut  = mkCoerce co (Var arg)
+
+          result = wrapFamInstBody arr_tc var_tys
+                 . mkConApp arr_dc
+                 $ map Type var_tys ++ map Var (shape_vars ++ concat repr_vars)
+
+      liftM (Lam arg)
+            (from_repr repr scrut shape_vars repr_vars res_ty result)
   where
-    var_tys    = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
-    el_ty      = mkTyConApp vect_tc var_tys
-    data_cons  = tyConDataCons vect_tc
-    rep_el_tys = map dataConRepArgTys data_cons
+    var_tys = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
+    el_ty   = mkTyConApp vect_tc var_tys
+
+    [arr_dc] = tyConDataCons arr_tc
+
+    from_repr (SumRepr { sum_components   = prods
+                       , sum_arr_tycon    = tycon
+                       , sum_arr_data_con = data_con })
+              expr
+              shape_vars
+              repr_vars
+              res_ty
+              body
+      = do
+          vars <- mapM (newLocalVar (fsLit "xs")) =<< mapM arrReprType prods
+          result <- go prods repr_vars vars body
+
+          let scrut = unwrapFamInstScrut tycon ty_args expr
+          return . mkWildCase scrut scrut_ty res_ty
+                 $ [(DataAlt data_con, shape_vars ++ vars, result)]
+      where
+        ty_args  = map reprType prods
+        scrut_ty = mkTyConApp tycon ty_args
+
+        go [] [] [] body = return body
+        go (prod : prods) (repr_vars : rss) (var : vars) body
+          = do
+              shape_vars <- mapM (newLocalVar (fsLit "s")) =<< arrShapeTys prod
+
+              from_prod prod (Var var) shape_vars repr_vars res_ty
+                =<< go prods rss vars body
+        go _ _ _ _ = panic "buildFromArrPRepr/go"
+
+    from_repr repr expr shape_vars [repr_vars] res_ty body
+      = from_prod repr expr shape_vars repr_vars res_ty body
+
+    from_repr _ _ _ _ _ _ = panic "buildFromArrPRepr/from_repr"
+
+    from_prod (ProdRepr { prod_components = tys
+                        , prod_arr_tycon  = tycon
+                        , prod_arr_data_con = data_con })
+              expr
+              shape_vars
+              repr_vars
+              res_ty
+              body
+      = do
+          let scrut    = unwrapFamInstScrut tycon tys expr
+              scrut_ty = mkTyConApp tycon tys
+
+          return $ mkWildCase scrut 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 $ mkWildCase scrut scrut_ty res_ty
+                 [(DataAlt data_con, shape_vars, body)]
+
+    from_prod (IdRepr _)
+              expr
+              _shape_vars
+              [repr_var]
+              _res_ty
+              body
+      = return $ Let (NonRec repr_var expr) body
+
+    from_prod (VoidRepr {})
+              expr
+              _shape_vars
+              [repr_var]
+              _res_ty
+              body
+      = return $ Let (NonRec repr_var expr) body
+
+    from_prod _ _ _ _ _ _ = panic "buildFromArrPRepr/from_prod"
+
+buildPRDictRepr :: Repr -> VM CoreExpr
+buildPRDictRepr (VoidRepr { void_tycon = tycon })
+  = prDFunOfTyCon tycon
+buildPRDictRepr (IdRepr ty) = mkPR ty
+buildPRDictRepr (ProdRepr {
+                   prod_components = tys
+                 , prod_tycon      = tycon
+                 })
+  = do
+      prs  <- mapM mkPR tys
+      dfun <- prDFunOfTyCon tycon
+      return $ dfun `mkTyApps` tys `mkApps` prs
+
+buildPRDictRepr (SumRepr {
+                   sum_components = prods
+                 , sum_tycon      = tycon })
+  = do
+      prs  <- mapM buildPRDictRepr prods
+      dfun <- prDFunOfTyCon tycon
+      return $ dfun `mkTyApps` map reprType prods `mkApps` prs
 
-    [arr_dc]   = tyConDataCons arr_tc
+buildPRDictRepr (EnumRepr { enum_tycon = tycon })
+  = prDFunOfTyCon tycon
 
-    has_selector | [_] <- data_cons = False
-                 | otherwise        = True
+buildPRDict :: Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
+buildPRDict repr vect_tc prepr_tc _
+  = do
+      dict  <- buildPRDictRepr repr
 
-buildFromArrPRepr :: TyConRepr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
-buildFromArrPRepr _ vect_tc prepr_tc arr_tc
-  = mkFromArrPRepr undefined undefined undefined undefined undefined undefined
+      pr_co <- mkBuiltinCo prTyCon
+      let co = mkAppCoercion pr_co
+             . mkSymCoercion
+             $ mkTyConApp arg_co var_tys
 
-buildPRDict :: TyConRepr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
-buildPRDict _ vect_tc prepr_tc _
-  = prCoerce prepr_tc var_tys
-  =<< prDictOfType (mkTyConApp prepr_tc var_tys)
+      return $ mkCoerce co dict
   where
     var_tys = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
 
+    Just arg_co = tyConFamilyCoercion_maybe prepr_tc
+
 buildPArrayTyCon :: TyCon -> TyCon -> VM TyCon
 buildPArrayTyCon orig_tc vect_tc = fixV $ \repr_tc ->
   do
@@ -334,7 +808,7 @@ buildPArrayTyCon orig_tc vect_tc = fixV $ \repr_tc ->
     orig_name = tyConName orig_tc
     tyvars = tyConTyVars vect_tc
     rec_flag = boolToRecFlag (isRecursiveTyCon vect_tc)
-    
+
 
 buildPArrayTyConRhs :: Name -> TyCon -> TyCon -> VM AlgTyConRhs
 buildPArrayTyConRhs orig_name vect_tc repr_tc
@@ -346,121 +820,106 @@ buildPArrayDataCon :: Name -> TyCon -> TyCon -> VM DataCon
 buildPArrayDataCon orig_name vect_tc repr_tc
   = do
       dc_name  <- cloneName mkPArrayDataConOcc orig_name
-      shape    <- tyConShape vect_tc
-      repr_tys <- mapM mkPArrayType types
+      repr     <- mkRepr vect_tc
+
+      shape_tys <- arrShapeTys repr
+      repr_tys  <- arrReprTys  repr
+
+      let tys = shape_tys ++ repr_tys
 
       liftDs $ buildDataCon dc_name
                             False                  -- not infix
-                            (shapeStrictness shape ++ map (const NotMarkedStrict) repr_tys)
+                            (map (const NotMarkedStrict) tys)
                             []                     -- no field labels
                             (tyConTyVars vect_tc)
                             []                     -- no existentials
                             []                     -- no eq spec
                             []                     -- no context
-                            (shapeReprTys shape ++ repr_tys)
+                            tys
                             repr_tc
-  where
-    types = [ty | dc <- tyConDataCons vect_tc
-                , ty <- dataConRepArgTys dc]
 
 mkPADFun :: TyCon -> VM Var
 mkPADFun vect_tc
   = newExportedVar (mkPADFunOcc $ getOccName vect_tc) =<< paDFunType vect_tc
 
-data Shape = Shape {
-               shapeReprTys    :: [Type]
-             , shapeStrictness :: [StrictnessMark]
-             , shapeLength     :: [CoreExpr] -> VM CoreExpr
-             , shapeReplicate  :: CoreExpr -> CoreExpr -> VM [CoreExpr]
-             }
-
-tyConShape :: TyCon -> VM Shape
-tyConShape vect_tc
-  | isProductTyCon vect_tc
-  = return $ Shape {
-                shapeReprTys    = [intPrimTy]
-              , shapeStrictness = [NotMarkedStrict]
-              , shapeLength     = \[len] -> return len
-              , shapeReplicate  = \len _ -> return [len]
-              }
-
-  | otherwise
-  = do
-      repr_ty <- mkPArrayType intTy   -- FIXME: we want to unbox this
-      return $ Shape {
-                 shapeReprTys    = [repr_ty]
-               , shapeStrictness = [MarkedStrict]
-               , shapeLength     = \[sel] -> lengthPA sel
-               , shapeReplicate  = \len n -> do
-                                               e <- replicatePA len n
-                                               return [e]
-               }
-
 buildTyConBindings :: TyCon -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> Var
                    -> VM [(Var, CoreExpr)]
 buildTyConBindings orig_tc vect_tc prepr_tc arr_tc dfun
   = do
-      shape <- tyConShape vect_tc
-      repr  <- mkTyConRepr vect_tc
-      sequence_ (zipWith4 (vectDataConWorker shape vect_tc arr_tc arr_dc)
-                          orig_dcs
-                          vect_dcs
-                          (inits repr_tys)
-                          (tails repr_tys))
+      repr  <- mkRepr vect_tc
+      vectDataConWorkers repr orig_tc vect_tc arr_tc
       dict <- buildPADict repr vect_tc prepr_tc arr_tc dfun
       binds <- takeHoisted
       return $ (dfun, dict) : binds
+
+vectDataConWorkers :: Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon
+                   -> VM ()
+vectDataConWorkers repr orig_tc vect_tc arr_tc
+  = do
+      bs <- sequence
+          . zipWith3 def_worker  (tyConDataCons orig_tc) rep_tys
+          $ zipWith4 mk_data_con (tyConDataCons vect_tc)
+                                 rep_tys
+                                 (inits reprs)
+                                 (tail $ tails reprs)
+      mapM_ (uncurry hoistBinding) bs
   where
-    orig_dcs = tyConDataCons orig_tc
-    vect_dcs = tyConDataCons vect_tc
+    tyvars   = tyConTyVars vect_tc
+    var_tys  = mkTyVarTys tyvars
+    ty_args  = map Type var_tys
+
+    res_ty   = mkTyConApp vect_tc var_tys
+
+    rep_tys  = map dataConRepArgTys $ tyConDataCons vect_tc
+    reprs    = splitSumRepr repr
+
     [arr_dc] = tyConDataCons arr_tc
 
-    repr_tys = map dataConRepArgTys vect_dcs
+    mk_data_con con tys pre post
+      = liftM2 (,) (vect_data_con con)
+                   (lift_data_con tys pre post (mkDataConTag con))
+
+    vect_data_con con = return $ mkConApp con ty_args
+    lift_data_con tys pre_reprs post_reprs tag
+      = do
+          len  <- builtin liftingContext
+          args <- mapM (newLocalVar (fsLit "xs"))
+                  =<< mapM mkPArrayType tys
+
+          shape <- replicateShape repr (Var len) tag
+          repr  <- mk_arr_repr (Var len) (map Var args)
+
+          pre   <- liftM concat $ mapM emptyArrRepr pre_reprs
+          post  <- liftM concat $ mapM emptyArrRepr post_reprs
+
+          return . mkLams (len : args)
+                 . wrapFamInstBody arr_tc var_tys
+                 . mkConApp arr_dc
+                 $ ty_args ++ shape ++ pre ++ repr ++ post
+
+    mk_arr_repr len []
+      = do
+          units <- replicatePA len (Var unitDataConId)
+          return [units]
+
+    mk_arr_repr _ arrs = return arrs
+
+    def_worker data_con arg_tys mk_body
+      = do
+          body <- closedV
+                . inBind orig_worker
+                . polyAbstract tyvars $ \abstract ->
+                  liftM (abstract . vectorised)
+                $ buildClosures tyvars [] arg_tys res_ty mk_body
+
+          vect_worker <- cloneId mkVectOcc orig_worker (exprType body)
+          defGlobalVar orig_worker vect_worker
+          return (vect_worker, body)
+      where
+        orig_worker = dataConWorkId data_con
 
-vectDataConWorker :: Shape -> TyCon -> TyCon -> DataCon
-                  -> DataCon -> DataCon -> [[Type]] -> [[Type]]
-                  -> VM ()
-vectDataConWorker shape vect_tc arr_tc arr_dc orig_dc vect_dc pre (dc_tys : post)
-  = do
-      clo <- closedV
-           . inBind orig_worker
-           . polyAbstract tvs $ \abstract ->
-             liftM (abstract . vectorised)
-           $ buildClosures tvs [] dc_tys res_ty (liftM2 (,) mk_vect mk_lift)
-
-      worker <- cloneId mkVectOcc orig_worker (exprType clo)
-      hoistBinding worker clo
-      defGlobalVar orig_worker worker
-      return ()
-  where
-    tvs     = tyConTyVars vect_tc
-    arg_tys = mkTyVarTys tvs
-    res_ty  = mkTyConApp vect_tc arg_tys
-
-    orig_worker = dataConWorkId orig_dc
-
-    mk_vect = return . mkConApp vect_dc $ map Type arg_tys
-    mk_lift = do
-                len     <- newLocalVar FSLIT("n") intPrimTy
-                arr_tys <- mapM mkPArrayType dc_tys
-                args    <- mapM (newLocalVar FSLIT("xs")) arr_tys
-                shapes  <- shapeReplicate shape
-                                          (Var len)
-                                          (mkDataConTag vect_dc)
-                
-                empty_pre  <- mapM emptyPA (concat pre)
-                empty_post <- mapM emptyPA (concat post)
-
-                return . mkLams (len : args)
-                       . wrapFamInstBody arr_tc arg_tys
-                       . mkConApp arr_dc
-                       $ map Type arg_tys ++ shapes
-                                          ++ empty_pre
-                                          ++ map Var args
-                                          ++ empty_post
-
-buildPADict :: TyConRepr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> Var -> VM CoreExpr
-buildPADict repr vect_tc prepr_tc arr_tc dfun
+buildPADict :: Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> Var -> VM CoreExpr
+buildPADict repr vect_tc prepr_tc arr_tc _
   = polyAbstract tvs $ \abstract ->
     do
       meth_binds <- mapM (mk_method repr) paMethods
@@ -480,17 +939,18 @@ buildPADict repr vect_tc prepr_tc arr_tc dfun
           body <- build repr vect_tc prepr_tc arr_tc
           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 :: [(FastString, Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr)]
+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
 -- information about the conversion status of external tycons:
--- 
+--
 --   * tycons which have converted versions are mapped to True
 --   * tycons which are not changed by vectorisation are mapped to False
 --   * tycons which can't be converted are not elements of the map
@@ -498,7 +958,7 @@ paMethods = [(FSLIT("toPRepr"),      buildToPRepr),
 classifyTyCons :: UniqFM Bool -> [TyConGroup] -> ([TyCon], [TyCon])
 classifyTyCons = classify [] []
   where
-    classify conv keep cs [] = (conv, keep)
+    classify conv keep _  [] = (conv, keep)
     classify conv keep cs ((tcs, ds) : rs)
       | can_convert && must_convert
         = classify (tcs ++ conv) keep (cs `addListToUFM` [(tc,True) | tc <- tcs]) rs
@@ -513,11 +973,11 @@ classifyTyCons = classify [] []
         must_convert = foldUFM (||) False (intersectUFM_C const cs refs)
 
         convertable tc = isDataTyCon tc && all isVanillaDataCon (tyConDataCons tc)
-    
+
 -- | Compute mutually recursive groups of tycons in topological order
 --
 tyConGroups :: [TyCon] -> [TyConGroup]
-tyConGroups tcs = map mk_grp (stronglyConnComp edges)
+tyConGroups tcs = map mk_grp (stronglyConnCompFromEdgedVertices edges)
   where
     edges = [((tc, ds), tc, uniqSetToList ds) | tc <- tcs
                                 , let ds = tyConsOfTyCon tc]
@@ -528,13 +988,13 @@ tyConGroups tcs = map mk_grp (stronglyConnComp edges)
         (tcs, dss) = unzip els
 
 tyConsOfTyCon :: TyCon -> UniqSet TyCon
-tyConsOfTyCon 
+tyConsOfTyCon
   = tyConsOfTypes . concatMap dataConRepArgTys . tyConDataCons
 
 tyConsOfType :: Type -> UniqSet TyCon
 tyConsOfType ty
   | Just ty' <- coreView ty    = tyConsOfType ty'
-tyConsOfType (TyVarTy v)       = emptyUniqSet
+tyConsOfType (TyVarTy _)       = emptyUniqSet
 tyConsOfType (TyConApp tc tys) = extend (tyConsOfTypes tys)
   where
     extend | isUnLiftedTyCon tc
@@ -551,3 +1011,41 @@ 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 _ = 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
+