[project @ 2002-02-04 03:40:31 by chak]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcForeign.lhs
index 253c7bc..43c861a 100644 (file)
@@ -20,220 +20,326 @@ module TcForeign
 #include "HsVersions.h"
 
 import HsSyn           ( HsDecl(..), ForeignDecl(..), HsExpr(..),
-                         ExtName(..), isDynamic, MonoBinds(..),
-                         OutPat(..), ForKind(..)
+                         MonoBinds(..), ForeignImport(..), ForeignExport(..),
+                         CImportSpec(..)
                        )
 import RnHsSyn         ( RenamedHsDecl, RenamedForeignDecl )
 
 import TcMonad
-import TcEnv           ( newLocalId )
-import TcType          ( tcInstTcType, typeToTcType, tcSplitRhoTy, zonkTcTypeToType )
-import TcMonoType      ( tcHsType )
-import TcHsSyn         ( TcMonoBinds, maybeBoxedPrimType, TypecheckedForeignDecl,
-                         TcForeignExportDecl )
-import TcExpr          ( tcId, tcPolyExpr )                    
+import TcEnv           ( newLocalName )
+import TcMonoType      ( tcHsSigType, UserTypeCtxt(..) )
+import TcHsSyn         ( TcMonoBinds, TypecheckedForeignDecl, TcForeignExportDecl )
+import TcExpr          ( tcExpr )                      
 import Inst            ( emptyLIE, LIE, plusLIE )
-import CoreSyn
 
 import ErrUtils                ( Message )
-import Id              ( Id, idName, mkUserId )
+import Id              ( Id, mkLocalId )
 import Name            ( nameOccName )
-import Type            ( splitFunTys
-                       , splitTyConApp_maybe
-                       , splitForAllTys
-                       , splitRhoTy
-                       , isForAllTy
-                       , mkForAllTys
+import PrimRep         ( getPrimRepSize, isFloatingRep )
+import Type            ( typePrimRep )
+import TcType          ( Type, tcSplitFunTys, tcSplitTyConApp_maybe,
+                         tcSplitForAllTys, 
+                         isFFIArgumentTy, isFFIImportResultTy, 
+                         isFFIExportResultTy, isFFILabelTy,
+                         isFFIExternalTy, isFFIDynArgumentTy,
+                         isFFIDynResultTy, isForeignPtrTy
                        )
-
-import TysWiredIn      ( isFFIArgumentTy, isFFIResultTy, 
-                         isFFIExternalTy, isAddrTy
-                       )
-import Type             ( Type )
-import Unique
+import ForeignCall     ( CCallSpec(..), CExportSpec(..), CCallTarget(..),
+                         isDynamicTarget, isCasmTarget ) 
+import CStrings                ( CLabelString, isCLabelString )
+import PrelNames       ( hasKey, ioTyConKey )
+import CmdLineOpts     ( dopt_HscLang, HscLang(..) )
 import Outputable
-import Util
-import CmdLineOpts     ( opt_GlasgowExts )
-import Maybes          ( maybeToBool )
 
 \end{code}
 
 \begin{code}
-tcForeignImports :: [RenamedHsDecl] -> TcM s ([Id], [TypecheckedForeignDecl])
-tcForeignImports decls = 
-   mapAndUnzipTc tcFImport [ foreign_decl | ForD foreign_decl <- decls, isForeignImport foreign_decl]
-
-tcForeignExports :: [RenamedHsDecl] -> TcM s (LIE, TcMonoBinds, [TcForeignExportDecl])
-tcForeignExports decls = 
-   foldlTc combine (emptyLIE, EmptyMonoBinds, [])
-                  [ foreign_decl | ForD foreign_decl <- decls, isForeignExport foreign_decl]
-  where
-   combine (lie, binds, fs) fe = 
-       tcFExport fe `thenTc ` \ (a_lie, b, f) ->
-       returnTc (lie `plusLIE` a_lie, b `AndMonoBinds` binds, f:fs)
-
--- defines a binding
+-- Defines a binding
 isForeignImport :: ForeignDecl name -> Bool
-isForeignImport (ForeignDecl _ k _ dyn _ _) =
-  case k of
-    FoImport _ -> True
-    FoExport   -> case dyn of { Dynamic -> True ; _ -> False }
-    FoLabel    -> True
+isForeignImport (ForeignImport _ _ _ _ _) = True
+isForeignImport _                        = False
 
--- exports a binding
+-- Exports a binding
 isForeignExport :: ForeignDecl name -> Bool
-isForeignExport (ForeignDecl _ FoExport _ ext_nm _ _) = not (isDynamic ext_nm)
-isForeignExport _                                    = False
-
+isForeignExport (ForeignExport _ _ _ _ _) = True
+isForeignExport _                        = False
 \end{code}
 
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Imports}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
 \begin{code}
-tcFImport :: RenamedForeignDecl -> TcM s (Id, TypecheckedForeignDecl)
-tcFImport fo@(ForeignDecl nm FoExport hs_ty Dynamic cconv src_loc) =
-   tcAddSrcLoc src_loc              $
-   tcAddErrCtxt (foreignDeclCtxt fo) $
-   tcHsType hs_ty                  `thenTc`    \ sig_ty ->
-   let
-      -- drop the foralls before inspecting the structure
-      -- of the foreign type.
-    (_, t_ty) = splitForAllTys sig_ty
-   in
-   case splitFunTys t_ty of
-     (arg_tys, res_ty) -> 
-       checkForeignExport True t_ty arg_tys res_ty `thenTc_`
-       let i = (mkUserId nm sig_ty) in
-       returnTc (i, (ForeignDecl i FoExport undefined Dynamic cconv src_loc))
-
-tcFImport fo@(ForeignDecl nm FoLabel hs_ty ext_nm cconv src_loc) =
-   tcAddSrcLoc src_loc              $
-   tcAddErrCtxt (foreignDeclCtxt fo) $
-   tcHsType hs_ty                  `thenTc`    \ sig_ty ->
-   let
+tcForeignImports :: [RenamedHsDecl] -> TcM ([Id], [TypecheckedForeignDecl])
+tcForeignImports decls = 
+  mapAndUnzipTc tcFImport 
+    [ foreign_decl | ForD foreign_decl <- decls, isForeignImport foreign_decl]
+
+tcFImport :: RenamedForeignDecl -> TcM (Id, TypecheckedForeignDecl)
+tcFImport fo@(ForeignImport nm hs_ty imp_decl isDeprec src_loc)
+ = tcAddSrcLoc src_loc                 $
+   tcAddErrCtxt (foreignDeclCtxt fo)   $
+   tcHsSigType (ForSigCtxt nm) hs_ty   `thenTc`        \ sig_ty ->
+   let 
       -- drop the foralls before inspecting the structure
       -- of the foreign type.
-    (_, t_ty) = splitForAllTys sig_ty
+       (_, t_ty)         = tcSplitForAllTys sig_ty
+       (arg_tys, res_ty) = tcSplitFunTys t_ty
+       id                = mkLocalId nm sig_ty
    in
-   check (isAddrTy t_ty) (illegalForeignTyErr False{-result-} sig_ty) `thenTc_`
-   let i = (mkUserId nm sig_ty) in
-   returnTc (i, (ForeignDecl i FoLabel undefined ext_nm cconv src_loc))
+   tcCheckFIType sig_ty arg_tys res_ty imp_decl                `thenNF_Tc_` 
+   returnTc (id, ForeignImport id undefined imp_decl isDeprec src_loc)
+\end{code}
 
-tcFImport fo@(ForeignDecl nm imp_exp hs_ty ext_nm cconv src_loc) =
-   tcAddSrcLoc src_loc              $
-   tcAddErrCtxt (foreignDeclCtxt fo) $
 
-   tcHsType hs_ty                   `thenTc` \ ty ->
-    -- Check that the type has the right shape
-    -- and that the argument and result types are acceptable.
-   let
-      -- drop the foralls before inspecting the structure
-      -- of the foreign type.
-    (_, t_ty) = splitForAllTys ty
-   in
-   case splitFunTys t_ty of
-     (arg_tys, res_ty) ->
-        checkForeignImport (isDynamic ext_nm) ty arg_tys res_ty `thenTc_`
-       let i = (mkUserId nm ty) in
-       returnTc (i, (ForeignDecl i imp_exp undefined ext_nm cconv src_loc))
+------------ Checking types for foreign import ----------------------
+\begin{code}
+tcCheckFIType _ _ _ (DNImport _)
+  = checkCg checkDotNet
 
-tcFExport :: RenamedForeignDecl -> TcM s (LIE, TcMonoBinds, TcForeignExportDecl)
-tcFExport fo@(ForeignDecl nm imp_exp hs_ty ext_nm cconv src_loc) =
-   tcAddSrcLoc src_loc              $
-   tcAddErrCtxt (foreignDeclCtxt fo) $
+tcCheckFIType sig_ty arg_tys res_ty (CImport _ _ _ _ (CLabel _))
+  = checkCg checkCOrAsm                `thenNF_Tc_`
+    check (isFFILabelTy sig_ty) (illegalForeignTyErr empty sig_ty)
 
-   tcHsType hs_ty                     `thenTc` \ sig_ty ->
-   let sig_tc_ty = typeToTcType sig_ty in
-   tcPolyExpr (HsVar nm) sig_tc_ty     `thenTc`    \ (rhs, lie, _, _, _) ->
+tcCheckFIType sig_ty arg_tys res_ty (CImport _ _ _ _ CWrapper)
+  =    -- Foreign wrapper (former f.e.d.)
+       -- The type must be of the form ft -> IO (FunPtr ft), where ft is a
+       -- valid foreign type.  For legacy reasons ft -> IO (Ptr ft) as well
+       -- as ft -> IO Addr is accepted, too.  The use of the latter two forms
+       -- is DEPRECATED, though.
+    checkCg checkCOrAsm                `thenNF_Tc_`
+    case arg_tys of
+       [arg1_ty] -> checkForeignArgs isFFIExternalTy arg1_tys                  `thenNF_Tc_`
+                    checkForeignRes nonIOok  isFFIExportResultTy res1_ty       `thenNF_Tc_`
+                    checkForeignRes mustBeIO isFFIDynResultTy    res_ty        `thenNF_Tc_`
+                    checkFEDArgs arg1_tys
+                 where
+                    (arg1_tys, res1_ty) = tcSplitFunTys arg1_ty
+        other -> addErrTc (illegalForeignTyErr empty sig_ty)
 
-   let
-      -- drop the foralls before inspecting the structure
-      -- of the foreign type.
-    (_, t_ty) = splitForAllTys sig_ty
-   in
-   case splitFunTys t_ty of
-     (arg_tys, res_ty) -> 
-       checkForeignExport False t_ty arg_tys res_ty `thenTc_`
-         -- we're exporting a function, but at a type possibly more constrained
-         -- than its declared/inferred type. Hence the need
+tcCheckFIType sig_ty arg_tys res_ty (CImport _ safety _ _ (CFunction target))
+  | isDynamicTarget target     -- Foreign import dynamic
+  = checkCg checkCOrAsmOrInterp                `thenNF_Tc_`
+    case arg_tys of            -- The first arg must be Ptr, FunPtr, or Addr
+      []               -> check False (illegalForeignTyErr empty sig_ty)
+      (arg1_ty:arg_tys) -> getDOptsTc                                                  `thenNF_Tc` \ dflags ->
+                          check (isFFIDynArgumentTy arg1_ty)
+                                (illegalForeignTyErr argument arg1_ty)                 `thenNF_Tc_`
+                          checkForeignArgs (isFFIArgumentTy dflags safety) arg_tys     `thenNF_Tc_`
+                          checkForeignRes nonIOok (isFFIImportResultTy dflags) res_ty
+
+  | otherwise          -- Normal foreign import
+  = checkCg (if isCasmTarget target
+            then checkC else checkCOrAsmOrDotNetOrInterp)      `thenNF_Tc_`
+    checkCTarget target                                                `thenNF_Tc_`
+    getDOptsTc                                                 `thenNF_Tc` \ dflags ->
+    checkForeignArgs (isFFIArgumentTy dflags safety) arg_tys   `thenNF_Tc_`
+    checkForeignRes nonIOok (isFFIImportResultTy dflags) res_ty
+
+-- This makes a convenient place to check
+-- that the C identifier is valid for C
+checkCTarget (StaticTarget str) 
+  = checkCg checkCOrAsmOrDotNetOrInterp                `thenNF_Tc_`
+    check (isCLabelString str) (badCName str)
+
+checkCTarget (CasmTarget _)
+  = checkCg checkC
+\end{code}
+
+On a SPARC, with foreign export dynamic, due to a giant hack when building
+adjustor thunks, we only allow 16 bytes of arguments!
+
+So for example, args (Int,Double,Int) would be OK (1+2+1)
+as would (Int,Int,Int,Int) (1+1+1+1) but not (Int,Double,Double) (1+2+2).
+
+On an Alpha, due to a similar hack, we only allow 4 integer arguments with
+foreign export dynamic (i.e., 32 bytes of arguments after padding each
+argument to a quadword, excluding floating-point arguments).
+
+The check is needed for both via-C and native-code routes
+
+\begin{code}
+#include "nativeGen/NCG.h"
+#if sparc_TARGET_ARCH
+checkFEDArgs arg_tys
+  = check (words_of_args <= 4) err
+  where
+    words_of_args = sum (map (getPrimRepSize . typePrimRep) arg_tys)
+    err = ptext SLIT("On SPARC, I can only handle 4 words of arguments to foreign export dynamic")
+#else
+#if alpha_TARGET_ARCH
+checkFEDArgs arg_tys
+  = check (integral_args <= 4) err
+  where
+    integral_args = sum (map getPrimRepSize $
+                         filter (not . isFloatingRep) $
+                         map typePrimRep arg_tys)
+    err = ptext SLIT("On Alpha, I can only handle 4 non-floating-point arguments to foreign export dynamic")
+#else
+checkFEDArgs arg_tys = returnNF_Tc ()
+#endif
+#endif
+\end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Exports}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+tcForeignExports :: [RenamedHsDecl] -> TcM (LIE, TcMonoBinds, [TcForeignExportDecl])
+tcForeignExports decls = 
+   foldlTc combine (emptyLIE, EmptyMonoBinds, [])
+     [foreign_decl | ForD foreign_decl <- decls, isForeignExport foreign_decl]
+  where
+   combine (lie, binds, fs) fe = 
+       tcFExport fe `thenTc ` \ (a_lie, b, f) ->
+       returnTc (lie `plusLIE` a_lie, b `AndMonoBinds` binds, f:fs)
+
+tcFExport :: RenamedForeignDecl -> TcM (LIE, TcMonoBinds, TcForeignExportDecl)
+tcFExport fo@(ForeignExport nm hs_ty spec isDeprec src_loc) =
+   tcAddSrcLoc src_loc                 $
+   tcAddErrCtxt (foreignDeclCtxt fo)   $
+
+   tcHsSigType (ForSigCtxt nm) hs_ty   `thenTc` \ sig_ty ->
+   tcExpr (HsVar nm) sig_ty            `thenTc` \ (rhs, lie) ->
+
+   tcCheckFEType sig_ty spec           `thenTc_`
+
+         -- we're exporting a function, but at a type possibly more
+         -- constrained than its declared/inferred type. Hence the need
          -- to create a local binding which will call the exported function
          -- at a particular type (and, maybe, overloading).
-       newLocalId (nameOccName nm) sig_tc_ty   `thenNF_Tc` \ i ->
-       let
-           bind  = VarMonoBind i rhs
-       in
-       returnTc (lie, bind, ForeignDecl i imp_exp undefined ext_nm cconv src_loc)
-        --                                         ^^^^^^^^^
-        -- ToDo: fill the type field in with something sensible.
-
+   newLocalName nm                     `thenNF_Tc` \ id_name ->
+   let
+       id   = mkLocalId id_name sig_ty
+       bind = VarMonoBind id rhs
+   in
+   returnTc (lie, bind, ForeignExport id undefined spec isDeprec src_loc)
 \end{code}
 
+------------ Checking argument types for foreign export ----------------------
 
 \begin{code}
-checkForeignImport :: Bool -> Type -> [Type] -> Type -> TcM s ()
-checkForeignImport is_dynamic ty args res
- | is_dynamic =
-    -- * first arg has got to be an Addr
-   case args of
-     []     -> check False (illegalForeignTyErr True{-Arg-} ty)
-     (x:xs) ->
-        check (isAddrTy x) (illegalForeignTyErr True{-Arg-} ty) `thenTc_`
-        mapTc (checkForeignArg isFFIArgumentTy) xs             `thenTc_`
-       checkForeignRes (isFFIResultTy) res
- | otherwise =
-     mapTc (checkForeignArg isFFIArgumentTy) args              `thenTc_`
-     checkForeignRes (isFFIResultTy) res
-
-checkForeignExport :: Bool -> Type -> [Type] -> Type -> TcM s ()
-checkForeignExport is_dynamic ty args res
- | is_dynamic = 
-    -- * the first (and only!) arg has got to be a function type
-    -- * result type is an Addr
-   case args of
-     [arg]  ->
-       case splitFunTys arg of
-          (arg_tys, res_ty) -> 
-               mapTc (checkForeignArg isFFIExternalTy) arg_tys `thenTc_`
-               checkForeignRes (isFFIResultTy) res_ty          `thenTc_`
-               checkForeignRes (isAddrTy) res
-     _      -> check False (illegalForeignTyErr True{-Arg-} ty)
- | otherwise =
-     mapTc (checkForeignArg isFFIExternalTy) args              `thenTc_`
-     checkForeignRes (isFFIResultTy) res
-check :: Bool -> Message -> TcM s ()
-check True _      = returnTc ()
-check _    the_err = addErrTc the_err `thenNF_Tc_` returnTc ()
+tcCheckFEType sig_ty (CExport (CExportStatic str _))
+  = check (isCLabelString str) (badCName str)          `thenNF_Tc_`
+    checkForeignArgs isFFIExternalTy arg_tys           `thenNF_Tc_`
+    checkForeignRes nonIOok isFFIExportResultTy res_ty
+  where
+      -- Drop the foralls before inspecting n
+      -- the structure of the foreign type.
+    (_, t_ty) = tcSplitForAllTys sig_ty
+    (arg_tys, res_ty) = tcSplitFunTys t_ty
+\end{code}
+
+
 
-checkForeignArg :: (Type -> Bool) -> Type -> TcM s ()
-checkForeignArg pred ty = check (pred ty) (illegalForeignTyErr True{-Arg-} ty)
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Miscellaneous}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
+\begin{code}
+------------ Checking argument types for foreign import ----------------------
+checkForeignArgs :: (Type -> Bool) -> [Type] -> NF_TcM ()
+checkForeignArgs pred tys
+  = mapNF_Tc go tys            `thenNF_Tc_` 
+    returnNF_Tc ()
+  where
+    go ty = check (pred ty) (illegalForeignTyErr argument ty)   `thenNF_Tc_`
+           warnTc (isForeignPtrTy ty) foreignPtrWarn
+    --
+    foreignPtrWarn = 
+      text "`ForeignPtr' as argument type in a foreign import is deprecated"
+
+------------ Checking result types for foreign calls ----------------------
 -- Check that the type has the form 
 --    (IO t) or (t) , and that t satisfies the given predicate.
 --
-checkForeignRes :: (Type -> Bool) -> Type -> TcM s ()
-checkForeignRes pred_res_ty ty =
- case (splitTyConApp_maybe ty) of
-    Just (io, [res_ty]) 
-        | (getUnique io) == ioTyConKey && pred_res_ty res_ty 
-       -> returnTc ()
-    _   
-        | pred_res_ty ty -> returnTc ()
-       | otherwise      -> check False (illegalForeignTyErr False{-Res-} ty)
+checkForeignRes :: Bool -> (Type -> Bool) -> Type -> NF_TcM ()
 
+nonIOok  = True
+mustBeIO = False
+
+checkForeignRes non_io_result_ok pred_res_ty ty
+ = case tcSplitTyConApp_maybe ty of
+      Just (io, [res_ty]) 
+        | io `hasKey` ioTyConKey && pred_res_ty res_ty 
+       -> returnNF_Tc ()
+      _   
+        -> check (non_io_result_ok && pred_res_ty ty) 
+                (illegalForeignTyErr result ty)
 \end{code}
 
+\begin{code} 
+checkDotNet HscILX = Nothing
+checkDotNet other  = Just (text "requires .NET code generation (-filx)")
+
+checkC HscC  = Nothing
+checkC other = Just (text "requires C code generation (-fvia-C)")
+                          
+checkCOrAsm HscC   = Nothing
+checkCOrAsm HscAsm = Nothing
+checkCOrAsm other  
+   = Just (text "requires via-C or native code generation (-fvia-C)")
+
+checkCOrAsmOrInterp HscC           = Nothing
+checkCOrAsmOrInterp HscAsm         = Nothing
+checkCOrAsmOrInterp HscInterpreted = Nothing
+checkCOrAsmOrInterp other  
+   = Just (text "requires interpreted, C or native code generation")
+
+checkCOrAsmOrDotNet HscC   = Nothing
+checkCOrAsmOrDotNet HscAsm = Nothing
+checkCOrAsmOrDotNet HscILX = Nothing
+checkCOrAsmOrDotNet other  
+   = Just (text "requires C, native or .NET ILX code generation")
+
+checkCOrAsmOrDotNetOrInterp HscC           = Nothing
+checkCOrAsmOrDotNetOrInterp HscAsm         = Nothing
+checkCOrAsmOrDotNetOrInterp HscILX         = Nothing
+checkCOrAsmOrDotNetOrInterp HscInterpreted = Nothing
+checkCOrAsmOrDotNetOrInterp other  
+   = Just (text "requires interpreted, C, native or .NET ILX code generation")
+
+checkCg check
+ = getDOptsTc          `thenNF_Tc` \ dflags ->
+   let hscLang = dopt_HscLang dflags in
+   case hscLang of
+     HscNothing -> returnNF_Tc ()
+     otherwise  ->
+       case check hscLang of
+        Nothing  -> returnNF_Tc ()
+        Just err -> addErrTc (text "Illegal foreign declaration:" <+> err)
+\end{code} 
+                          
 Warnings
 
 \begin{code}
-illegalForeignTyErr isArg ty
-  = hang (hsep [ptext SLIT("Unacceptable"), arg_or_res, ptext SLIT("type in foreign declaration:")])
+check :: Bool -> Message -> NF_TcM ()
+check True _      = returnTc ()
+check _    the_err = addErrTc the_err
+
+illegalForeignTyErr arg_or_res ty
+  = hang (hsep [ptext SLIT("Unacceptable"), arg_or_res, 
+                ptext SLIT("type in foreign declaration:")])
         4 (hsep [ppr ty])
-  where
-   arg_or_res
-    | isArg     = ptext SLIT("argument")
-    | otherwise = ptext SLIT("result")
 
-foreignDeclCtxt fo = 
- hang (ptext SLIT("When checking declaration:"))
-  4   (ppr fo)
+-- Used for 'arg_or_res' argument to illegalForeignTyErr
+argument = text "argument"
+result   = text "result"
 
+badCName :: CLabelString -> Message
+badCName target 
+   = sep [quotes (ppr target) <+> ptext SLIT("is not a valid C identifier")]
+
+foreignDeclCtxt fo
+  = hang (ptext SLIT("When checking declaration:"))
+         4 (ppr fo)
 \end{code}
+