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[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / stranal / WorkWrap.lhs
index 86f6437..64eba89 100644 (file)
@@ -9,22 +9,29 @@ module WorkWrap ( wwTopBinds, mkWrapper ) where
 #include "HsVersions.h"
 
 import CoreSyn
-import CoreUnfold      ( Unfolding, certainlyWillInline )
-import CmdLineOpts     ( opt_D_verbose_core2core, opt_D_dump_worker_wrapper )
-import CoreLint                ( beginPass, endPass )
-import CoreUtils       ( exprType, exprEtaExpandArity )
-import MkId            ( mkWorkerId )
-import Id              ( Id, idType, idStrictness, idArity, isOneShotLambda,
-                         setIdStrictness, idInlinePragma, 
-                         setIdWorkerInfo, idCprInfo, setInlinePragma )
-import Type            ( Type, isNewType, splitForAllTys, splitFunTys )
-import IdInfo          ( mkStrictnessInfo, noStrictnessInfo, StrictnessInfo(..),
-                         CprInfo(..), exactArity, InlinePragInfo(..), isNeverInlinePrag,
-                         WorkerInfo(..)
+import CoreUnfold      ( certainlyWillInline )
+import CoreLint                ( showPass, endPass )
+import CoreUtils       ( exprType, exprIsHNF )
+import Id              ( Id, idType, isOneShotLambda, 
+                         setIdNewStrictness, mkWorkerId,
+                         setIdWorkerInfo, setInlinePragma,
+                         idInfo )
+import MkId            ( lazyIdKey, lazyIdUnfolding )
+import Type            ( Type )
+import IdInfo          ( WorkerInfo(..), arityInfo,
+                         newDemandInfo, newStrictnessInfo, unfoldingInfo, inlinePragInfo
+                       )
+import NewDemand        ( Demand(..), StrictSig(..), DmdType(..), DmdResult(..), 
+                         Demands(..), mkTopDmdType, isBotRes, returnsCPR, topSig, isAbsent
                        )
-import Demand           ( Demand, wwLazy )
 import UniqSupply      ( UniqSupply, initUs_, returnUs, thenUs, mapUs, getUniqueUs, UniqSM )
+import Unique          ( hasKey )
+import BasicTypes      ( RecFlag(..), isNonRec, Activation(..) )
+import VarEnv          ( isEmptyVarEnv )
+import Maybes          ( orElse )
+import DynFlags
 import WwLib
+import Util            ( lengthIs, notNull )
 import Outputable
 \end{code}
 
@@ -56,20 +63,21 @@ info for exported values).
 
 \begin{code}
 
-wwTopBinds :: UniqSupply
-            -> [CoreBind]
-            -> IO [CoreBind]
+wwTopBinds :: DynFlags 
+          -> UniqSupply
+          -> [CoreBind]
+          -> IO [CoreBind]
 
-wwTopBinds us binds
+wwTopBinds dflags us binds
   = do {
-       beginPass "Worker Wrapper binds";
+       showPass dflags "Worker Wrapper binds";
 
        -- Create worker/wrappers, and mark binders with their
        -- "strictness info" [which encodes their worker/wrapper-ness]
        let { binds' = workersAndWrappers us binds };
 
-       endPass "Worker Wrapper binds" (opt_D_dump_worker_wrapper || 
-                                        opt_D_verbose_core2core) binds'
+       endPass dflags "Worker Wrapper binds" 
+               Opt_D_dump_worker_wrapper binds'
     }
 \end{code}
 
@@ -99,20 +107,18 @@ wwBind     :: CoreBind
                                -- as appropriate.
 
 wwBind (NonRec binder rhs)
-  = wwExpr rhs                                         `thenUs` \ new_rhs ->
-    tryWW True {- non-recursive -} binder new_rhs      `thenUs` \ new_pairs ->
+  = wwExpr rhs                         `thenUs` \ new_rhs ->
+    tryWW NonRecursive binder new_rhs  `thenUs` \ new_pairs ->
     returnUs [NonRec b e | (b,e) <- new_pairs]
       -- Generated bindings must be non-recursive
       -- because the original binding was.
 
-------------------------------
-
 wwBind (Rec pairs)
   = mapUs do_one pairs         `thenUs` \ new_pairs ->
     returnUs [Rec (concat new_pairs)]
   where
     do_one (binder, rhs) = wwExpr rhs  `thenUs` \ new_rhs ->
-                          tryWW False {- recursive -} binder new_rhs
+                          tryWW Recursive binder new_rhs
 \end{code}
 
 @wwExpr@ basically just walks the tree, looking for appropriate
@@ -123,9 +129,16 @@ matching by looking for strict arguments of the correct type.
 \begin{code}
 wwExpr :: CoreExpr -> UniqSM CoreExpr
 
-wwExpr e@(Type _)   = returnUs e
-wwExpr e@(Var _)    = returnUs e
-wwExpr e@(Lit _)    = returnUs e
+wwExpr e@(Type _)            = returnUs e
+wwExpr e@(Lit _)             = returnUs e
+wwExpr e@(Note InlineMe expr) = returnUs e
+       -- Don't w/w inside InlineMe's
+
+wwExpr e@(Var v)
+  | v `hasKey` lazyIdKey = returnUs lazyIdUnfolding
+  | otherwise            = returnUs e
+       -- Inline 'lazy' after strictness analysis
+       -- (but not inside InlineMe's)
 
 wwExpr (Lam binder expr)
   = wwExpr expr                        `thenUs` \ new_expr ->
@@ -145,10 +158,10 @@ wwExpr (Let bind expr)
     wwExpr expr                        `thenUs` \ new_expr ->
     returnUs (mkLets intermediate_bind new_expr)
 
-wwExpr (Case expr binder alts)
+wwExpr (Case expr binder ty alts)
   = wwExpr expr                                `thenUs` \ new_expr ->
     mapUs ww_alt alts                  `thenUs` \ new_alts ->
-    returnUs (Case new_expr binder new_alts)
+    returnUs (Case new_expr binder ty new_alts)
   where
     ww_alt (con, binders, rhs)
       =        wwExpr rhs                      `thenUs` \ new_rhs ->
@@ -174,7 +187,7 @@ reason), then we don't w-w it.
 The only reason this is monadised is for the unique supply.
 
 \begin{code}
-tryWW  :: Bool                         -- True <=> a non-recursive binding
+tryWW  :: RecFlag
        -> Id                           -- The fn binder
        -> CoreExpr                     -- The bound rhs; its innards
                                        --   are already ww'd
@@ -183,128 +196,88 @@ tryWW    :: Bool                         -- True <=> a non-recursive binding
                                        -- the orig "wrapper" lives on);
                                        -- if two, then a worker and a
                                        -- wrapper.
-tryWW non_rec fn_id rhs
-  | isNeverInlinePrag inline_prag || arity == 0
-  =    -- Don't split things that will never be inlined
-    returnUs [ (fn_id, rhs) ]
-
-  | non_rec && not do_coerce_ww && certainlyWillInline fn_id
+tryWW is_rec fn_id rhs
+  |  isNonRec is_rec && certainlyWillInline unfolding
        -- No point in worker/wrappering a function that is going to be
        -- INLINEd wholesale anyway.  If the strictness analyser is run
        -- twice, this test also prevents wrappers (which are INLINEd)
        -- from being re-done.
-       --
-       -- The do_coerce_ww test is so that
-       -- a function with a coerce should w/w to get rid
-       -- of the coerces, which can significantly improve its arity.
-       -- Example:  f []     = return [] :: IO [Int]
-       --           f (x:xs) = return (x:xs)
-       -- If we aren't careful we end up with
-       --      f = \ x -> case x of {
-       --                   x:xs -> __coerce (IO [Int]) (\ s -> (# s, x:xs #)
-       --                   []   -> lvl_sJ8
-       --
-       --
-       -- OUT OF DATE NOTE, kept for info:
-       -- It's out of date because now wrappers look very cheap 
-       -- even when they are inlined.
-       --   In this case we add an INLINE pragma to the RHS.  Why?
-       --   Because consider
-       --        f = \x -> g x x
-       --        g = \yz -> ...                -- And g is strict
-       --   Then f is small, so we don't w/w it.  But g is big, and we do, so
-       --   g's wrapper will get inlined in f's RHS, which makes f look big now.
-       --   So f doesn't get inlined, but it is strict and we have failed to w/w it.
-  = returnUs [ (fn_id, rhs) ]
-
-  | not (do_strict_ww || do_cpr_ww || do_coerce_ww)
-  = returnUs [ (fn_id, rhs) ]
-
-  | otherwise          -- Do w/w split
-  = mkWwBodies fun_ty arity wrap_dmds result_bot one_shots cpr_info    `thenUs` \ (work_demands, wrap_fn, work_fn) ->
-    getUniqueUs                                                                `thenUs` \ work_uniq ->
+       --      
+       -- It's very important to refrain from w/w-ing an INLINE function
+       -- If we do so by mistake we transform
+       --      f = __inline (\x -> E)
+       -- into
+       --      f = __inline (\x -> case x of (a,b) -> fw E)
+       --      fw = \ab -> (__inline (\x -> E)) (a,b)
+       -- and the original __inline now vanishes, so E is no longer
+       -- inside its __inline wrapper.  Death!  Disaster!
+  = returnUs [ (new_fn_id, rhs) ]
+
+  | is_thunk && worthSplittingThunk maybe_fn_dmd res_info
+  = ASSERT2( isNonRec is_rec, ppr new_fn_id )  -- The thunk must be non-recursive
+    splitThunk new_fn_id rhs
+
+  | is_fun && worthSplittingFun wrap_dmds res_info
+  = splitFun new_fn_id fn_info wrap_dmds res_info inline_prag rhs
+
+  | otherwise
+  = returnUs [ (new_fn_id, rhs) ]
+
+  where
+    fn_info     = idInfo fn_id
+    maybe_fn_dmd = newDemandInfo fn_info
+    unfolding   = unfoldingInfo fn_info
+    inline_prag  = inlinePragInfo fn_info
+
+       -- In practice it always will have a strictness 
+       -- signature, even if it's a uninformative one
+    strict_sig  = newStrictnessInfo fn_info `orElse` topSig
+    StrictSig (DmdType env wrap_dmds res_info) = strict_sig
+
+       -- new_fn_id has the DmdEnv zapped.  
+       --      (a) it is never used again
+       --      (b) it wastes space
+       --      (c) it becomes incorrect as things are cloned, because
+       --          we don't push the substitution into it
+    new_fn_id | isEmptyVarEnv env = fn_id
+             | otherwise         = fn_id `setIdNewStrictness` 
+                                    StrictSig (mkTopDmdType wrap_dmds res_info)
+
+    is_fun    = notNull wrap_dmds
+    is_thunk  = not is_fun && not (exprIsHNF rhs)
+
+---------------------
+splitFun fn_id fn_info wrap_dmds res_info inline_prag rhs
+  = WARN( not (wrap_dmds `lengthIs` arity), ppr fn_id <+> (ppr arity $$ ppr wrap_dmds $$ ppr res_info) )
+       -- The arity should match the signature
+    mkWwBodies fun_ty wrap_dmds res_info one_shots     `thenUs` \ (work_demands, wrap_fn, work_fn) ->
+    getUniqueUs                                                `thenUs` \ work_uniq ->
     let
-       work_rhs      = work_fn rhs
-       proto_work_id = mkWorkerId work_uniq fn_id (exprType work_rhs) 
+       work_rhs = work_fn rhs
+       work_id  = mkWorkerId work_uniq fn_id (exprType work_rhs) 
                        `setInlinePragma` inline_prag
-
-       work_id | has_strictness = proto_work_id `setIdStrictness` mkStrictnessInfo (work_demands, result_bot)
-               | otherwise      = proto_work_id
+                       `setIdNewStrictness` StrictSig (mkTopDmdType work_demands work_res_info)
+                               -- Even though we may not be at top level, 
+                               -- it's ok to give it an empty DmdEnv
 
        wrap_rhs = wrap_fn work_id
-       wrap_id  = fn_id `setIdStrictness`      wrapper_strictness
-                         `setIdWorkerInfo`     HasWorker work_id arity
-                        `setInlinePragma`      NoInlinePragInfo        -- Put it on the worker instead
-               -- Add info to the wrapper:
-               --      (a) we want to set its arity
-               --      (b) we want to pin on its revised strictness info
-               --      (c) we pin on its worker id 
+       wrap_id  = fn_id `setIdWorkerInfo` HasWorker work_id arity
+                        `setInlinePragma` AlwaysActive -- Zap any inline pragma;
+                                                       -- Put it on the worker instead
     in
     returnUs ([(work_id, work_rhs), (wrap_id, wrap_rhs)])
        -- Worker first, because wrapper mentions it
        -- mkWwBodies has already built a wrap_rhs with an INLINE pragma wrapped around it
   where
     fun_ty = idType fn_id
-    arity  = idArity fn_id     -- The arity is set by the simplifier using exprEtaExpandArity
+
+    arity  = arityInfo fn_info -- The arity is set by the simplifier using exprEtaExpandArity
                                -- So it may be more than the number of top-level-visible lambdas
 
-    inline_prag  = idInlinePragma fn_id
-
-    strictness_info           = idStrictness fn_id
-    has_strictness           = case strictness_info of
-                                       StrictnessInfo _ _ -> True
-                                       NoStrictnessInfo   -> False
-    (arg_demands, result_bot) = case strictness_info of
-                                       StrictnessInfo d r -> (d,  r)
-                                       NoStrictnessInfo   -> ([], False)
-
-    wrap_dmds = setUnpackStrategy arg_demands
-    do_strict_ww = WARN( has_strictness && not result_bot && arity < length arg_demands && worthSplitting wrap_dmds result_bot, 
-                        text "Insufficient arity" <+> ppr fn_id <+> ppr arity <+> ppr arg_demands )
-                   (result_bot || arity >= length arg_demands) -- Only if there's enough visible arity
-                &&                                             -- (else strictness info isn't valid)
-                                                               -- 
-                   worthSplitting wrap_dmds result_bot         -- And it's useful
-       -- worthSplitting returns False for an empty list of demands,
-       -- and hence do_strict_ww is False if arity is zero
-       -- Also it's false if there is no strictness (arg_demands is [])
-
-    wrapper_strictness | has_strictness = mkStrictnessInfo (wrap_dmds, result_bot)
-                      | otherwise      = noStrictnessInfo
-
-       -------------------------------------------------------------
-    cpr_info  = idCprInfo fn_id
-    do_cpr_ww = arity > 0 &&
-               case cpr_info of
-                       ReturnsCPR -> True
-                       other      -> False
-
-       -------------------------------------------------------------
-    do_coerce_ww = check_for_coerce arity fun_ty
-       -- We are willing to do a w/w even if the arity is zero.
-       --      x = coerce t E
-       -- ==>
-       --      x' = E
-       --      x  = coerce t x'
-
-       -------------------------------------------------------------
-    one_shots = get_one_shots rhs
+    work_res_info | isBotRes res_info = BotRes -- Cpr stuff done by wrapper
+                 | otherwise         = TopRes
 
--- See if there's a Coerce before we run out of arity;
--- if so, it's worth trying a w/w split.  Reason: we find
--- functions like      f = coerce (\s -> e)
---          and        g = \x -> coerce (\s -> e)
--- and they may have no useful strictness or cpr info, but if we
--- do the w/w thing we get rid of the coerces.  
-
-check_for_coerce arity ty
-  = length arg_tys <= arity && isNewType res_ty
-       -- Don't look further than arity args, 
-       -- but if there are arity or fewer, see if there's
-       -- a newtype in the corner
-  where
-    (_, tau)         = splitForAllTys ty
-    (arg_tys, res_ty) = splitFunTys tau
+    one_shots = get_one_shots rhs
 
 -- If the original function has one-shot arguments, it is important to
 -- make the wrapper and worker have corresponding one-shot arguments too.
@@ -317,6 +290,95 @@ get_one_shots (Note _ e) = get_one_shots e
 get_one_shots other     = noOneShotInfo
 \end{code}
 
+Thunk splitting
+~~~~~~~~~~~~~~~
+Suppose x is used strictly (never mind whether it has the CPR
+property).  
+
+      let
+       x* = x-rhs
+      in body
+
+splitThunk transforms like this:
+
+      let
+       x* = case x-rhs of { I# a -> I# a }
+      in body
+
+Now simplifier will transform to
+
+      case x-rhs of 
+       I# a -> let x* = I# b 
+               in body
+
+which is what we want. Now suppose x-rhs is itself a case:
+
+       x-rhs = case e of { T -> I# a; F -> I# b }
+
+The join point will abstract over a, rather than over (which is
+what would have happened before) which is fine.
+
+Notice that x certainly has the CPR property now!
+
+In fact, splitThunk uses the function argument w/w splitting 
+function, so that if x's demand is deeper (say U(U(L,L),L))
+then the splitting will go deeper too.
+
+\begin{code}
+-- splitThunk converts the *non-recursive* binding
+--     x = e
+-- into
+--     x = let x = e
+--         in case x of 
+--              I# y -> let x = I# y in x }
+-- See comments above. Is it not beautifully short?
+
+splitThunk fn_id rhs
+  = mkWWstr [fn_id]            `thenUs` \ (_, wrap_fn, work_fn) ->
+    returnUs [ (fn_id, Let (NonRec fn_id rhs) (wrap_fn (work_fn (Var fn_id)))) ]
+\end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Functions over Demands}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+worthSplittingFun :: [Demand] -> DmdResult -> Bool
+               -- True <=> the wrapper would not be an identity function
+worthSplittingFun ds res
+  = any worth_it ds || returnsCPR res
+       -- worthSplitting returns False for an empty list of demands,
+       -- and hence do_strict_ww is False if arity is zero and there is no CPR
+
+       -- We used not to split if the result is bottom.
+       -- [Justification:  there's no efficiency to be gained.]
+       -- But it's sometimes bad not to make a wrapper.  Consider
+       --      fw = \x# -> let x = I# x# in case e of
+       --                                      p1 -> error_fn x
+       --                                      p2 -> error_fn x
+       --                                      p3 -> the real stuff
+       -- The re-boxing code won't go away unless error_fn gets a wrapper too.
+       -- [We don't do reboxing now, but in general it's better to pass 
+       --  an unboxed thing to f, and have it reboxed in the error cases....]
+  where
+    worth_it Abs             = True    -- Absent arg
+    worth_it (Eval (Prod ds)) = True   -- Product arg to evaluate
+    worth_it other           = False
+
+worthSplittingThunk :: Maybe Demand    -- Demand on the thunk
+                   -> DmdResult        -- CPR info for the thunk
+                   -> Bool
+worthSplittingThunk maybe_dmd res
+  = worth_it maybe_dmd || returnsCPR res
+  where
+       -- Split if the thing is unpacked
+    worth_it (Just (Eval (Prod ds))) = not (all isAbsent ds)
+    worth_it other                  = False
+\end{code}
+
 
 
 %************************************************************************
@@ -330,17 +392,12 @@ the function and the name of its worker, and we want to make its body (the wrapp
 
 \begin{code}
 mkWrapper :: Type              -- Wrapper type
-         -> Int                -- Arity
-         -> [Demand]           -- Wrapper strictness info
-         -> Bool               -- Function returns bottom
-         -> CprInfo            -- Wrapper cpr info
+         -> StrictSig          -- Wrapper strictness info
          -> UniqSM (Id -> CoreExpr)    -- Wrapper body, missing worker Id
 
-mkWrapper fun_ty arity demands res_bot cpr_info
-  = mkWwBodies fun_ty arity demands res_bot noOneShotInfo cpr_info     `thenUs` \ (_, wrap_fn, _) ->
+mkWrapper fun_ty (StrictSig (DmdType _ demands res_info))
+  = mkWwBodies fun_ty demands res_info noOneShotInfo   `thenUs` \ (_, wrap_fn, _) ->
     returnUs wrap_fn
 
 noOneShotInfo = repeat False
 \end{code}
-
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