Simplify handling of variables during vectorisation
[ghc-hetmet.git] / compiler / vectorise / Vectorise.hs
index c9df41b..83f0480 100644 (file)
@@ -5,6 +5,7 @@ where
 
 import VectMonad
 import VectUtils
+import VectType
 
 import DynFlags
 import HscTypes
@@ -13,46 +14,100 @@ import CoreLint             ( showPass, endPass )
 import CoreSyn
 import CoreUtils
 import CoreFVs
+import SimplMonad           ( SimplCount, zeroSimplCount )
+import Rules                ( RuleBase )
 import DataCon
 import TyCon
 import Type
-import TypeRep
+import FamInstEnv           ( extendFamInstEnvList )
+import InstEnv              ( extendInstEnvList )
 import Var
 import VarEnv
 import VarSet
-import Name                 ( mkSysTvName )
+import Name                 ( mkSysTvName, getName )
 import NameEnv
 import Id
 import MkId                 ( unwrapFamInstScrut )
+import OccName
 
 import DsMonad hiding (mapAndUnzipM)
 import DsUtils              ( mkCoreTup, mkCoreTupTy )
 
 import PrelNames
 import TysWiredIn
+import TysPrim              ( intPrimTy )
 import BasicTypes           ( Boxity(..) )
 
 import Outputable
 import FastString
-import Control.Monad        ( liftM, liftM2, mapAndUnzipM, zipWithM_ )
-import Data.Maybe           ( maybeToList )
+import Control.Monad        ( liftM, liftM2, mapAndUnzipM )
 
-vectorise :: HscEnv -> ModGuts -> IO ModGuts
-vectorise hsc_env guts
-  | not (Opt_Vectorise `dopt` dflags) = return guts
-  | otherwise
+vectorise :: HscEnv -> UniqSupply -> RuleBase -> ModGuts
+          -> IO (SimplCount, ModGuts)
+vectorise hsc_env _ _ guts
   = do
       showPass dflags "Vectorisation"
       eps <- hscEPS hsc_env
       let info = hptVectInfo hsc_env `plusVectInfo` eps_vect_info eps
       Just (info', guts') <- initV hsc_env guts info (vectModule guts)
       endPass dflags "Vectorisation" Opt_D_dump_vect (mg_binds guts')
-      return $ guts' { mg_vect_info = info' }
+      return (zeroSimplCount dflags, guts' { mg_vect_info = info' })
   where
     dflags = hsc_dflags hsc_env
 
 vectModule :: ModGuts -> VM ModGuts
-vectModule guts = return guts
+vectModule guts
+  = do
+      (types', fam_insts, pa_insts) <- vectTypeEnv (mg_types guts)
+      
+      let insts         = map painstInstance pa_insts
+          fam_inst_env' = extendFamInstEnvList (mg_fam_inst_env guts) fam_insts
+          inst_env'     = extendInstEnvList (mg_inst_env guts) insts
+      updGEnv (setInstEnvs inst_env' fam_inst_env')
+     
+      dicts  <- mapM buildPADict pa_insts 
+      binds' <- mapM vectTopBind (mg_binds guts)
+      return $ guts { mg_types        = types'
+                    , mg_binds        = Rec (concat dicts) : binds'
+                    , mg_inst_env     = inst_env'
+                    , mg_fam_inst_env = fam_inst_env'
+                    , mg_insts        = mg_insts guts ++ insts
+                    , mg_fam_insts    = mg_fam_insts guts ++ fam_insts
+                    }
+
+vectTopBind :: CoreBind -> VM CoreBind
+vectTopBind b@(NonRec var expr)
+  = do
+      var'  <- vectTopBinder var
+      expr' <- vectTopRhs expr
+      hs    <- takeHoisted
+      return . Rec $ (var, expr) : (var', expr') : hs
+  `orElseV`
+    return b
+
+vectTopBind b@(Rec bs)
+  = do
+      vars'  <- mapM vectTopBinder vars
+      exprs' <- mapM vectTopRhs exprs
+      hs     <- takeHoisted
+      return . Rec $ bs ++ zip vars' exprs' ++ hs
+  `orElseV`
+    return b
+  where
+    (vars, exprs) = unzip bs
+
+vectTopBinder :: Var -> VM Var
+vectTopBinder var
+  = do
+      vty <- vectType (idType var)
+      name <- cloneName mkVectOcc (getName var)
+      let var' | isExportedId var = Id.mkExportedLocalId name vty
+               | otherwise        = Id.mkLocalId         name vty
+      defGlobalVar var var'
+      return var'
+    
+vectTopRhs :: CoreExpr -> VM CoreExpr
+vectTopRhs = liftM fst . closedV . vectPolyExpr (panic "Empty lifting context") . freeVars
 
 -- ----------------------------------------------------------------------------
 -- Bindings
@@ -67,7 +122,7 @@ vectBndr v
       updLEnv (mapTo vv lv)
       return (vv, lv)
   where
-    mapTo vv lv env = env { local_vars = extendVarEnv (local_vars env) v (Var vv, Var lv) }
+    mapTo vv lv env = env { local_vars = extendVarEnv (local_vars env) v (vv, lv) }
 
 vectBndrIn :: Var -> VM a -> VM (Var, Var, a)
 vectBndrIn v p
@@ -88,15 +143,6 @@ vectBndrsIn vs p
 -- ----------------------------------------------------------------------------
 -- Expressions
 
-replicateP :: CoreExpr -> CoreExpr -> VM CoreExpr
-replicateP expr len
-  = do
-      dict <- paDictOfType ty
-      rep  <- builtin replicatePAVar
-      return $ mkApps (Var rep) [Type ty, dict, expr, len]
-  where
-    ty = exprType expr
-
 capply :: (CoreExpr, CoreExpr) -> (CoreExpr, CoreExpr) -> VM (CoreExpr, CoreExpr)
 capply (vfn, lfn) (varg, larg)
   = do
@@ -109,57 +155,32 @@ capply (vfn, lfn) (varg, larg)
     (arg_ty, res_ty) = splitClosureTy fn_ty
 
 vectVar :: CoreExpr -> Var -> VM (CoreExpr, CoreExpr)
-vectVar lc v = local v `orElseV` global v
-  where
-    local  v = maybeV (readLEnv $ \env -> lookupVarEnv (local_vars env) v)
-    global v = do
-                 vexpr <- maybeV (readGEnv $ \env -> lookupVarEnv (global_vars env) v)
-                 lexpr <- replicateP vexpr lc
-                 return (vexpr, lexpr)
+vectVar lc v
+  = do
+      r <- lookupVar v
+      case r of
+        Local (vv,lv) -> return (Var vv, Var lv)
+        Global vv     -> do
+                           let vexpr = Var vv
+                           lexpr <- replicatePA vexpr lc
+                           return (vexpr, lexpr)
 
 vectPolyVar :: CoreExpr -> Var -> [Type] -> VM (CoreExpr, CoreExpr)
 vectPolyVar lc v tys
   = do
-      r <- readLEnv $ \env -> lookupVarEnv (local_vars env) v
+      vtys <- mapM vectType tys
+      r <- lookupVar v
       case r of
-        Just (vexpr, lexpr) -> liftM2 (,) (mk_app vexpr) (mk_app lexpr)
-        Nothing ->
-          do
-            poly  <- maybeV (readGEnv $ \env -> lookupVarEnv (global_vars env) v)
-            vexpr <- mk_app poly
-            lexpr <- replicateP vexpr lc
-            return (vexpr, lexpr)
-  where
-    mk_app e = applyToTypes e =<< mapM vectType tys
-
-abstractOverTyVars :: [TyVar] -> ((CoreExpr -> CoreExpr) -> VM a) -> VM a
-abstractOverTyVars tvs p
-  = do
-      mdicts <- mapM mk_dict_var tvs
-      zipWithM_ (\tv -> maybe (deleteTyVarPA tv) (extendTyVarPA tv . Var)) tvs mdicts
-      p (mk_lams mdicts)
-  where
-    mk_dict_var tv = do
-                       r <- paDictArgType tv
-                       case r of
-                         Just ty -> liftM Just (newLocalVar FSLIT("dPA") ty)
-                         Nothing -> return Nothing
-
-    mk_lams mdicts = mkLams [arg | (tv, mdict) <- zip tvs mdicts
-                                 , arg <- tv : maybeToList mdict]
-
-applyToTypes :: CoreExpr -> [Type] -> VM CoreExpr
-applyToTypes expr tys
-  = do
-      dicts <- mapM paDictOfType tys
-      return $ mkApps expr [arg | (ty, dict) <- zip tys dicts
-                                , arg <- [Type ty, dict]]
-    
+        Local (vv, lv) -> liftM2 (,) (polyApply (Var vv) vtys)
+                                     (polyApply (Var lv) vtys)
+        Global poly    -> do
+                            vexpr <- polyApply (Var poly) vtys
+                            lexpr <- replicatePA vexpr lc
+                            return (vexpr, lexpr)
 
 vectPolyExpr :: CoreExpr -> CoreExprWithFVs -> VM (CoreExpr, CoreExpr)
 vectPolyExpr lc expr
-  = localV
-  . abstractOverTyVars tvs $ \mk_lams ->
+  = polyAbstract tvs $ \mk_lams ->
     -- FIXME: shadowing (tvs in lc)
     do
       (vmono, lmono) <- vectExpr lc mono
@@ -178,7 +199,7 @@ vectExpr lc (_, AnnVar v)   = vectVar lc v
 vectExpr lc (_, AnnLit lit)
   = do
       let vexpr = Lit lit
-      lexpr <- replicateP vexpr lc
+      lexpr <- replicatePA vexpr lc
       return (vexpr, lexpr)
 
 vectExpr lc (_, AnnNote note expr)
@@ -226,7 +247,7 @@ vectExpr lc e@(_, AnnLam bndr body)
 
 vectExpr lc (fvs, AnnLam bndr body)
   = do
-      let tyvars = filter isTyVar (varSetElems fvs)
+      tyvars <- localTyVars
       info <- mkCEnvInfo fvs bndr body
       (poly_vfn, poly_lfn) <- mkClosureFns info tyvars bndr body
 
@@ -243,8 +264,8 @@ vectExpr lc (fvs, AnnLam bndr body)
       res_ty <- vectType (exprType $ deAnnotate body)
 
       -- FIXME: move the functions to the top level
-      mono_vfn <- applyToTypes (Var vfn_var) (map TyVarTy tyvars)
-      mono_lfn <- applyToTypes (Var lfn_var) (map TyVarTy tyvars)
+      mono_vfn <- polyApply (Var vfn_var) (mkTyVarTys tyvars)
+      mono_lfn <- polyApply (Var lfn_var) (mkTyVarTys tyvars)
 
       mk_clo <- builtin mkClosureVar
       mk_cloP <- builtin mkClosurePVar
@@ -256,7 +277,6 @@ vectExpr lc (fvs, AnnLam bndr body)
                              `mkApps`   [pa_dict, mono_vfn, mono_lfn, lenv]
 
       return (vclo, lclo)
-       
 
 data CEnvInfo = CEnvInfo {
                cenv_vars         :: [Var]
@@ -274,8 +294,8 @@ mkCEnvInfo fvs arg body
       locals <- readLEnv local_vars
       let
           (vars, vals) = unzip
-                 [(var, val) | var      <- varSetElems fvs
-                             , Just val <- [lookupVarEnv locals var]]
+                 [(var, (Var v, Var v')) | var      <- varSetElems fvs
+                                         , Just (v,v') <- [lookupVarEnv locals var]]
       vtys <- mapM (vectType . varType) vars
 
       (vty, repr_tycon, repr_tyargs, repr_datacon) <- mk_env_ty vtys
@@ -327,7 +347,7 @@ mkClosureFns :: CEnvInfo -> [TyVar] -> Var -> CoreExprWithFVs
              -> VM (CoreExpr, CoreExpr)
 mkClosureFns info tyvars arg body
   = closedV
-  . abstractOverTyVars tyvars
+  . polyAbstract tyvars
   $ \mk_tlams ->
   do
     (vfn, lfn) <- mkClosureMonoFns info arg body
@@ -336,7 +356,7 @@ mkClosureFns info tyvars arg body
 mkClosureMonoFns :: CEnvInfo -> Var -> CoreExprWithFVs -> VM (CoreExpr, CoreExpr)
 mkClosureMonoFns info arg body
   = do
-      lc_bndr <- newLocalVar FSLIT("lc") intTy
+      lc_bndr <- newLocalVar FSLIT("lc") intPrimTy
       (varg : vbndrs, larg : lbndrs, (vbody, lbody))
         <- vectBndrsIn (arg : cenv_vars info)
                        (vectExpr (Var lc_bndr) body)
@@ -361,57 +381,27 @@ mkClosureMonoFns info arg body
 
     bind_lenv lenv lbody lc_bndr [lbndr]
       = do
-          lengthPA <- builtin lengthPAVar
+          len <- lengthPA (Var lbndr)
           return . Let (NonRec lbndr lenv)
-                 $ Case (mkApps (Var lengthPA) [Type vty, (Var lbndr)])
+                 $ Case len
                         lc_bndr
-                        intTy
+                        (exprType lbody)
                         [(DEFAULT, [], lbody)]
 
     bind_lenv lenv lbody lc_bndr lbndrs
-      = return
-      $ Case (unwrapFamInstScrut (cenv_repr_tycon info)
-                                 (cenv_repr_tyargs info)
-                                 lenv)
-             (mkWildId lty)
+      = let scrut = unwrapFamInstScrut (cenv_repr_tycon info)
+                                       (cenv_repr_tyargs info)
+                                       lenv
+            lbndrs' | null lbndrs = [mkWildId unitTy]
+                    | otherwise   = lbndrs
+        in
+        return
+      $ Case scrut
+             (mkWildId (exprType scrut))
              (exprType lbody)
-             [(DataAlt (cenv_repr_datacon info), lc_bndr : lbndrs, lbody)]
+             [(DataAlt (cenv_repr_datacon info), lc_bndr : lbndrs', lbody)]
           
 vectTyAppExpr :: CoreExpr -> CoreExprWithFVs -> [Type] -> VM (CoreExpr, CoreExpr)
 vectTyAppExpr lc (_, AnnVar v) tys = vectPolyVar lc v tys
 vectTyAppExpr lc e tys = pprPanic "vectTyAppExpr" (ppr $ deAnnotate e)
 
--- ----------------------------------------------------------------------------
--- Types
-
-vectTyCon :: TyCon -> VM TyCon
-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'
-
-                    -- FIXME: just for now
-                    Nothing  -> pprTrace "ccTyCon:" (ppr tc) $ return tc
-
-vectType :: Type -> VM Type
-vectType ty | Just ty' <- coreView ty = vectType ty
-vectType (TyVarTy tv) = return $ TyVarTy tv
-vectType (AppTy ty1 ty2) = liftM2 AppTy (vectType ty1) (vectType ty2)
-vectType (TyConApp tc tys) = liftM2 TyConApp (vectTyCon tc) (mapM vectType tys)
-vectType (FunTy ty1 ty2)   = liftM2 TyConApp (builtin closureTyCon)
-                                             (mapM vectType [ty1,ty2])
-vectType (ForAllTy tv ty)
-  = do
-      r   <- paDictArgType tv
-      ty' <- vectType ty
-      return $ ForAllTy tv (wrap r ty')
-  where
-    wrap Nothing      = id
-    wrap (Just pa_ty) = FunTy pa_ty
-
-vectType ty = pprPanic "vectType:" (ppr ty)
-