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 Name
  11 import Data.Generics
  12 import NameEnv ( lookupNameEnv )
  13 import HscTypes ( cm_binds, cm_types )
  14 import MonadUtils ( liftIO )
  15 import Outputable ( showSDoc, ppr )
  16 import GHC.Paths ( libdir )
  17 import DynFlags ( defaultDynFlags )
  18 import List ( find )
  19
  20 main =
  21                 do
  22                         defaultErrorHandler defaultDynFlags $ do
  23                                 runGhc (Just libdir) $ do
  24                                         dflags <- getSessionDynFlags
  25                                         setSessionDynFlags dflags
  26                                         --target <- guessTarget "adder.hs" Nothing
  27                                         --liftIO (print (showSDoc (ppr (target))))
  28                                         --liftIO $ printTarget target
  29                                         --setTargets [target]
  30                                         --load LoadAllTargets
  31                                         --core <- GHC.compileToCoreSimplified "Adders.hs"
  32                                         core <- GHC.compileToCoreSimplified "Adders.hs"
  33                                         liftIO $ printBinds (cm_binds core)
  34                                         let bind = findBind "no_carry_adder" (cm_binds core)
  35                                         let NonRec var expr = bind
  36                                         liftIO $ putStr $ showSDoc $ ppr expr
  37                                         liftIO $ putStr "\n\n"
  38                                         liftIO $ putStr $ getEntity bind
  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 -- Generate a port (or multiple for tuple types) in the given direction for
  75 -- each type given.
  76 getPortsForTys :: String -> String -> Int -> [Type] -> String
  77 getPortsForTys dir prefix num [] = ""
  78 getPortsForTys dir prefix num (t:ts) =
  79         (getPortsForTy dir (prefix ++ show num) t) ++ getPortsForTys dir prefix (num + 1) ts
  80
  81 getPortsForFunTy ty =
  82                 -- All of a function's arguments become IN ports, the result becomes on
  83                 -- (or more) OUT ports.
  84                 -- Drop the first ;\n
  85                 drop 2 (getPortsForTys "in" "portin" 0 args) ++ (getPortsForTy "out" "portout" res) ++ "\n"
  86         where
  87                 (args, res) = Type.splitFunTys ty
  88
  89 getPortsForTy   :: String -> String -> Type -> String
  90 getPortsForTy dir name ty =
  91         if (TyCon.isTupleTyCon tycon) then
  92                 -- Expand tuples we find
  93                 getPortsForTys dir name 0 args
  94         else -- Assume it's a type constructor application, ie simple data type
  95                 let
  96                         vhdlTy = showSDoc $ ppr $ TyCon.tyConName tycon;
  97                 in
  98                         ";\n\t" ++ name ++ " : " ++ dir ++ " " ++ vhdlTy
  99         where
 100                 (tycon, args) = Type.splitTyConApp ty
 101
 102 getEntity (NonRec var expr) =
 103                 "entity " ++ name ++ " is\n"
 104                 ++ "port (\n"
 105                 ++ getPortsForFunTy ty
 106           ++ ");\n"
 107                 ++ "end " ++ name ++ ";\n\n"
 108         where
 109                 name = (getOccString var)
 110                 ty = CoreUtils.exprType expr
 111
 112 -- Accepts a port name and an argument to map to it.
 113 -- Returns the appropriate line for in the port map
 114 getPortMapEntry binds portname (Var id) =
 115         "\t" ++ portname ++ " => " ++ signalname ++ "\n"
 116         where
 117                 Port signalname = Maybe.fromMaybe
 118                         (error $ "Argument " ++ getOccString id ++ "is unknown")
 119                         (lookup id binds)
 120
 121 getPortMapEntry binds _ a = error $ "Unsupported argument: " ++ (showSDoc $ ppr a)
 122
 123 getInstantiations ::
 124         PortNameMap                  -- The arguments that need to be applied to the
 125                                                                                                                          -- expression. Should always be the Args
 126                                                                                                                          -- constructor.
 127         -> PortNameMap               -- The output ports that the expression should generate.
 128         -> [(CoreBndr, PortNameMap)] -- A list of bindings in effect
 129         -> CoreSyn.CoreExpr          -- The expression to generate an architecture for
 130         -> String                    -- The resulting VHDL code
 131
 132 -- A lambda expression binds the first argument (a) to the binder b.
 133 getInstantiations (Args (a:as)) outs binds (Lam b expr) =
 134         getInstantiations (Args as) outs ((b, a):binds) expr
 135
 136 -- A case expression that checks a single variable and has a single
 137 -- alternative, can be used to take tuples apart
 138 getInstantiations args outs binds (Case (Var v) b _ [res]) =
 139         case altcon of
 140                 DataAlt datacon ->
 141                         if (DataCon.isTupleCon datacon) then
 142                                 getInstantiations args outs binds' expr
 143                         else
 144                                 error "Data constructors other than tuples not supported"
 145                 otherwise ->
 146                         error "Case binders other than tuples not supported"
 147         where
 148                 binds' = (zip bind_vars tuple_ports) ++ binds
 149                 (altcon, bind_vars, expr) = res
 150                 -- Find the portnamemaps for each of the tuple's elements
 151                 Tuple tuple_ports = Maybe.fromMaybe
 152                         (error $ "Case expression uses unknown scrutinee " ++ getOccString v)
 153                         (lookup v binds)
 154
 155 -- An application is an instantiation of a component
 156 getInstantiations args outs binds app@(App expr arg) =
 157         --indent ++ "F:\n" ++ (getInstantiations (' ':indent) expr) ++ "\n" ++ indent ++ "A:\n" ++ (getInstantiations (' ':indent) arg) ++ "\n"
 158         "app : " ++ (getOccString f) ++ "\n"
 159         ++ "port map (\n"
 160         -- Map input ports of f
 161         ++ concat (zipWith (getPortMapEntry binds) ["portin0", "portin1"] args)
 162         -- Map output ports of f
 163         ++ mapOutputPorts (Port "portout") outs
 164         ++ ");\n"
 165         where
 166                 ((Var f), args) = collectArgs app
 167
 168 getInstantiations args outs binds expr =
 169         error $ "Unsupported expression" ++ (showSDoc $ ppr $ expr)
 170
 171 -- Map the output port of a component to the output port of the containing
 172 -- entity.
 173 mapOutputPorts (Port port) (Port signal) =
 174         "\t" ++ port ++ " => " ++ signal ++ "\n"
 175
 176 -- Map matching output ports in the tuple
 177 mapOutputPorts (Tuple ports) (Tuple signals) =
 178         concat (zipWith mapOutputPorts ports signals)
 179
 180 getArchitecture (NonRec var expr) =
 181         "architecture structural of " ++ name ++ " is\n"
 182         ++ "begin\n"
 183         ++ getInstantiations (Args inportnames) outport [] expr
 184         ++ "end structural\n"
 185         where
 186                 name = (getOccString var)
 187                 ty = CoreUtils.exprType expr
 188                 (fargs, res) = Type.splitFunTys ty
 189                 --state = if length fargs == 1 then () else (last fargs)
 190                 ports = if length fargs == 1 then fargs else (init fargs)
 191                 inportnames = case ports of
 192                         [port] -> [getPortNameMapForTy "portin" port]
 193                         ps     -> getPortNameMapForTys "portin" 0 ps
 194                 outport = getPortNameMapForTy "portout" res
 195
 196 data PortNameMap =
 197         Args [PortNameMap] -- Each of the submaps represent an argument to the
 198                            -- function. Should only occur at top level.
 199         | Tuple [PortNameMap]
 200         | Port  String
 201
 202 -- Generate a port name map (or multiple for tuple types) in the given direction for
 203 -- each type given.
 204 getPortNameMapForTys :: String -> Int -> [Type] -> [PortNameMap]
 205 getPortNameMapForTys prefix num [] = []
 206 getPortNameMapForTys prefix num (t:ts) =
 207         (getPortNameMapForTy (prefix ++ show num) t) : getPortNameMapForTys prefix (num + 1) ts
 208
 209 getPortNameMapForTy     :: String -> Type -> PortNameMap
 210 getPortNameMapForTy name ty =
 211         if (TyCon.isTupleTyCon tycon) then
 212                 -- Expand tuples we find
 213                 Tuple (getPortNameMapForTys name 0 args)
 214         else -- Assume it's a type constructor application, ie simple data type
 215                 -- TODO: Add type?
 216                 Port name
 217         where
 218                 (tycon, args) = Type.splitTyConApp ty