Translator.hs

   1 module Main(main) where
   2 import GHC
   3 import CoreSyn
   4 import qualified CoreUtils
   5 import qualified Var
   6 import qualified Type
   7 import qualified TyCon
   8 import qualified DataCon
   9 import qualified Maybe
  10 import qualified Module
  11 import Name
  12 import Data.Generics
  13 import NameEnv ( lookupNameEnv )
  14 import HscTypes ( cm_binds, cm_types )
  15 import MonadUtils ( liftIO )
  16 import Outputable ( showSDoc, ppr )
  17 import GHC.Paths ( libdir )
  18 import DynFlags ( defaultDynFlags )
  19 import List ( find )
  20
  21 main =
  22                 do
  23                         defaultErrorHandler defaultDynFlags $ do
  24                                 runGhc (Just libdir) $ do
  25                                         dflags <- getSessionDynFlags
  26                                         setSessionDynFlags dflags
  27                                         --target <- guessTarget "adder.hs" Nothing
  28                                         --liftIO (print (showSDoc (ppr (target))))
  29                                         --liftIO $ printTarget target
  30                                         --setTargets [target]
  31                                         --load LoadAllTargets
  32                                         --core <- GHC.compileToCoreSimplified "Adders.hs"
  33                                         core <- GHC.compileToCoreSimplified "Adders.hs"
  34                                         liftIO $ printBinds (cm_binds core)
  35                                         let bind = findBind "half_adder" (cm_binds core)
  36                                         let NonRec var expr = bind
  37                                         liftIO $ putStr $ showSDoc $ ppr expr
  38                                         liftIO $ putStr "\n\n"
  39                                         liftIO $ putStr $ getArchitecture bind
  40                                         return expr
  41
  42 printTarget (Target (TargetFile file (Just x)) obj Nothing) =
  43         print $ show file
  44
  45 printBinds [] = putStr "done\n\n"
  46 printBinds (b:bs) = do
  47         printBind b
  48         putStr "\n"
  49         printBinds bs
  50
  51 printBind (NonRec b expr) = do
  52         putStr "NonRec: "
  53         printBind' (b, expr)
  54
  55 printBind (Rec binds) = do
  56         putStr "Rec: \n"
  57         foldl1 (>>) (map printBind' binds)
  58
  59 printBind' (b, expr) = do
  60         putStr $ getOccString b
  61         --putStr $ showSDoc $ ppr expr
  62         putStr "\n"
  63
  64 findBind :: String -> [CoreBind] -> CoreBind
  65 findBind lookfor =
  66         -- This ignores Recs and compares the name of the bind with lookfor,
  67         -- disregarding any namespaces in OccName and extra attributes in Name and
  68         -- Var.
  69         Maybe.fromJust . find (\b -> case b of
  70                 Rec l -> False
  71                 NonRec var _ -> lookfor == (occNameString $ nameOccName $ getName var)
  72         )
  73
  74 -- Accepts a port name and an argument to map to it.
  75 -- Returns the appropriate line for in the port map
  76 getPortMapEntry binds portname (Var id) =
  77         "\t" ++ portname ++ " => " ++ signalname ++ "\n"
  78         where
  79                 Port signalname = Maybe.fromMaybe
  80                         (error $ "Argument " ++ getOccString id ++ "is unknown")
  81                         (lookup id binds)
  82
  83 getPortMapEntry binds _ a = error $ "Unsupported argument: " ++ (showSDoc $ ppr a)
  84
  85 getInstantiations ::
  86         PortNameMap                  -- The arguments that need to be applied to the
  87                                                                                                                          -- expression. Should always be the Args
  88                                                                                                                          -- constructor.
  89         -> PortNameMap               -- The output ports that the expression should generate.
  90         -> [(CoreBndr, PortNameMap)] -- A list of bindings in effect
  91         -> CoreSyn.CoreExpr          -- The expression to generate an architecture for
  92         -> String                    -- The resulting VHDL code
  93
  94 -- A lambda expression binds the first argument (a) to the binder b.
  95 getInstantiations (Args (a:as)) outs binds (Lam b expr) =
  96         getInstantiations (Args as) outs ((b, a):binds) expr
  97
  98 -- A case expression that checks a single variable and has a single
  99 -- alternative, can be used to take tuples apart
 100 getInstantiations args outs binds (Case (Var v) b _ [res]) =
 101         case altcon of
 102                 DataAlt datacon ->
 103                         if (DataCon.isTupleCon datacon) then
 104                                 getInstantiations args outs binds' expr
 105                         else
 106                                 error "Data constructors other than tuples not supported"
 107                 otherwise ->
 108                         error "Case binders other than tuples not supported"
 109         where
 110                 binds' = (zip bind_vars tuple_ports) ++ binds
 111                 (altcon, bind_vars, expr) = res
 112                 -- Find the portnamemaps for each of the tuple's elements
 113                 Tuple tuple_ports = Maybe.fromMaybe
 114                         (error $ "Case expression uses unknown scrutinee " ++ getOccString v)
 115                         (lookup v binds)
 116
 117 -- An application is an instantiation of a component
 118 getInstantiations args outs binds app@(App expr arg) =
 119         if isTupleConstructor f then
 120                 let
 121                         Tuple outports = outs
 122                         (tys, vals) = splitTupleConstructorArgs fargs
 123                 in
 124                         concat $ zipWith
 125                                 (\outs' expr' -> getInstantiations args outs' binds expr')
 126                                 outports vals
 127         else
 128                 --indent ++ "F:\n" ++ (getInstantiations (' ':indent) expr) ++ "\n" ++ indent ++ "A:\n" ++ (getInstantiations (' ':indent) arg) ++ "\n"
 129                 "app : " ++ (getOccString f) ++ "\n"
 130                 ++ "port map (\n"
 131                 -- Map input ports of f
 132                 ++ concat (zipWith (getPortMapEntry binds) ["portin0", "portin1"] fargs)
 133                 -- Map output ports of f
 134                 ++ mapOutputPorts (Port "portout") outs
 135                 ++ ");\n"
 136         where
 137                 ((Var f), fargs) = collectArgs app
 138
 139 getInstantiations args outs binds expr =
 140         error $ "Unsupported expression" ++ (showSDoc $ ppr $ expr)
 141
 142 -- Is the given name a (binary) tuple constructor
 143 isTupleConstructor :: Var.Var -> Bool
 144 isTupleConstructor var =
 145         Name.isWiredInName name
 146         && Name.nameModule name == tuple_mod
 147         && (Name.occNameString $ Name.nameOccName name) == "(,)"
 148         where
 149                 name = Var.varName var
 150                 mod = nameModule name
 151                 tuple_mod = Module.mkModule (Module.stringToPackageId "ghc-prim") (Module.mkModuleName "GHC.Tuple")
 152
 153 -- Split arguments into type arguments and value arguments This is probably
 154 -- not really sufficient (not sure if Types can actually occur as value
 155 -- arguments...)
 156 splitTupleConstructorArgs :: [CoreExpr] -> ([CoreExpr], [CoreExpr])
 157 splitTupleConstructorArgs (e:es) =
 158         case e of
 159                 Type t     -> (e:tys, vals)
 160                 otherwise  -> (tys, e:vals)
 161         where
 162                 (tys, vals) = splitTupleConstructorArgs es
 163
 164 -- Map the output port of a component to the output port of the containing
 165 -- entity.
 166 mapOutputPorts (Port port) (Port signal) =
 167         "\t" ++ port ++ " => " ++ signal ++ "\n"
 168
 169 -- Map matching output ports in the tuple
 170 mapOutputPorts (Tuple ports) (Tuple signals) =
 171         concat (zipWith mapOutputPorts ports signals)
 172
 173 getArchitecture (NonRec var expr) =
 174         "architecture structural of " ++ name ++ " is\n"
 175         ++ "begin\n"
 176         ++ getInstantiations (Args inportnames) outport [] expr
 177         ++ "end structural\n"
 178         where
 179                 name = (getOccString var)
 180                 ty = CoreUtils.exprType expr
 181                 (fargs, res) = Type.splitFunTys ty
 182                 --state = if length fargs == 1 then () else (last fargs)
 183                 ports = if length fargs == 1 then fargs else (init fargs)
 184                 inportnames = case ports of
 185                         [port] -> [getPortNameMapForTy "portin" port]
 186                         ps     -> getPortNameMapForTys "portin" 0 ps
 187                 outport = getPortNameMapForTy "portout" res
 188
 189 data PortNameMap =
 190         Args [PortNameMap] -- Each of the submaps represent an argument to the
 191                            -- function. Should only occur at top level.
 192         | Tuple [PortNameMap]
 193         | Port  String
 194
 195 -- Generate a port name map (or multiple for tuple types) in the given direction for
 196 -- each type given.
 197 getPortNameMapForTys :: String -> Int -> [Type] -> [PortNameMap]
 198 getPortNameMapForTys prefix num [] = []
 199 getPortNameMapForTys prefix num (t:ts) =
 200         (getPortNameMapForTy (prefix ++ show num) t) : getPortNameMapForTys prefix (num + 1) ts
 201
 202 getPortNameMapForTy     :: String -> Type -> PortNameMap
 203 getPortNameMapForTy name ty =
 204         if (TyCon.isTupleTyCon tycon) then
 205                 -- Expand tuples we find
 206                 Tuple (getPortNameMapForTys name 0 args)
 207         else -- Assume it's a type constructor application, ie simple data type
 208                 -- TODO: Add type?
 209                 Port name
 210         where
 211                 (tycon, args) = Type.splitTyConApp ty