Remove unused imports
[ghc-hetmet.git] / compiler / vectorise / Vectorise.hs
index 07293be..a0e3e1a 100644 (file)
@@ -1,90 +1,58 @@
+
 module Vectorise( vectorise )
 where
 
-#include "HsVersions.h"
-
 import VectMonad
 import VectUtils
 import VectType
 import VectCore
 
-import DynFlags
-import HscTypes
+import HscTypes hiding      ( MonadThings(..) )
 
-import CoreLint             ( showPass, endPass )
+import Module               ( PackageId )
 import CoreSyn
 import CoreUtils
 import CoreFVs
-import SimplMonad           ( SimplCount, zeroSimplCount )
-import Rules                ( RuleBase )
+import CoreMonad            ( CoreM, getHscEnv )
 import DataCon
 import TyCon
 import Type
 import FamInstEnv           ( extendFamInstEnvList )
-import InstEnv              ( extendInstEnvList )
 import Var
 import VarEnv
 import VarSet
-import Name                 ( Name, mkSysTvName, getName )
-import NameEnv
 import Id
-import MkId                 ( unwrapFamInstScrut )
 import OccName
-import RdrName              ( RdrName, mkRdrQual )
-import Module               ( mkModuleNameFS )
 
-import DsMonad hiding (mapAndUnzipM)
-import DsUtils              ( mkCoreTup, mkCoreTupTy )
-
-import Literal              ( Literal )
-import PrelNames
+import Literal              ( Literal, mkMachInt )
 import TysWiredIn
-import TysPrim              ( intPrimTy )
-import BasicTypes           ( Boxity(..) )
 
 import Outputable
 import FastString
-import Control.Monad        ( liftM, liftM2, zipWithM, mapAndUnzipM )
-
-mkNDPVar :: String -> RdrName
-mkNDPVar s = mkRdrQual nDP_BUILTIN (mkVarOcc s)
+import Control.Monad        ( liftM, liftM2, zipWithM )
+import Data.List            ( sortBy, unzip4 )
 
-mkNDPVarFS :: FastString -> RdrName
-mkNDPVarFS fs = mkRdrQual nDP_BUILTIN (mkVarOccFS fs)
+vectorise :: PackageId -> ModGuts -> CoreM ModGuts
+vectorise backend guts = do
+    hsc_env <- getHscEnv
+    liftIO $ vectoriseIO backend hsc_env guts
 
-builtin_PAs :: [(Name, RdrName)]
-builtin_PAs = [
-                mk intTyConName FSLIT("dPA_Int")
-              ]
-              ++ tups
-  where
-    mk name fs = (name, mkNDPVarFS fs)
-
-    tups = mk_tup 0 : map mk_tup [2..3]
-    mk_tup n   = (getName $ tupleTyCon Boxed n, mkNDPVar $ "dPA_" ++ show n)
-
-vectorise :: HscEnv -> UniqSupply -> RuleBase -> ModGuts
-          -> IO (SimplCount, ModGuts)
-vectorise hsc_env _ _ guts
+vectoriseIO :: PackageId -> HscEnv -> ModGuts -> IO ModGuts
+vectoriseIO backend 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 (zeroSimplCount dflags, guts' { mg_vect_info = info' })
-  where
-    dflags = hsc_dflags hsc_env
+      Just (info', guts') <- initV backend hsc_env guts info (vectModule guts)
+      return (guts' { mg_vect_info = info' })
 
 vectModule :: ModGuts -> VM ModGuts
 vectModule guts
   = do
-      defTyConRdrPAs builtin_PAs
       (types', fam_insts, tc_binds) <- vectTypeEnv (mg_types guts)
-      
+
       let fam_inst_env' = extendFamInstEnvList (mg_fam_inst_env guts) fam_insts
       updGEnv (setFamInstEnv fam_inst_env')
-     
+
       -- dicts   <- mapM buildPADict pa_insts
       -- workers <- mapM vectDataConWorkers pa_insts
       binds'  <- mapM vectTopBind (mg_binds guts)
@@ -100,7 +68,8 @@ vectTopBind b@(NonRec var expr)
       var'  <- vectTopBinder var
       expr' <- vectTopRhs var expr
       hs    <- takeHoisted
-      return . Rec $ (var, expr) : (var', expr') : hs
+      cexpr <- tryConvert var var' expr
+      return . Rec $ (var, cexpr) : (var', expr') : hs
   `orElseV`
     return b
 
@@ -109,7 +78,8 @@ vectTopBind b@(Rec bs)
       vars'  <- mapM vectTopBinder vars
       exprs' <- zipWithM vectTopRhs vars exprs
       hs     <- takeHoisted
-      return . Rec $ bs ++ zip vars' exprs' ++ hs
+      cexprs <- sequence $ zipWith3 tryConvert vars vars' exprs
+      return . Rec $ zip vars cexprs ++ zip vars' exprs' ++ hs
   `orElseV`
     return b
   where
@@ -122,7 +92,7 @@ vectTopBinder var
       var' <- cloneId mkVectOcc var vty
       defGlobalVar var var'
       return var'
-    
+
 vectTopRhs :: Var -> CoreExpr -> VM CoreExpr
 vectTopRhs var expr
   = do
@@ -130,14 +100,17 @@ vectTopRhs var expr
               . inBind var
               $ vectPolyExpr (freeVars expr)
 
+tryConvert :: Var -> Var -> CoreExpr -> VM CoreExpr
+tryConvert var vect_var rhs
+  = fromVect (idType var) (Var vect_var) `orElseV` return rhs
+
 -- ----------------------------------------------------------------------------
 -- Bindings
 
 vectBndr :: Var -> VM VVar
 vectBndr v
   = do
-      vty <- vectType (idType v)
-      lty <- mkPArrayType vty
+      (vty, lty) <- vectAndLiftType (idType v)
       let vv = v `Id.setIdType` vty
           lv = v `Id.setIdType` lty
       updLEnv (mapTo vv lv)
@@ -145,6 +118,16 @@ vectBndr v
   where
     mapTo vv lv env = env { local_vars = extendVarEnv (local_vars env) v (vv, lv) }
 
+vectBndrNew :: Var -> FastString -> VM VVar
+vectBndrNew v fs
+  = do
+      vty <- vectType (idType v)
+      vv  <- newLocalVVar fs vty
+      updLEnv (upd vv)
+      return vv
+  where
+    upd vv env = env { local_vars = extendVarEnv (local_vars env) v vv }
+
 vectBndrIn :: Var -> VM a -> VM (VVar, a)
 vectBndrIn v p
   = localV
@@ -153,6 +136,14 @@ vectBndrIn v p
       x <- p
       return (vv, x)
 
+vectBndrNewIn :: Var -> FastString -> VM a -> VM (VVar, a)
+vectBndrNewIn v fs p
+  = localV
+  $ do
+      vv <- vectBndrNew v fs
+      x  <- p
+      return (vv, x)
+
 vectBndrsIn :: [Var] -> VM a -> VM ([VVar], a)
 vectBndrsIn vs p
   = localV
@@ -195,14 +186,16 @@ vectLiteral lit
       return (Lit lit, lexpr)
 
 vectPolyExpr :: CoreExprWithFVs -> VM VExpr
+vectPolyExpr (_, AnnNote note expr)
+  = liftM (vNote note) $ vectPolyExpr expr
 vectPolyExpr expr
   = polyAbstract tvs $ \abstract ->
     do
-      mono' <- vectExpr mono
+      mono' <- vectFnExpr False mono
       return $ mapVect abstract mono'
   where
-    (tvs, mono) = collectAnnTypeBinders expr  
-                
+    (tvs, mono) = collectAnnTypeBinders expr
+
 vectExpr :: CoreExprWithFVs -> VM VExpr
 vectExpr (_, AnnType ty)
   = liftM vType (vectType ty)
@@ -220,14 +213,33 @@ vectExpr e@(_, AnnApp _ arg)
   where
     (fn, tys) = collectAnnTypeArgs e
 
+vectExpr (_, AnnApp (_, AnnVar v) (_, AnnLit lit))
+  | Just con <- isDataConId_maybe v
+  , is_special_con con
+  = do
+      let vexpr = App (Var v) (Lit lit)
+      lexpr <- liftPA vexpr
+      return (vexpr, lexpr)
+  where
+    is_special_con con = con `elem` [intDataCon, floatDataCon, doubleDataCon]
+
+
 vectExpr (_, AnnApp fn arg)
   = do
-      fn'  <- vectExpr fn
-      arg' <- vectExpr arg
-      mkClosureApp fn' arg'
+      arg_ty' <- vectType arg_ty
+      res_ty' <- vectType res_ty
+      fn'     <- vectExpr fn
+      arg'    <- vectExpr arg
+      mkClosureApp arg_ty' res_ty' fn' arg'
+  where
+    (arg_ty, res_ty) = splitFunTy . exprType $ deAnnotate fn
 
-vectExpr (_, AnnCase expr bndr ty alts)
-  = panic "vectExpr: case"
+vectExpr (_, AnnCase scrut bndr ty alts)
+  | Just (tycon, ty_args) <- splitTyConApp_maybe scrut_ty
+  , isAlgTyCon tycon
+  = vectAlgCase tycon ty_args scrut bndr ty alts
+  where
+    scrut_ty = exprType (deAnnotate scrut)
 
 vectExpr (_, AnnLet (AnnNonRec bndr rhs) body)
   = do
@@ -249,14 +261,59 @@ vectExpr (_, AnnLet (AnnRec bs) body)
                       . inBind bndr
                       $ vectExpr rhs
 
-vectExpr e@(fvs, AnnLam bndr _)
-  | not (isId bndr) = pprPanic "vectExpr" (ppr $ deAnnotate e)
-  | otherwise = vectLam fvs bs body
+vectExpr e@(_, AnnLam bndr _)
+  | isId bndr = vectFnExpr True e
+{-
+onlyIfV (isEmptyVarSet fvs) (vectScalarLam bs $ deAnnotate body)
+                `orElseV` vectLam True fvs bs body
+  where
+    (bs,body) = collectAnnValBinders e
+-}
+
+vectExpr e = cantVectorise "Can't vectorise expression" (ppr $ deAnnotate e)
+
+vectFnExpr :: Bool -> CoreExprWithFVs -> VM VExpr
+vectFnExpr inline e@(fvs, AnnLam bndr _)
+  | isId bndr = onlyIfV (isEmptyVarSet fvs) (vectScalarLam bs $ deAnnotate body)
+                `orElseV` vectLam inline fvs bs body
   where
     (bs,body) = collectAnnValBinders e
+vectFnExpr _ e = vectExpr e
+
 
-vectLam :: VarSet -> [Var] -> CoreExprWithFVs -> VM VExpr
-vectLam fvs bs body
+vectScalarLam :: [Var] -> CoreExpr -> VM VExpr
+vectScalarLam args body
+  = do
+      scalars <- globalScalars
+      onlyIfV (all is_scalar_ty arg_tys
+               && is_scalar_ty res_ty
+               && is_scalar (extendVarSetList scalars args) body)
+        $ do
+            fn_var <- hoistExpr (fsLit "fn") (mkLams args body)
+            zipf <- zipScalars arg_tys res_ty
+            clo <- scalarClosure arg_tys res_ty (Var fn_var)
+                                                (zipf `App` Var fn_var)
+            clo_var <- hoistExpr (fsLit "clo") clo
+            lclo <- liftPA (Var clo_var)
+            return (Var clo_var, lclo)
+  where
+    arg_tys = map idType args
+    res_ty  = exprType body
+
+    is_scalar_ty ty | Just (tycon, []) <- splitTyConApp_maybe ty
+                    = tycon == intTyCon
+                      || tycon == floatTyCon
+                      || tycon == doubleTyCon
+
+                    | otherwise = False
+
+    is_scalar vs (Var v)     = v `elemVarSet` vs
+    is_scalar _ e@(Lit _)    = is_scalar_ty $ exprType e
+    is_scalar vs (App e1 e2) = is_scalar vs e1 && is_scalar vs e2
+    is_scalar _ _            = False
+
+vectLam :: Bool -> VarSet -> [Var] -> CoreExprWithFVs -> VM VExpr
+vectLam inline fvs bs body
   = do
       tyvars <- localTyVars
       (vs, vvs) <- readLEnv $ \env ->
@@ -272,9 +329,178 @@ vectLam fvs bs body
             lc <- builtin liftingContext
             (vbndrs, vbody) <- vectBndrsIn (vs ++ bs)
                                            (vectExpr body)
-            return $ vLams lc vbndrs vbody
-  
+            return . maybe_inline $ vLams lc vbndrs vbody
+  where
+    maybe_inline = if inline then vInlineMe else id
+
 vectTyAppExpr :: CoreExprWithFVs -> [Type] -> VM VExpr
 vectTyAppExpr (_, AnnVar v) tys = vectPolyVar v tys
-vectTyAppExpr e tys = pprPanic "vectTyAppExpr" (ppr $ deAnnotate e)
+vectTyAppExpr e tys = cantVectorise "Can't vectorise expression"
+                        (ppr $ deAnnotate e `mkTyApps` tys)
+
+-- We convert
+--
+--   case e :: t of v { ... }
+--
+-- to
+--
+--   V:    let v' = e in case v' of _ { ... }
+--   L:    let v' = e in case v' `cast` ... of _ { ... }
+--
+-- When lifting, we have to do it this way because v must have the type
+-- [:V(T):] but the scrutinee must be cast to the representation type. We also
+-- have to handle the case where v is a wild var correctly.
+--
+
+-- FIXME: this is too lazy
+vectAlgCase :: TyCon -> [Type] -> CoreExprWithFVs -> Var -> Type
+            -> [(AltCon, [Var], CoreExprWithFVs)]
+            -> VM VExpr
+vectAlgCase _tycon _ty_args scrut bndr ty [(DEFAULT, [], body)]
+  = do
+      vscrut         <- vectExpr scrut
+      (vty, lty)     <- vectAndLiftType ty
+      (vbndr, vbody) <- vectBndrIn bndr (vectExpr body)
+      return $ vCaseDEFAULT vscrut vbndr vty lty vbody
+
+vectAlgCase _tycon _ty_args scrut bndr ty [(DataAlt _, [], body)]
+  = do
+      vscrut         <- vectExpr scrut
+      (vty, lty)     <- vectAndLiftType ty
+      (vbndr, vbody) <- vectBndrIn bndr (vectExpr body)
+      return $ vCaseDEFAULT vscrut vbndr vty lty vbody
+
+vectAlgCase tycon _ty_args scrut bndr ty [(DataAlt dc, bndrs, body)]
+  = do
+      vect_tc    <- maybeV (lookupTyCon tycon)
+      (vty, lty) <- vectAndLiftType ty
+      vexpr      <- vectExpr scrut
+      (vbndr, (vbndrs, vbody)) <- vect_scrut_bndr
+                                . vectBndrsIn bndrs
+                                $ vectExpr body
+
+      (vscrut, arr_tc, _arg_tys) <- mkVScrut (vVar vbndr)
+      vect_dc <- maybeV (lookupDataCon dc)
+      let [arr_dc] = tyConDataCons arr_tc
+      repr <- mkRepr vect_tc
+      shape_bndrs <- arrShapeVars repr
+      return . vLet (vNonRec vbndr vexpr)
+             $ vCaseProd vscrut vty lty vect_dc arr_dc shape_bndrs vbndrs vbody
+  where
+    vect_scrut_bndr | isDeadBinder bndr = vectBndrNewIn bndr (fsLit "scrut")
+                    | otherwise         = vectBndrIn bndr
+
+vectAlgCase tycon _ty_args scrut bndr ty alts
+  = do
+      vect_tc     <- maybeV (lookupTyCon tycon)
+      (vty, lty)  <- vectAndLiftType ty
+      repr        <- mkRepr vect_tc
+      shape_bndrs <- arrShapeVars repr
+      (len, sel, indices) <- arrSelector repr (map Var shape_bndrs)
+
+      (vbndr, valts) <- vect_scrut_bndr $ mapM (proc_alt sel vty lty) alts'
+      let (vect_dcs, vect_bndrss, lift_bndrss, vbodies) = unzip4 valts
+
+      vexpr <- vectExpr scrut
+      (vscrut, arr_tc, _arg_tys) <- mkVScrut (vVar vbndr)
+      let [arr_dc] = tyConDataCons arr_tc
+
+      let (vect_scrut,  lift_scrut)  = vscrut
+          (vect_bodies, lift_bodies) = unzip vbodies
+
+      vdummy <- newDummyVar (exprType vect_scrut)
+      ldummy <- newDummyVar (exprType lift_scrut)
+      let vect_case = Case vect_scrut vdummy vty
+                           (zipWith3 mk_vect_alt vect_dcs vect_bndrss vect_bodies)
+
+      lbody <- combinePA vty len sel indices lift_bodies
+      let lift_case = Case lift_scrut ldummy lty
+                           [(DataAlt arr_dc, shape_bndrs ++ concat lift_bndrss,
+                             lbody)]
+
+      return . vLet (vNonRec vbndr vexpr)
+             $ (vect_case, lift_case)
+  where
+    vect_scrut_bndr | isDeadBinder bndr = vectBndrNewIn bndr (fsLit "scrut")
+                    | otherwise         = vectBndrIn bndr
+
+    alts' = sortBy (\(alt1, _, _) (alt2, _, _) -> cmp alt1 alt2) alts
+
+    cmp (DataAlt dc1) (DataAlt dc2) = dataConTag dc1 `compare` dataConTag dc2
+    cmp DEFAULT       DEFAULT       = EQ
+    cmp DEFAULT       _             = LT
+    cmp _             DEFAULT       = GT
+    cmp _             _             = panic "vectAlgCase/cmp"
+
+    proc_alt sel vty lty (DataAlt dc, bndrs, body)
+      = do
+          vect_dc <- maybeV (lookupDataCon dc)
+          let tag = mkDataConTag vect_dc
+              fvs = freeVarsOf body `delVarSetList` bndrs
+          (vect_bndrs, lift_bndrs, vbody)
+            <- vect_alt_bndrs bndrs
+             $ \len -> packLiftingContext len sel tag fvs vty lty
+             $ vectExpr body
+
+          return (vect_dc, vect_bndrs, lift_bndrs, vbody)
+    proc_alt _ _ _ _ = panic "vectAlgCase/proc_alt"
+
+    vect_alt_bndrs [] p
+      = do
+          void_tc <- builtin voidTyCon
+          let void_ty = mkTyConApp void_tc []
+          arr_ty <- mkPArrayType void_ty
+          bndr   <- newLocalVar (fsLit "voids") arr_ty
+          len    <- lengthPA void_ty (Var bndr)
+          e      <- p len
+          return ([], [bndr], e)
+
+    vect_alt_bndrs bndrs p
+       = localV
+       $ do
+           vbndrs <- mapM vectBndr bndrs
+           let (vect_bndrs, lift_bndrs) = unzip vbndrs
+               vv : _ = vect_bndrs
+               lv : _ = lift_bndrs
+           len <- lengthPA (idType vv) (Var lv)
+           e   <- p len
+           return (vect_bndrs, lift_bndrs, e)
+
+    mk_vect_alt vect_dc bndrs body = (DataAlt vect_dc, bndrs, body)
+
+packLiftingContext :: CoreExpr -> CoreExpr -> CoreExpr -> VarSet
+                   -> Type -> Type -> VM VExpr -> VM VExpr
+packLiftingContext len shape tag fvs vty lty p
+  = do
+      select <- builtin selectPAIntPrimVar
+      let sel_expr = mkApps (Var select) [shape, tag]
+      sel_var <- newLocalVar (fsLit "sel#") (exprType sel_expr)
+      lc_var <- builtin liftingContext
+      localV $
+        do
+          bnds <- mapM (packFreeVar (Var lc_var) (Var sel_var))
+                . filter isLocalId
+                $ varSetElems fvs
+          (vexpr, lexpr) <- p
+          empty <- emptyPA vty
+          return (vexpr, Let (NonRec sel_var sel_expr)
+                         $ Case len lc_var lty
+                             [(DEFAULT, [], mkLets (concat bnds) lexpr),
+                              (LitAlt (mkMachInt 0), [], empty)])
+
+packFreeVar :: CoreExpr -> CoreExpr -> Var -> VM [CoreBind]
+packFreeVar len sel v
+  = do
+      r <- lookupVar v
+      case r of
+        Local (vv,lv) ->
+          do
+            lv' <- cloneVar lv
+            expr <- packPA (idType vv) (Var lv) len sel
+            updLEnv (upd vv lv')
+            return [(NonRec lv' expr)]
+
+        _  -> return []
+  where
+    upd vv lv' env = env { local_vars = extendVarEnv (local_vars env) v (vv, lv') }