Use n-ary sums and products for NDP's generic representation
[ghc-hetmet.git] / compiler / vectorise / VectUtils.hs
index 2757cbc..0f101bd 100644 (file)
@@ -3,10 +3,10 @@ module VectUtils (
   collectAnnValBinders,
   mkDataConTag,
   splitClosureTy,
-  mkPlusType, mkPlusTypes, mkCrossType, mkCrossTypes, mkEmbedType,
-  mkPlusAlts, mkCrosses, mkEmbed,
-  mkPADictType, mkPArrayType,
+  mkPRepr, mkToPRepr, mkFromPRepr,
+  mkPADictType, mkPArrayType, mkPReprType,
   parrayReprTyCon, parrayReprDataCon, mkVScrut,
+  prDictOfType, prCoerce,
   paDictArgType, paDictOfType, paDFunType,
   paMethod, lengthPA, replicatePA, emptyPA, liftPA,
   polyAbstract, polyApply, polyVApply,
@@ -23,6 +23,7 @@ import VectMonad
 import DsUtils
 import CoreSyn
 import CoreUtils
+import Coercion
 import Type
 import TypeRep
 import TyCon
@@ -30,6 +31,7 @@ import DataCon            ( DataCon, dataConWrapId, dataConTag )
 import Var
 import Id                 ( mkWildId )
 import MkId               ( unwrapFamInstScrut )
+import Name               ( Name )
 import PrelNames
 import TysWiredIn
 import BasicTypes         ( Boxity(..) )
@@ -37,7 +39,8 @@ import BasicTypes         ( Boxity(..) )
 import Outputable
 import FastString
 
-import Control.Monad         ( liftM, zipWithM_ )
+import Data.List             ( zipWith4 )
+import Control.Monad         ( liftM, liftM2, zipWithM_ )
 
 collectAnnTypeArgs :: AnnExpr b ann -> (AnnExpr b ann, [Type])
 collectAnnTypeArgs expr = go expr []
@@ -64,27 +67,38 @@ isAnnTypeArg _              = False
 mkDataConTag :: DataCon -> CoreExpr
 mkDataConTag dc = mkConApp intDataCon [mkIntLitInt $ dataConTag dc]
 
-isClosureTyCon :: TyCon -> Bool
-isClosureTyCon tc = tyConName tc == closureTyConName
+splitUnTy :: String -> Name -> Type -> Type
+splitUnTy s name ty
+  | Just (tc, [ty']) <- splitTyConApp_maybe ty
+  , tyConName tc == name
+  = ty'
 
-splitClosureTy :: Type -> (Type, Type)
-splitClosureTy ty
-  | Just (tc, [arg_ty, res_ty]) <- splitTyConApp_maybe ty
-  , isClosureTyCon tc
-  = (arg_ty, res_ty)
+  | otherwise = pprPanic s (ppr ty)
 
-  | otherwise = pprPanic "splitClosureTy" (ppr ty)
+splitBinTy :: String -> Name -> Type -> (Type, Type)
+splitBinTy s name ty
+  | Just (tc, [ty1, ty2]) <- splitTyConApp_maybe ty
+  , tyConName tc == name
+  = (ty1, ty2)
 
-isPArrayTyCon :: TyCon -> Bool
-isPArrayTyCon tc = tyConName tc == parrayTyConName
+  | otherwise = pprPanic s (ppr ty)
 
-splitPArrayTy :: Type -> Type
-splitPArrayTy ty
-  | Just (tc, [arg_ty]) <- splitTyConApp_maybe ty
-  , isPArrayTyCon tc
-  = arg_ty
+splitFixedTyConApp :: TyCon -> Type -> [Type]
+splitFixedTyConApp tc ty
+  | Just (tc', tys) <- splitTyConApp_maybe ty
+  , tc == tc'
+  = tys
+
+  | otherwise = pprPanic "splitFixedTyConApp" (ppr tc <+> ppr ty)
+
+splitEmbedTy :: Type -> Type
+splitEmbedTy = splitUnTy "splitEmbedTy" embedTyConName
 
-  | otherwise = pprPanic "splitPArrayTy" (ppr ty)
+splitClosureTy :: Type -> (Type, Type)
+splitClosureTy = splitBinTy "splitClosureTy" closureTyConName
+
+splitPArrayTy :: Type -> Type
+splitPArrayTy = splitUnTy "splitPArrayTy" parrayTyConName
 
 mkBuiltinTyConApp :: (Builtins -> TyCon) -> [Type] -> VM Type
 mkBuiltinTyConApp get_tc tys
@@ -111,64 +125,101 @@ mkBuiltinTyConApps1 get_tc dft tys
   where
     mk tc ty1 ty2 = mkTyConApp tc [ty1,ty2]
 
-mkBuiltinDataConApp :: (Builtins -> DataCon) -> [CoreExpr] -> VM CoreExpr
-mkBuiltinDataConApp get_dc args
+mkPRepr :: [[Type]] -> VM Type
+mkPRepr tys
   = do
-      dc <- builtin get_dc
-      return $ mkConApp dc args
+      embed_tc <- builtin embedTyCon
+      sum_tcs  <- builtins sumTyCon
+      prod_tcs <- builtins prodTyCon
+
+      let mk_sum []   = unitTy
+          mk_sum [ty] = ty
+          mk_sum tys  = mkTyConApp (sum_tcs $ length tys) tys
 
-mkPlusType :: Type -> Type -> VM Type
-mkPlusType ty1 ty2 = mkBuiltinTyConApp plusTyCon [ty1, ty2]
+          mk_prod []   = unitTy
+          mk_prod [ty] = ty
+          mk_prod tys  = mkTyConApp (prod_tcs $ length tys) tys
 
-mkPlusTypes :: Type -> [Type] -> VM Type
-mkPlusTypes = mkBuiltinTyConApps1 plusTyCon
+          mk_embed ty = mkTyConApp embed_tc [ty]
 
-mkPlusAlts :: [CoreExpr] -> VM [CoreExpr]
-mkPlusAlts [] = return []
-mkPlusAlts exprs
+      return . mk_sum
+             . map (mk_prod . map mk_embed)
+             $ tys
+
+mkToPRepr :: [[CoreExpr]] -> VM ([CoreExpr], Type)
+mkToPRepr ess
   = do
-      plus_tc  <- builtin plusTyCon
-      left_dc  <- builtin leftDataCon
-      right_dc <- builtin rightDataCon
-
-      let go [expr] = ([expr], exprType expr)
-          go (expr : exprs)
-            | (alts, right_ty) <- go exprs
-            = (mkConApp left_dc [Type left_ty, Type right_ty, expr]
-               : [mkConApp right_dc [Type left_ty, Type right_ty, alt]
-                    | alt <- alts],
-               mkTyConApp plus_tc [left_ty, right_ty])
+      embed_tc <- builtin embedTyCon
+      embed_dc <- builtin embedDataCon
+      sum_tcs  <- builtins sumTyCon
+      prod_tcs <- builtins prodTyCon
+
+      let mk_sum [] = ([Var unitDataConId], unitTy)
+          mk_sum [(expr, ty)] = ([expr], ty)
+          mk_sum es = (zipWith mk_alt (tyConDataCons sum_tc) exprs,
+                       mkTyConApp sum_tc tys)
             where
-              left_ty = exprType expr
-
-      return . fst $ go exprs
+              (exprs, tys)   = unzip es
+              sum_tc         = sum_tcs (length es)
+              mk_alt dc expr = mkConApp dc (map Type tys ++ [expr])
+
+          mk_prod [] = (Var unitDataConId, unitTy)
+          mk_prod [(expr, ty)] = (expr, ty)
+          mk_prod es = (mkConApp prod_dc (map Type tys ++ exprs),
+                        mkTyConApp prod_tc tys)
+            where
+              (exprs, tys) = unzip es
+              prod_tc      = prod_tcs (length es)
+              [prod_dc]    = tyConDataCons prod_tc
 
-mkCrossType :: Type -> Type -> VM Type
-mkCrossType ty1 ty2 = mkBuiltinTyConApp crossTyCon [ty1, ty2]
+          mk_embed expr = (mkConApp embed_dc [Type ty, expr],
+                           mkTyConApp embed_tc [ty])
+            where ty = exprType expr
 
-mkCrossTypes :: Type -> [Type] -> VM Type
-mkCrossTypes = mkBuiltinTyConApps1 crossTyCon
+      return . mk_sum $ map (mk_prod . map mk_embed) ess
 
-mkCrosses :: [CoreExpr] -> VM CoreExpr
-mkCrosses [] = return (Var unitDataConId)
-mkCrosses exprs
+mkFromPRepr :: CoreExpr -> Type -> [([Var], CoreExpr)] -> VM CoreExpr
+mkFromPRepr scrut res_ty alts
   = do
-      cross_tc <- builtin crossTyCon
-      cross_dc <- builtin crossDataCon
-
-      let mk (left, left_ty) (right, right_ty)
-            = (mkConApp   cross_dc [Type left_ty, Type right_ty, left, right],
-               mkTyConApp cross_tc [left_ty, right_ty])
-
-      return . fst
-             $ foldr1 mk [(expr, exprType expr) | expr <- exprs]
+      embed_dc <- builtin embedDataCon
+      sum_tcs  <- builtins sumTyCon
+      prod_tcs <- builtins prodTyCon
+
+      let un_sum expr ty [(vars, res)] = un_prod expr ty vars res
+          un_sum expr ty bs
+            = do
+                ps     <- mapM (newLocalVar FSLIT("p")) tys
+                bodies <- sequence
+                        $ zipWith4 un_prod (map Var ps) tys vars rs
+                return . Case expr (mkWildId ty) res_ty
+                       $ zipWith3 mk_alt sum_dcs ps bodies
+            where
+              (vars, rs) = unzip bs
+              tys        = splitFixedTyConApp sum_tc ty
+              sum_tc     = sum_tcs $ length bs
+              sum_dcs    = tyConDataCons sum_tc
+
+              mk_alt dc p body = (DataAlt dc, [p], body)
+
+          un_prod expr ty []    r = return r
+          un_prod expr ty [var] r = return $ un_embed expr ty var r
+          un_prod expr ty vars  r
+            = do
+                xs <- mapM (newLocalVar FSLIT("x")) tys
+                let body = foldr (\(e,t,v) r -> un_embed e t v r) r
+                         $ zip3 (map Var xs) tys vars
+                return $ Case expr (mkWildId ty) res_ty
+                         [(DataAlt prod_dc, xs, body)]
+            where
+              tys       = splitFixedTyConApp prod_tc ty
+              prod_tc   = prod_tcs $ length vars
+              [prod_dc] = tyConDataCons prod_tc
 
-mkEmbedType :: Type -> VM Type
-mkEmbedType ty = mkBuiltinTyConApp embedTyCon [ty]
+          un_embed expr ty var r
+            = Case expr (mkWildId ty) res_ty
+                [(DataAlt embed_dc, [var], r)]
 
-mkEmbed :: CoreExpr -> VM CoreExpr
-mkEmbed expr = mkBuiltinDataConApp embedDataCon
-                                   [Type $ exprType expr, expr]
+      un_sum scrut (exprType scrut) alts
 
 mkClosureType :: Type -> Type -> VM Type
 mkClosureType arg_ty res_ty = mkBuiltinTyConApp closureTyCon [arg_ty, res_ty]
@@ -176,6 +227,9 @@ mkClosureType arg_ty res_ty = mkBuiltinTyConApp closureTyCon [arg_ty, res_ty]
 mkClosureTypes :: [Type] -> Type -> VM Type
 mkClosureTypes = mkBuiltinTyConApps closureTyCon
 
+mkPReprType :: Type -> VM Type
+mkPReprType ty = mkBuiltinTyConApp preprTyCon [ty]
+
 mkPADictType :: Type -> VM Type
 mkPADictType ty = mkBuiltinTyConApp paTyCon [ty]
 
@@ -198,6 +252,47 @@ mkVScrut (ve, le)
       (tc, arg_tys) <- parrayReprTyCon (exprType ve)
       return ((ve, unwrapFamInstScrut tc arg_tys le), tc, arg_tys)
 
+prDictOfType :: Type -> VM CoreExpr
+prDictOfType orig_ty
+  | Just (tycon, ty_args) <- splitTyConApp_maybe orig_ty
+  = do
+      dfun <- traceMaybeV "prDictOfType" (ppr tycon) (lookupTyConPR tycon)
+      prDFunApply (Var dfun) ty_args
+
+prDFunApply :: CoreExpr -> [Type] -> VM CoreExpr
+prDFunApply dfun tys
+  = do
+      args <- mapM mkDFunArg arg_tys
+      return $ mkApps mono_dfun args
+  where
+    mono_dfun    = mkTyApps dfun tys
+    (arg_tys, _) = splitFunTys (exprType mono_dfun)
+
+mkDFunArg :: Type -> VM CoreExpr
+mkDFunArg ty
+  | Just (tycon, [arg]) <- splitTyConApp_maybe ty
+
+  = let name = tyConName tycon
+
+        get_dict | name == paTyConName = paDictOfType
+                 | name == prTyConName = prDictOfType
+                 | otherwise           = pprPanic "mkDFunArg" (ppr ty)
+
+    in get_dict arg
+
+mkDFunArg ty = pprPanic "mkDFunArg" (ppr ty)
+
+prCoerce :: TyCon -> [Type] -> CoreExpr -> VM CoreExpr
+prCoerce repr_tc args expr
+  | Just arg_co <- tyConFamilyCoercion_maybe repr_tc
+  = do
+      pr_tc <- builtin prTyCon
+
+      let co = mkAppCoercion (mkTyConApp pr_tc [])
+                             (mkSymCoercion (mkTyConApp arg_co args))
+
+      return $ mkCoerce co expr
+
 paDictArgType :: TyVar -> VM (Maybe Type)
 paDictArgType tv = go (TyVarTy tv) (tyVarKind tv)
   where