Conversions to/from generic array representation (not finished yet)
[ghc.git] / compiler / vectorise / VectType.hs
index 3e6fa2d..aa0eae2 100644 (file)
@@ -1,6 +1,5 @@
 module VectType ( vectTyCon, vectType, vectTypeEnv,
-                   PAInstance, buildPADict,
-                   vectDataConWorkers )
+                   PAInstance, buildPADict )
 where
 
 #include "HsVersions.h"
@@ -12,6 +11,7 @@ import VectCore
 import HscTypes          ( TypeEnv, extendTypeEnvList, typeEnvTyCons )
 import CoreSyn
 import CoreUtils
+import BuildTyCl
 import DataCon
 import TyCon
 import Type
@@ -26,7 +26,7 @@ import Var               ( Var )
 import Id                ( mkWildId )
 import Name              ( Name, getOccName )
 import NameEnv
-import TysWiredIn        ( intTy, intDataCon )
+import TysWiredIn        ( unitTy, intTy, intDataCon )
 import TysPrim           ( intPrimTy )
 
 import Unique
@@ -37,7 +37,7 @@ import Digraph           ( SCC(..), stronglyConnComp )
 import Outputable
 
 import Control.Monad  ( liftM, liftM2, zipWithM, zipWithM_ )
-import Data.List      ( inits, tails )
+import Data.List      ( inits, tails, zipWith4, zipWith5 )
 
 -- ----------------------------------------------------------------------------
 -- Types
@@ -84,7 +84,7 @@ data PAInstance = PAInstance {
                   , painstArrTyCon  :: TyCon
                   }
 
-vectTypeEnv :: TypeEnv -> VM (TypeEnv, [FamInst])
+vectTypeEnv :: TypeEnv -> VM (TypeEnv, [FamInst], [(Var, CoreExpr)])
 vectTypeEnv env
   = do
       cs <- readGEnv $ mk_map . global_tycons
@@ -97,18 +97,24 @@ vectTypeEnv env
       let orig_tcs = keep_tcs ++ conv_tcs
           vect_tcs  = keep_tcs ++ new_tcs
 
+      repr_tcs <- zipWithM buildPReprTyCon   orig_tcs vect_tcs
       parr_tcs <- zipWithM buildPArrayTyCon orig_tcs vect_tcs
       dfuns    <- mapM mkPADFun vect_tcs
       defTyConPAs (zip vect_tcs dfuns)
-      
-      let all_new_tcs = new_tcs ++ parr_tcs
+      binds    <- sequence (zipWith5 buildTyConBindings orig_tcs
+                                                        vect_tcs
+                                                        repr_tcs
+                                                        parr_tcs
+                                                        dfuns)
+
+      let all_new_tcs = new_tcs ++ repr_tcs ++ parr_tcs
 
       let new_env = extendTypeEnvList env
                        (map ATyCon all_new_tcs
                         ++ [ADataCon dc | tc <- all_new_tcs
                                         , dc <- tyConDataCons tc])
 
-      return (new_env, map mkLocalFamInst parr_tcs)
+      return (new_env, map mkLocalFamInst (repr_tcs ++ parr_tcs), concat binds)
   where
     tycons = typeEnvTyCons env
     groups = tyConGroups tycons
@@ -135,19 +141,16 @@ vectTyConDecl tc
       name' <- cloneName mkVectTyConOcc name
       rhs'  <- vectAlgTyConRhs (algTyConRhs tc)
 
-      return $ mkAlgTyCon name'
-                          kind
-                          tyvars
-                          []              -- no stupid theta
-                          rhs'
-                          []              -- no selector ids
-                          NoParentTyCon   -- FIXME
-                          rec_flag        -- FIXME: is this ok?
-                          False           -- FIXME: no generics
-                          False           -- not GADT syntax
+      liftDs $ buildAlgTyCon name'
+                             tyvars
+                             []           -- no stupid theta
+                             rhs'
+                             rec_flag     -- FIXME: is this ok?
+                             False        -- FIXME: no generics
+                             False        -- not GADT syntax
+                             Nothing      -- not a family instance
   where
     name   = tyConName tc
-    kind   = tyConKind tc
     tyvars = tyConTyVars tc
     rec_flag = boolToRecFlag (isRecursiveTyCon tc)
 
@@ -171,72 +174,149 @@ vectDataCon dc
       name'    <- cloneName mkVectDataConOcc name
       tycon'   <- vectTyCon tycon
       arg_tys  <- mapM vectType rep_arg_tys
-      wrk_name <- cloneName mkDataConWorkerOcc name'
-
-      let ids      = mkDataConIds (panic "vectDataCon: wrapper id")
-                                  wrk_name
-                                  data_con
-          data_con = mkDataCon name'
-                               False           -- not infix
-                               (map (const NotMarkedStrict) arg_tys)
-                               []              -- no labelled fields
-                               univ_tvs
-                               []              -- no existential tvs for now
-                               []              -- no eq spec for now
-                               []              -- no theta
-                               arg_tys
-                               tycon'
-                               []              -- no stupid theta
-                               ids
-      return data_con
+
+      liftDs $ buildDataCon name'
+                            False           -- not infix
+                            (map (const NotMarkedStrict) arg_tys)
+                            []              -- no labelled fields
+                            univ_tvs
+                            []              -- no existential tvs for now
+                            []              -- no eq spec for now
+                            []              -- no context
+                            arg_tys
+                            tycon'
   where
     name        = dataConName dc
     univ_tvs    = dataConUnivTyVars dc
     rep_arg_tys = dataConRepArgTys dc
     tycon       = dataConTyCon dc
 
+mk_fam_inst :: TyCon -> TyCon -> (TyCon, [Type])
+mk_fam_inst fam_tc arg_tc
+  = (fam_tc, [mkTyConApp arg_tc . mkTyVarTys $ tyConTyVars arg_tc])
+
+buildPReprTyCon :: TyCon -> TyCon -> VM TyCon
+buildPReprTyCon orig_tc vect_tc
+  = do
+      name     <- cloneName mkPReprTyConOcc (tyConName orig_tc)
+      rhs_ty   <- buildPReprType vect_tc
+      prepr_tc <- builtin preprTyCon
+      liftDs $ buildSynTyCon name
+                             tyvars
+                             (SynonymTyCon rhs_ty)
+                             (Just $ mk_fam_inst prepr_tc vect_tc)
+  where
+    tyvars = tyConTyVars vect_tc
+
+buildPReprType :: TyCon -> VM Type
+buildPReprType = mkPRepr . map dataConRepArgTys . tyConDataCons
+
+buildToPRepr :: Shape -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
+buildToPRepr _ vect_tc prepr_tc _
+  = do
+      arg <- newLocalVar FSLIT("x") arg_ty
+      bndrss <- mapM (mapM (newLocalVar FSLIT("x"))) rep_tys
+      (alt_bodies, res_ty) <- mkToPRepr $ map (map Var) bndrss
+
+      return . Lam arg
+             . wrapFamInstBody prepr_tc var_tys
+             . Case (Var arg) (mkWildId arg_ty) res_ty
+             $ zipWith3 mk_alt data_cons bndrss alt_bodies
+  where
+    var_tys   = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
+    arg_ty    = mkTyConApp vect_tc var_tys
+    data_cons = tyConDataCons vect_tc
+    rep_tys   = map dataConRepArgTys data_cons
+
+    mk_alt data_con bndrs body = (DataAlt data_con, bndrs, body)
+
+buildToArrPRepr :: Shape -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
+buildToArrPRepr _ vect_tc prepr_tc arr_tc
+  = do
+      arg_ty  <- mkPArrayType el_ty
+      rep_tys <- mapM (mapM mkPArrayType) rep_el_tys
+
+      arg     <- newLocalVar FSLIT("xs") arg_ty
+      bndrss  <- mapM (mapM (newLocalVar FSLIT("ys"))) rep_tys
+      len     <- newLocalVar FSLIT("len") intPrimTy
+      sel     <- newLocalVar FSLIT("sel") =<< mkPArrayType intTy
+
+      let add_sel xs | has_selector = sel : xs
+                     | otherwise    = xs
+
+          all_bndrs = len : add_sel (concat bndrss)
+
+      res      <- parrayCoerce prepr_tc var_tys
+                =<< mkToArrPRepr (Var len) (Var sel) (map (map Var) bndrss)
+      res_ty   <- mkPArrayType =<< mkPReprType el_ty
+
+      return . Lam arg
+             $ Case (unwrapFamInstScrut arr_tc var_tys (Var arg))
+                    (mkWildId (mkTyConApp arr_tc var_tys))
+                    res_ty
+                    [(DataAlt arr_dc, all_bndrs, res)]
+  where
+    var_tys    = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
+    el_ty      = mkTyConApp vect_tc var_tys
+    data_cons  = tyConDataCons vect_tc
+    rep_el_tys = map dataConRepArgTys data_cons
+
+    [arr_dc]   = tyConDataCons arr_tc
+
+    has_selector | [_] <- data_cons = False
+                 | otherwise        = True
+
+
+buildFromPRepr :: Shape -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
+buildFromPRepr _ vect_tc prepr_tc _
+  = do
+      arg_ty <- mkPReprType res_ty
+      arg <- newLocalVar FSLIT("x") arg_ty
+      alts <- mapM mk_alt data_cons
+      body <- mkFromPRepr (unwrapFamInstScrut prepr_tc var_tys (Var arg))
+                          res_ty alts
+      return $ Lam arg body
+  where
+    var_tys   = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
+    res_ty    = mkTyConApp vect_tc var_tys
+    data_cons = tyConDataCons vect_tc
+
+    mk_alt dc = do
+                  bndrs <- mapM (newLocalVar FSLIT("x")) $ dataConRepArgTys dc
+                  return (bndrs, mkConApp dc (map Type var_tys ++ map Var bndrs))
+
+buildFromArrPRepr :: Shape -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
+buildFromArrPRepr _ vect_tc prepr_tc arr_tc
+  = mkFromArrPRepr undefined undefined undefined undefined undefined undefined
+
+buildPRDict :: Shape -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
+buildPRDict _ vect_tc prepr_tc _
+  = prCoerce prepr_tc var_tys
+  =<< prDictOfType (mkTyConApp prepr_tc var_tys)
+  where
+    var_tys = mkTyVarTys $ tyConTyVars vect_tc
+
 buildPArrayTyCon :: TyCon -> TyCon -> VM TyCon
 buildPArrayTyCon orig_tc vect_tc = fixV $ \repr_tc ->
   do
     name'  <- cloneName mkPArrayTyConOcc orig_name
-    parent <- buildPArrayParentInfo orig_name vect_tc repr_tc
     rhs    <- buildPArrayTyConRhs orig_name vect_tc repr_tc
-
-    return $ mkAlgTyCon name'
-                        kind
-                        tyvars
-                        []              -- no stupid theta
-                        rhs
-                        []              -- no selector ids
-                        parent
-                        rec_flag        -- FIXME: is this ok?
-                        False           -- FIXME: no generics
-                        False           -- not GADT syntax
+    parray <- builtin parrayTyCon
+
+    liftDs $ buildAlgTyCon name'
+                           tyvars
+                           []          -- no stupid theta
+                           rhs
+                           rec_flag    -- FIXME: is this ok?
+                           False       -- FIXME: no generics
+                           False       -- not GADT syntax
+                           (Just $ mk_fam_inst parray vect_tc)
   where
     orig_name = tyConName orig_tc
-    name   = tyConName vect_tc
-    kind   = tyConKind vect_tc
     tyvars = tyConTyVars vect_tc
     rec_flag = boolToRecFlag (isRecursiveTyCon vect_tc)
     
 
-buildPArrayParentInfo :: Name -> TyCon -> TyCon -> VM TyConParent
-buildPArrayParentInfo orig_name vect_tc repr_tc
-  = do
-      parray_tc <- builtin parrayTyCon
-      co_name <- cloneName mkInstTyCoOcc (tyConName repr_tc)
-
-      let inst_tys = [mkTyConApp vect_tc (map mkTyVarTy tyvars)]
-
-      return . FamilyTyCon parray_tc inst_tys
-             $ mkFamInstCoercion co_name
-                                 tyvars
-                                 parray_tc
-                                 inst_tys
-                                 repr_tc
-  where
-    tyvars = tyConTyVars vect_tc
-
 buildPArrayTyConRhs :: Name -> TyCon -> TyCon -> VM AlgTyConRhs
 buildPArrayTyConRhs orig_name vect_tc repr_tc
   = do
@@ -249,24 +329,17 @@ buildPArrayDataCon orig_name vect_tc repr_tc
       dc_name  <- cloneName mkPArrayDataConOcc orig_name
       shape    <- tyConShape vect_tc
       repr_tys <- mapM mkPArrayType types
-      wrk_name <- cloneName mkDataConWorkerOcc  dc_name
-      wrp_name <- cloneName mkDataConWrapperOcc dc_name
-
-      let ids      = mkDataConIds wrp_name wrk_name data_con
-          data_con = mkDataCon dc_name
-                               False
-                               (shapeStrictness shape ++ map (const NotMarkedStrict) repr_tys)
-                               []
-                               (tyConTyVars vect_tc)
-                               []
-                               []
-                               []
-                               (shapeReprTys shape ++ repr_tys)
-                               repr_tc
-                               []
-                               ids
-
-      return data_con
+
+      liftDs $ buildDataCon dc_name
+                            False                  -- not infix
+                            (shapeStrictness shape ++ map (const NotMarkedStrict) repr_tys)
+                            []                     -- no field labels
+                            (tyConTyVars vect_tc)
+                            []                     -- no existentials
+                            []                     -- no eq spec
+                            []                     -- no context
+                            (shapeReprTys shape ++ repr_tys)
+                            repr_tc
   where
     types = [ty | dc <- tyConDataCons vect_tc
                 , ty <- dataConRepArgTys dc]
@@ -303,31 +376,31 @@ tyConShape vect_tc
                                                e <- replicatePA len n
                                                return [e]
                }
-        
-vectDataConWorkers :: PAInstance -> VM [(Var, CoreExpr)]
-vectDataConWorkers (PAInstance { painstOrigTyCon = orig_tc
-                               , painstVectTyCon = vect_tc
-                               , painstArrTyCon  = arr_tc
-                               })
+
+buildTyConBindings :: TyCon -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> Var
+                   -> VM [(Var, CoreExpr)]
+buildTyConBindings orig_tc vect_tc prepr_tc arr_tc dfun
   = do
       shape <- tyConShape vect_tc
-      sequence_ (zipWith3 (vectDataConWorker shape vect_tc arr_tc arr_dc)
-                          num_dcs
+      sequence_ (zipWith4 (vectDataConWorker shape vect_tc arr_tc arr_dc)
+                          orig_dcs
+                          vect_dcs
                           (inits repr_tys)
                           (tails repr_tys))
-      takeHoisted
+      dict <- buildPADict shape vect_tc prepr_tc arr_tc dfun
+      binds <- takeHoisted
+      return $ (dfun, dict) : binds
   where
     orig_dcs = tyConDataCons orig_tc
     vect_dcs = tyConDataCons vect_tc
     [arr_dc] = tyConDataCons arr_tc
 
-    num_dcs  = zip3 orig_dcs vect_dcs [0..]
     repr_tys = map dataConRepArgTys vect_dcs
 
 vectDataConWorker :: Shape -> TyCon -> TyCon -> DataCon
-                  -> (DataCon, DataCon, Int) -> [[Type]] -> [[Type]]
+                  -> DataCon -> DataCon -> [[Type]] -> [[Type]]
                   -> VM ()
-vectDataConWorker shape vect_tc arr_tc arr_dc (orig_dc, vect_dc, dc_num) pre (dc_tys : post)
+vectDataConWorker shape vect_tc arr_tc arr_dc orig_dc vect_dc pre (dc_tys : post)
   = do
       clo <- closedV
            . inBind orig_worker
@@ -351,7 +424,9 @@ vectDataConWorker shape vect_tc arr_tc arr_dc (orig_dc, vect_dc, dc_num) pre (dc
                 len     <- newLocalVar FSLIT("n") intPrimTy
                 arr_tys <- mapM mkPArrayType dc_tys
                 args    <- mapM (newLocalVar FSLIT("xs")) arr_tys
-                shapes  <- shapeReplicate shape (Var len) (mkIntLitInt dc_num)
+                shapes  <- shapeReplicate shape
+                                          (Var len)
+                                          (mkDataConTag vect_dc)
                 
                 empty_pre  <- mapM emptyPA (concat pre)
                 empty_post <- mapM emptyPA (concat post)
@@ -364,21 +439,17 @@ vectDataConWorker shape vect_tc arr_tc arr_dc (orig_dc, vect_dc, dc_num) pre (dc
                                           ++ map Var args
                                           ++ empty_post
 
-buildPADict :: PAInstance -> VM [(Var, CoreExpr)]
-buildPADict (PAInstance {
-               painstDFun      = dfun
-             , painstVectTyCon = vect_tc
-             , painstArrTyCon  = arr_tc })
-  = polyAbstract (tyConTyVars arr_tc) $ \abstract ->
+buildPADict :: Shape -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> Var -> VM CoreExpr
+buildPADict shape vect_tc prepr_tc arr_tc dfun
+  = polyAbstract tvs $ \abstract ->
     do
-      shape <- tyConShape vect_tc
       meth_binds <- mapM (mk_method shape) paMethods
       let meth_exprs = map (Var . fst) meth_binds
 
       pa_dc <- builtin paDataCon
       let dict = mkConApp pa_dc (Type (mkTyConApp vect_tc arg_tys) : meth_exprs)
           body = Let (Rec meth_binds) dict
-      return [(dfun, mkInlineMe $ abstract body)]
+      return . mkInlineMe $ abstract body
   where
     tvs = tyConTyVars arr_tc
     arg_tys = mkTyVarTys tvs
@@ -386,15 +457,18 @@ buildPADict (PAInstance {
     mk_method shape (name, build)
       = localV
       $ do
-          body <- build shape vect_tc arr_tc
+          body <- build shape vect_tc prepr_tc arr_tc
           var  <- newLocalVar name (exprType body)
           return (var, mkInlineMe body)
           
-paMethods = [(FSLIT("lengthPA"),    buildLengthPA),
-             (FSLIT("replicatePA"), buildReplicatePA)]
-
-buildLengthPA :: Shape -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
-buildLengthPA shape vect_tc arr_tc
+paMethods = [(FSLIT("toPRepr"),      buildToPRepr),
+             (FSLIT("fromPRepr"),    buildFromPRepr),
+             (FSLIT("toArrPRepr"),   buildToArrPRepr),
+             (FSLIT("fromArrPRepr"), buildFromArrPRepr),
+             (FSLIT("dictPRepr"),    buildPRDict)]
+
+buildLengthPA :: Shape -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
+buildLengthPA shape vect_tc _ arr_tc
   = do
       parr_ty <- mkPArrayType (mkTyConApp vect_tc arg_tys)
       arg    <- newLocalVar FSLIT("xs") parr_ty
@@ -442,8 +516,8 @@ buildLengthPA shape vect_tc arr_tc
 --
 --
 
-buildReplicatePA :: Shape -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
-buildReplicatePA shape vect_tc arr_tc
+buildReplicatePA :: Shape -> TyCon -> TyCon -> TyCon -> VM CoreExpr
+buildReplicatePA shape vect_tc arr_tc
   = do
       len_var <- newLocalVar FSLIT("n") intPrimTy
       val_var <- newLocalVar FSLIT("x") val_ty