Fix CodingStyle#Warnings URLs
[ghc-hetmet.git] / compiler / vectorise / VectType.hs
index e528aae..c631054 100644 (file)
@@ -1,3 +1,10 @@
+{-# 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, vectType, vectTypeEnv,
                    PAInstance, buildPADict )
 where
@@ -26,18 +33,19 @@ import Var               ( Var )
 import Id                ( mkWildId )
 import Name              ( Name, getOccName )
 import NameEnv
-import TysWiredIn        ( unitTy, intTy, intDataCon )
+import TysWiredIn
 import TysPrim           ( intPrimTy )
 
 import Unique
 import UniqFM
 import UniqSet
+import Util              ( singleton )
 import Digraph           ( SCC(..), stronglyConnComp )
 
 import Outputable
 
-import Control.Monad  ( liftM, liftM2, zipWithM, zipWithM_ )
-import Data.List      ( inits, tails, zipWith4 )
+import Control.Monad  ( liftM, liftM2, zipWithM, zipWithM_, mapAndUnzipM )
+import Data.List      ( inits, tails, zipWith4, zipWith5 )
 
 -- ----------------------------------------------------------------------------
 -- Types
@@ -101,8 +109,12 @@ vectTypeEnv env
       parr_tcs <- zipWithM buildPArrayTyCon orig_tcs vect_tcs
       dfuns    <- mapM mkPADFun vect_tcs
       defTyConPAs (zip vect_tcs dfuns)
-      binds    <- sequence (zipWith4 buildTyConBindings orig_tcs vect_tcs parr_tcs dfuns)
-      
+      binds    <- sequence (zipWith5 buildTyConBindings orig_tcs
+                                                        vect_tcs
+                                                        repr_tcs
+                                                        parr_tcs
+                                                        dfuns)
+
       let all_new_tcs = new_tcs ++ repr_tcs ++ parr_tcs
 
       let new_env = extendTypeEnvList env
@@ -195,7 +207,7 @@ buildPReprTyCon :: TyCon -> TyCon -> VM TyCon
 buildPReprTyCon orig_tc vect_tc
   = do
       name     <- cloneName mkPReprTyConOcc (tyConName orig_tc)
-      rhs_ty   <- buildPReprRhsTy vect_tc
+      rhs_ty   <- buildPReprType vect_tc
       prepr_tc <- builtin preprTyCon
       liftDs $ buildSynTyCon name
                              tyvars
@@ -204,13 +216,540 @@ buildPReprTyCon orig_tc vect_tc
   where
     tyvars = tyConTyVars vect_tc
 
-buildPReprRhsTy :: TyCon -> VM Type
-buildPReprRhsTy = buildPReprTy . map dataConRepArgTys . tyConDataCons
 
-buildPReprTy :: [[Type]] -> VM Type
-buildPReprTy tys = mkPlusTypes unitTy
-               =<< mapM (mkCrossTypes unitTy)
-               =<< mapM (mapM mkEmbedType) tys
+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
+      (arr_tycon, _) <- parrayReprTyCon intTy
+      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
+               }
+  where
+    tycon = intTyCon
+    data_con = intDataCon
+
+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
+
+      (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  {})
+  = do
+      int_arr <- builtin parrayIntPrimTyCon
+      return [intPrimTy, mkTyConApp int_arr [], mkTyConApp int_arr []]
+arrShapeTys (ProdRepr {}) = return [intPrimTy]
+arrShapeTys (IdRepr _)    = return []
+arrShapeTys (VoidRepr {}) = return [intPrimTy]
+arrShapeTys (EnumRepr {}) = return [intPrimTy]
+
+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
+  = 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]
+replicateShape (EnumRepr {}) len _ = return [len]
+
+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 { enum_tycon = tycon })
+  = liftM singleton $ emptyPA (mkTyConApp tycon [])
+
+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 {})
+  = liftM singleton $ mkPArrayType intPrimTy
+
+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
+  | 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 reprType . mkRepr
+
+buildToPRepr :: Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
+buildToPRepr repr vect_tc prepr_tc _
+  = do
+      arg    <- newLocalVar FSLIT("x") arg_ty
+      result <- to_repr repr (Var arg)
+
+      return . Lam arg
+             . wrapFamInstBody prepr_tc var_tys
+             $ result
+  where
+    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 . Case expr (mkWildId (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]))
+
+        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
+          return $ Case expr (mkWildId (exprType expr)) res_ty
+                   [(DataAlt con, vars, body)]
+
+    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)
+
+
+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
+
+      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
+
+    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 . Case expr (mkWildId (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 = 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
+                                , prod_data_con   = data_con })
+              con
+              expr
+      = do
+          vars <- mapM (newLocalVar FSLIT("y")) tys
+          return $ Case expr (mkWildId (reprType prod)) res_ty
+                   [(DataAlt data_con, vars, con `mkVarApps` vars)]
+
+    from_unboxed (IdRepr _) con expr
+       = return $ con `App` expr
+
+    from_unboxed (VoidRepr {}) con expr
+       = return con
+
+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
+
+      res_ty     <- mkPArrayType (reprType repr)
+
+      shape_vars <- arrShapeVars repr
+      repr_vars  <- arrReprVars  repr
+
+      parray_co  <- mkBuiltinCo parrayTyCon
+
+      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
+             . mkCoerce co
+             $ Case scrut (mkWildId (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@(len_var : _)
+            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 [len_var]
+            [[repr_var]]
+            (EnumRepr { enum_arr_tycon    = tycon
+                      , enum_arr_data_con = data_con })
+      = return . wrapFamInstBody tycon []
+               $ mkConApp data_con [Var len_var, Var repr_var]
+
+    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 ty)   = return (Var var)
+    to_prod [var] (VoidRepr {}) = return (Var var)
+
+
+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
+
+    [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 . Case scrut (mkWildId 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
+
+    from_repr repr expr shape_vars [repr_vars] res_ty body
+      = from_prod repr expr shape_vars repr_vars res_ty body
+
+    from_prod 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
+          ty <- arrReprType prod
+
+          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
+              [len_var]
+              [repr_var]
+              res_ty
+              body
+      = let scrut    = unwrapFamInstScrut tycon [] expr
+            scrut_ty = mkTyConApp tycon []
+        in
+        return $ Case scrut (mkWildId scrut_ty) res_ty
+                 [(DataAlt data_con, [len_var, repr_var], body)]
+
+    from_prod (IdRepr ty)
+              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
+
+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
+
+buildPRDictRepr (EnumRepr { enum_tycon = tycon })
+  = prDFunOfTyCon tycon
+
+buildPRDict :: Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
+buildPRDict repr vect_tc prepr_tc _
+  = do
+      dict  <- buildPRDictRepr repr
+
+      pr_co <- mkBuiltinCo prTyCon
+      let co = mkAppCoercion pr_co
+             . mkSymCoercion
+             $ mkTyConApp arg_co 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 ->
@@ -231,7 +770,7 @@ 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
@@ -243,66 +782,35 @@ 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
+buildTyConBindings :: TyCon -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> Var
+                   -> VM [(Var, CoreExpr)]
+buildTyConBindings orig_tc vect_tc prepr_tc arr_tc dfun
   = 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 -> Var -> VM [(Var, CoreExpr)]
-buildTyConBindings orig_tc vect_tc arr_tc dfun
-  = do
-      shape <- tyConShape vect_tc
-      sequence_ (zipWith4 (vectDataConWorker shape vect_tc arr_tc arr_dc)
-                          orig_dcs
-                          vect_dcs
-                          (inits repr_tys)
-                          (tails repr_tys))
-      dict <- buildPADict shape vect_tc arr_tc dfun
+      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
   where
@@ -312,53 +820,77 @@ buildTyConBindings orig_tc vect_tc arr_tc dfun
 
     repr_tys = map dataConRepArgTys vect_dcs
 
-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)
+vectDataConWorkers :: Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon
+                   -> VM ()
+vectDataConWorkers repr orig_tc vect_tc arr_tc
   = 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 ()
+      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
-    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 :: Shape -> TyCon -> TyCon -> Var -> VM CoreExpr
-buildPADict shape vect_tc arr_tc dfun
+    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
+
+    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 len 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
+
+buildPADict :: Repr -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> Var -> VM CoreExpr
+buildPADict repr vect_tc prepr_tc arr_tc dfun
   = polyAbstract tvs $ \abstract ->
     do
-      meth_binds <- mapM (mk_method shape) paMethods
+      meth_binds <- mapM (mk_method repr) paMethods
       let meth_exprs = map (Var . fst) meth_binds
 
       pa_dc <- builtin paDataCon
@@ -369,112 +901,23 @@ buildPADict shape vect_tc arr_tc dfun
     tvs = tyConTyVars arr_tc
     arg_tys = mkTyVarTys tvs
 
-    mk_method shape (name, build)
+    mk_method repr (name, build)
       = localV
       $ do
-          body <- build shape vect_tc arr_tc
+          body <- build repr vect_tc prepr_tc arr_tc
           var  <- newLocalVar name (exprType body)
           return (var, mkInlineMe body)
-          
-paMethods = [(FSLIT("lengthPA"),    buildLengthPA),
-             (FSLIT("replicatePA"), buildReplicatePA)]
-
-buildLengthPA :: Shape -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
-buildLengthPA shape vect_tc arr_tc
-  = do
-      parr_ty <- mkPArrayType (mkTyConApp vect_tc arg_tys)
-      arg    <- newLocalVar FSLIT("xs") parr_ty
-      shapes <- mapM (newLocalVar FSLIT("sh")) shape_tys
-      wilds  <- mapM newDummyVar repr_tys
-      let scrut    = unwrapFamInstScrut arr_tc arg_tys (Var arg)
-          scrut_ty = exprType scrut
-
-      body <- shapeLength shape (map Var shapes)
-
-      return . Lam arg
-             $ Case scrut (mkWildId scrut_ty) intPrimTy
-                    [(DataAlt repr_dc, shapes ++ wilds, body)]
-  where
-    arg_tys = mkTyVarTys $ tyConTyVars arr_tc
-    [repr_dc] = tyConDataCons arr_tc
-    
-    shape_tys = shapeReprTys shape
-    repr_tys  = drop (length shape_tys) (dataConRepArgTys repr_dc)
-
--- data T = C0 t1 ... tm
---          ...
---          Ck u1 ... un
---
--- data [:T:] = A ![:Int:] [:t1:] ... [:un:]
---
--- replicatePA :: Int# -> T -> [:T:]
--- replicatePA n# t
---   = let c = case t of
---               C0 _ ... _ -> 0
---               ...
---               Ck _ ... _ -> k
---
---         xs1 = case t of
---                 C0 x1 _ ... _ -> replicatePA @t1 n# x1
---                 _             -> emptyPA @t1
---
---         ...
---
---         ysn = case t of
---                 Ck _ ... _ yn -> replicatePA @un n# yn
---                 _             -> emptyPA @un
---     in
---     A (replicatePA @Int n# c) xs1 ... ysn
---
---
-
-buildReplicatePA :: Shape -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
-buildReplicatePA shape vect_tc arr_tc
-  = do
-      len_var <- newLocalVar FSLIT("n") intPrimTy
-      val_var <- newLocalVar FSLIT("x") val_ty
-
-      let len = Var len_var
-          val = Var val_var
-
-      shape_reprs <- shapeReplicate shape len (ctr_num val)
-      reprs <- liftM concat $ mapM (mk_comp_arrs len val) vect_dcs
-
-      return . mkLams [len_var, val_var]
-             . wrapFamInstBody arr_tc arg_tys
-             $ mkConApp arr_dc (map Type arg_tys ++ shape_reprs ++ reprs)
-  where
-    arg_tys = mkTyVarTys (tyConTyVars arr_tc)
-    val_ty  = mkTyConApp vect_tc arg_tys
-    wild    = mkWildId val_ty
-    vect_dcs = tyConDataCons vect_tc
-    [arr_dc] = tyConDataCons arr_tc
-
-    ctr_num val = Case val wild intTy (zipWith ctr_num_alt vect_dcs [0..])
-    ctr_num_alt dc i = (DataAlt dc, map mkWildId (dataConRepArgTys dc),
-                                    mkConApp intDataCon [mkIntLitInt i])
-
 
-    mk_comp_arrs len val dc = let tys = dataConRepArgTys dc
-                                  wilds = map mkWildId tys
-                              in
-                              sequence (zipWith3 (mk_comp_arr len val dc)
-                                       tys (inits wilds) (tails wilds))
-
-    mk_comp_arr len val dc ty pre (_:post)
-      = do
-          var   <- newLocalVar FSLIT("x") ty
-          rep   <- replicatePA len (Var var)
-          empty <- emptyPA ty
-          arr_ty <- mkPArrayType ty
-
-          return $ Case val wild arr_ty
-                     [(DEFAULT, [], empty), (DataAlt dc, pre ++ (var : post), rep)]
+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
@@ -497,7 +940,7 @@ 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]
@@ -512,7 +955,7 @@ 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