[project @ 2006-01-18 12:15:37 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / deSugar / DsCCall.lhs
index 90f6318..3554197 100644 (file)
@@ -1,7 +1,7 @@
 %
 % (c) The AQUA Project, Glasgow University, 1994-1998
 %
-\section[DsCCall]{Desugaring \tr{_ccall_}s and \tr{_casm_}s}
+\section[DsCCall]{Desugaring C calls}
 
 \begin{code}
 module DsCCall 
@@ -14,42 +14,59 @@ module DsCCall
 
 #include "HsVersions.h"
 
+
 import CoreSyn
 
 import DsMonad
 
-import CoreUtils       ( exprType, mkCoerce )
-import Id              ( Id, mkWildId, idType )
+import CoreUtils       ( exprType, coreAltType, mkCoerce2 )
+import Id              ( Id, mkWildId )
 import MkId            ( mkFCallId, realWorldPrimId, mkPrimOpId )
 import Maybes          ( maybeToBool )
-import ForeignCall     ( ForeignCall(..), CCallSpec(..), CCallTarget(..), Safety, CCallConv(..) )
+import ForeignCall     ( ForeignCall(..), CCallSpec(..), CCallTarget(..), Safety, 
+                         CCallConv(..), CLabelString )
 import DataCon         ( splitProductType_maybe, dataConSourceArity, dataConWrapId )
-import ForeignCall     ( ForeignCall, CCallTarget(..) )
 
 import TcType          ( tcSplitTyConApp_maybe )
 import Type            ( Type, isUnLiftedType, mkFunTys, mkFunTy,
                          tyVarsOfType, mkForAllTys, mkTyConApp, 
-                         isPrimitiveType, eqType,
-                         splitTyConApp_maybe, splitNewType_maybe
+                         isPrimitiveType, splitTyConApp_maybe, 
+                         splitRecNewType_maybe, splitForAllTy_maybe,
+                         isUnboxedTupleType
                        )
 
-import PrimOp          ( PrimOp(TouchOp) )
-import TysPrim         ( realWorldStatePrimTy,
+import PrimOp          ( PrimOp(..) )
+import TysPrim         ( realWorldStatePrimTy, intPrimTy,
                          byteArrayPrimTyCon, mutableByteArrayPrimTyCon,
-                         intPrimTy, foreignObjPrimTy
+                         addrPrimTy
                        )
-import TyCon           ( tyConDataCons )
+import TyCon           ( TyCon, tyConDataCons, tyConName )
 import TysWiredIn      ( unitDataConId,
                          unboxedSingletonDataCon, unboxedPairDataCon,
                          unboxedSingletonTyCon, unboxedPairTyCon,
                          trueDataCon, falseDataCon, 
-                         trueDataConId, falseDataConId 
+                         trueDataConId, falseDataConId,
+                         listTyCon, charTyCon, boolTy, 
+                         tupleTyCon, tupleCon
                        )
+import BasicTypes       ( Boxity(..) )
 import Literal         ( mkMachInt )
-import CStrings                ( CLabelString )
-import PrelNames       ( Unique, hasKey, ioTyConKey, boolTyConKey, unitTyConKey )
+import PrelNames       ( Unique, hasKey, ioTyConKey, boolTyConKey, unitTyConKey,
+                         int8TyConKey, int16TyConKey, int32TyConKey,
+                         word8TyConKey, word16TyConKey, word32TyConKey
+                         -- dotnet interop
+                         , marshalStringName, unmarshalStringName
+                         , marshalObjectName, unmarshalObjectName
+                         , objectTyConName
+                       )
 import VarSet          ( varSetElems )
+import Constants       ( wORD_SIZE)
 import Outputable
+
+#ifdef DEBUG
+import TypeRep
+#endif
+
 \end{code}
 
 Desugaring of @ccall@s consists of adding some state manipulation,
@@ -91,17 +108,15 @@ follows:
 dsCCall :: CLabelString        -- C routine to invoke
        -> [CoreExpr]   -- Arguments (desugared)
        -> Safety       -- Safety of the call
-       -> Bool         -- True <=> really a "_casm_"
        -> Type         -- Type of the result: IO t
        -> DsM CoreExpr
 
-dsCCall lbl args may_gc is_asm result_ty
-  = mapAndUnzipDs unboxArg args        `thenDs` \ (unboxed_args, arg_wrappers) ->
-    boxResult [] result_ty     `thenDs` \ (ccall_result_ty, res_wrapper) ->
-    getUniqueDs                        `thenDs` \ uniq ->
+dsCCall lbl args may_gc result_ty
+  = mapAndUnzipDs unboxArg args               `thenDs` \ (unboxed_args, arg_wrappers) ->
+    boxResult id Nothing result_ty  `thenDs` \ (ccall_result_ty, res_wrapper) ->
+    newUnique                         `thenDs` \ uniq ->
     let
-       target | is_asm    = CasmTarget lbl
-              | otherwise = StaticTarget lbl
+       target = StaticTarget lbl
        the_fcall    = CCall (CCallSpec target CCallConv may_gc)
        the_prim_app = mkFCall uniq the_fcall unboxed_args ccall_result_ty
     in
@@ -145,28 +160,31 @@ unboxArg arg
   = returnDs (arg, \body -> body)
 
   -- Recursive newtypes
-  | Just rep_ty <- splitNewType_maybe arg_ty
-  = unboxArg (mkCoerce rep_ty arg_ty arg)
+  | Just rep_ty <- splitRecNewType_maybe arg_ty
+  = unboxArg (mkCoerce2 rep_ty arg_ty arg)
       
   -- Booleans
   | Just (tc,_) <- splitTyConApp_maybe arg_ty, 
     tc `hasKey` boolTyConKey
   = newSysLocalDs intPrimTy            `thenDs` \ prim_arg ->
     returnDs (Var prim_arg,
-             \ body -> Case (Case arg (mkWildId arg_ty)
+             \ body -> Case (Case arg (mkWildId arg_ty) intPrimTy
                                       [(DataAlt falseDataCon,[],mkIntLit 0),
                                        (DataAlt trueDataCon, [],mkIntLit 1)])
-                             prim_arg 
+                                       -- In increasing tag order!
+                             prim_arg
+                             (exprType body) 
                             [(DEFAULT,[],body)])
 
   -- Data types with a single constructor, which has a single, primitive-typed arg
-  -- This deals with Int, Float etc
+  -- This deals with Int, Float etc; also Ptr, ForeignPtr
   | is_product_type && data_con_arity == 1 
-  = ASSERT(isUnLiftedType data_con_arg_ty1 )   -- Typechecker ensures this
+  = ASSERT2(isUnLiftedType data_con_arg_ty1, pprType arg_ty)
+                       -- Typechecker ensures this
     newSysLocalDs arg_ty               `thenDs` \ case_bndr ->
     newSysLocalDs data_con_arg_ty1     `thenDs` \ prim_arg ->
     returnDs (Var prim_arg,
-             \ body -> Case arg case_bndr [(DataAlt data_con,[prim_arg],body)]
+             \ body -> Case arg case_bndr (exprType body) [(DataAlt data_con,[prim_arg],body)]
     )
 
   -- Byte-arrays, both mutable and otherwise; hack warning
@@ -178,15 +196,50 @@ unboxArg arg
     maybeToBool maybe_arg3_tycon &&
     (arg3_tycon ==  byteArrayPrimTyCon ||
      arg3_tycon ==  mutableByteArrayPrimTyCon)
-    -- and, of course, it is an instance of CCallable
   = newSysLocalDs arg_ty               `thenDs` \ case_bndr ->
     newSysLocalsDs data_con_arg_tys    `thenDs` \ vars@[l_var, r_var, arr_cts_var] ->
     returnDs (Var arr_cts_var,
-             \ body -> Case arg case_bndr [(DataAlt data_con,vars,body)]
+             \ body -> Case arg case_bndr (exprType body) [(DataAlt data_con,vars,body)]
+
     )
 
+  | Just (tc, [arg_ty]) <- splitTyConApp_maybe arg_ty,
+    tc == listTyCon,
+    Just (cc,[]) <- splitTyConApp_maybe arg_ty,
+    cc == charTyCon
+    -- String; dotnet only
+  = dsLookupGlobalId marshalStringName `thenDs` \ unpack_id ->
+    newSysLocalDs addrPrimTy          `thenDs` \ prim_string ->
+    returnDs (Var prim_string,
+             \ body ->
+               let
+                io_ty = exprType body
+                (Just (_,[io_arg])) = tcSplitTyConApp_maybe io_ty
+               in
+               mkApps (Var unpack_id)
+                      [ Type io_arg
+                      , arg
+                      , Lam prim_string body
+                      ])
+  | Just (tc, [arg_ty]) <- splitTyConApp_maybe arg_ty,
+    tyConName tc == objectTyConName
+    -- Object; dotnet only
+  = dsLookupGlobalId marshalObjectName `thenDs` \ unpack_id ->
+    newSysLocalDs addrPrimTy          `thenDs` \ prim_obj  ->
+    returnDs (Var prim_obj,
+             \ body ->
+               let
+                io_ty = exprType body
+                (Just (_,[io_arg])) = tcSplitTyConApp_maybe io_ty
+               in
+               mkApps (Var unpack_id)
+                      [ Type io_arg
+                      , arg
+                      , Lam prim_obj body
+                      ])
+
   | otherwise
-  = getSrcLocDs `thenDs` \ l ->
+  = getSrcSpanDs `thenDs` \ l ->
     pprPanic "unboxArg: " (ppr l <+> ppr arg_ty)
   where
     arg_ty                                     = exprType arg
@@ -203,7 +256,10 @@ unboxArg arg
 
 
 \begin{code}
-boxResult :: [Id] -> Type -> DsM (Type, CoreExpr -> CoreExpr)
+boxResult :: ((Maybe Type, CoreExpr -> CoreExpr) -> (Maybe Type, CoreExpr -> CoreExpr))
+         -> Maybe Id
+         -> Type
+         -> DsM (Type, CoreExpr -> CoreExpr)
 
 -- Takes the result of the user-level ccall: 
 --     either (IO t), 
@@ -216,128 +272,185 @@ boxResult :: [Id] -> Type -> DsM (Type, CoreExpr -> CoreExpr)
 -- the result type will be 
 --     State# RealWorld -> (# State# RealWorld #)
 
--- Here is where we arrange that ForeignPtrs which are passed to a 'safe'
--- foreign import don't get finalized until the call returns.  For each
--- argument of type ForeignObj# we arrange to touch# the argument after
--- the call.  The arg_ids passed in are the Ids passed to the actual ccall.
-
-boxResult arg_ids result_ty
+boxResult augment mbTopCon result_ty
   = case tcSplitTyConApp_maybe result_ty of
        -- This split absolutely has to be a tcSplit, because we must
        -- see the IO type; and it's a newtype which is transparent to splitTyConApp.
 
        -- The result is IO t, so wrap the result in an IO constructor
        Just (io_tycon, [io_res_ty]) | io_tycon `hasKey` ioTyConKey
-               -> mk_alt return_result 
-                         (resultWrapper io_res_ty)     `thenDs` \ (ccall_res_ty, the_alt) ->
-                  newSysLocalDs  realWorldStatePrimTy   `thenDs` \ state_id ->
+               -> resultWrapper io_res_ty             `thenDs` \ res ->
+                  let aug_res          = augment res
+                      extra_result_tys =
+                        case aug_res of
+                          (Just ty,_) 
+                            | isUnboxedTupleType ty ->
+                               let (Just (_, ls)) = splitTyConApp_maybe ty in tail ls
+                          _ -> []
+                  in
+                  mk_alt (return_result extra_result_tys) aug_res 
+                                                       `thenDs` \ (ccall_res_ty, the_alt) ->
+                  newSysLocalDs  realWorldStatePrimTy  `thenDs` \ state_id ->
                   let
                        io_data_con = head (tyConDataCons io_tycon)
+                       toIOCon = 
+                         case mbTopCon of
+                           Nothing -> dataConWrapId io_data_con
+                           Just x  -> x
                        wrap = \ the_call -> 
-                                mkApps (Var (dataConWrapId io_data_con))
+                                mkApps (Var toIOCon)
                                           [ Type io_res_ty, 
                                             Lam state_id $
                                              Case (App the_call (Var state_id))
                                                   (mkWildId ccall_res_ty)
+                                                   (coreAltType the_alt) 
                                                   [the_alt]
                                           ]
                   in
                   returnDs (realWorldStatePrimTy `mkFunTy` ccall_res_ty, wrap)
                where
-                  return_result state ans = mkConApp unboxedPairDataCon 
-                                                     [Type realWorldStatePrimTy, Type io_res_ty, 
-                                                      state, ans]
-
+                  return_result ts state anss 
+                    = mkConApp (tupleCon Unboxed (2 + length ts))
+                               (Type realWorldStatePrimTy : Type io_res_ty : map Type ts ++
+                                state : anss) 
        -- It isn't, so do unsafePerformIO
        -- It's not conveniently available, so we inline it
-       other -> mk_alt return_result
-                       (resultWrapper result_ty) `thenDs` \ (ccall_res_ty, the_alt) ->
+       other -> resultWrapper result_ty            `thenDs` \ res ->
+                mk_alt return_result (augment res) `thenDs` \ (ccall_res_ty, the_alt) ->
                 let
                    wrap = \ the_call -> Case (App the_call (Var realWorldPrimId)) 
                                              (mkWildId ccall_res_ty)
+                                              (coreAltType the_alt)
                                              [the_alt]
                 in
                 returnDs (realWorldStatePrimTy `mkFunTy` ccall_res_ty, wrap)
              where
-                return_result state ans = ans
+                return_result state [ans] = ans
+                return_result _ _ = panic "return_result: expected single result"
   where
     mk_alt return_result (Nothing, wrap_result)
        =       -- The ccall returns ()
-         let
-               rhs_fun state_id = return_result (Var state_id) 
-                                       (wrap_result (panic "boxResult"))
-         in
          newSysLocalDs realWorldStatePrimTy    `thenDs` \ state_id ->
-         mkTouches arg_ids state_id rhs_fun    `thenDs` \ the_rhs ->
          let
+               the_rhs = return_result (Var state_id) 
+                                       [wrap_result (panic "boxResult")]
+
                ccall_res_ty = mkTyConApp unboxedSingletonTyCon [realWorldStatePrimTy]
                the_alt      = (DataAlt unboxedSingletonDataCon, [state_id], the_rhs)
          in
          returnDs (ccall_res_ty, the_alt)
 
     mk_alt return_result (Just prim_res_ty, wrap_result)
-       =       -- The ccall returns a non-() value
-         newSysLocalDs prim_res_ty             `thenDs` \ result_id ->
+               -- The ccall returns a non-() value
+        | isUnboxedTupleType prim_res_ty
+        = let
+               Just (_, ls) = splitTyConApp_maybe prim_res_ty
+               arity = 1 + length ls
+         in
+         mappM newSysLocalDs ls                `thenDs` \ args_ids@(result_id:as) ->
+         newSysLocalDs realWorldStatePrimTy    `thenDs` \ state_id ->
          let
-               rhs_fun state_id = return_result (Var state_id) 
-                                       (wrap_result (Var result_id))
+               the_rhs = return_result (Var state_id) 
+                                       (wrap_result (Var result_id) : map Var as)
+               ccall_res_ty = mkTyConApp (tupleTyCon Unboxed arity)
+                                         (realWorldStatePrimTy : ls)
+               the_alt      = ( DataAlt (tupleCon Unboxed arity)
+                              , (state_id : args_ids)
+                              , the_rhs
+                              )
          in
+         returnDs (ccall_res_ty, the_alt)
+       | otherwise
+       = newSysLocalDs prim_res_ty             `thenDs` \ result_id ->
          newSysLocalDs realWorldStatePrimTy    `thenDs` \ state_id ->
-         mkTouches arg_ids state_id rhs_fun    `thenDs` \ the_rhs ->
          let
+               the_rhs = return_result (Var state_id) 
+                                       [wrap_result (Var result_id)]
+
                ccall_res_ty = mkTyConApp unboxedPairTyCon [realWorldStatePrimTy, prim_res_ty]
                the_alt      = (DataAlt unboxedPairDataCon, [state_id, result_id], the_rhs)
          in
          returnDs (ccall_res_ty, the_alt)
 
-touchzh = mkPrimOpId TouchOp
-
-mkTouches []     s cont = returnDs (cont s)
-mkTouches (v:vs) s cont
-  | not (idType v `eqType` foreignObjPrimTy) = mkTouches vs s cont
-  | otherwise = newSysLocalDs realWorldStatePrimTy `thenDs` \s' -> 
-               mkTouches vs s' cont `thenDs` \ rest ->
-               returnDs (Case (mkApps (Var touchzh) [Type foreignObjPrimTy, 
-                                                     Var v, Var s]) s' 
-                               [(DEFAULT, [], rest)])
 
 resultWrapper :: Type
-             -> (Maybe Type,           -- Type of the expected result, if any
-                 CoreExpr -> CoreExpr) -- Wrapper for the result 
+             -> DsM (Maybe Type,               -- Type of the expected result, if any
+                     CoreExpr -> CoreExpr)     -- Wrapper for the result 
 resultWrapper result_ty
   -- Base case 1: primitive types
   | isPrimitiveType result_ty
-  = (Just result_ty, \e -> e)
+  = returnDs (Just result_ty, \e -> e)
 
   -- Base case 2: the unit type ()
   | Just (tc,_) <- maybe_tc_app, tc `hasKey` unitTyConKey
-  = (Nothing, \e -> Var unitDataConId)
+  = returnDs (Nothing, \e -> Var unitDataConId)
 
   -- Base case 3: the boolean type
   | Just (tc,_) <- maybe_tc_app, tc `hasKey` boolTyConKey
-  = (Just intPrimTy, \e -> Case e (mkWildId intPrimTy)
-                                 [(DEFAULT             ,[],Var trueDataConId ),
-                                  (LitAlt (mkMachInt 0),[],Var falseDataConId)])
+  = returnDs
+     (Just intPrimTy, \e -> Case e (mkWildId intPrimTy)
+                                   boolTy
+                                  [(DEFAULT             ,[],Var trueDataConId ),
+                                   (LitAlt (mkMachInt 0),[],Var falseDataConId)])
 
   -- Recursive newtypes
-  | Just rep_ty <- splitNewType_maybe result_ty
-  = let
-        (maybe_ty, wrapper) = resultWrapper rep_ty
-    in
-    (maybe_ty, \e -> mkCoerce result_ty rep_ty (wrapper e))
+  | Just rep_ty <- splitRecNewType_maybe result_ty
+  = resultWrapper rep_ty `thenDs` \ (maybe_ty, wrapper) ->
+    returnDs (maybe_ty, \e -> mkCoerce2 result_ty rep_ty (wrapper e))
+
+  -- The type might contain foralls (eg. for dummy type arguments,
+  -- referring to 'Ptr a' is legal).
+  | Just (tyvar, rest) <- splitForAllTy_maybe result_ty
+  = resultWrapper rest `thenDs` \ (maybe_ty, wrapper) ->
+    returnDs (maybe_ty, \e -> Lam tyvar (wrapper e))
 
   -- Data types with a single constructor, which has a single arg
-  | Just (_, tycon_arg_tys, data_con, data_con_arg_tys) <- splitProductType_maybe result_ty,
+  -- This includes types like Ptr and ForeignPtr
+  | Just (tycon, tycon_arg_tys, data_con, data_con_arg_tys) <- splitProductType_maybe result_ty,
     dataConSourceArity data_con == 1
   = let
-        (maybe_ty, wrapper)    = resultWrapper unwrapped_res_ty
        (unwrapped_res_ty : _) = data_con_arg_tys
+       narrow_wrapper         = maybeNarrow tycon
     in
-    (maybe_ty, \e -> mkApps (Var (dataConWrapId data_con)) 
-                           (map Type tycon_arg_tys ++ [wrapper e]))
+    resultWrapper unwrapped_res_ty `thenDs` \ (maybe_ty, wrapper) ->
+    returnDs
+      (maybe_ty, \e -> mkApps (Var (dataConWrapId data_con)) 
+                             (map Type tycon_arg_tys ++ [wrapper (narrow_wrapper e)]))
+
+    -- Strings; 'dotnet' only.
+  | Just (tc, [arg_ty]) <- maybe_tc_app,               tc == listTyCon,
+    Just (cc,[])        <- splitTyConApp_maybe arg_ty, cc == charTyCon
+  = dsLookupGlobalId unmarshalStringName       `thenDs` \ pack_id ->
+    returnDs (Just addrPrimTy,
+             \ e -> App (Var pack_id) e)
+
+    -- Objects; 'dotnet' only.
+  | Just (tc, [arg_ty]) <- maybe_tc_app, 
+    tyConName tc == objectTyConName
+  = dsLookupGlobalId unmarshalObjectName       `thenDs` \ pack_id ->
+    returnDs (Just addrPrimTy,
+             \ e -> App (Var pack_id) e)
 
   | otherwise
   = pprPanic "resultWrapper" (ppr result_ty)
   where
     maybe_tc_app = splitTyConApp_maybe result_ty
+
+-- When the result of a foreign call is smaller than the word size, we
+-- need to sign- or zero-extend the result up to the word size.  The C
+-- standard appears to say that this is the responsibility of the
+-- caller, not the callee.
+
+maybeNarrow :: TyCon -> (CoreExpr -> CoreExpr)
+maybeNarrow tycon
+  | tycon `hasKey` int8TyConKey   = \e -> App (Var (mkPrimOpId Narrow8IntOp)) e
+  | tycon `hasKey` int16TyConKey  = \e -> App (Var (mkPrimOpId Narrow16IntOp)) e
+  | tycon `hasKey` int32TyConKey
+        && wORD_SIZE > 4         = \e -> App (Var (mkPrimOpId Narrow32IntOp)) e
+
+  | tycon `hasKey` word8TyConKey  = \e -> App (Var (mkPrimOpId Narrow8WordOp)) e
+  | tycon `hasKey` word16TyConKey = \e -> App (Var (mkPrimOpId Narrow16WordOp)) e
+  | tycon `hasKey` word32TyConKey
+        && wORD_SIZE > 4         = \e -> App (Var (mkPrimOpId Narrow32WordOp)) e
+  | otherwise                    = id
 \end{code}