Generate conversion from PRepr to original type
[ghc-hetmet.git] / compiler / vectorise / VectType.hs
index 9848acc..c77343b 100644 (file)
@@ -1,15 +1,17 @@
 module VectType ( vectTyCon, vectType, vectTypeEnv,
-                   PAInstance, painstInstance, buildPADict )
+                   PAInstance, buildPADict )
 where
 
 #include "HsVersions.h"
 
 import VectMonad
 import VectUtils
+import VectCore
 
 import HscTypes          ( TypeEnv, extendTypeEnvList, typeEnvTyCons )
 import CoreSyn
 import CoreUtils
+import BuildTyCl
 import DataCon
 import TyCon
 import Type
@@ -24,7 +26,7 @@ import Var               ( Var )
 import Id                ( mkWildId )
 import Name              ( Name, getOccName )
 import NameEnv
-import TysWiredIn        ( intTy, intDataCon )
+import TysWiredIn        ( unitTy, intTy, intDataCon )
 import TysPrim           ( intPrimTy )
 
 import Unique
@@ -35,7 +37,7 @@ import Digraph           ( SCC(..), stronglyConnComp )
 import Outputable
 
 import Control.Monad  ( liftM, liftM2, zipWithM, zipWithM_ )
-import Data.List      ( inits, tails )
+import Data.List      ( inits, tails, zipWith4, zipWith5 )
 
 -- ----------------------------------------------------------------------------
 -- Types
@@ -76,12 +78,13 @@ vectType ty = pprPanic "vectType:" (ppr ty)
 type TyConGroup = ([TyCon], UniqSet TyCon)
 
 data PAInstance = PAInstance {
-                    painstInstance  :: Instance
+                    painstDFun      :: Var
+                  , painstOrigTyCon :: TyCon
                   , painstVectTyCon :: TyCon
                   , painstArrTyCon  :: TyCon
                   }
 
-vectTypeEnv :: TypeEnv -> VM (TypeEnv, [FamInst], [PAInstance])
+vectTypeEnv :: TypeEnv -> VM (TypeEnv, [FamInst], [(Var, CoreExpr)])
 vectTypeEnv env
   = do
       cs <- readGEnv $ mk_map . global_tycons
@@ -94,17 +97,24 @@ vectTypeEnv env
       let orig_tcs = keep_tcs ++ conv_tcs
           vect_tcs  = keep_tcs ++ new_tcs
 
+      repr_tcs <- zipWithM buildPReprTyCon   orig_tcs vect_tcs
       parr_tcs <- zipWithM buildPArrayTyCon orig_tcs vect_tcs
-      pa_insts <- zipWithM buildPAInstance  vect_tcs parr_tcs
-      
-      let all_new_tcs = new_tcs ++ parr_tcs
+      dfuns    <- mapM mkPADFun vect_tcs
+      defTyConPAs (zip vect_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
                        (map ATyCon all_new_tcs
                         ++ [ADataCon dc | tc <- all_new_tcs
                                         , dc <- tyConDataCons tc])
 
-      return (new_env, map mkLocalFamInst parr_tcs, pa_insts)
+      return (new_env, map mkLocalFamInst (repr_tcs ++ parr_tcs), concat binds)
   where
     tycons = typeEnvTyCons env
     groups = tyConGroups tycons
@@ -131,19 +141,16 @@ vectTyConDecl tc
       name' <- cloneName mkVectTyConOcc name
       rhs'  <- vectAlgTyConRhs (algTyConRhs tc)
 
-      return $ mkAlgTyCon name'
-                          kind
-                          tyvars
-                          []              -- no stupid theta
-                          rhs'
-                          []              -- no selector ids
-                          NoParentTyCon   -- FIXME
-                          rec_flag        -- FIXME: is this ok?
-                          False           -- FIXME: no generics
-                          False           -- not GADT syntax
+      liftDs $ buildAlgTyCon name'
+                             tyvars
+                             []           -- no stupid theta
+                             rhs'
+                             rec_flag     -- FIXME: is this ok?
+                             False        -- FIXME: no generics
+                             False        -- not GADT syntax
+                             Nothing      -- not a family instance
   where
     name   = tyConName tc
-    kind   = tyConKind tc
     tyvars = tyConTyVars tc
     rec_flag = boolToRecFlag (isRecursiveTyCon tc)
 
@@ -167,72 +174,101 @@ vectDataCon dc
       name'    <- cloneName mkVectDataConOcc name
       tycon'   <- vectTyCon tycon
       arg_tys  <- mapM vectType rep_arg_tys
-      wrk_name <- cloneName mkDataConWorkerOcc name'
-
-      let ids      = mkDataConIds (panic "vectDataCon: wrapper id")
-                                  wrk_name
-                                  data_con
-          data_con = mkDataCon name'
-                               False           -- not infix
-                               (map (const NotMarkedStrict) arg_tys)
-                               []              -- no labelled fields
-                               univ_tvs
-                               []              -- no existential tvs for now
-                               []              -- no eq spec for now
-                               []              -- no theta
-                               arg_tys
-                               tycon'
-                               []              -- no stupid theta
-                               ids
-      return data_con
+
+      liftDs $ buildDataCon name'
+                            False           -- not infix
+                            (map (const NotMarkedStrict) arg_tys)
+                            []              -- no labelled fields
+                            univ_tvs
+                            []              -- no existential tvs for now
+                            []              -- no eq spec for now
+                            []              -- no context
+                            arg_tys
+                            tycon'
   where
     name        = dataConName dc
     univ_tvs    = dataConUnivTyVars dc
     rep_arg_tys = dataConRepArgTys dc
     tycon       = dataConTyCon dc
 
+mk_fam_inst :: TyCon -> TyCon -> (TyCon, [Type])
+mk_fam_inst fam_tc arg_tc
+  = (fam_tc, [mkTyConApp arg_tc . mkTyVarTys $ tyConTyVars arg_tc])
+
+buildPReprTyCon :: TyCon -> TyCon -> VM TyCon
+buildPReprTyCon orig_tc vect_tc
+  = do
+      name     <- cloneName mkPReprTyConOcc (tyConName orig_tc)
+      rhs_ty   <- buildPReprType vect_tc
+      prepr_tc <- builtin preprTyCon
+      liftDs $ buildSynTyCon name
+                             tyvars
+                             (SynonymTyCon rhs_ty)
+                             (Just $ mk_fam_inst prepr_tc vect_tc)
+  where
+    tyvars = tyConTyVars vect_tc
+
+buildPReprType :: TyCon -> VM Type
+buildPReprType = mkPRepr . map dataConRepArgTys . tyConDataCons
+
+buildToPRepr :: Shape -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
+buildToPRepr _ vect_tc prepr_tc _
+  = do
+      arg <- newLocalVar FSLIT("x") arg_ty
+      bndrss <- mapM (mapM (newLocalVar FSLIT("x"))) rep_tys
+      (alt_bodies, res_ty) <- mkToPRepr $ map (map Var) bndrss
+
+      return . Lam arg
+             . wrapFamInstBody prepr_tc var_tys
+             . Case (Var arg) (mkWildId arg_ty) res_ty
+             $ zipWith3 mk_alt data_cons bndrss alt_bodies
+  where
+    var_tys   = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
+    arg_ty    = mkTyConApp vect_tc var_tys
+    data_cons = tyConDataCons vect_tc
+    rep_tys   = map dataConRepArgTys data_cons
+
+    mk_alt data_con bndrs body = (DataAlt data_con, bndrs, body)
+
+buildFromPRepr :: Shape -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
+buildFromPRepr _ 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
+  where
+    var_tys   = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
+    res_ty    = mkTyConApp vect_tc var_tys
+    data_cons = tyConDataCons vect_tc
+
+    mk_alt dc = do
+                  bndrs <- mapM (newLocalVar FSLIT("x")) $ dataConRepArgTys dc
+                  return (bndrs, mkConApp dc (map Type var_tys ++ map Var bndrs))
+
 buildPArrayTyCon :: TyCon -> TyCon -> VM TyCon
 buildPArrayTyCon orig_tc vect_tc = fixV $ \repr_tc ->
   do
     name'  <- cloneName mkPArrayTyConOcc orig_name
-    parent <- buildPArrayParentInfo orig_name vect_tc repr_tc
     rhs    <- buildPArrayTyConRhs orig_name vect_tc repr_tc
-
-    return $ mkAlgTyCon name'
-                        kind
-                        tyvars
-                        []              -- no stupid theta
-                        rhs
-                        []              -- no selector ids
-                        parent
-                        rec_flag        -- FIXME: is this ok?
-                        False           -- FIXME: no generics
-                        False           -- not GADT syntax
+    parray <- builtin parrayTyCon
+
+    liftDs $ buildAlgTyCon name'
+                           tyvars
+                           []          -- no stupid theta
+                           rhs
+                           rec_flag    -- FIXME: is this ok?
+                           False       -- FIXME: no generics
+                           False       -- not GADT syntax
+                           (Just $ mk_fam_inst parray vect_tc)
   where
     orig_name = tyConName orig_tc
-    name   = tyConName vect_tc
-    kind   = tyConKind vect_tc
     tyvars = tyConTyVars vect_tc
     rec_flag = boolToRecFlag (isRecursiveTyCon vect_tc)
     
 
-buildPArrayParentInfo :: Name -> TyCon -> TyCon -> VM TyConParent
-buildPArrayParentInfo orig_name vect_tc repr_tc
-  = do
-      parray_tc <- builtin parrayTyCon
-      co_name <- cloneName mkInstTyCoOcc (tyConName repr_tc)
-
-      let inst_tys = [mkTyConApp vect_tc (map mkTyVarTy tyvars)]
-
-      return . FamilyTyCon parray_tc inst_tys
-             $ mkFamInstCoercion co_name
-                                 tyvars
-                                 parray_tc
-                                 inst_tys
-                                 repr_tc
-  where
-    tyvars = tyConTyVars vect_tc
-
 buildPArrayTyConRhs :: Name -> TyCon -> TyCon -> VM AlgTyConRhs
 buildPArrayTyConRhs orig_name vect_tc repr_tc
   = do
@@ -243,91 +279,166 @@ buildPArrayDataCon :: Name -> TyCon -> TyCon -> VM DataCon
 buildPArrayDataCon orig_name vect_tc repr_tc
   = do
       dc_name  <- cloneName mkPArrayDataConOcc orig_name
-      shape_ty <- mkPArrayType intTy   -- FIXME: we want to unbox this!
+      shape    <- tyConShape vect_tc
       repr_tys <- mapM mkPArrayType types
-      wrk_name <- cloneName mkDataConWorkerOcc  dc_name
-      wrp_name <- cloneName mkDataConWrapperOcc dc_name
-
-      let ids      = mkDataConIds wrp_name wrk_name data_con
-          data_con = mkDataCon dc_name
-                               False
-                               (MarkedStrict : map (const NotMarkedStrict) repr_tys)
-                               []
-                               (tyConTyVars vect_tc)
-                               []
-                               []
-                               []
-                               (shape_ty : repr_tys)
-                               repr_tc
-                               []
-                               ids
-
-      return data_con
+
+      liftDs $ buildDataCon dc_name
+                            False                  -- not infix
+                            (shapeStrictness shape ++ map (const NotMarkedStrict) repr_tys)
+                            []                     -- no field labels
+                            (tyConTyVars vect_tc)
+                            []                     -- no existentials
+                            []                     -- no eq spec
+                            []                     -- no context
+                            (shapeReprTys shape ++ repr_tys)
+                            repr_tc
   where
     types = [ty | dc <- tyConDataCons vect_tc
                 , ty <- dataConRepArgTys dc]
 
-buildPAInstance :: TyCon -> TyCon -> VM PAInstance
-buildPAInstance vect_tc arr_tc
+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
-      pa <- builtin paClass
-      let inst_ty = mkForAllTys tvs
-                  . (mkFunTys $ mkPredTys [ClassP pa [ty] | ty <- arg_tys])
-                  $ mkPredTy (ClassP pa [mkTyConApp vect_tc arg_tys])
+      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]
+               }
 
-      dfun <- newExportedVar (mkPADFunOcc $ getOccName vect_tc) inst_ty
+buildTyConBindings :: TyCon -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> Var
+                   -> VM [(Var, CoreExpr)]
+buildTyConBindings orig_tc vect_tc prepr_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 prepr_tc arr_tc dfun
+      binds <- takeHoisted
+      return $ (dfun, dict) : binds
+  where
+    orig_dcs = tyConDataCons orig_tc
+    vect_dcs = tyConDataCons vect_tc
+    [arr_dc] = tyConDataCons arr_tc
 
-      return $ PAInstance {
-                 painstInstance  = mkLocalInstance dfun NoOverlap
-               , painstVectTyCon = vect_tc
-               , painstArrTyCon  = arr_tc
-               }
+    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)
+  = 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 arr_tc
+    tvs     = tyConTyVars vect_tc
     arg_tys = mkTyVarTys tvs
-
-buildPADict :: PAInstance -> VM [(Var, CoreExpr)]
-buildPADict (PAInstance {
-               painstInstance  = inst
-             , painstVectTyCon = vect_tc
-             , painstArrTyCon  = arr_tc })
-  = localV . abstractOverTyVars (tyConTyVars arr_tc) $ \abstract ->
+    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 -> TyCon -> Var -> VM CoreExpr
+buildPADict shape vect_tc prepr_tc arr_tc dfun
+  = polyAbstract tvs $ \abstract ->
     do
-      meth_binds <- mapM (mk_method abstract) paMethods
-      let meth_vars = map (Var . fst) meth_binds
-      meth_exprs <- mapM (`applyToTypes` arg_tys) meth_vars
+      meth_binds <- mapM (mk_method shape) paMethods
+      let meth_exprs = map (Var . fst) meth_binds
 
-      pa_dc <- builtin paDictDataCon
+      pa_dc <- builtin paDataCon
       let dict = mkConApp pa_dc (Type (mkTyConApp vect_tc arg_tys) : meth_exprs)
-      return $ (instanceDFunId inst, abstract dict) : meth_binds
+          body = Let (Rec meth_binds) dict
+      return . mkInlineMe $ abstract body
   where
     tvs = tyConTyVars arr_tc
     arg_tys = mkTyVarTys tvs
 
-    mk_method abstract (name, build)
+    mk_method shape (name, build)
       = localV
       $ do
-          body <- liftM abstract $ build vect_tc arr_tc
-          var <- newLocalVar name (exprType body)
+          body <- build shape vect_tc prepr_tc arr_tc
+          var  <- newLocalVar name (exprType body)
           return (var, mkInlineMe body)
           
 paMethods = [(FSLIT("lengthPA"),    buildLengthPA),
-             (FSLIT("replicatePA"), buildReplicatePA)]
+             (FSLIT("replicatePA"), buildReplicatePA),
+             (FSLIT("toPRepr"),     buildToPRepr),
+             (FSLIT("fromPRepr"),   buildFromPRepr)]
 
-buildLengthPA :: TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
-buildLengthPA _ arr_tc
+buildLengthPA :: Shape -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
+buildLengthPA shape vect_tc _ arr_tc
   = do
-      arg   <- newLocalVar FSLIT("xs") arg_ty
-      shape <- newLocalVar FSLIT("sel") shape_ty
-      body  <- lengthPA (Var shape)
+      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 (Var arg) (mkWildId arg_ty) intPrimTy
-                    [(DataAlt repr_dc, shape : map mkWildId repr_tys, body)]
+             $ Case scrut (mkWildId scrut_ty) intPrimTy
+                    [(DataAlt repr_dc, shapes ++ wilds, body)]
   where
-    arg_ty = mkTyConApp arr_tc . mkTyVarTys $ tyConTyVars arr_tc
+    arg_tys = mkTyVarTys $ tyConTyVars arr_tc
     [repr_dc] = tyConDataCons arr_tc
-    shape_ty : repr_tys = dataConRepArgTys repr_dc
-
+    
+    shape_tys = shapeReprTys shape
+    repr_tys  = drop (length shape_tys) (dataConRepArgTys repr_dc)
 
 -- data T = C0 t1 ... tm
 --          ...
@@ -356,8 +467,8 @@ buildLengthPA _ arr_tc
 --
 --
 
-buildReplicatePA :: TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
-buildReplicatePA vect_tc arr_tc
+buildReplicatePA :: Shape -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
+buildReplicatePA shape vect_tc _ arr_tc
   = do
       len_var <- newLocalVar FSLIT("n") intPrimTy
       val_var <- newLocalVar FSLIT("x") val_ty
@@ -365,14 +476,16 @@ buildReplicatePA vect_tc arr_tc
       let len = Var len_var
           val = Var val_var
 
-      shape <- replicatePA len (ctr_num val)
+      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]
-             $ mkConApp arr_dc (map (Type . TyVarTy) (tyConTyVars arr_tc) ++ (shape : reprs))
+             . wrapFamInstBody arr_tc arg_tys
+             $ mkConApp arr_dc (map Type arg_tys ++ shape_reprs ++ reprs)
   where
-    val_ty = mkTyConApp vect_tc . mkTyVarTys $ tyConTyVars arr_tc
-    wild   = mkWildId val_ty
+    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
 
@@ -395,7 +508,7 @@ buildReplicatePA vect_tc arr_tc
           arr_ty <- mkPArrayType ty
 
           return $ Case val wild arr_ty
-                     [(DataAlt dc, pre ++ (var : post), rep), (DEFAULT, [], empty)]
+                     [(DEFAULT, [], empty), (DataAlt dc, pre ++ (var : post), rep)]
 
 -- | 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