Simon's big boxy-type commit
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcForeign.lhs
index c8d61d2..4be039b 100644 (file)
@@ -19,214 +19,349 @@ module TcForeign
 
 #include "HsVersions.h"
 
-import HsSyn           ( HsDecl(..), ForeignDecl(..), HsExpr(..),
-                         ExtName(Dynamic), isDynamicExtName, MonoBinds(..),
-                         ForKind(..)
-                       )
-import RnHsSyn         ( RenamedHsDecl, RenamedForeignDecl )
+import HsSyn
 
-import TcMonad
-import TcEnv           ( newLocalId )
-import TcMonoType      ( tcHsBoxedSigType )
-import TcHsSyn         ( TcMonoBinds, TypecheckedForeignDecl,
-                         TcForeignExportDecl )
+import TcRnMonad
+import TcHsType                ( tcHsSigType, UserTypeCtxt(..) )
 import TcExpr          ( tcPolyExpr )                  
-import Inst            ( emptyLIE, LIE, plusLIE )
 
+import ForeignCall     ( CCallConv(..) )
 import ErrUtils                ( Message )
-import Id              ( Id, mkVanillaId )
-import Name            ( nameOccName )
-import Type            ( splitFunTys
-                       , splitTyConApp_maybe
-                       , splitForAllTys
-                       )
-import TysWiredIn      ( isFFIArgumentTy, isFFIResultTy, 
-                         isFFIExternalTy, isFFIDynArgumentTy, isFFIDynResultTy,
-                         isFFILabelTy
+import Id              ( Id, mkLocalId, mkExportedLocalId )
+#if alpha_TARGET_ARCH
+import Type            ( typePrimRep )
+import SMRep           ( argMachRep, primRepToCgRep, primRepHint )
+#endif
+import OccName         ( mkForeignExportOcc )
+import Name            ( Name, NamedThing(..), mkExternalName )
+import TcType          ( Type, tcSplitFunTys, tcSplitTyConApp_maybe,
+                         tcSplitForAllTys, 
+                         isFFIArgumentTy, isFFIImportResultTy, 
+                         isFFIExportResultTy, isFFILabelTy,
+                         isFFIExternalTy, isFFIDynArgumentTy,
+                         isFFIDynResultTy, isFFIDotnetTy, isFFIDotnetObjTy,
+                         toDNType
                        )
-import Type             ( Type )
+import ForeignCall     ( CExportSpec(..), CCallTarget(..), 
+                         CLabelString, isCLabelString,
+                         isDynamicTarget, withDNTypes, DNKind(..), DNCallSpec(..) ) 
 import PrelNames       ( hasKey, ioTyConKey )
+import DynFlags                ( DynFlags(..), HscTarget(..) )
 import Outputable
+import SrcLoc          ( Located(..), srcSpanStart )
+import Bag             ( consBag )
 
+#if alpha_TARGET_ARCH
+import MachOp          ( machRepByteWidth, MachHint(FloatHint) )
+#endif
 \end{code}
 
 \begin{code}
-tcForeignImports :: [RenamedHsDecl] -> TcM ([Id], [TypecheckedForeignDecl])
-tcForeignImports decls = 
-   mapAndUnzipTc tcFImport [ foreign_decl | ForD foreign_decl <- decls, isForeignImport foreign_decl]
-
-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)
-
--- 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
-
--- exports a binding
-isForeignExport :: ForeignDecl name -> Bool
-isForeignExport (ForeignDecl _ FoExport _ ext_nm _ _) = not (isDynamicExtName ext_nm)
-isForeignExport _                                    = False
+-- Defines a binding
+isForeignImport :: LForeignDecl name -> Bool
+isForeignImport (L _ (ForeignImport _ _ _ _)) = True
+isForeignImport _                            = False
 
+-- Exports a binding
+isForeignExport :: LForeignDecl name -> Bool
+isForeignExport (L _ (ForeignExport _ _ _ _)) = True
+isForeignExport _                            = False
 \end{code}
 
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Imports}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
 \begin{code}
-tcFImport :: RenamedForeignDecl -> TcM (Id, TypecheckedForeignDecl)
-tcFImport fo@(ForeignDecl nm FoExport hs_ty Dynamic cconv src_loc) =
-   tcAddSrcLoc src_loc              $
-   tcAddErrCtxt (foreignDeclCtxt fo) $
-   tcHsBoxedSigType 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 = (mkVanillaId 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) $
-   tcHsBoxedSigType hs_ty          `thenTc`    \ sig_ty ->
-   let
-      -- drop the foralls before inspecting the structure
-      -- of the foreign type.
-    (_, t_ty) = splitForAllTys sig_ty
-   in
-   check (isFFILabelTy t_ty) 
-       (illegalForeignTyErr False{-result-} sig_ty)    `thenTc_`
-   let i = (mkVanillaId nm sig_ty) in
-   returnTc (i, (ForeignDecl i FoLabel undefined ext_nm cconv src_loc))
-
-tcFImport fo@(ForeignDecl nm imp_exp@(FoImport isUnsafe) hs_ty ext_nm cconv src_loc) =
-   tcAddSrcLoc src_loc              $
-   tcAddErrCtxt (foreignDeclCtxt fo) $
-
-   tcHsBoxedSigType hs_ty                   `thenTc` \ ty ->
-    -- Check that the type has the right shape
-    -- and that the argument and result types are acceptable.
-   let
+tcForeignImports :: [LForeignDecl Name] -> TcM ([Id], [LForeignDecl Id])
+tcForeignImports decls
+  = mapAndUnzipM (wrapLocSndM tcFImport) (filter isForeignImport decls)
+
+tcFImport :: ForeignDecl Name -> TcM (Id, ForeignDecl Id)
+tcFImport fo@(ForeignImport (L loc nm) hs_ty imp_decl isDeprec)
+ = addErrCtxt (foreignDeclCtxt fo)     $
+   tcHsSigType (ForSigCtxt nm) hs_ty   `thenM` \ sig_ty ->
+   let 
       -- drop the foralls before inspecting the structure
       -- of the foreign type.
-    (_, t_ty) = splitForAllTys ty
+       (_, t_ty)         = tcSplitForAllTys sig_ty
+       (arg_tys, res_ty) = tcSplitFunTys t_ty
+       id                = mkLocalId nm sig_ty
+               -- Use a LocalId to obey the invariant that locally-defined 
+               -- things are LocalIds.  However, it does not need zonking,
+               -- (so TcHsSyn.zonkForeignExports ignores it).
    in
-   case splitFunTys t_ty of
-     (arg_tys, res_ty) ->
-        checkForeignImport (isDynamicExtName ext_nm) (not isUnsafe) ty arg_tys res_ty `thenTc_`
-       let i = (mkVanillaId nm ty) in
-       returnTc (i, (ForeignDecl i imp_exp undefined ext_nm cconv src_loc))
+   tcCheckFIType sig_ty arg_tys res_ty imp_decl                `thenM` \ imp_decl' -> 
+   -- can't use sig_ty here because it :: Type and we need HsType Id
+   -- hence the undefined
+   returnM (id, ForeignImport (L loc id) undefined imp_decl' isDeprec)
+\end{code}
 
-tcFExport :: RenamedForeignDecl -> TcM (LIE, TcMonoBinds, TcForeignExportDecl)
-tcFExport fo@(ForeignDecl nm imp_exp hs_ty ext_nm cconv src_loc) =
-   tcAddSrcLoc src_loc              $
-   tcAddErrCtxt (foreignDeclCtxt fo) $
 
-   tcHsBoxedSigType hs_ty             `thenTc` \ sig_ty ->
-   tcPolyExpr (HsVar nm) sig_ty     `thenTc`    \ (rhs, lie, _, _, _) ->
+------------ Checking types for foreign import ----------------------
+\begin{code}
+tcCheckFIType _ arg_tys res_ty (DNImport spec)
+  = checkCg checkDotnet  `thenM_`
+    getDOpts            `thenM`  \ dflags ->
+    checkForeignArgs (isFFIDotnetTy dflags) arg_tys    `thenM_`
+    checkForeignRes True{-non IO ok-} (isFFIDotnetTy dflags) res_ty `thenM_`
+    let (DNCallSpec isStatic kind _ _ _ _) = spec in
+    (case kind of
+       DNMethod | not isStatic ->
+         case arg_tys of
+          [] -> addErrTc illegalDNMethodSig
+          _  
+           | not (isFFIDotnetObjTy (last arg_tys)) -> addErrTc illegalDNMethodSig
+           | otherwise -> returnM ()
+       _ -> returnM ()) `thenM_`
+    returnM (DNImport (withDNTypes spec (map toDNType arg_tys) (toDNType res_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 idecl@(CImport _ _ _ _ (CLabel _))
+  = checkCg checkCOrAsm                `thenM_`
+    check (isFFILabelTy sig_ty) (illegalForeignTyErr empty sig_ty) `thenM_`
+    return idecl
+
+tcCheckFIType sig_ty arg_tys res_ty idecl@(CImport cconv _ _ _ 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 checkCOrAsmOrInterp `thenM_`
+    checkCConv cconv           `thenM_`
+    (case arg_tys of
+       [arg1_ty] -> checkForeignArgs isFFIExternalTy arg1_tys               `thenM_`
+                    checkForeignRes nonIOok  isFFIExportResultTy res1_ty    `thenM_`
+                    checkForeignRes mustBeIO isFFIDynResultTy    res_ty     `thenM_`
+                    checkFEDArgs arg1_tys
+                 where
+                    (arg1_tys, res1_ty) = tcSplitFunTys arg1_ty
+        other -> addErrTc (illegalForeignTyErr empty sig_ty)   )            `thenM_`
+    return idecl
+
+tcCheckFIType sig_ty arg_tys res_ty idecl@(CImport cconv safety _ _ (CFunction target))
+  | isDynamicTarget target     -- Foreign import dynamic
+  = checkCg checkCOrAsmOrInterp                `thenM_`
+    checkCConv cconv                   `thenM_`
+    case arg_tys of            -- The first arg must be Ptr, FunPtr, or Addr
+      []               -> 
+       check False (illegalForeignTyErr empty sig_ty) `thenM_`
+       return idecl
+      (arg1_ty:arg_tys) -> 
+       getDOpts                                                     `thenM` \ dflags ->
+       check (isFFIDynArgumentTy arg1_ty)
+             (illegalForeignTyErr argument arg1_ty)                 `thenM_`
+        checkForeignArgs (isFFIArgumentTy dflags safety) arg_tys     `thenM_`
+       checkForeignRes nonIOok (isFFIImportResultTy dflags) res_ty  `thenM_`
+       return idecl
+  | otherwise          -- Normal foreign import
+  = checkCg (checkCOrAsmOrDotNetOrInterp)                      `thenM_`
+    checkCConv cconv                                           `thenM_`
+    checkCTarget target                                                `thenM_`
+    getDOpts                                                   `thenM` \ dflags ->
+    checkForeignArgs (isFFIArgumentTy dflags safety) arg_tys   `thenM_`
+    checkForeignRes nonIOok (isFFIImportResultTy dflags) res_ty `thenM_`
+    return idecl
+
+-- This makes a convenient place to check
+-- that the C identifier is valid for C
+checkCTarget (StaticTarget str) 
+  = checkCg checkCOrAsmOrDotNetOrInterp                `thenM_`
+    check (isCLabelString str) (badCName str)
+\end{code}
+
+On an Alpha, with foreign export dynamic, due to a giant hack when
+building adjustor thunks, 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 alpha_TARGET_ARCH
+checkFEDArgs arg_tys
+  = check (integral_args <= 32) err
+  where
+    integral_args = sum [ (machRepByteWidth . argMachRep . primRepToCgRep) prim_rep
+                       | prim_rep <- map typePrimRep arg_tys,
+                         primRepHint prim_rep /= FloatHint ]
+    err = ptext SLIT("On Alpha, I can only handle 32 bytes of non-floating-point arguments to foreign export dynamic")
+#else
+checkFEDArgs arg_tys = returnM ()
+#endif
+\end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Exports}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+tcForeignExports :: [LForeignDecl Name] 
+                -> TcM (LHsBinds TcId, [LForeignDecl TcId])
+tcForeignExports decls
+  = foldlM combine (emptyLHsBinds, []) (filter isForeignExport decls)
+  where
+   combine (binds, fs) fe = 
+       wrapLocSndM tcFExport fe        `thenM` \ (b, f) ->
+       returnM (b `consBag` binds, f:fs)
+
+tcFExport :: ForeignDecl Name -> TcM (LHsBind Id, ForeignDecl Id)
+tcFExport fo@(ForeignExport (L loc nm) hs_ty spec isDeprec) =
+   addErrCtxt (foreignDeclCtxt fo)     $
+
+   tcHsSigType (ForSigCtxt nm) hs_ty   `thenM` \ sig_ty ->
+   tcPolyExpr (nlHsVar nm) sig_ty      `thenM` \ rhs ->
+
+   tcCheckFEType sig_ty spec           `thenM_`
+
+         -- 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_ty src_loc      `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.
 
+   newUnique                   `thenM` \ uniq ->
+   getModule                   `thenM` \ mod ->
+   let
+        gnm  = mkExternalName uniq mod (mkForeignExportOcc (getOccName nm)) 
+                             Nothing (srcSpanStart loc)
+       id   = mkExportedLocalId gnm sig_ty
+       bind = L loc (VarBind id rhs)
+   in
+   returnM (bind, ForeignExport (L loc id) undefined spec isDeprec)
 \end{code}
 
+------------ Checking argument types for foreign export ----------------------
 
 \begin{code}
-checkForeignImport :: Bool -> Bool -> Type -> [Type] -> Type -> TcM ()
-checkForeignImport is_dynamic is_safe ty args res
- | is_dynamic =
-    -- * first arg has got to be an Addr
-   case args of
-     []     -> check False (illegalForeignTyErr True{-Arg-} ty)
-     (x:xs) ->
-       getDOptsTc                                              `thenTc` \ dflags ->
-        check (isFFIDynArgumentTy x) (illegalForeignTyErr True{-Arg-} ty) `thenTc_`
-        mapTc (checkForeignArg (isFFIArgumentTy dflags is_safe)) xs    `thenTc_`
-       checkForeignRes True {-NonIO ok-} isFFIResultTy res
- | otherwise =
-     getDOptsTc                                                           `thenTc` \ dflags ->
-     mapTc (checkForeignArg (isFFIArgumentTy dflags is_safe)) args `thenTc_`
-     checkForeignRes True {-NonIO ok-} isFFIResultTy res
-
-checkForeignExport :: Bool -> Type -> [Type] -> Type -> TcM ()
-checkForeignExport is_dynamic ty args res
- | is_dynamic = 
-    -- * the first (and only!) arg has got to be a function type
-    --   and it must return IO t
-    -- * result type is IO Addr
-   case args of
-     [arg]  ->
-       case splitFunTys arg of
-          (arg_tys, res_ty) -> 
-               mapTc (checkForeignArg isFFIExternalTy) arg_tys `thenTc_`
-               checkForeignRes True {-NonIO ok-} isFFIResultTy res_ty `thenTc_`
-               checkForeignRes False {-Must be IO-} isFFIDynResultTy res
-     _      -> check False (illegalForeignTyErr True{-Arg-} ty)
- | otherwise =
-     mapTc (checkForeignArg isFFIExternalTy) args              `thenTc_`
-     checkForeignRes True {-NonIO ok-} isFFIResultTy res
-checkForeignArg :: (Type -> Bool) -> Type -> TcM ()
-checkForeignArg pred ty = check (pred ty) (illegalForeignTyErr True{-Arg-} ty)
+tcCheckFEType sig_ty (CExport (CExportStatic str _))
+  = check (isCLabelString str) (badCName str)          `thenM_`
+    checkForeignArgs isFFIExternalTy arg_tys           `thenM_`
+    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}
+
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Miscellaneous}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
+\begin{code}
+------------ Checking argument types for foreign import ----------------------
+checkForeignArgs :: (Type -> Bool) -> [Type] -> TcM ()
+checkForeignArgs pred tys
+  = mappM go tys               `thenM_` 
+    returnM ()
+  where
+    go ty = check (pred ty) (illegalForeignTyErr argument ty)
+
+------------ 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 :: Bool -> (Type -> Bool) -> Type -> TcM ()
-checkForeignRes non_io_result_ok pred_res_ty ty =
- case (splitTyConApp_maybe ty) of
-    Just (io, [res_ty]) 
+
+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 
-       -> returnTc ()
-    _   
+       -> returnM ()
+      _   
         -> check (non_io_result_ok && pred_res_ty ty) 
-                (illegalForeignTyErr False{-Res-} ty)
+                (illegalForeignTyErr result ty)
+\end{code}
+
+\begin{code}
+checkDotnet HscILX = Nothing
+#if defined(mingw32_TARGET_OS)
+checkDotnet HscC   = Nothing
+checkDotnet _      = Just (text "requires C code generation (-fvia-C)")
+#else
+checkDotnet other  = Just (text "requires .NET support (-filx or win32)")
+#endif
+
+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")
+
+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
+ = getDOpts            `thenM` \ dflags ->
+   let target = hscTarget dflags in
+   case target of
+     HscNothing -> returnM ()
+     otherwise  ->
+       case check target of
+        Nothing  -> returnM ()
+        Just err -> addErrTc (text "Illegal foreign declaration:" <+> err)
+\end{code} 
+                          
+Calling conventions
+
+\begin{code}
+checkCConv :: CCallConv -> TcM ()
+checkCConv CCallConv  = return ()
+#if i386_TARGET_ARCH
+checkCConv StdCallConv = return ()
+#else
+checkCConv StdCallConv = addErrTc (text "calling convention not supported on this architecture: stdcall")
+#endif
 \end{code}
 
 Warnings
 
 \begin{code}
 check :: Bool -> Message -> TcM ()
-check True _      = returnTc ()
-check _    the_err = addErrTc the_err `thenNF_Tc_` returnTc ()
+check True _      = returnM ()
+check _    the_err = addErrTc the_err
 
-illegalForeignTyErr isArg ty
-  = hang (hsep [ptext SLIT("Unacceptable"), arg_or_res, ptext SLIT("type in foreign declaration:")])
+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)
+
+illegalDNMethodSig 
+  = ptext SLIT("'This pointer' expected as last argument")
+
 \end{code}
+