[project @ 1998-11-26 09:17:22 by sof]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / simplCore / SimplVar.lhs
index 9cbbe56..2cfaf91 100644 (file)
@@ -1,40 +1,47 @@
 %
-% (c) The AQUA Project, Glasgow University, 1993-1995
+% (c) The AQUA Project, Glasgow University, 1993-1996
 %
 \section[SimplVar]{Simplifier stuff related to variables}
-
+                               
 \begin{code}
-#include "HsVersions.h"
-
 module SimplVar (
        completeVar,
-       leastItCouldCost
+       simplBinder, simplBinders, simplTyBinder, simplTyBinders
     ) where
 
-IMPORT_Trace
-
-import SimplMonad
-import SimplEnv
-import PlainCore
-import TaggedCore
-import BasicLit                ( isNoRepLit )
+#include "HsVersions.h"
 
-import AbsUniType      ( getUniDataTyCon, getUniDataTyCon_maybe,
-                         getTyConFamilySize, isPrimType
+import {-# SOURCE #-} Simplify ( simplExpr )
+
+import CmdLineOpts     ( switchIsOn, SimplifierSwitch(..) )
+import CoreSyn
+import CoreUnfold      ( Unfolding(..), UnfoldingGuidance(..), 
+                         FormSummary, whnfOrBottom, okToInline,
+                         smallEnoughToInline )
+import CoreUtils       ( coreExprCc )
+import BinderInfo      ( BinderInfo, noBinderInfo )
+
+import CostCentre      ( CostCentre, noCostCentreAttached, isCurrentCostCentre )
+import Id              ( idType, getIdUnfolding, externallyVisibleId,
+                         getIdSpecialisation, setIdSpecialisation,
+                         idMustBeINLINEd, idHasNoFreeTyVars,
+                         mkIdWithNewUniq, mkIdWithNewType, 
+                         IdEnv, lookupIdEnv, delOneFromIdEnv, elemIdEnv, isNullIdEnv, addOneToIdEnv
                        )
-import BinderInfo      ( oneTextualOcc, oneSafeOcc )
-import CgCompInfo      ( uNFOLDING_USE_THRESHOLD,
-                         uNFOLDING_CON_DISCOUNT_WEIGHT
+import SpecEnv         ( lookupSpecEnv, isEmptySpecEnv, emptySpecEnv )
+import OccurAnal       ( occurAnalyseGlobalExpr )
+import Literal         ( isNoRepLit )
+import MagicUFs                ( applyMagicUnfoldingFun, MagicUnfoldingFun )
+import SimplEnv
+import SimplMonad
+import Type            ( instantiateTy, mkTyVarTy )
+import TyCon           ( tyConFamilySize )
+import TyVar           ( TyVar, cloneTyVar,
+                         isEmptyTyVarEnv, addToTyVarEnv, delFromTyVarEnv,
+                         addOneToTyVarSet, elementOfTyVarSet
                        )
-import CmdLineOpts     ( switchIsOn, intSwitchSet, SimplifierSwitch(..) )
-import Id              ( getIdUniType, getIdInfo )
-import IdInfo
-import Maybes          ( maybeToBool, Maybe(..) )
-import Simplify                ( simplExpr )
-import SimplUtils      ( simplIdWantsToBeINLINEd )
-import MagicUFs
-import Pretty
-import Util
+import Maybes          ( maybeToBool )
+import Outputable
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -46,272 +53,234 @@ import Util
 This where all the heavy-duty unfolding stuff comes into its own.
 
 \begin{code}
-completeVar :: SimplEnv -> OutId -> [OutArg] -> SmplM OutExpr
+completeVar env inline_call var args result_ty
+
+  | maybeToBool maybe_magic_result
+  = tick MagicUnfold   `thenSmpl_`
+    magic_result
+
+       -- Look for existing specialisations before
+       -- trying inlining
+  | maybeToBool maybe_specialisation
+  = tick SpecialisationDone    `thenSmpl_`
+    simplExpr (bindTyVars env spec_bindings) 
+             (occurAnalyseGlobalExpr spec_template)
+             remaining_args
+             result_ty
+
+
+       -- Look for an unfolding. There's a binding for the
+       -- thing, but perhaps we want to inline it anyway
+  |    has_unfolding
+    && (idMustBeINLINEd var || 
+       (not essential_unfoldings_only 
+               -- If "essential_unfoldings_only" is true we do no inlinings at all,
+               -- EXCEPT for things that absolutely have to be done
+               -- (see comments with idMustBeINLINEd)
+         && (inline_call || ok_to_inline)
+         && costCentreOk (getEnclosingCC env) (coreExprCc unf_template)))
+  =
+{-
+    pprTrace "Unfolding" (ppr var) $
+    simplCount         `thenSmpl` \ n ->
+    (if n > 1000 then
+       pprTrace "Ticks > 1000 and unfolding" (sep [space, int n, ppr var])
+    else
+       id
+    )
+    (if n>4000 then
+       returnSmpl (mkGenApp (Var var) args)
+    else
+-}
+    tickUnfold var             `thenSmpl_`
+    simplExpr unf_env unf_template args result_ty
+
+  | inline_call                -- There was an InlineCall note, but we didn't inline!
+  = returnSmpl (mkGenApp (Note InlineCall (Var var')) args)
 
-completeVar env var args
-  = let
-       boring_result = applyToArgs (CoVar var) args
-    in
-    case (lookupUnfolding env var) of
-     
-      LiteralForm lit 
-       | not (isNoRepLit lit) 
-               -- Inline literals, if they aren't no-repish things
-       -> ASSERT( null args )
-          returnSmpl (CoLit lit)
-
-      ConstructorForm con ty_args val_args
-               -- Always inline constructors.
-               -- See comments before completeLetBinding
-       -> ASSERT( null args )
-          returnSmpl (CoCon con ty_args val_args)      
-
-      GeneralForm txt_occ form_summary template guidance 
-       -> considerUnfolding env var args
-                            txt_occ form_summary template guidance
-
-      MagicForm str magic_fun
-       ->  applyMagicUnfoldingFun magic_fun env args `thenSmpl` \ result ->
-           case result of
-             Nothing           -> returnSmpl boring_result
-             Just magic_result -> 
-               {- pprTrace "MagicForm:- " (ppAbove
-                       (ppBesides [
-                          ppr PprDebug var,
-                          ppr PprDebug args])
-                       (ppBesides [
-                               ppStr "AFTER    :- ",
-                          ppr PprDebug magic_result])) (returnSmpl ()) `thenSmpl` \ () ->
-               -}
-               tick MagicUnfold                `thenSmpl_`
-               returnSmpl magic_result
-
-      IWantToBeINLINEd _ -> returnSmpl boring_result
-
-      other -> returnSmpl boring_result
-\end{code}
+  | otherwise
+  = returnSmpl (mkGenApp (Var var') args)
+
+  where
+    (var', occ_info, unfolding) = case lookupOutIdEnv env var of
+                                       Just stuff -> stuff
+                                       Nothing    -> (var, noBinderInfo, getIdUnfolding var)
+
+       ---------- Magic unfolding stuff
+    maybe_magic_result = case unfolding of
+                               MagicUnfolding _ magic_fn -> applyMagicUnfoldingFun magic_fn 
+                                                                                   env args
+                               other                     -> Nothing
+    Just magic_result = maybe_magic_result
+
+       ---------- Unfolding stuff
+    has_unfolding = case unfolding of
+                       CoreUnfolding _ _ _ -> True
+                       other               -> False
+
+    CoreUnfolding form guidance unf_template = unfolding
+    unf_env = zapSubstEnvs env
+               -- The template is already simplified, so don't re-substitute.
+               -- This is VITAL.  Consider
+               --      let x = e in
+               --      let y = \z -> ...x... in
+               --      \ x -> ...y...
+               -- We'll clone the inner \x, adding x->x' in the id_subst
+               -- Then when we inline y, we must *not* replace x by x' in
+               -- the inlined copy!!
+
+       ---------- Specialisation stuff
+    (ty_args, remaining_args) = initialTyArgs args
+    maybe_specialisation      = lookupSpecEnv (ppr var) (getIdSpecialisation var) ty_args
+    Just (spec_bindings, spec_template) = maybe_specialisation
+
+
+       ---------- Switches
+    sw_chkr                  = getSwitchChecker env
+    essential_unfoldings_only = switchIsOn sw_chkr EssentialUnfoldingsOnly
+    is_case_scrutinee        = switchIsOn sw_chkr SimplCaseScrutinee
+    ok_to_inline             = okToInline var (whnfOrBottom form) small_enough occ_info 
+    small_enough             = smallEnoughToInline var arg_evals is_case_scrutinee guidance
+    arg_evals                = [is_evald arg | arg <- args, isValArg arg]
+
+    is_evald (VarArg v) = isEvaluated (lookupUnfolding env v)
+    is_evald (LitArg l) = True
+
+
+
+
+-- costCentreOk checks that it's ok to inline this thing
+-- The time it *isn't* is this:
+--
+--     f x = let y = E in
+--           scc "foo" (...y...)
+--
+-- Here y has a "current cost centre", and we can't inline it inside "foo",
+-- regardless of whether E is a WHNF or not.
+
+costCentreOk cc_encl cc_rhs
+  = isCurrentCostCentre cc_encl || not (noCostCentreAttached cc_rhs)
+\end{code}                
 
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection[considerUnfolding]{Given all the info, do (not) do the unfolding}
+\section{Dealing with a single binder}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-We have very limited information about an unfolding expression: (1)~so
-many type arguments and so many value arguments expected---for our
-purposes here, we assume we've got those.  (2)~A ``size'' or ``cost,''
-a single integer.  (3)~An ``argument info'' vector.  For this, what we
-have at the moment is a Boolean per argument position that says, ``I
-will look with great favour on an explicit constructor in this
-position.''
-
-Assuming we have enough type- and value arguments (if not, we give up
-immediately), then we see if the ``discounted size'' is below some
-(semi-arbitrary) threshold.  It works like this: for every argument
-position where we're looking for a constructor AND WE HAVE ONE in our
-hands, we get a (again, semi-arbitrary) discount [proportion to the
-number of constructors in the type being scrutinized].
+When we hit a binder we may need to
+  (a) apply the the type envt (if non-empty) to its type
+  (b) apply the type envt and id envt to its SpecEnv (if it has one)
+  (c) give it a new unique to avoid name clashes
 
 \begin{code}
-considerUnfolding
-       :: SimplEnv
-       -> OutId                -- Id we're thinking about
-       -> [OutArg]             -- Applied to these
-       -> Bool                 -- If True then *always* inline,
-                               -- because it's the only one
-       -> FormSummary
-       -> InExpr               -- Template for unfolding;
-       -> UnfoldingGuidance    -- To help us decide...
-       -> SmplM PlainCoreExpr  -- Result!
-
-considerUnfolding env var args txt_occ form_summary template guidance
-  | switchIsOn sw_chkr EssentialUnfoldingsOnly
-  = dont_go_for_it -- we're probably in a hurry in this simpl round...
-
-  | do_deforest
-  = pprTrace "" (ppBesides [ppStr "not attempting to unfold `",
-                                   ppr PprDebug var,
-                                   ppStr "' due to DEFOREST pragma"])
-                       dont_go_for_it
-
-  | txt_occ
-  = go_for_it
-
-  | (case form_summary of {BottomForm -> True; other -> False} &&
-    not (any isPrimType [ ty | (TypeArg ty) <- args ]))
-               -- Always inline bottoming applications, unless
-               -- there's a primitive type lurking around...
-  = go_for_it
+simplBinder :: SimplEnv -> InBinder -> SmplM (SimplEnv, OutId)
+simplBinder env (id, occ_info)
+  |  no_need_to_clone          -- Not in scope (or cloning disabled), so no need to clone
+  && empty_ty_subst            -- No type substitution to do inside the Id
+  && isNullIdEnv id_subst      -- No id substitution to do inside the Id
+  = let 
+       env'          = setIdEnv env (new_in_scope_ids id, id_subst)
+    in
+    returnSmpl (env', id)
 
   | otherwise
-  =
-    -- If this is a deforestable Id, then don't unfold it (the deforester
-    -- will do it).
-
-    case getInfo (getIdInfo var) of {
-       DoDeforest -> pprTrace "" (ppBesides [ppStr "not unfolding `",
-                                   ppr PprDebug var,
-                                   ppStr "' due to DEFOREST pragma"])
-                       dont_go_for_it;
-       Don'tDeforest ->
-
-    case guidance of
-      UnfoldNever  -> dont_go_for_it
-
-      UnfoldAlways -> go_for_it
-
-      EssentialUnfolding -> go_for_it
-
-      UnfoldIfGoodArgs m_tys_wanted n_vals_wanted is_con_vec size
-       -> if m_tys_wanted > no_tyargs
-          || n_vals_wanted > no_valargs then
-             --pprTrace "dont_go_for_it1:" (ppAbove (ppr PprDebug guidance) (ppr PprDebug var))
-             dont_go_for_it
-
-          else if n_vals_wanted == 0
-               && looks_like_a_data_val_to_me then
-             -- we are very keen on inlining data values
-             -- (see comments elsewhere); we ignore any size issues!
-             go_for_it
-
-          else -- we try the fun stuff
-             let
-                 discounted_size
-                   = discountedCost env con_discount size no_valargs is_con_vec valargs
-             in
-             if discounted_size <= unfold_use_threshold then
-                 go_for_it
-             else
-                 --pprTrace "dont_go_for_it2:" (ppCat [ppr PprDebug var, ppInt size, ppInt discounted_size, ppInt unfold_use_threshold, ppr PprDebug guidance])
-                 dont_go_for_it
-    }
-  where
-    sw_chkr = getSwitchChecker env
-
-    unfold_use_threshold
-      = case (intSwitchSet sw_chkr SimplUnfoldingUseThreshold) of
-         Nothing -> uNFOLDING_USE_THRESHOLD
-         Just xx -> xx
-
-    con_discount  -- ToDo: ************ get from a switch *********
-      = uNFOLDING_CON_DISCOUNT_WEIGHT
-
-    (tyargs, valargs, args_left) = decomposeArgs args
-    no_tyargs  = length tyargs
-    no_valargs = length valargs
-
-    looks_like_a_data_val_to_me
-      = let
-           (_,val_binders,body) = digForLambdas template
-       in
-       case (val_binders, body) of
-         ([], CoCon _ _ _) -> True
-         other -> False
-
-    dont_go_for_it = returnSmpl (applyToArgs (CoVar var) args)
-
-    go_for_it      = --pprTrace "unfolding:" (ppCat [ppr PprDebug var, ppChar ':', ppr PprDebug template]) (
-                    tick UnfoldingDone         `thenSmpl_`
-                    simplExpr env template args
-                    --)
-
-#if OMIT_DEFORESTER
-    do_deforest = False
-#else
-    do_deforest = case (getInfo (getIdInfo var)) of { DoDeforest -> True; _ -> False }
+  = 
+#if DEBUG
+    -- I  reckon the empty-env thing should catch
+    -- most no-free-tyvars things, so this test should be redundant
+--    (if idHasNoFreeTyVars id then pprTrace "applyEnvsToId" (ppr id) else (\x -> x))
 #endif
-\end{code}
-
-\begin{code}
-type ArgInfoVector = [Bool]
-
-discountedCost
-       :: SimplEnv         -- so we can look up things about the args
-       -> Int              -- the discount for a "constructor" hit;
-                           -- we multiply by the # of cons in the type.
-       -> Int              -- the size/cost of the expr
-       -> Int              -- the number of val args (== length args)
-       -> ArgInfoVector    -- what we know about the *use* of the arguments
-       -> [OutAtom]        -- *an actual set of value arguments*!
-       -> Int              
-
-    -- If we apply an expression (usually a function) of given "costs"
-    -- to a particular set of arguments (possibly none), what will
-    -- the resulting expression "cost"?
-
-discountedCost env con_discount_weight size no_args is_con_vec args
-  = ASSERT(no_args == length args)
-    disc (size - no_args) is_con_vec args
-       -- we start w/ a "discount" equal to the # of args...
-  where
-    disc size [] _ = size
-    disc size _ [] = size
-
-    disc size (want_con_here:want_cons) (arg:rest_args)
-      = let
-           full_price           = disc size
-           take_something_off v = let
-                                    (tycon, _, _) = getUniDataTyCon (getIdUniType v)
-                                    no_cons = case (getTyConFamilySize tycon) of
-                                                Just n -> n
-                                    reduced_size
-                                      = size - (no_cons * con_discount_weight)
-                                  in
-                                  disc reduced_size
+    (let
+       -- id1 has its type zapped
+       id1 | empty_ty_subst = id
+           | otherwise      = mkIdWithNewType id ty'
+       -- id2 has its SpecEnv zapped (see comment inside Simplify.completeBind)
+       id2 | empty_spec_env = id1
+           | otherwise      = setIdSpecialisation id1 emptySpecEnv
+    in
+    if no_need_to_clone then
+       -- No need to clone, but we *must* zap any current substitution
+       -- for the variable.  For example:
+       --      (\x.e) with id_subst = [x |-> e']
+       -- Here we must simply zap the substitution for x
+       let
+           new_id_subst = delOneFromIdEnv id_subst id
+           new_env      = setIdEnv env (new_in_scope_ids id2, new_id_subst)
+       in
+       returnSmpl (new_env, id2)
+    else
+       -- Must clone
+       getUniqueSmpl         `thenSmpl` \ uniq ->
+       let
+           id3     = mkIdWithNewUniq id2 uniq
+           new_env = setIdEnv env (new_in_scope_ids id3,
+                                   addOneToIdEnv id_subst id (SubstVar id3))
        in
-       (if not want_con_here then
-           full_price
-       else
-           case arg of
-             CoLitAtom _ -> full_price
-             CoVarAtom v -> case lookupUnfolding env v of
-                              ConstructorForm _ _ _ -> take_something_off v
-                              other_form            -> full_price
-
-       ) want_cons rest_args
+       returnSmpl (new_env, id3)
+    )
+  where
+    ((in_scope_tyvars, ty_subst), (in_scope_ids, id_subst)) = getEnvs env
+
+    empty_ty_subst    = isEmptyTyVarEnv ty_subst
+    empty_spec_env    = isEmptySpecEnv (getIdSpecialisation id)
+
+    no_need_to_clone  = not need_to_clone
+    need_to_clone     = not (externallyVisibleId id) &&
+                       ( elemIdEnv id in_scope_ids || clone_binds_please)
+     {-
+       The SimplCloneBinds option isn't just here as another simplifier knob we can 
+       twiddle. Prior to floating bindings outwards, we have to make sure that no
+       duplicate bindings exist as floating may cause bindings with identical
+       uniques to come into scope, with disastrous consequences. 
+
+       To avoid this situation, we make sure that cloning is turned *on* in the
+       simplifier pass prior to running an outward floating pass.
+     -}
+    clone_binds_please = switchIsOn sw_chkr SimplCloneBinds
+
+    new_in_scope_ids id' = addOneToIdEnv in_scope_ids id' (id', occ_info, NoUnfolding)
+    
+    ty                  = idType id
+    ty'                 = instantiateTy ty_subst ty
+
+    sw_chkr             = getSwitchChecker env
+
+
+simplBinders :: SimplEnv -> [InBinder] -> SmplM (SimplEnv, [OutId])
+simplBinders env binders = mapAccumLSmpl simplBinder env binders
 \end{code}
 
-We use this one to avoid exporting inlinings that we ``couldn't possibly
-use'' on the other side.  Can be overridden w/ flaggery.
-\begin{code}
-leastItCouldCost
-       :: Int
-       -> Int              -- the size/cost of the expr
-       -> Int              -- number of value args
-       -> ArgInfoVector    -- what we know about the *use* of the arguments
-       -> [UniType]        -- NB: actual arguments *not* looked at;
-                           -- but we know their types
-       -> Int
-
-leastItCouldCost con_discount_weight size no_val_args is_con_vec arg_tys
-  = ASSERT(no_val_args == length arg_tys)
-    disc (size - no_val_args) is_con_vec arg_tys
-       -- we start w/ a "discount" equal to the # of args...
+\begin{code}   
+simplTyBinder :: SimplEnv -> TyVar -> SmplM (SimplEnv, TyVar)
+simplTyBinder env tyvar
+  | no_need_to_clone
+  =    -- No need to clone; but must zap any binding for tyvar
+       -- see comments with simplBinder above
+    let
+       env' = setTyEnv env (tyvars `addOneToTyVarSet` tyvar, 
+                            delFromTyVarEnv ty_subst tyvar)
+    in
+    returnSmpl (env', tyvar)
+
+  | otherwise                                  -- Need to clone
+  = getUniqueSmpl         `thenSmpl` \ uniq ->
+    let
+       tyvar' = cloneTyVar tyvar uniq
+       env'   = setTyEnv env (tyvars `addOneToTyVarSet` tyvar', 
+                              addToTyVarEnv ty_subst tyvar (mkTyVarTy tyvar'))
+    in
+    returnSmpl (env', tyvar')
   where
-    -- ToDo: rather sad that this isn't commoned-up w/ the one above...
+    ((tyvars, ty_subst), (ids, id_subst)) = getEnvs env
+    no_need_to_clone                     = not (tyvar `elementOfTyVarSet` tyvars) && 
+                                           not clone_binds_please
 
-    disc size [] _ = size
-    disc size _ [] = size
+    clone_binds_please                   = switchIsOn sw_chkr SimplCloneBinds
+    sw_chkr                              = getSwitchChecker env
 
-    disc size (want_con_here:want_cons) (arg_ty:rest_arg_tys)
-      = let
-           take_something_off tycon
-             = let
-                   no_cons = case (getTyConFamilySize tycon) of { Just n -> n }
 
-                   reduced_size
-                     = size - (no_cons * con_discount_weight)
-               in
-               reduced_size
-       in
-       if not want_con_here then
-           disc size want_cons rest_arg_tys
-       else
-           case (getUniDataTyCon_maybe arg_ty, isPrimType arg_ty) of
-             (Just (tycon, _, _), False) ->
-               disc (take_something_off tycon) want_cons rest_arg_tys
-
-             other -> disc size want_cons rest_arg_tys
+simplTyBinders :: SimplEnv -> [TyVar] -> SmplM (SimplEnv, [TyVar])
+simplTyBinders env binders = mapAccumLSmpl simplTyBinder env binders
 \end{code}
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