Use a different approach for marking SigUses.
[matthijs/master-project/cλash.git] / Flatten.hs
index 15f99808600bb37cf2880405d48a3639dc78e478..ba49d0b8a22a5f7440d1b371a397007ad77e9786 100644 (file)
@@ -5,8 +5,11 @@ import qualified Var
 import qualified Type
 import qualified Name
 import qualified Maybe
+import qualified Control.Arrow as Arrow
 import qualified DataCon
 import qualified CoreUtils
+import qualified Data.Traversable as Traversable
+import qualified Data.Foldable as Foldable
 import Control.Applicative
 import Outputable ( showSDoc, ppr )
 import qualified Control.Monad.State as State
@@ -25,25 +28,23 @@ dataConAppArgs dc args =
 
 genSignals ::
   Type.Type
-  -> FlattenState (SignalMap UnnamedSignal)
+  -> FlattenState SignalMap
 
-genSignals ty = do
-  typeMapToUseMap tymap
-  where
-    -- First generate a map with the right structure containing the types
-    tymap = mkHsValueMap ty
-
-typeMapToUseMap ::
-  HsValueMap Type.Type
-  -> FlattenState (SignalMap UnnamedSignal)
+genSignals ty =
+  -- First generate a map with the right structure containing the types, and
+  -- generate signals for each of them.
+  Traversable.mapM (\ty -> genSignalId SigInternal ty) (mkHsValueMap ty)
 
-typeMapToUseMap (Single ty) = do
-  id <- genSignalId
-  return $ Single id
+-- | Marks a signal as the given SigUse, if its id is in the list of id's
+--   given.
+markSignals :: SigUse -> [SignalId] -> (SignalId, SignalInfo) -> (SignalId, SignalInfo)
+markSignals use ids (id, info) =
+  (id, info')
+  where
+    info' = if id `elem` ids then info { sigUse = use} else info
 
-typeMapToUseMap (Tuple tymaps) = do
-  usemaps <- State.mapM typeMapToUseMap tymaps
-  return $ Tuple usemaps
+markSignal :: SigUse -> SignalId -> (SignalId, SignalInfo) -> (SignalId, SignalInfo)
+markSignal use id = markSignals use [id]
 
 -- | Flatten a haskell function
 flattenFunction ::
@@ -53,17 +54,75 @@ flattenFunction ::
 
 flattenFunction _ (Rec _) = error "Recursive binders not supported"
 flattenFunction hsfunc bind@(NonRec var expr) =
-  FlatFunction args res apps conds
+  FlatFunction args res defs sigs
   where
     init_state        = ([], [], 0)
-    (fres, end_state) = State.runState (flattenExpr [] expr) init_state
+    (fres, end_state) = State.runState (flattenTopExpr hsfunc expr) init_state
+    (defs, sigs, _)   = end_state
     (args, res)       = fres
-    (apps, conds, _)  = end_state
 
+flattenTopExpr ::
+  HsFunction
+  -> CoreExpr
+  -> FlattenState ([SignalMap], SignalMap)
+
+flattenTopExpr hsfunc expr = do
+  -- Flatten the expression
+  (args, res) <- flattenExpr [] expr
+  
+  -- Join the signal ids and uses together
+  let zipped_args = zipWith zipValueMaps args (hsFuncArgs hsfunc)
+  let zipped_res = zipValueMaps res (hsFuncRes hsfunc)
+  -- Set the signal uses for each argument / result, possibly updating
+  -- argument or result signals.
+  args' <- mapM (Traversable.mapM $ hsUseToSigUse args_use) zipped_args
+  res' <- Traversable.mapM (hsUseToSigUse res_use) zipped_res
+  return (args', res')
+  where
+    args_use Port = SigPortIn
+    args_use (State n) = SigStateOld n
+    res_use Port = SigPortOut
+    res_use (State n) = SigStateNew n
+
+
+hsUseToSigUse :: 
+  (HsValueUse -> SigUse)      -- ^ A function to actually map the use value
+  -> (SignalId, HsValueUse)   -- ^ The signal to look at and its use
+  -> FlattenState SignalId    -- ^ The resulting signal. This is probably the
+                              --   same as the input, but it could be different.
+hsUseToSigUse f (id, use) = do
+  info <- getSignalInfo id
+  id' <- case sigUse info of 
+    -- Internal signals can be marked as different uses freely.
+    SigInternal -> do
+      return id
+    -- Signals that already have another use, must be duplicated before
+    -- marking. This prevents signals mapping to the same input or output
+    -- port or state variables and ports overlapping, etc.
+    otherwise -> do
+      duplicateSignal id
+  setSignalInfo id' (info { sigUse = f use})
+  return id'
+
+-- | Duplicate the given signal, assigning its value to the new signal.
+--   Returns the new signal id.
+duplicateSignal :: SignalId -> FlattenState SignalId
+duplicateSignal id = do
+  -- Find the type of the original signal
+  info <- getSignalInfo id
+  let ty = sigTy info
+  -- Generate a new signal (which is SigInternal for now, that will be
+  -- sorted out later on).
+  id' <- genSignalId SigInternal ty
+  -- Assign the old signal to the new signal
+  addDef $ UncondDef id id'
+  -- Replace the signal with the new signal
+  return id'
+        
 flattenExpr ::
   BindMap
   -> CoreExpr
-  -> FlattenState ([SignalMap UnnamedSignal], (SignalMap UnnamedSignal))
+  -> FlattenState ([SignalMap], SignalMap)
 
 flattenExpr binds lam@(Lam b expr) = do
   -- Find the type of the binder
@@ -121,7 +180,7 @@ flattenExpr binds app@(App _ _) = do
         appArgs = arg_ress,
         appRes  = res
       }
-      addApp app
+      addDef app
       return ([], res)
     -- | Check a flattened expression to see if it is valid to use as a
     --   function argument. The first argument is the original expression for
@@ -154,7 +213,7 @@ flattenExpr binds expr@(Case (Var v) b _ alts) =
       -> Var.Var                -- The scrutinee
       -> CoreBndr               -- The binder to bind the scrutinee to
       -> CoreAlt                -- The single alternative
-      -> FlattenState ( [SignalMap UnnamedSignal], SignalMap UnnamedSignal)
+      -> FlattenState ( [SignalMap], SignalMap)
                                            -- See expandExpr
     flattenSingleAltCaseExpr binds v b alt@(DataAlt datacon, bind_vars, expr) =
       if not (DataCon.isTupleCon datacon) 
@@ -194,4 +253,50 @@ appToHsFunction ty f args =
     hsargs = map (useAsPort . mkHsValueMap . CoreUtils.exprType) args
     hsres  = useAsPort (mkHsValueMap ty)
 
+-- | Filters non-state signals and returns the state number and signal id for
+--   state values.
+filterState ::
+  SignalId                       -- | The signal id to look at
+  -> HsValueUse                  -- | How is this signal used?
+  -> Maybe (StateId, SignalId )  -- | The state num and signal id, if this
+                                 --   signal was used as state
+
+filterState id (State num) = 
+  Just (num, id)
+filterState _ _ = Nothing
+
+-- | Returns a list of the state number and signal id of all used-as-state
+--   signals in the given maps.
+stateList ::
+  HsUseMap
+  -> (SignalMap)
+  -> [(StateId, SignalId)]
+
+stateList uses signals =
+    Maybe.catMaybes $ Foldable.toList $ zipValueMapsWith filterState signals uses
+  
+-- | Returns pairs of signals that should be mapped to state in this function.
+getOwnStates ::
+  HsFunction                      -- | The function to look at
+  -> FlatFunction                 -- | The function to look at
+  -> [(StateId, SignalInfo, SignalInfo)]   
+        -- | The state signals. The first is the state number, the second the
+        --   signal to assign the current state to, the last is the signal
+        --   that holds the new state.
+
+getOwnStates hsfunc flatfunc =
+  [(old_num, old_info, new_info) 
+    | (old_num, old_info) <- args_states
+    , (new_num, new_info) <- res_states
+    , old_num == new_num]
+  where
+    sigs = flat_sigs flatfunc
+    -- Translate args and res to lists of (statenum, sigid)
+    args = concat $ zipWith stateList (hsFuncArgs hsfunc) (flat_args flatfunc)
+    res = stateList (hsFuncRes hsfunc) (flat_res flatfunc)
+    -- Replace the second tuple element with the corresponding SignalInfo
+    args_states = map (Arrow.second $ signalInfo sigs) args
+    res_states = map (Arrow.second $ signalInfo sigs) res
+
+    
 -- vim: set ts=8 sw=2 sts=2 expandtab: