[project @ 1996-03-26 17:10:41 by simonm]
authorsimonm <unknown>
Tue, 26 Mar 1996 17:10:45 +0000 (17:10 +0000)
committersimonm <unknown>
Tue, 26 Mar 1996 17:10:45 +0000 (17:10 +0000)
Split Specialise.lhs into
SpecMonad.lhs
SpecMisc.lhs
Specialise.lhs
To reduce heap-size requirements for compiling this module.

ghc/compiler/specialise/SpecMisc.lhs [new file with mode: 0644]
ghc/compiler/specialise/SpecMonad.lhs [new file with mode: 0644]

diff --git a/ghc/compiler/specialise/SpecMisc.lhs b/ghc/compiler/specialise/SpecMisc.lhs
new file mode 100644 (file)
index 0000000..09b727e
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,693 @@
+%
+% (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1993-1995
+%
+\section[SpecMisc]{Miscellaneous stuff for the Specialiser}
+
+\begin{code}
+#include "HsVersions.h"
+
+module SpecMisc where
+
+import PlainCore
+import SpecTyFuns
+import SpecMonad
+
+IMPORT_Trace
+import Outputable      -- ToDo: these may be removable...
+import Pretty
+
+import AbsUniType
+import Bag
+import CmdLineOpts     ( GlobalSwitch(..) )
+import CoreLift                ( mkLiftedId, liftExpr, bindUnlift, applyBindUnlifts )
+import IdEnv
+import Id
+import IdInfo
+import InstEnv         ( lookupClassInstAtSimpleType )
+import Maybes          ( catMaybes, firstJust, maybeToBool, Maybe(..) )
+import TyVarEnv                -- ( growTyVarEnvList, nullTyVarEnv, TyVarEnv, TypeEnv(..) )
+import Util
+import UniqSet
+import SplitUniq
+
+infixr 9 `thenSM`
+\end{code}
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsubsection[CallInstances]{@CallInstances@ data type}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+type FreeVarsSet   = UniqSet Id
+type FreeTyVarsSet = UniqSet TyVar
+
+data CallInstance 
+  = CallInstance 
+               Id                      -- This Id; *new* ie *cloned* id
+               [Maybe UniType]         -- Specialised at these types (*new*, cloned)
+                                       -- Nothing => no specialisation on this type arg
+                                       --            is required (flag dependent).
+               [PlainCoreArg]          -- And these dictionaries; all ValArgs
+               FreeVarsSet             -- Free vars of the dict-args in terms of *new* ids
+               (Maybe SpecInfo)        -- For specialisation with explicit SpecId
+\end{code}
+
+\begin{code}
+pprCI :: CallInstance -> Pretty
+pprCI (CallInstance id spec_tys dicts _ maybe_specinfo)
+  = ppHang (ppCat [ppStr "Call inst for", ppr PprDebug id])
+        4 (ppAboves [ppCat (ppStr "types" : [pprMaybeTy PprDebug ty | ty <- spec_tys]),
+                     case maybe_specinfo of
+                       Nothing -> ppCat (ppStr "dicts" : [ppr PprDebug dict | dict <- dicts])
+                       Just (SpecInfo _ _ spec_id)
+                               -> ppCat [ppStr "Explicit SpecId", ppr PprDebug spec_id]
+                    ])
+
+isUnboxedCI :: CallInstance -> Bool
+isUnboxedCI (CallInstance _ spec_tys _ _ _)
+  = any isUnboxedDataType (catMaybes spec_tys)
+
+isExplicitCI :: CallInstance -> Bool
+isExplicitCI (CallInstance _ _ _ _ (Just _))
+  = True
+isExplicitCI (CallInstance _ _ _ _ Nothing)
+  = False
+\end{code}
+
+Comparisons are based on the {\em types}, ignoring the dictionary args:
+
+\begin{code}
+
+cmpCI :: CallInstance -> CallInstance -> TAG_
+cmpCI (CallInstance id1 tys1 _ _ _) (CallInstance id2 tys2 _ _ _) 
+  = case cmpId id1 id2 of { EQ_ -> cmpUniTypeMaybeList tys1 tys2; other -> other }
+
+cmpCI_tys :: CallInstance -> CallInstance -> TAG_
+cmpCI_tys (CallInstance _ tys1 _ _ _) (CallInstance _ tys2 _ _ _)
+  = cmpUniTypeMaybeList tys1 tys2
+
+eqCI_tys :: CallInstance -> CallInstance -> Bool
+eqCI_tys c1 c2
+  = case cmpCI_tys c1 c2 of { EQ_ -> True; other -> False }
+
+isCIofTheseIds :: [Id] -> CallInstance -> Bool
+isCIofTheseIds ids (CallInstance ci_id _ _ _ _)
+  = any (eqId ci_id) ids
+
+singleCI :: Id -> [Maybe UniType] -> [PlainCoreArg] -> UsageDetails
+singleCI id tys dicts
+  = UsageDetails (unitBag (CallInstance id tys dicts fv_set Nothing))
+                emptyBag [] emptyUniqSet 0 0
+  where
+    fv_set = mkUniqSet (id : [dict | ValArg (CoVarAtom dict) <- dicts])
+
+explicitCI :: Id -> [Maybe UniType] -> SpecInfo -> UsageDetails
+explicitCI id tys specinfo
+  = UsageDetails (unitBag call_inst) emptyBag [] emptyUniqSet 0 0
+  where
+    call_inst = CallInstance id tys dicts fv_set (Just specinfo)
+    dicts  = panic "Specialise:explicitCI:dicts"
+    fv_set = singletonUniqSet id
+
+-- We do not process the CIs for top-level dfuns or defms
+-- Instead we require an explicit SPEC inst pragma for dfuns
+-- and an explict method within any instances for the defms
+
+getCIids :: Bool -> [Id] -> [Id]
+getCIids True ids = filter not_dict_or_defm ids
+getCIids _    ids = ids
+
+not_dict_or_defm id
+  = not (isDictTy (getIdUniType id) || maybeToBool (isDefaultMethodId_maybe id))
+
+getCIs :: Bool -> [Id] -> UsageDetails -> ([CallInstance], UsageDetails)
+getCIs top_lev ids (UsageDetails cis tycon_cis dbs fvs c i)
+  = let
+       (cis_here, cis_not_here) = partitionBag (isCIofTheseIds (getCIids top_lev ids)) cis
+       cis_here_list = bagToList cis_here
+    in
+    -- pprTrace "getCIs:"
+    -- (ppHang (ppBesides [ppStr "{", ppr PprDebug ids, ppStr "}"])
+    --      4 (ppAboves (map pprCI cis_here_list)))
+    (cis_here_list, UsageDetails cis_not_here tycon_cis dbs fvs c i)
+
+dumpCIs :: Bag CallInstance    -- The call instances
+       -> Bool                 -- True <=> top level bound Ids
+       -> Bool                 -- True <=> dict bindings to be floated (specBind only)
+        -> [CallInstance]      -- Call insts for bound ids (instBind only)
+       -> [Id]                 -- Bound ids *new*
+       -> [Id]                 -- Full bound ids: includes dumped dicts
+       -> Bag CallInstance     -- Kept call instances
+
+       -- CIs are dumped if: 
+       --   1) they are a CI for one of the bound ids, or
+       --   2) they mention any of the dicts in a local unfloated binding
+       --
+       -- For top-level bindings we allow the call instances to
+       -- float past a dict bind and place all the top-level binds
+       -- in a *global* CoRec.
+       -- We leave it to the simplifier will sort it all out ...
+
+dumpCIs cis top_lev floating inst_cis bound_ids full_ids
+ = (if not (isEmptyBag cis_of_bound_id) &&
+       not (isEmptyBag cis_of_bound_id_without_inst_cis)
+    then
+       pprTrace ("dumpCIs: dumping CI which was not instantiated ... \n" ++
+                "         (may be a non-HM recursive call)\n")
+       (ppHang (ppBesides [ppStr "{", ppr PprDebug bound_ids, ppStr "}"])
+             4 (ppAboves [ppStr "Dumping CIs:",
+                         ppAboves (map pprCI (bagToList cis_of_bound_id)),
+                         ppStr "Instantiating CIs:",
+                         ppAboves (map pprCI inst_cis)]))
+    else id) (
+   if top_lev || floating then
+       cis_not_bound_id
+   else
+       (if not (isEmptyBag cis_dump_unboxed)
+       then pprTrace "dumpCIs: bound dictionary arg ... WITH UNBOXED TYPES!\n"
+             (ppHang (ppBesides [ppStr "{", ppr PprDebug full_ids, ppStr "}"])
+                  4 (ppAboves (map pprCI (bagToList cis_dump))))
+       else id)
+       cis_keep_not_bound_id
+   )
+ where
+   (cis_of_bound_id, cis_not_bound_id)
+      = partitionBag (isCIofTheseIds (getCIids top_lev bound_ids)) cis
+
+   (cis_dump, cis_keep_not_bound_id)
+      = partitionBag ok_to_dump_ci cis_not_bound_id
+
+   ok_to_dump_ci (CallInstance _ _ _ fv_set _) 
+       = or [i `elementOfUniqSet` fv_set | i <- full_ids]
+
+   (_, cis_of_bound_id_without_inst_cis) = partitionBag have_inst_ci cis_of_bound_id
+   have_inst_ci ci = any (eqCI_tys ci) inst_cis
+
+   (cis_dump_unboxed, _) = partitionBag isUnboxedCI cis_dump
+
+\end{code}
+
+Any call instances of a bound_id can be safely dumped, because any
+recursive calls should be at the same instance as the parent instance.
+
+   letrec f = /\a -> \x::a -> ...(f t x')...
+
+Here, the type, t, at which f is used in its own RHS should be
+just "a"; that is, the recursive call is at the same type as
+the original call. That means that when specialising f at some
+type, say Int#, we shouldn't find any *new* instances of f 
+arising from specialising f's RHS.  The only instance we'll find
+is another call of (f Int#).
+
+We check this in dumpCIs by passing in all the instantiated call
+instances (inst_cis) and reporting any dumped cis (cis_of_bound_id)
+for which there is no such instance.
+
+We also report CIs dumped due to a bound dictionary arg if they
+contain unboxed types.
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsubsection[TyConInstances]{@TyConInstances@ data type}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+data TyConInstance
+  = TyConInstance TyCon                        -- Type Constructor
+                 [Maybe UniType]       -- Applied to these specialising types
+
+cmpTyConI :: TyConInstance -> TyConInstance -> TAG_
+cmpTyConI (TyConInstance tc1 tys1) (TyConInstance tc2 tys2) 
+  = case cmpTyCon tc1 tc2 of { EQ_ -> cmpUniTypeMaybeList tys1 tys2; other -> other }
+
+cmpTyConI_tys :: TyConInstance -> TyConInstance -> TAG_
+cmpTyConI_tys (TyConInstance _ tys1) (TyConInstance _ tys2) 
+  = cmpUniTypeMaybeList tys1 tys2
+
+singleTyConI :: TyCon -> [Maybe UniType] -> UsageDetails
+singleTyConI ty_con spec_tys 
+  = UsageDetails emptyBag (unitBag (TyConInstance ty_con spec_tys)) [] emptyUniqSet 0 0
+
+isTyConIofThisTyCon :: TyCon -> TyConInstance -> Bool
+isTyConIofThisTyCon ty_con (TyConInstance inst_ty_con _) = eqTyCon ty_con inst_ty_con
+
+isLocalSpecTyConI :: Bool -> TyConInstance -> Bool
+isLocalSpecTyConI comp_prel (TyConInstance inst_ty_con _) = isLocalSpecTyCon comp_prel inst_ty_con
+
+getLocalSpecTyConIs :: Bool -> UsageDetails -> ([TyConInstance], UsageDetails)
+getLocalSpecTyConIs comp_prel (UsageDetails cis tycon_cis dbs fvs c i)
+  = let
+       (tycon_cis_local, tycon_cis_global)
+         = partitionBag (isLocalSpecTyConI comp_prel) tycon_cis
+       tycon_cis_local_list = bagToList tycon_cis_local
+    in
+    (tycon_cis_local_list, UsageDetails cis tycon_cis_global dbs fvs c i)
+\end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsubsection[UsageDetails]{@UsageDetails@ data type}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+data UsageDetails
+  = UsageDetails 
+       (Bag CallInstance)      -- The collection of call-instances
+       (Bag TyConInstance)     -- Constructor call-instances
+       [DictBindDetails]       -- Dictionary bindings in data-dependence order!
+       FreeVarsSet             -- Free variables (excl imported ones, incl top level) (cloned)
+       Int                     -- no. of spec calls
+       Int                     -- no. of spec insts
+\end{code}
+
+The DictBindDetails are fully processed; their call-instance information is
+incorporated in the call-instances of the
+UsageDetails which includes the DictBindDetails.  The free vars in a usage details
+will *include* the binders of the DictBind details.
+
+A @DictBindDetails@ contains bindings for dictionaries *only*.
+
+\begin{code}
+data DictBindDetails 
+  = DictBindDetails 
+       [Id]                    -- Main binders, originally visible in scope of binding (cloned)
+       PlainCoreBinding        -- Fully processed
+       FreeVarsSet             -- Free in binding group (cloned)
+       FreeTyVarsSet           -- Free in binding group
+\end{code}
+
+\begin{code}
+emptyUDs    :: UsageDetails
+unionUDs    :: UsageDetails -> UsageDetails -> UsageDetails
+unionUDList :: [UsageDetails] -> UsageDetails
+
+tickSpecCall :: Bool -> UsageDetails -> UsageDetails
+tickSpecInsts :: UsageDetails -> UsageDetails
+
+tickSpecCall found (UsageDetails cis ty_cis dbs fvs c i)
+ = UsageDetails cis ty_cis dbs fvs (c + (if found then 1 else 0)) i
+
+tickSpecInsts (UsageDetails cis ty_cis dbs fvs c i)
+ = UsageDetails cis ty_cis dbs fvs c (i+1)
+
+emptyUDs = UsageDetails emptyBag emptyBag [] emptyUniqSet 0 0
+
+unionUDs (UsageDetails cis1 tycon_cis1 dbs1 fvs1 c1 i1) (UsageDetails cis2 tycon_cis2 dbs2 fvs2 c2 i2) 
+ = UsageDetails (unionBags cis1 cis2) (unionBags tycon_cis1 tycon_cis2)
+               (dbs1 ++ dbs2) (fvs1 `unionUniqSets` fvs2) (c1+c2) (i1+i2)
+       -- The append here is really redundant, since the bindings don't
+       -- scope over each other.  ToDo.
+
+unionUDList = foldr unionUDs emptyUDs
+
+singleFvUDs (CoVarAtom v) | not (isImportedId v)
+ = UsageDetails emptyBag emptyBag [] (singletonUniqSet v) 0 0
+singleFvUDs other
+ = emptyUDs
+
+singleConUDs con = UsageDetails emptyBag emptyBag [] (singletonUniqSet con) 0 0
+
+dumpDBs :: [DictBindDetails] 
+       -> Bool                 -- True <=> top level bound Ids
+       -> [TyVar]              -- TyVars being bound (cloned)
+       -> [Id]                 -- Ids being bound (cloned)
+       -> FreeVarsSet          -- Fvs of body
+       -> ([PlainCoreBinding], -- These ones have to go here
+           [DictBindDetails],  -- These can float further
+           [Id],               -- Incoming list + names of dicts bound here
+           FreeVarsSet         -- Incoming fvs + fvs of dicts bound here
+          )
+
+       -- It is just to complex to try to float top-level
+       -- dict bindings with constant methods, inst methods,
+       -- auxillary derived instance defns and user instance
+       -- defns all getting in the way.
+       -- So we dump all dbinds as soon as we get to the top
+       -- level and place them in a *global* CoRec.
+       -- We leave it to the simplifier will sort it all out ...
+
+dumpDBs [] top_lev bound_tyvars bound_ids fvs
+  = ([], [], bound_ids, fvs)
+
+dumpDBs ((db@(DictBindDetails dbinders dbind db_fvs db_ftv)):dbs) 
+       top_lev bound_tyvars bound_ids fvs
+  | top_lev
+    || or [i `elementOfUniqSet` db_fvs  | i <- bound_ids]
+    || or [tv `elementOfUniqSet` db_ftv | tv <- bound_tyvars]
+  = let                -- Ha!  Dump it!
+       (dbinds_here, dbs_outer, full_bound_ids, full_fvs)
+          = dumpDBs dbs top_lev bound_tyvars (dbinders ++ bound_ids) (db_fvs `unionUniqSets` fvs)
+    in
+    (dbind : dbinds_here, dbs_outer, full_bound_ids, full_fvs)
+
+  | otherwise  -- This one can float out further
+  = let
+       (dbinds_here, dbs_outer, full_bound_ids, full_fvs)
+          = dumpDBs dbs top_lev bound_tyvars bound_ids fvs
+    in
+    (dbinds_here, db : dbs_outer, full_bound_ids, full_fvs)
+
+
+     
+dumpUDs :: UsageDetails
+       -> Bool                 -- True <=> top level bound Ids
+       -> Bool                 -- True <=> dict bindings to be floated (specBind only)
+       -> [CallInstance]       -- Call insts for bound Ids (instBind only)
+       -> [Id]                 -- Ids which are just being bound; *new*
+       -> [TyVar]              -- TyVars which are just being bound
+       -> ([PlainCoreBinding], -- Bindings from UsageDetails which mention the ids
+           UsageDetails)       -- The above bindings removed, and
+                               -- any call-instances which mention the ids dumped too
+
+dumpUDs (UsageDetails cis tycon_cis dbs fvs c i) top_lev floating inst_cis bound_ids tvs
+  = let
+       (dict_binds_here, dbs_outer, full_bound_ids, full_fvs)
+                 = dumpDBs dbs top_lev tvs bound_ids fvs
+       cis_outer = dumpCIs cis top_lev floating inst_cis bound_ids full_bound_ids
+       fvs_outer = full_fvs `minusUniqSet` (mkUniqSet full_bound_ids)
+    in
+    (dict_binds_here, UsageDetails cis_outer tycon_cis dbs_outer fvs_outer c i)
+\end{code}
+
+\begin{code}
+addDictBinds :: [Id] -> PlainCoreBinding -> UsageDetails       -- Dict binding and RHS usage
+            -> UsageDetails                                    -- The usage to augment
+            -> UsageDetails
+addDictBinds dbinders dbind (UsageDetails db_cis db_tycon_cis db_dbs db_fvs db_c db_i)
+                           (UsageDetails cis    tycon_cis    dbs    fvs    c    i)
+  = UsageDetails (db_cis `unionBags` cis)
+                (db_tycon_cis `unionBags` tycon_cis)
+                (db_dbs ++ [DictBindDetails dbinders dbind db_fvs db_ftvs] ++ dbs) 
+                fvs c i
+                -- NB: We ignore counts from dictbinds since it is not user code
+  where
+       -- The free tyvars of the dictionary bindings should really be
+       -- gotten from the RHSs, but I'm pretty sure it's good enough just
+       -- to look at the type of the dictionary itself.  
+       -- Doing the proper job would entail keeping track of free tyvars as
+       -- well as free vars, which would be a bore.
+    db_ftvs = mkUniqSet (extractTyVarsFromTys (map getIdUniType dbinders))
+\end{code}
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection[Misc]{Miscellaneous junk}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+mkCallInstance :: Id 
+              -> Id
+              -> [(PlainCoreArg, UsageDetails, PlainCoreExpr -> PlainCoreExpr)]
+              -> SpecM UsageDetails
+
+mkCallInstance id new_id []
+  = returnSM emptyUDs
+
+mkCallInstance id new_id args
+
+       -- No specialised versions for "error" and friends are req'd.
+       -- This is a special case in core lint etc.
+
+  | isBottomingId id
+  = returnSM emptyUDs
+
+       -- No call instances for SuperDictSelIds
+       -- These are a special case in mkCall
+
+  | maybeToBool (isSuperDictSelId_maybe id)
+  = returnSM emptyUDs
+
+       -- There are also no call instances for ClassOpIds
+       -- However, we need to process it to get any second-level call
+       -- instances for a ConstMethodId extracted from its SpecEnv
+
+  | otherwise
+  = getSwitchCheckerSM         `thenSM` \ sw_chkr ->
+    let
+        spec_overloading = sw_chkr SpecialiseOverloaded
+        spec_unboxed     = sw_chkr SpecialiseUnboxed
+        spec_all        = sw_chkr SpecialiseAll
+
+       (tyvars, class_tyvar_pairs) = getIdOverloading id
+
+       arg_res = take_type_args tyvars class_tyvar_pairs args
+       enough_args = maybeToBool arg_res
+
+       (Just (tys, dicts, rest_args)) = arg_res
+
+       record_spec id tys
+         = (record, lookup, spec_tys)
+         where
+           spec_tys = specialiseCallTys spec_all spec_unboxed spec_overloading
+                                        (mkConstraintVector id) tys
+
+           record = any (not . isTyVarTy) (catMaybes spec_tys)
+
+           lookup = lookupSpecEnv (getIdSpecialisation id) tys
+    in
+    if (not enough_args) then
+       pprPanic "Specialise:recordCallInst: Unsaturated Type & Dict Application:\n\t"
+                (ppCat [ppr PprDebug id, ppr PprDebug [arg | (arg,_,_) <- args] ]) 
+    else
+    case record_spec id tys of
+       (False, _, _)
+            -> -- pprTrace "CallInst:NotReqd\n" 
+               -- (ppCat [ppr PprDebug id, ppCat (map (ppr PprDebug) args)])
+               (returnSM emptyUDs)
+
+       (True, Nothing, spec_tys)
+            -> if isClassOpId id then  -- No CIs for class ops, dfun will give SPEC inst
+                   returnSM emptyUDs
+               else
+                   -- pprTrace "CallInst:Reqd\n"
+                   -- (ppAboves [ppCat [ppr PprDebug id, ppCat (map (ppr PprDebug) args)],
+                   --            ppCat [ppStr "CI", ppCat (map (pprMaybeTy PprDebug) spec_tys),
+                   --                               ppCat (map (ppr PprDebug) dicts)]])
+                   (returnSM (singleCI new_id spec_tys dicts))
+
+       (True, Just (spec_id, tys_left, toss), _)
+            -> if maybeToBool (isConstMethodId_maybe spec_id) then
+                       -- If we got a const method spec_id see if further spec required
+                       -- NB: const method is top-level so spec_id will not be cloned
+                   case record_spec spec_id tys_left of
+                     (False, _, _)
+                       -> -- pprTrace "CallInst:Exists\n" 
+                          -- (ppAboves [ppCat [ppr PprDebug id, ppCat (map (ppr PprDebug) args)],
+                          --            ppCat [ppStr "->", ppr PprDebug spec_id,
+                          --                   ppr PprDebug (tys_left ++ drop toss dicts)]])
+                          (returnSM emptyUDs)
+
+                     (True, Nothing, spec_tys)
+                       -> -- pprTrace "CallInst:Exists:Reqd\n"
+                          -- (ppAboves [ppCat [ppr PprDebug id, ppCat (map (ppr PprDebug) args)],
+                          --            ppCat [ppStr "->", ppr PprDebug spec_id,
+                          --                   ppr PprDebug (tys_left ++ drop toss dicts)],
+                          --            ppCat [ppStr "CI", ppCat (map (pprMaybeTy PprDebug) spec_tys),
+                          --                               ppCat (map (ppr PprDebug) (drop toss dicts))]])
+                          (returnSM (singleCI spec_id spec_tys (drop toss dicts)))
+
+                     (True, Just (spec_spec_id, tys_left_left, toss_toss), _)
+                       -> -- pprTrace "CallInst:Exists:Exists\n" 
+                          -- (ppAboves [ppCat [ppr PprDebug id, ppCat (map (ppr PprDebug) args)],
+                          --            ppCat [ppStr "->", ppr PprDebug spec_id,
+                          --                   ppr PprDebug (tys_left ++ drop toss dicts)],
+                          --            ppCat [ppStr "->", ppr PprDebug spec_spec_id,
+                          --                   ppr PprDebug (tys_left_left ++ drop (toss + toss_toss) dicts)]])
+                          (returnSM emptyUDs)
+
+               else
+                   -- pprTrace "CallInst:Exists\n" 
+                   -- (ppAboves [ppCat [ppr PprDebug id, ppCat (map (ppr PprDebug) args)],
+                   --            ppCat [ppStr "->", ppr PprDebug spec_id,
+                   --                   ppr PprDebug (tys_left ++ drop toss dicts)]])
+                   (returnSM emptyUDs)
+
+
+take_type_args (_:tyvars) class_tyvar_pairs ((TypeArg ty,_,_):args) 
+       = case take_type_args tyvars class_tyvar_pairs args of
+               Nothing                   -> Nothing
+               Just (tys, dicts, others) -> Just (ty:tys, dicts, others)
+take_type_args (_:tyvars) class_tyvar_pairs []
+       = Nothing
+take_type_args [] class_tyvar_pairs args 
+       = case take_dict_args class_tyvar_pairs args of
+               Nothing              -> Nothing
+               Just (dicts, others) -> Just ([], dicts, others)
+
+take_dict_args (_:class_tyvar_pairs) ((dict@(ValArg _),_,_):args) 
+       = case take_dict_args class_tyvar_pairs args of
+               Nothing              -> Nothing
+               Just (dicts, others) -> Just (dict:dicts, others)
+take_dict_args (_:class_tyvar_pairs) []
+       = Nothing
+take_dict_args [] args
+       = Just ([], args)
+\end{code}
+
+\begin{code}
+mkCall :: Id
+       -> [(PlainCoreArg, UsageDetails, PlainCoreExpr -> PlainCoreExpr)]
+       -> SpecM (Bool, PlainCoreExpr)
+
+mkCall new_id args
+  | maybeToBool (isSuperDictSelId_maybe new_id)
+    && any isUnboxedDataType ty_args
+       -- No specialisations for super-dict selectors
+       -- Specialise unboxed calls to SuperDictSelIds by extracting
+       -- the super class dictionary directly form the super class
+       -- NB: This should be dead code since all uses of this dictionary should
+       --     have been specialised. We only do this to keep core-lint happy.
+    = let
+        Just (_, super_class) = isSuperDictSelId_maybe new_id
+         super_dict_id = case lookupClassInstAtSimpleType super_class (head ty_args) of
+                        Nothing -> panic "Specialise:mkCall:SuperDictId"
+                        Just id -> id
+      in
+      returnSM (False, CoVar super_dict_id)
+
+  | otherwise
+    = case lookupSpecEnv (getIdSpecialisation new_id) ty_args of
+       Nothing -> checkUnspecOK new_id ty_args (
+                  returnSM (False, unspec_call)
+                  )
+
+       Just spec_1_details@(spec_id_1, tys_left_1, dicts_to_toss_1) 
+               -> let
+                       -- It may be necessary to specialsie a constant method spec_id again
+                      (spec_id, tys_left, dicts_to_toss) =
+                           case (maybeToBool (isConstMethodId_maybe spec_id_1),
+                                 lookupSpecEnv (getIdSpecialisation spec_id_1) tys_left_1) of
+                                (False, _ )     -> spec_1_details
+                                (True, Nothing) -> spec_1_details
+                                (True, Just (spec_id_2, tys_left_2, dicts_to_toss_2))
+                                                -> (spec_id_2, tys_left_2, dicts_to_toss_1 + dicts_to_toss_2)
+                               
+                      args_left = toss_dicts dicts_to_toss val_args
+                  in
+                  checkSpecOK new_id ty_args spec_id tys_left (
+
+                       -- The resulting spec_id may be a top-level unboxed value
+                       -- This can arise for:
+                       -- 1) constant method values
+                       --    eq: class Num a where pi :: a
+                       --        instance Num Double# where pi = 3.141#
+                       -- 2) specilised overloaded values
+                       --    eq: i1 :: Num a => a
+                       --        i1 Int# d.Num.Int# ==> i1.Int#
+                       -- These top level defns should have been lifted.
+                       -- We must add code to unlift such a spec_id.
+
+                  if isUnboxedDataType (getIdUniType spec_id) then
+                      ASSERT (null tys_left && null args_left)
+                      if toplevelishId spec_id then
+                          liftId spec_id       `thenSM` \ (lift_spec_id, unlift_spec_id) ->
+                          returnSM (True, bindUnlift lift_spec_id unlift_spec_id
+                                                     (CoVar unlift_spec_id))
+                      else
+                          pprPanic "Specialise:mkCall: unboxed spec_id not top-level ...\n"
+                                   (ppCat [ppr PprDebug new_id,
+                                           ppInterleave ppNil (map (pprParendUniType PprDebug) ty_args),
+                                           ppStr "==>",
+                                           ppr PprDebug spec_id])
+                  else
+                  let
+                      (vals_left, _, unlifts_left) = unzip3 args_left
+                      applied_tys  = mkCoTyApps (CoVar spec_id) tys_left
+                      applied_vals = applyToArgs applied_tys vals_left
+                  in
+                  returnSM (True, applyBindUnlifts unlifts_left applied_vals)
+                  )
+  where
+    (tys_and_vals, _, unlifts) = unzip3 args
+    unspec_call = applyBindUnlifts unlifts (applyToArgs (CoVar new_id) tys_and_vals)
+
+
+       -- ty_args is the types at the front of the arg list
+       -- val_args is the rest of the arg-list
+
+    (ty_args, val_args) = get args
+      where
+       get ((TypeArg ty,_,_) : args) = (ty : tys, rest) where (tys,rest) = get args
+       get args                      = ([],       args)
+
+
+       -- toss_dicts chucks away dict args, checking that they ain't types!
+    toss_dicts 0 args               = args
+    toss_dicts n ((ValArg _,_,_) : args) = toss_dicts (n-1) args
+
+\end{code}
+
+\begin{code}
+checkUnspecOK :: Id -> [UniType] -> a -> a
+checkUnspecOK check_id tys
+  = if isLocallyDefined check_id && any isUnboxedDataType tys
+    then pprPanic "Specialise:checkUnspecOK: unboxed instance for local id not found\n"
+                 (ppCat [ppr PprDebug check_id,
+                         ppInterleave ppNil (map (pprParendUniType PprDebug) tys)])
+    else id
+
+checkSpecOK :: Id -> [UniType] -> Id -> [UniType] -> a -> a
+checkSpecOK check_id tys spec_id tys_left
+  = if any isUnboxedDataType tys_left
+    then pprPanic "Specialise:checkSpecOK: unboxed type args in specialised application\n"
+                 (ppAboves [ppCat [ppr PprDebug check_id,
+                                   ppInterleave ppNil (map (pprParendUniType PprDebug) tys)],
+                            ppCat [ppr PprDebug spec_id,
+                                   ppInterleave ppNil (map (pprParendUniType PprDebug) tys_left)]])
+    else id
+\end{code}
+
+\begin{code}
+mkTyConInstance :: Id
+               -> [UniType]
+               -> SpecM UsageDetails
+mkTyConInstance con tys
+  = recordTyConInst con tys    `thenSM` \ record_inst ->
+    case record_inst of
+      Nothing                          -- No TyCon instance
+        -> -- pprTrace "NoTyConInst:" 
+          -- (ppCat [ppr PprDebug tycon, ppStr "at",
+          --         ppr PprDebug con, ppCat (map (ppr PprDebug) tys)])
+          (returnSM (singleConUDs con))
+
+      Just spec_tys                    -- Record TyCon instance
+       -> -- pprTrace "TyConInst:"
+          -- (ppCat [ppr PprDebug tycon, ppStr "at",
+          --         ppr PprDebug con, ppCat (map (ppr PprDebug) tys),
+          --         ppBesides [ppStr "(", 
+          --                    ppCat [pprMaybeTy PprDebug ty | ty <- spec_tys],
+          --                    ppStr ")"]])
+          (returnSM (singleTyConI tycon spec_tys `unionUDs` singleConUDs con))
+  where
+    tycon = getDataConTyCon con
+\end{code}
+
+\begin{code}
+recordTyConInst :: Id
+               -> [UniType]
+               -> SpecM (Maybe [Maybe UniType])
+
+recordTyConInst con tys
+  = let
+        spec_tys = specialiseConstrTys tys
+
+       do_tycon_spec = maybeToBool (firstJust spec_tys)
+
+        spec_exists = maybeToBool (lookupSpecEnv 
+                                     (getIdSpecialisation con) 
+                                     tys)
+    in
+    -- pprTrace "ConSpecExists?: "
+    -- (ppAboves [ppStr (if spec_exists then "True" else "False"),
+    --           ppr PprShowAll con, ppCat (map (ppr PprDebug) tys)])
+    (if (not spec_exists && do_tycon_spec)
+     then returnSM (Just spec_tys)
+     else returnSM Nothing)
+\end{code}
+
diff --git a/ghc/compiler/specialise/SpecMonad.lhs b/ghc/compiler/specialise/SpecMonad.lhs
new file mode 100644 (file)
index 0000000..24e8d6a
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,320 @@
+%
+% (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1993-1995
+%
+\section[SpecMonad]{Monad for the Specialiser}
+
+\begin{code}
+#include "HsVersions.h"
+
+module SpecMonad where
+
+import PlainCore
+import SpecTyFuns
+
+IMPORT_Trace
+import Outputable      -- ToDo: these may be removable...
+import Pretty
+
+import AbsUniType
+import Bag
+import CmdLineOpts     ( GlobalSwitch(..) )
+import CoreLift                ( mkLiftedId, liftExpr, bindUnlift, applyBindUnlifts )
+import IdEnv
+import Id
+import IdInfo
+import InstEnv         ( lookupClassInstAtSimpleType )
+import Maybes          ( catMaybes, firstJust, maybeToBool, Maybe(..) )
+import TyVarEnv                -- ( growTyVarEnvList, nullTyVarEnv, TyVarEnv, TypeEnv(..) )
+import Util
+import UniqSet
+import SplitUniq
+
+infixr 9 `thenSM`
+\end{code}
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection[cloning-binders]{The Specialising IdEnv and CloneInfo}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+@SpecIdEnv@ maps old Ids to their new "clone". There are three cases:
+
+1) (NoLift CoLitAtom l) : an Id which is bound to a literal
+
+2) (NoLift CoLitAtom l) : an Id bound to a "new" Id          
+   The new Id is a possibly-type-specialised clone of the original
+
+3) Lifted lifted_id unlifted_id :
+
+   This indicates that the original Id has been specialised to an
+   unboxed value which must be lifted (see "Unboxed bindings" above)
+     @unlifted_id@ is the unboxed clone of the original Id
+     @lifted_id@ is a *lifted* version of the original Id
+
+   When you lookup Ids which are Lifted, you have to insert a case
+   expression to un-lift the value (done with @bindUnlift@)
+
+   You also have to insert a case to lift the value in the binding
+   (done with @liftExpr@)
+
+
+\begin{code}
+type SpecIdEnv = IdEnv CloneInfo
+
+data CloneInfo
+ = NoLift PlainCoreAtom        -- refers to cloned id or literal
+
+ | Lifted Id           -- lifted, cloned id
+         Id            -- unlifted, cloned id
+
+\end{code}
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection[monad-Specialise]{Monad used in specialisation}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+Monad has:
+
+ inherited: control flags and
+           recordInst functions with flags cached
+
+           environment mapping tyvars to types 
+           environment mapping Ids to Atoms
+ threaded in and out: unique supply
+
+\begin{code}
+type SpecM result
+  =  (GlobalSwitch -> Bool)
+  -> TypeEnv
+  -> SpecIdEnv
+  -> SplitUniqSupply
+  -> result
+
+initSM m sw_chker uniqs
+  = m sw_chker nullTyVarEnv nullIdEnv uniqs
+
+returnSM :: a -> SpecM a
+thenSM  :: SpecM a -> (a -> SpecM b) -> SpecM b
+fixSM    :: (a -> SpecM a) -> SpecM a
+
+thenSM m k sw_chkr tvenv idenv us
+  = case splitUniqSupply us       of { (s1, s2) ->
+    case (m sw_chkr tvenv idenv s1) of { r ->
+    k r sw_chkr tvenv idenv s2 }}
+
+returnSM r sw_chkr tvenv idenv us = r
+
+fixSM k sw_chkr tvenv idenv us
+ = r
+ where
+   r = k r sw_chkr tvenv idenv us      -- Recursive in r!
+\end{code}
+
+
+\begin{code}
+getSwitchCheckerSM sw_chkr tvenv idenv us = sw_chkr
+\end{code}
+
+The only interesting bit is figuring out the type of the SpecId!
+
+\begin{code}
+newSpecIds :: [Id]             -- The id of which to make a specialised version
+          -> [Maybe UniType]   -- Specialise to these types
+          -> Int               -- No of dicts to specialise
+          -> SpecM [Id]
+
+newSpecIds new_ids maybe_tys dicts_to_ignore sw_chkr tvenv idenv us
+  = [ mkSpecId uniq id maybe_tys (spec_id_ty id) (selectIdInfoForSpecId id)
+      | (id,uniq) <- new_ids `zip` uniqs ]
+  where
+    uniqs = getSUniques (length new_ids) us
+    spec_id_ty id = specialiseTy (getIdUniType id) maybe_tys dicts_to_ignore
+
+newTyVars :: Int -> SpecM [TyVar]
+newTyVars n sw_chkr tvenv idenv us
+ = map mkPolySysTyVar uniqs
+ where
+   uniqs = getSUniques n us
+\end{code}
+
+@cloneLambdaOrCaseBinders@ and @cloneLetBinders@ take a bunch of
+binders, and build ``clones'' for them.  The clones differ from the
+originals in three ways:
+
+       (a) they have a fresh unique
+       (b) they have the current type environment applied to their type
+       (c) for Let binders which have been specialised to unboxed values
+           the clone will have a lifted type
+
+As well as returning the list of cloned @Id@s they also return a list of
+@CloneInfo@s which the original binders should be bound to.
+           
+\begin{code}
+cloneLambdaOrCaseBinders :: [Id]                       -- Old binders
+                        -> SpecM ([Id], [CloneInfo])   -- New ones
+
+cloneLambdaOrCaseBinders old_ids sw_chkr tvenv idenv us
+  = let
+       uniqs = getSUniques (length old_ids) us
+    in
+    unzip (zipWith clone_it old_ids uniqs)
+  where
+    clone_it old_id uniq
+      = (new_id, NoLift (CoVarAtom new_id))
+      where
+       new_id = applyTypeEnvToId tvenv (mkIdWithNewUniq old_id uniq)
+
+cloneLetBinders :: Bool                        -- Top level ?
+               -> Bool                         -- Recursice
+               -> [Id]                         -- Old binders
+               -> SpecM ([Id], [CloneInfo])    -- New ones
+
+cloneLetBinders top_lev is_rec old_ids sw_chkr tvenv idenv us
+  = let
+       uniqs = getSUniques (2 * length old_ids) us
+    in
+    unzip (clone_them old_ids uniqs)
+  where
+    clone_them [] [] = []
+
+    clone_them (old_id:olds) (u1:u2:uniqs)
+      | top_lev
+       = (old_id,
+          NoLift (CoVarAtom old_id)) : clone_rest
+
+        -- Don't clone if it is a top-level thing. Why not?
+        -- (a) we don't want to change the uniques 
+        --     on such things (see TopLevId in Id.lhs)
+        -- (b) we don't have to be paranoid about name capture
+        -- (c) the thing is polymorphic so no need to subst
+
+      | otherwise
+       = if (is_rec && isUnboxedDataType new_ty && not (isUnboxedDataType old_ty))
+         then (lifted_id,
+               Lifted lifted_id unlifted_id) : clone_rest
+         else (new_id,
+               NoLift (CoVarAtom new_id)) : clone_rest
+
+      where 
+       clone_rest = clone_them olds uniqs
+
+       new_id = applyTypeEnvToId tvenv (mkIdWithNewUniq old_id u1)
+       new_ty = getIdUniType new_id
+       old_ty = getIdUniType old_id
+
+       (lifted_id, unlifted_id) = mkLiftedId new_id u2
+
+
+cloneTyVarSM :: TyVar -> SpecM TyVar
+
+cloneTyVarSM old_tyvar sw_chkr tvenv idenv us
+  = let
+       uniq = getSUnique us
+    in
+    cloneTyVar old_tyvar uniq -- new_tyvar
+
+bindId :: Id -> CloneInfo -> SpecM thing -> SpecM thing
+
+bindId id val specm sw_chkr tvenv idenv us
+ = specm sw_chkr tvenv (addOneToIdEnv idenv id val) us
+
+bindIds :: [Id] -> [CloneInfo] -> SpecM thing -> SpecM thing
+
+bindIds olds news specm sw_chkr tvenv idenv us
+ = specm sw_chkr tvenv (growIdEnvList idenv (zip olds news)) us
+
+bindSpecIds :: [Id]                    -- Old
+           -> [(CloneInfo)]            -- New
+           -> [[Maybe SpecInfo]]       -- Corresponding specialisations
+                                       -- Each sub-list corresponds to a different type,
+                                       -- and contains one Maybe spec_info for each id
+           -> SpecM thing 
+           -> SpecM thing
+
+bindSpecIds olds clones spec_infos specm sw_chkr tvenv idenv us
+ = specm sw_chkr tvenv (growIdEnvList idenv old_to_clone) us
+ where
+   old_to_clone = mk_old_to_clone olds clones spec_infos
+
+   -- The important thing here is that we are *lazy* in spec_infos
+   mk_old_to_clone [] [] _ = []
+   mk_old_to_clone (old:rest_olds) (clone:rest_clones) spec_infos
+     = (old, add_spec_info clone) : 
+       mk_old_to_clone rest_olds rest_clones spec_infos_rest
+     where
+       add_spec_info (NoLift (CoVarAtom new))
+        = NoLift (CoVarAtom (new `addIdSpecialisation`
+                                 (mkSpecEnv spec_infos_this_id)))
+       add_spec_info lifted
+        = lifted               -- no specialised instances for unboxed lifted values
+
+       spec_infos_this_id = catMaybes (map head spec_infos)
+       spec_infos_rest    = map tail spec_infos
+
+
+bindTyVar :: TyVar -> UniType -> SpecM thing -> SpecM thing
+
+bindTyVar tyvar ty specm sw_chkr tvenv idenv us
+ = specm sw_chkr (growTyVarEnvList tvenv [(tyvar,ty)]) idenv us
+\end{code}
+
+\begin{code}
+lookupId :: Id -> SpecM CloneInfo
+
+lookupId id sw_chkr tvenv idenv us 
+  = case lookupIdEnv idenv id of
+      Nothing   -> NoLift (CoVarAtom id)
+      Just info -> info
+\end{code}
+
+\begin{code}
+specTy :: UniType -> SpecM UniType     -- Apply the current type envt to the type
+
+specTy ty sw_chkr tvenv idenv us 
+  = applyTypeEnvToTy tvenv ty
+\end{code}
+
+\begin{code}
+liftId :: Id -> SpecM (Id, Id)
+liftId id sw_chkr tvenv idenv us
+  = let
+       uniq = getSUnique us
+    in
+    mkLiftedId id uniq
+\end{code}
+
+In other monads these @mapSM@ things are usually called @listM@.
+I think @mapSM@ is a much better name.  The `2' and `3' variants are
+when you want to return two or three results, and get at them
+separately.  It saves you having to do an (unzip stuff) right after.
+
+\begin{code}
+mapSM                 :: (a -> SpecM b)            -> [a] -> SpecM [b]
+mapAndUnzipSM  :: (a -> SpecM (b1, b2))            -> [a] -> SpecM ([b1],[b2])
+mapAndUnzip3SM :: (a -> SpecM (b1, b2, b3)) -> [a] -> SpecM ([b1],[b2],[b3])
+mapAndUnzip4SM :: (a -> SpecM (b1, b2, b3, b4)) -> [a] -> SpecM ([b1],[b2],[b3],[b4])
+
+mapSM f [] = returnSM []
+mapSM f (x:xs) = f x           `thenSM` \ r ->
+                mapSM f xs     `thenSM` \ rs ->
+                returnSM (r:rs)
+
+mapAndUnzipSM f [] = returnSM ([],[])
+mapAndUnzipSM f (x:xs) = f x                   `thenSM` \ (r1, r2) ->
+                        mapAndUnzipSM f xs     `thenSM` \ (rs1,rs2) ->
+                        returnSM ((r1:rs1),(r2:rs2))
+
+mapAndUnzip3SM f [] = returnSM ([],[],[])
+mapAndUnzip3SM f (x:xs) = f x                  `thenSM` \ (r1,r2,r3) ->
+                         mapAndUnzip3SM f xs   `thenSM` \ (rs1,rs2,rs3) ->
+                         returnSM ((r1:rs1),(r2:rs2),(r3:rs3))
+
+mapAndUnzip4SM f [] = returnSM ([],[],[],[])
+mapAndUnzip4SM f (x:xs) = f x                  `thenSM` \ (r1,r2,r3,r4) ->
+                         mapAndUnzip4SM f xs   `thenSM` \ (rs1,rs2,rs3,rs4) ->
+                         returnSM ((r1:rs1),(r2:rs2),(r3:rs3),(r4:rs4))
+\end{code}