Partly fixed implementation for integer literals.
[matthijs/master-project/cλash.git] / Generate.hs
index b1aa491ccd1975e238bcde2022ad6a2eeaad7fb5..947c22254a7a1369b86bcd25d6918cfe6a12523e 100644 (file)
@@ -6,6 +6,7 @@ import qualified Data.Map as Map
 import qualified Maybe
 import qualified Data.Either as Either
 import Data.Accessor
+import Data.Accessor.MonadState as MonadState
 import Debug.Trace
 
 -- ForSyDe
@@ -16,6 +17,9 @@ import CoreSyn
 import Type
 import qualified Var
 import qualified IdInfo
+import qualified Literal
+import qualified Name
+import qualified TyCon
 
 -- Local imports
 import Constants
@@ -47,6 +51,18 @@ genVarArgs wrap dst func args = wrap dst func args'
     -- Check (rather crudely) that all arguments are CoreExprs
     (exprargs, []) = Either.partitionEithers args
 
+-- | A function to wrap a builder-like function that expects its arguments to
+-- be Literals
+genLitArgs ::
+  (dst -> func -> [Literal.Literal] -> res)
+  -> (dst -> func -> [Either CoreSyn.CoreExpr AST.Expr] -> res)
+genLitArgs wrap dst func args = wrap dst func args'
+  where
+    args' = map exprToLit litargs
+    -- FIXME: Check if we were passed an CoreSyn.App
+    litargs = concat (map getLiterals exprargs)
+    (exprargs, []) = Either.partitionEithers args
+
 -- | A function to wrap a builder-like function that produces an expression
 -- and expects it to be assigned to the destination.
 genExprRes ::
@@ -71,22 +87,55 @@ genOperator1' op _ f [arg] = return $ op arg
 
 -- | Generate a function call from the destination binder, function name and a
 -- list of expressions (its arguments)
-genFCall :: BuiltinBuilder 
-genFCall = genExprArgs $ genExprRes genFCall'
-genFCall' :: Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName -> CoreSyn.CoreBndr -> [AST.Expr] -> VHDLSession AST.Expr
-genFCall' (Left res) f args = do
+genFCall :: Bool -> BuiltinBuilder 
+genFCall switch = genExprArgs $ genExprRes (genFCall' switch)
+genFCall' :: Bool -> Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName -> CoreSyn.CoreBndr -> [AST.Expr] -> VHDLSession AST.Expr
+genFCall' switch (Left res) f args = do
   let fname = varToString f
-  let el_ty = (tfvec_elem . Var.varType) res
-  id <- vectorFunId el_ty fname
+  let el_ty = if switch then (Var.varType res) else ((tfvec_elem . Var.varType) res)
+  id <- MonadState.lift vsType $ vectorFunId el_ty fname
   return $ AST.PrimFCall $ AST.FCall (AST.NSimple id)  $
              map (\exp -> Nothing AST.:=>: AST.ADExpr exp) args
-genFCall' (Right name) _ _ = error $ "Cannot generate builtin function call assigned to a VHDLName: " ++ show name
+genFCall' _ (Right name) _ _ = error $ "\nGenerate.genFCall': Cannot generate builtin function call assigned to a VHDLName: " ++ show name
+
+genFromSizedWord :: BuiltinBuilder
+genFromSizedWord = genExprArgs $ genExprRes genFromSizedWord'
+genFromSizedWord' :: Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName -> CoreSyn.CoreBndr -> [AST.Expr] -> VHDLSession AST.Expr
+genFromSizedWord' (Left res) f args = do
+  let fname = varToString f
+  return $ AST.PrimFCall $ AST.FCall (AST.NSimple (mkVHDLBasicId toIntegerId))  $
+             map (\exp -> Nothing AST.:=>: AST.ADExpr exp) args
+genFromSizedWord' (Right name) _ _ = error $ "\nGenerate.genFromSizedWord': Cannot generate builtin function call assigned to a VHDLName: " ++ show name
+
+-- FIXME: I'm calling genLitArgs which is very specific function,
+-- which needs to be fixed as well
+genFromInteger :: BuiltinBuilder
+genFromInteger = genLitArgs $ genExprRes genFromInteger'
+genFromInteger' :: Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName -> CoreSyn.CoreBndr -> [Literal.Literal] -> VHDLSession AST.Expr
+genFromInteger' (Left res) f lits = 
+  return $ AST.PrimFCall $ AST.FCall (AST.NSimple (mkVHDLBasicId fname)) 
+            [Nothing AST.:=>: AST.ADExpr (AST.PrimLit (show (last lits))), Nothing AST.:=>: AST.ADExpr( AST.PrimLit (show len))]
+  where
+  ty = Var.varType res
+  (tycon, args) = Type.splitTyConApp ty
+  name = Name.getOccString (TyCon.tyConName tycon)
+  len = case name of
+    "SizedInt" -> sized_int_len ty
+    "SizedWord" -> sized_word_len ty
+  fname = case name of
+    "SizedInt" -> toSignedId
+    "SizedWord" -> toUnsignedId
+
+genFromInteger' (Right name) _ _ = error $ "\nGenerate.genFromInteger': Cannot generate builtin function call assigned to a VHDLName: " ++ show name
+
 
 -- | Generate a generate statement for the builtin function "map"
 genMap :: BuiltinBuilder
-genMap = genVarArgs genMap'
-genMap' :: (Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName) -> CoreSyn.CoreBndr -> [Var.Var] -> VHDLSession [AST.ConcSm]
-genMap' (Left res) f [mapped_f, arg] =
+genMap (Left res) f [Left mapped_f, Left (Var arg)] =
+  -- mapped_f must be a CoreExpr (since we can't represent functions as VHDL
+  -- expressions). arg must be a CoreExpr (and should be a CoreSyn.Var), since
+  -- we must index it (which we couldn't if it was a VHDL Expr, since only
+  -- VHDLNames can be indexed).
   let
     -- Setup the generate scheme
     len         = (tfvec_len . Var.varType) res
@@ -102,11 +151,13 @@ genMap' (Left res) f [mapped_f, arg] =
     resname     = mkIndexedName (varToVHDLName res) n_expr
     argexpr     = vhdlNameToVHDLExpr $ mkIndexedName (varToVHDLName arg) n_expr
   in do
-    app_concsms <- genApplication (Right resname) mapped_f [Right argexpr]
+    let (CoreSyn.Var real_f, already_mapped_args) = CoreSyn.collectArgs mapped_f
+    let valargs = get_val_args (Var.varType real_f) already_mapped_args
+    app_concsms <- genApplication (Right resname) real_f (map Left valargs ++ [Right argexpr])
     -- Return the generate statement
     return [AST.CSGSm $ AST.GenerateSm label genScheme [] app_concsms]
 
-genMap' (Right name) _ _ = error $ "Cannot generate map function call assigned to a VHDLName: " ++ show name
+genMap' (Right name) _ _ = error $ "\nGenerate.genMap': Cannot generate map function call assigned to a VHDLName: " ++ show name
     
 genZipWith :: BuiltinBuilder
 genZipWith = genVarArgs genZipWith'
@@ -133,30 +184,40 @@ genZipWith' (Left res) f args@[zipped_f, arg1, arg2] =
     return [AST.CSGSm $ AST.GenerateSm label genScheme [] app_concsms]
 
 genFoldl :: BuiltinBuilder
-genFoldl = genVarArgs genFoldl'
-genFoldl' :: (Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName) -> CoreSyn.CoreBndr -> [Var.Var] -> VHDLSession [AST.ConcSm]
+genFoldl = genFold True
+
+genFoldr :: BuiltinBuilder
+genFoldr = genFold False
+
+genFold :: Bool -> BuiltinBuilder
+genFold left = genVarArgs (genFold' left)
+genFold' :: Bool -> (Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName) -> CoreSyn.CoreBndr -> [Var.Var] -> VHDLSession [AST.ConcSm]
 -- Special case for an empty input vector, just assign start to res
-genFoldl' (Left res) _ [_, start, vec] | len == 0 = return [mkUncondAssign (Left res) (varToVHDLExpr start)]
+genFold' left (Left res) _ [_, start, vec] | len == 0 = return [mkUncondAssign (Left res) (varToVHDLExpr start)]
     where len = (tfvec_len . Var.varType) vec
-genFoldl' (Left res) f [folded_f, start, vec] = do
+genFold' left (Left res) f [folded_f, start, vec] = do
   -- evec is (TFVec n), so it still needs an element type
   let (nvec, _) = splitAppTy (Var.varType vec)
   -- Put the type of the start value in nvec, this will be the type of our
   -- temporary vector
   let tmp_ty = Type.mkAppTy nvec (Var.varType start)
-  tmp_vhdl_ty <- vhdl_ty tmp_ty
+  let error_msg = "\nGenerate.genFold': Can not construct temp vector for element type: " ++ pprString tmp_ty 
+  tmp_vhdl_ty <- MonadState.lift vsType $ vhdl_ty error_msg tmp_ty
   -- Setup the generate scheme
   let gen_label = mkVHDLExtId ("foldlVector" ++ (varToString vec))
   let block_label = mkVHDLExtId ("foldlVector" ++ (varToString start))
-  let gen_range = AST.ToRange (AST.PrimLit "0") len_min_expr
+  let gen_range = if left then AST.ToRange (AST.PrimLit "0") len_min_expr
+                  else AST.DownRange len_min_expr (AST.PrimLit "0")
   let gen_scheme   = AST.ForGn n_id gen_range
   -- Make the intermediate vector
   let  tmp_dec     = AST.BDISD $ AST.SigDec tmp_id tmp_vhdl_ty Nothing
   -- Create the generate statement
   cells <- sequence [genFirstCell, genOtherCell]
   let gen_sm = AST.GenerateSm gen_label gen_scheme [] (map AST.CSGSm cells)
-  -- Assign tmp[len-1] to res
-  let out_assign = mkUncondAssign (Left res) $ vhdlNameToVHDLExpr (mkIndexedName tmp_name (AST.PrimLit $ show (len-1)))
+  -- Assign tmp[len-1] or tmp[0] to res
+  let out_assign = mkUncondAssign (Left res) $ vhdlNameToVHDLExpr (if left then
+                    (mkIndexedName tmp_name (AST.PrimLit $ show (len-1))) else
+                    (mkIndexedName tmp_name (AST.PrimLit "0")))      
   let block = AST.BlockSm block_label [] (AST.PMapAspect []) [tmp_dec] [AST.CSGSm gen_sm, out_assign]
   return [AST.CSBSm block]
   where
@@ -164,9 +225,10 @@ genFoldl' (Left res) f [folded_f, start, vec] = do
     len         = (tfvec_len . Var.varType) vec
     -- An id for the counter
     n_id = mkVHDLBasicId "n"
-    n_expr = idToVHDLExpr n_id
-    -- An expression for n-1
-    n_min_expr = n_expr AST.:-: (AST.PrimLit "1")
+    n_cur = idToVHDLExpr n_id
+    -- An expression for previous n
+    n_prev = if left then (n_cur AST.:-: (AST.PrimLit "1"))
+                     else (n_cur AST.:+: (AST.PrimLit "1"))
     -- An expression for len-1
     len_min_expr = (AST.PrimLit $ show (len-1))
     -- An id for the tmp result vector
@@ -176,107 +238,219 @@ genFoldl' (Left res) f [folded_f, start, vec] = do
     genFirstCell, genOtherCell :: VHDLSession AST.GenerateSm
     genFirstCell = do
       let cond_label = mkVHDLExtId "firstcell"
-      -- if n == 0
-      let cond_scheme = AST.IfGn $ n_expr AST.:=: (AST.PrimLit "0")
-      -- Output to tmp[n]
-      let resname = mkIndexedName tmp_name n_expr
+      -- if n == 0 or n == len-1
+      let cond_scheme = AST.IfGn $ n_cur AST.:=: (if left then (AST.PrimLit "0")
+                                                  else (AST.PrimLit $ show (len-1)))
+      -- Output to tmp[current n]
+      let resname = mkIndexedName tmp_name n_cur
       -- Input from start
       let argexpr1 = varToVHDLExpr start
-      -- Input from vec[n]
-      let argexpr2 = vhdlNameToVHDLExpr $ mkIndexedName (varToVHDLName vec) n_expr
-      app_concsms <- genApplication (Right resname) folded_f [Right argexpr1, Right argexpr2]
+      -- Input from vec[current n]
+      let argexpr2 = vhdlNameToVHDLExpr $ mkIndexedName (varToVHDLName vec) n_cur
+      app_concsms <- genApplication (Right resname) folded_f  ( if left then
+                                                                  [Right argexpr1, Right argexpr2]
+                                                                else
+                                                                  [Right argexpr2, Right argexpr1]
+                                                              )
       -- Return the conditional generate part
       return $ AST.GenerateSm cond_label cond_scheme [] app_concsms
 
     genOtherCell = do
       let cond_label = mkVHDLExtId "othercell"
-      -- if n > 0
-      let cond_scheme = AST.IfGn $ n_expr AST.:>: (AST.PrimLit "0")
-      -- Output to tmp[n]
-      let resname = mkIndexedName tmp_name n_expr
-      -- Input from tmp[n-1]
-      let argexpr1 = vhdlNameToVHDLExpr $ mkIndexedName tmp_name n_min_expr
-      -- Input from vec[n]
-      let argexpr2 = vhdlNameToVHDLExpr $ mkIndexedName (varToVHDLName vec) n_expr
-      app_concsms <- genApplication (Right resname) folded_f [Right argexpr1, Right argexpr2]
+      -- if n > 0 or n < len-1
+      let cond_scheme = AST.IfGn $ n_cur AST.:/=: (if left then (AST.PrimLit "0")
+                                                   else (AST.PrimLit $ show (len-1)))
+      -- Output to tmp[current n]
+      let resname = mkIndexedName tmp_name n_cur
+      -- Input from tmp[previous n]
+      let argexpr1 = vhdlNameToVHDLExpr $ mkIndexedName tmp_name n_prev
+      -- Input from vec[current n]
+      let argexpr2 = vhdlNameToVHDLExpr $ mkIndexedName (varToVHDLName vec) n_cur
+      app_concsms <- genApplication (Right resname) folded_f  ( if left then
+                                                                  [Right argexpr1, Right argexpr2]
+                                                                else
+                                                                  [Right argexpr2, Right argexpr1]
+                                                              )
       -- Return the conditional generate part
       return $ AST.GenerateSm cond_label cond_scheme [] app_concsms
 
-{-
-genFoldr :: BuiltinBuilder
-genFoldr = genVarArgs genFoldr'
-genFoldr' resVal f [folded_f, startVal, inVec] = do
-  signatures <- getA vsSignatures
-  let entity = Maybe.fromMaybe
-        (error $ "Using function '" ++ (varToString folded_f) ++ "' without signature? This should not happen!") 
-        (Map.lookup folded_f signatures)
-  let (vec, _) = splitAppTy (Var.varType inVec)
-  let vecty = Type.mkAppTy vec (Var.varType startVal)
-  vecType <- vhdl_ty vecty
+-- | Generate a generate statement for the builtin function "zip"
+genZip :: BuiltinBuilder
+genZip = genVarArgs genZip'
+genZip' :: (Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName) -> CoreSyn.CoreBndr -> [Var.Var] -> VHDLSession [AST.ConcSm]
+genZip' (Left res) f args@[arg1, arg2] =
+  let
+    -- Setup the generate scheme
+    len             = (tfvec_len . Var.varType) res
+    -- TODO: Use something better than varToString
+    label           = mkVHDLExtId ("zipVector" ++ (varToString res))
+    n_id            = mkVHDLBasicId "n"
+    n_expr          = idToVHDLExpr n_id
+    range           = AST.ToRange (AST.PrimLit "0") (AST.PrimLit $ show (len-1))
+    genScheme       = AST.ForGn n_id range
+    resname'        = mkIndexedName (varToVHDLName res) n_expr
+    argexpr1        = vhdlNameToVHDLExpr $ mkIndexedName (varToVHDLName arg1) n_expr
+    argexpr2        = vhdlNameToVHDLExpr $ mkIndexedName (varToVHDLName arg2) n_expr
+  in do
+    labels <- MonadState.lift vsType $ getFieldLabels (tfvec_elem (Var.varType res))
+    let resnameA    = mkSelectedName resname' (labels!!0)
+    let resnameB    = mkSelectedName resname' (labels!!1)
+    let resA_assign = mkUncondAssign (Right resnameA) argexpr1
+    let resB_assign = mkUncondAssign (Right resnameB) argexpr2
+    -- Return the generate functions
+    return [AST.CSGSm $ AST.GenerateSm label genScheme [] [resA_assign,resB_assign]]
+    
+-- | Generate a generate statement for the builtin function "unzip"
+genUnzip :: BuiltinBuilder
+genUnzip = genVarArgs genUnzip'
+genUnzip' :: (Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName) -> CoreSyn.CoreBndr -> [Var.Var] -> VHDLSession [AST.ConcSm]
+genUnzip' (Left res) f args@[arg] =
+  let
+    -- Setup the generate scheme
+    len             = (tfvec_len . Var.varType) arg
+    -- TODO: Use something better than varToString
+    label           = mkVHDLExtId ("unzipVector" ++ (varToString res))
+    n_id            = mkVHDLBasicId "n"
+    n_expr          = idToVHDLExpr n_id
+    range           = AST.ToRange (AST.PrimLit "0") (AST.PrimLit $ show (len-1))
+    genScheme       = AST.ForGn n_id range
+    resname'        = varToVHDLName res
+    argexpr'        = mkIndexedName (varToVHDLName arg) n_expr
+  in do
+    reslabels <- MonadState.lift vsType $ getFieldLabels (Var.varType res)
+    arglabels <- MonadState.lift vsType $ getFieldLabels (tfvec_elem (Var.varType arg))
+    let resnameA    = mkIndexedName (mkSelectedName resname' (reslabels!!0)) n_expr
+    let resnameB    = mkIndexedName (mkSelectedName resname' (reslabels!!1)) n_expr
+    let argexprA    = vhdlNameToVHDLExpr $ mkSelectedName argexpr' (arglabels!!0)
+    let argexprB    = vhdlNameToVHDLExpr $ mkSelectedName argexpr' (arglabels!!1)
+    let resA_assign = mkUncondAssign (Right resnameA) argexprA
+    let resB_assign = mkUncondAssign (Right resnameB) argexprB
+    -- Return the generate functions
+    return [AST.CSGSm $ AST.GenerateSm label genScheme [] [resA_assign,resB_assign]]
+
+genCopy :: BuiltinBuilder 
+genCopy = genVarArgs genCopy'
+genCopy' :: (Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName ) -> CoreSyn.CoreBndr -> [Var.Var] -> VHDLSession [AST.ConcSm]
+genCopy' (Left res) f args@[arg] =
+  let
+    resExpr = AST.Aggregate [AST.ElemAssoc (Just AST.Others) 
+                (AST.PrimName $ (varToVHDLName arg))]
+    out_assign = mkUncondAssign (Left res) resExpr
+  in 
+    return [out_assign]
+    
+genConcat :: BuiltinBuilder
+genConcat = genVarArgs genConcat'
+genConcat' :: (Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName) -> CoreSyn.CoreBndr -> [Var.Var] -> VHDLSession [AST.ConcSm]
+genConcat' (Left res) f args@[arg] =
+  let
+    -- Setup the generate scheme
+    len1        = (tfvec_len . Var.varType) arg
+    (_, nvec)   = splitAppTy (Var.varType arg)
+    len2        = tfvec_len nvec
+    -- TODO: Use something better than varToString
+    label       = mkVHDLExtId ("concatVector" ++ (varToString res))
+    n_id        = mkVHDLBasicId "n"
+    n_expr      = idToVHDLExpr n_id
+    fromRange   = n_expr AST.:*: (AST.PrimLit $ show len2)
+    genScheme   = AST.ForGn n_id range
+    -- Create the content of the generate statement: Applying the mapped_f to
+    -- each of the elements in arg, storing to each element in res
+    toRange     = (n_expr AST.:*: (AST.PrimLit $ show len2)) AST.:+: (AST.PrimLit $ show (len2-1))
+    range       = AST.ToRange (AST.PrimLit "0") (AST.PrimLit $ show (len1-1))
+    resname     = vecSlice fromRange toRange
+    argexpr     = vhdlNameToVHDLExpr $ mkIndexedName (varToVHDLName arg) n_expr
+    out_assign  = mkUncondAssign (Right resname) argexpr
+  in
+    -- Return the generate statement
+    return [AST.CSGSm $ AST.GenerateSm label genScheme [] [out_assign]]
+  where
+    vecSlice init last =  AST.NSlice (AST.SliceName (varToVHDLName res) 
+                            (AST.ToRange init last))
+
+genIteraten :: BuiltinBuilder
+genIteraten dst f args = genIterate dst f (tail args)
+
+genIterate :: BuiltinBuilder
+genIterate = genIterateOrGenerate True
+
+genGeneraten :: BuiltinBuilder
+genGeneraten dst f args = genGenerate dst f (tail args)
+
+genGenerate :: BuiltinBuilder
+genGenerate = genIterateOrGenerate False
+
+genIterateOrGenerate :: Bool -> BuiltinBuilder
+genIterateOrGenerate iter = genVarArgs (genIterateOrGenerate' iter)
+genIterateOrGenerate' :: Bool -> (Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName) -> CoreSyn.CoreBndr -> [Var.Var] -> VHDLSession [AST.ConcSm]
+-- Special case for an empty input vector, just assign start to res
+genIterateOrGenerate' iter (Left res) _ [app_f, start] | len == 0 = return [mkUncondAssign (Left res) (AST.PrimLit "\"\"")]
+    where len = (tfvec_len . Var.varType) res
+genIterateOrGenerate' iter (Left res) f [app_f, start] = do
+  -- -- evec is (TFVec n), so it still needs an element type
+  -- let (nvec, _) = splitAppTy (Var.varType vec)
+  -- -- Put the type of the start value in nvec, this will be the type of our
+  -- -- temporary vector
+  let tmp_ty = Var.varType res
+  let error_msg = "\nGenerate.genFold': Can not construct temp vector for element type: " ++ pprString tmp_ty 
+  tmp_vhdl_ty <- MonadState.lift vsType $ vhdl_ty error_msg tmp_ty
   -- Setup the generate scheme
-  let  len        = (tfvec_len . Var.varType) inVec
-  let  genlabel   = mkVHDLExtId ("foldrVector" ++ (varToString inVec))
-  let  blockLabel = mkVHDLExtId ("foldrVector" ++ (varToString startVal))
-  let  range      = AST.DownRange (AST.PrimLit $ show (len-1)) (AST.PrimLit "0")
-  let  genScheme  = AST.ForGn (AST.unsafeVHDLBasicId "n") range
+  let gen_label = mkVHDLExtId ("iterateVector" ++ (varToString start))
+  let block_label = mkVHDLExtId ("iterateVector" ++ (varToString res))
+  let gen_range = AST.ToRange (AST.PrimLit "0") len_min_expr
+  let gen_scheme   = AST.ForGn n_id gen_range
   -- Make the intermediate vector
-  let tmpId       = mkVHDLExtId "tmp"
-  let  tmpVec     = AST.BDISD $ AST.SigDec tmpId vecType Nothing
-  -- Get the entity name and port names
-  let entity_id   = ent_id entity
-  let argports    = map (Monad.liftM fst) (ent_args entity)
-  let resport     = (Monad.liftM fst) (ent_res entity)
-  -- Generate the output assignment
-  let assign      = [mkUncondAssign (Left resVal) (AST.PrimName (AST.NIndexed (AST.IndexedName 
-                        (AST.NSimple tmpId) [AST.PrimLit "0"])))]
-  -- Return the generate functions
-  let genSm       = AST.CSGSm $ AST.GenerateSm genlabel genScheme [] 
-                      [ AST.CSGSm (genFirstCell len (entity_id, argports, resport) 
-                                    [startVal, inVec, resVal])
-                      , AST.CSGSm (genOtherCell len (entity_id, argports, resport) 
-                                    [startVal, inVec, resVal])
-                      ]
-  return $  if len > 0 then
-              [AST.CSBSm $ AST.BlockSm blockLabel [] (AST.PMapAspect []) [tmpVec] (genSm : assign)]
-            else
-              [mkUncondAssign (Left resVal) (AST.PrimName $ AST.NSimple (varToVHDLId startVal))]
+  let  tmp_dec     = AST.BDISD $ AST.SigDec tmp_id tmp_vhdl_ty Nothing
+  -- Create the generate statement
+  cells <- sequence [genFirstCell, genOtherCell]
+  let gen_sm = AST.GenerateSm gen_label gen_scheme [] (map AST.CSGSm cells)
+  -- Assign tmp[len-1] or tmp[0] to res
+  let out_assign = mkUncondAssign (Left res) $ vhdlNameToVHDLExpr tmp_name    
+  let block = AST.BlockSm block_label [] (AST.PMapAspect []) [tmp_dec] [AST.CSGSm gen_sm, out_assign]
+  return [AST.CSBSm block]
   where
-    genFirstCell len (entity_id, argports, resport) [startVal, inVec, resVal] = cellGn
-      where
-        cellLabel   = mkVHDLExtId "firstcell"
-        cellGenScheme = AST.IfGn ((AST.PrimName $ AST.NSimple nPar)  AST.:=: (AST.PrimLit $ show (len-1)))
-        tmpId       = mkVHDLExtId "tmp"
-        nPar        = AST.unsafeVHDLBasicId "n"
-        -- Assign the ports
-        inport1     = mkAssocElem (argports!!0) (varToString startVal)
-        inport2     = mkAssocElemIndexed (argports!!1) (varToVHDLId inVec) nPar 
-        outport     = mkAssocElemIndexed resport tmpId nPar
-        portassigns = Maybe.catMaybes [inport1,inport2,outport]
-        -- Generate the portmap
-        mapLabel    = "cell" ++ (AST.fromVHDLId entity_id)
-        compins     = mkComponentInst mapLabel entity_id portassigns
-        -- Return the generate functions
-        cellGn       = AST.GenerateSm cellLabel cellGenScheme [] [compins]
-    genOtherCell len (entity_id, argports, resport) [startVal, inVec, resVal] = cellGn
-      where
-        len         = (tfvec_len . Var.varType) inVec
-        cellLabel   = mkVHDLExtId "othercell"
-        cellGenScheme = AST.IfGn ((AST.PrimName $ AST.NSimple nPar)  AST.:/=: (AST.PrimLit $ show (len-1)))
-                                -- ((AST.PrimName $ AST.NSimple nPar)  AST.:<: (AST.PrimLit $ show (len-1)))
-        tmpId       = mkVHDLExtId "tmp"
-        nPar        = AST.unsafeVHDLBasicId "n"
-        -- Assign the ports
-        inport1     = mkAssocElemIndexed (argports!!0) tmpId (AST.unsafeVHDLBasicId "n+1")
-        inport2     = mkAssocElemIndexed (argports!!1) (varToVHDLId inVec) nPar 
-        outport     = mkAssocElemIndexed resport tmpId nPar
-        portassigns = Maybe.catMaybes [inport1,inport2,outport]
-        -- Generate the portmap
-        mapLabel    = "cell" ++ (AST.fromVHDLId entity_id)
-        compins     = mkComponentInst mapLabel entity_id portassigns
-        -- Return the generate functions
-        cellGn      = AST.GenerateSm cellLabel cellGenScheme [] [compins]
-
--}
+    -- The vector length
+    len = (tfvec_len . Var.varType) res
+    -- An id for the counter
+    n_id = mkVHDLBasicId "n"
+    n_cur = idToVHDLExpr n_id
+    -- An expression for previous n
+    n_prev = n_cur AST.:-: (AST.PrimLit "1")
+    -- An expression for len-1
+    len_min_expr = (AST.PrimLit $ show (len-1))
+    -- An id for the tmp result vector
+    tmp_id = mkVHDLBasicId "tmp"
+    tmp_name = AST.NSimple tmp_id
+    -- Generate parts of the fold
+    genFirstCell, genOtherCell :: VHDLSession AST.GenerateSm
+    genFirstCell = do
+      let cond_label = mkVHDLExtId "firstcell"
+      -- if n == 0 or n == len-1
+      let cond_scheme = AST.IfGn $ n_cur AST.:=: (AST.PrimLit "0")
+      -- Output to tmp[current n]
+      let resname = mkIndexedName tmp_name n_cur
+      -- Input from start
+      let argexpr = varToVHDLExpr start
+      let startassign = mkUncondAssign (Right resname) argexpr
+      app_concsms <- genApplication (Right resname) app_f  [Right argexpr]
+      -- Return the conditional generate part
+      return $ AST.GenerateSm cond_label cond_scheme [] (if iter then 
+                                                          [startassign]
+                                                         else 
+                                                          app_concsms
+                                                        )
+
+    genOtherCell = do
+      let cond_label = mkVHDLExtId "othercell"
+      -- if n > 0 or n < len-1
+      let cond_scheme = AST.IfGn $ n_cur AST.:/=: (AST.PrimLit "0")
+      -- Output to tmp[current n]
+      let resname = mkIndexedName tmp_name n_cur
+      -- Input from tmp[previous n]
+      let argexpr = vhdlNameToVHDLExpr $ mkIndexedName tmp_name n_prev
+      app_concsms <- genApplication (Right resname) app_f [Right argexpr]
+      -- Return the conditional generate part
+      return $ AST.GenerateSm cond_label cond_scheme [] app_concsms
 
 
 -----------------------------------------------------------------------------
@@ -293,14 +467,14 @@ genApplication dst f args =
       -- It's a datacon. Create a record from its arguments.
       Left bndr -> do
         -- We have the bndr, so we can get at the type
-        labels <- getFieldLabels (Var.varType bndr)
+        labels <- MonadState.lift vsType $ getFieldLabels (Var.varType bndr)
         return $ zipWith mkassign labels $ map (either exprToVHDLExpr id) args
         where
           mkassign :: AST.VHDLId -> AST.Expr -> AST.ConcSm
           mkassign label arg =
             let sel_name = mkSelectedName ((either varToVHDLName id) dst) label in
             mkUncondAssign (Right sel_name) arg
-      Right _ -> error $ "Generate.genApplication Can't generate dataconstructor application without an original binder"
+      Right _ -> error $ "\nGenerate.genApplication: Can't generate dataconstructor application without an original binder"
     IdInfo.VanillaGlobal -> do
       -- It's a global value imported from elsewhere. These can be builtin
       -- functions. Look up the function name in the name table and execute
@@ -312,24 +486,34 @@ genApplication dst f args =
           if length args == arg_count then
             builder dst f args
           else
-            error $ "Generate.genApplication Incorrect number of arguments to builtin function: " ++ pprString f ++ " Args: " ++ show args
-        Nothing -> error $ "Using function from another module that is not a known builtin: " ++ pprString f
+            error $ "\nGenerate.genApplication(VanillaGlobal): Incorrect number of arguments to builtin function: " ++ pprString f ++ " Args: " ++ show args
+        Nothing -> error $ "\nGenerate.genApplication(VanillaGlobal): Using function from another module that is not a known builtin: " ++ pprString f
     IdInfo.NotGlobalId -> do
       signatures <- getA vsSignatures
       -- This is a local id, so it should be a function whose definition we
       -- have and which can be turned into a component instantiation.
       let  
         signature = Maybe.fromMaybe 
-          (error $ "Using function '" ++ (varToString f) ++ "' without signature? This should not happen!") 
+          (error $ "\nGenerate.genApplication: Using function '" ++ (varToString f) ++ "' without signature? This should not happen!") 
           (Map.lookup f signatures)
         entity_id = ent_id signature
         -- TODO: Using show here isn't really pretty, but we'll need some
         -- unique-ish value...
-        label = "comp_ins_" ++ (either show show) dst
+        label = "comp_ins_" ++ (either show prettyShow) dst
         portmaps = mkAssocElems (map (either exprToVHDLExpr id) args) ((either varToVHDLName id) dst) signature
         in
           return [mkComponentInst label entity_id portmaps]
-    details -> error $ "Calling unsupported function " ++ pprString f ++ " with GlobalIdDetails " ++ pprString details
+    IdInfo.ClassOpId cls -> do
+      -- FIXME: Not looking for what instance this class op is called for
+      -- Is quite stupid of course.
+      case (Map.lookup (varToString f) globalNameTable) of
+        Just (arg_count, builder) ->
+          if length args == arg_count then
+            builder dst f args
+          else
+            error $ "\nGenerate.genApplication(ClassOpId): Incorrect number of arguments to builtin function: " ++ pprString f ++ " Args: " ++ show args
+        Nothing -> error $ "\nGenerate.genApplication(ClassOpId): Using function from another module that is not a known builtin: " ++ pprString f
+    details -> error $ "\nGenerate.genApplication: Calling unsupported function " ++ pprString f ++ " with GlobalIdDetails " ++ pprString details
 
 -----------------------------------------------------------------------------
 -- Functions to generate functions dealing with vectors.
@@ -337,9 +521,10 @@ genApplication dst f args =
 
 -- Returns the VHDLId of the vector function with the given name for the given
 -- element type. Generates -- this function if needed.
-vectorFunId :: Type.Type -> String -> VHDLSession AST.VHDLId
+vectorFunId :: Type.Type -> String -> TypeSession AST.VHDLId
 vectorFunId el_ty fname = do
-  elemTM <- vhdl_ty el_ty
+  let error_msg = "\nGenerate.vectorFunId: Can not construct vector function for element: " ++ pprString el_ty
+  elemTM <- vhdl_ty error_msg el_ty
   -- TODO: This should not be duplicated from mk_vector_ty. Probably but it in
   -- the VHDLState or something.
   let vectorTM = mkVHDLExtId $ "vector_" ++ (AST.fromVHDLId elemTM)
@@ -352,36 +537,51 @@ vectorFunId el_ty fname = do
       let functions = genUnconsVectorFuns elemTM vectorTM
       case lookup fname functions of
         Just body -> do
-          modA vsTypeFuns $ Map.insert (OrdType el_ty, fname) (function_id, body)
+          modA vsTypeFuns $ Map.insert (OrdType el_ty, fname) (function_id, (fst body))
+          mapM_ (vectorFunId el_ty) (snd body)
           return function_id
-        Nothing -> error $ "I don't know how to generate vector function " ++ fname
+        Nothing -> error $ "\nGenerate.vectorFunId: I don't know how to generate vector function " ++ fname
   where
     function_id = mkVHDLExtId fname
 
 genUnconsVectorFuns :: AST.TypeMark -- ^ type of the vector elements
                     -> AST.TypeMark -- ^ type of the vector
-                    -> [(String, AST.SubProgBody)]
+                    -> [(String, (AST.SubProgBody, [String]))]
 genUnconsVectorFuns elemTM vectorTM  = 
-  [ (exId, AST.SubProgBody exSpec      []                  [exExpr])
-  , (replaceId, AST.SubProgBody replaceSpec [AST.SPVD replaceVar] [replaceExpr,replaceRet])
-  , (headId, AST.SubProgBody headSpec    []                  [headExpr])
-  , (lastId, AST.SubProgBody lastSpec    []                  [lastExpr])
-  , (initId, AST.SubProgBody initSpec    [AST.SPVD initVar]  [initExpr, initRet])
-  , (tailId, AST.SubProgBody tailSpec    [AST.SPVD tailVar]  [tailExpr, tailRet])
-  , (takeId, AST.SubProgBody takeSpec    [AST.SPVD takeVar]  [takeExpr, takeRet])
-  , (dropId, AST.SubProgBody dropSpec    [AST.SPVD dropVar]  [dropExpr, dropRet])
-  , (plusgtId, AST.SubProgBody plusgtSpec  [AST.SPVD plusgtVar] [plusgtExpr, plusgtRet])
-  , (emptyId, AST.SubProgBody emptySpec   [AST.SPCD emptyVar] [emptyExpr])
-  , (singletonId, AST.SubProgBody singletonSpec [AST.SPVD singletonVar] [singletonRet])
-  , (copyId, AST.SubProgBody copySpec    [AST.SPVD copyVar]      [copyExpr])
+  [ (exId, (AST.SubProgBody exSpec      []                  [exExpr],[]))
+  , (replaceId, (AST.SubProgBody replaceSpec [AST.SPVD replaceVar] [replaceExpr,replaceRet],[]))
+  , (headId, (AST.SubProgBody headSpec    []                  [headExpr],[]))
+  , (lastId, (AST.SubProgBody lastSpec    []                  [lastExpr],[]))
+  , (initId, (AST.SubProgBody initSpec    [AST.SPVD initVar]  [initExpr, initRet],[]))
+  , (tailId, (AST.SubProgBody tailSpec    [AST.SPVD tailVar]  [tailExpr, tailRet],[]))
+  , (takeId, (AST.SubProgBody takeSpec    [AST.SPVD takeVar]  [takeExpr, takeRet],[]))
+  , (dropId, (AST.SubProgBody dropSpec    [AST.SPVD dropVar]  [dropExpr, dropRet],[]))
+  , (plusgtId, (AST.SubProgBody plusgtSpec  [AST.SPVD plusgtVar] [plusgtExpr, plusgtRet],[]))
+  , (emptyId, (AST.SubProgBody emptySpec   [AST.SPCD emptyVar] [emptyExpr],[]))
+  , (singletonId, (AST.SubProgBody singletonSpec [AST.SPVD singletonVar] [singletonRet],[]))
+  , (copynId, (AST.SubProgBody copynSpec    [AST.SPVD copynVar]      [copynExpr],[]))
+  , (selId, (AST.SubProgBody selSpec  [AST.SPVD selVar] [selFor, selRet],[]))
+  , (ltplusId, (AST.SubProgBody ltplusSpec [AST.SPVD ltplusVar] [ltplusExpr, ltplusRet],[]))  
+  , (plusplusId, (AST.SubProgBody plusplusSpec [AST.SPVD plusplusVar] [plusplusExpr, plusplusRet],[]))
+  , (lengthTId, (AST.SubProgBody lengthTSpec [] [lengthTExpr],[]))
+  , (shiftlId, (AST.SubProgBody shiftlSpec [AST.SPVD shiftlVar] [shiftlExpr, shiftlRet], [initId]))
+  , (shiftrId, (AST.SubProgBody shiftrSpec [AST.SPVD shiftrVar] [shiftrExpr, shiftrRet], [tailId]))
+  , (nullId, (AST.SubProgBody nullSpec [] [nullExpr], []))
+  , (rotlId, (AST.SubProgBody rotlSpec [AST.SPVD rotlVar] [rotlExpr, rotlRet], [nullId, lastId, initId]))
+  , (rotrId, (AST.SubProgBody rotrSpec [AST.SPVD rotrVar] [rotrExpr, rotrRet], [nullId, tailId, headId]))
+  , (reverseId, (AST.SubProgBody reverseSpec [AST.SPVD reverseVar] [reverseFor, reverseRet], []))
   ]
   where 
     ixPar   = AST.unsafeVHDLBasicId "ix"
     vecPar  = AST.unsafeVHDLBasicId "vec"
+    vec1Par = AST.unsafeVHDLBasicId "vec1"
+    vec2Par = AST.unsafeVHDLBasicId "vec2"
     nPar    = AST.unsafeVHDLBasicId "n"
     iId     = AST.unsafeVHDLBasicId "i"
     iPar    = iId
     aPar    = AST.unsafeVHDLBasicId "a"
+    fPar = AST.unsafeVHDLBasicId "f"
+    sPar = AST.unsafeVHDLBasicId "s"
     resId   = AST.unsafeVHDLBasicId "res"
     exSpec = AST.Function (mkVHDLExtId exId) [AST.IfaceVarDec vecPar vectorTM,
                                AST.IfaceVarDec ixPar  naturalTM] elemTM
@@ -529,10 +729,10 @@ genUnconsVectorFuns elemTM vectorTM  =
              (Just $ AST.Aggregate [AST.ElemAssoc (Just AST.Others) 
                                           (AST.PrimName $ AST.NSimple aPar)])
     singletonRet = AST.ReturnSm (Just $ AST.PrimName $ AST.NSimple resId)
-    copySpec = AST.Function (mkVHDLExtId copyId) [AST.IfaceVarDec nPar   naturalTM,
+    copynSpec = AST.Function (mkVHDLExtId copynId) [AST.IfaceVarDec nPar   naturalTM,
                                    AST.IfaceVarDec aPar   elemTM   ] vectorTM 
     -- variable res : fsvec_x (0 to n-1) := (others => a);
-    copyVar = 
+    copynVar = 
       AST.VarDec resId 
              (AST.SubtypeIn vectorTM
                (Just $ AST.ConstraintIndex $ AST.IndexConstraint 
@@ -542,8 +742,187 @@ genUnconsVectorFuns elemTM vectorTM  =
              (Just $ AST.Aggregate [AST.ElemAssoc (Just AST.Others) 
                                           (AST.PrimName $ AST.NSimple aPar)])
     -- return res
-    copyExpr = AST.ReturnSm (Just $ AST.PrimName $ AST.NSimple resId)
-
+    copynExpr = AST.ReturnSm (Just $ AST.PrimName $ AST.NSimple resId)
+    selSpec = AST.Function (mkVHDLExtId selId) [AST.IfaceVarDec fPar   naturalTM,
+                               AST.IfaceVarDec sPar   naturalTM,
+                               AST.IfaceVarDec nPar   naturalTM,
+                               AST.IfaceVarDec vecPar vectorTM ] vectorTM
+    -- variable res : fsvec_x (0 to n-1);
+    selVar = 
+      AST.VarDec resId 
+                (AST.SubtypeIn vectorTM
+                  (Just $ AST.ConstraintIndex $ AST.IndexConstraint 
+                    [AST.ToRange (AST.PrimLit "0")
+                      ((AST.PrimName (AST.NSimple nPar)) AST.:-:
+                      (AST.PrimLit "1"))   ])
+                )
+                Nothing
+    -- for i res'range loop
+    --   res(i) := vec(f+i*s);
+    -- end loop;
+    selFor = AST.ForSM iId (AST.AttribRange $ AST.AttribName (AST.NSimple resId) rangeId Nothing) [selAssign]
+    -- res(i) := vec(f+i*s);
+    selAssign = let origExp = AST.PrimName (AST.NSimple fPar) AST.:+: 
+                                (AST.PrimName (AST.NSimple iId) AST.:*: 
+                                  AST.PrimName (AST.NSimple sPar)) in
+                                  AST.NIndexed (AST.IndexedName (AST.NSimple resId) [AST.PrimName (AST.NSimple iId)]) AST.:=
+                                    (AST.PrimName $ AST.NIndexed (AST.IndexedName (AST.NSimple vecPar) [origExp]))
+    -- return res;
+    selRet =  AST.ReturnSm (Just $ AST.PrimName (AST.NSimple resId))
+    ltplusSpec = AST.Function (mkVHDLExtId ltplusId) [AST.IfaceVarDec vecPar vectorTM,
+                                        AST.IfaceVarDec aPar   elemTM] vectorTM 
+     -- variable res : fsvec_x (0 to vec'length);
+    ltplusVar = 
+      AST.VarDec resId 
+        (AST.SubtypeIn vectorTM
+          (Just $ AST.ConstraintIndex $ AST.IndexConstraint 
+            [AST.ToRange (AST.PrimLit "0")
+              (AST.PrimName (AST.NAttribute $ 
+                AST.AttribName (AST.NSimple vecPar) (mkVHDLBasicId lengthId) Nothing))]))
+        Nothing
+    ltplusExpr = AST.NSimple resId AST.:= 
+                     ((AST.PrimName $ AST.NSimple vecPar) AST.:&: 
+                      (AST.PrimName $ AST.NSimple aPar))
+    ltplusRet = AST.ReturnSm (Just $ AST.PrimName $ AST.NSimple resId)
+    plusplusSpec = AST.Function (mkVHDLExtId plusplusId) [AST.IfaceVarDec vec1Par vectorTM,
+                                             AST.IfaceVarDec vec2Par vectorTM] 
+                                             vectorTM 
+    -- variable res : fsvec_x (0 to vec1'length + vec2'length -1);
+    plusplusVar = 
+      AST.VarDec resId 
+        (AST.SubtypeIn vectorTM
+          (Just $ AST.ConstraintIndex $ AST.IndexConstraint 
+            [AST.ToRange (AST.PrimLit "0")
+              (AST.PrimName (AST.NAttribute $ 
+                AST.AttribName (AST.NSimple vec1Par) (mkVHDLBasicId lengthId) Nothing) AST.:+:
+                  AST.PrimName (AST.NAttribute $ 
+                AST.AttribName (AST.NSimple vec2Par) (mkVHDLBasicId lengthId) Nothing) AST.:-:
+                  AST.PrimLit "1")]))
+       Nothing
+    plusplusExpr = AST.NSimple resId AST.:= 
+                     ((AST.PrimName $ AST.NSimple vec1Par) AST.:&: 
+                      (AST.PrimName $ AST.NSimple vec2Par))
+    plusplusRet = AST.ReturnSm (Just $ AST.PrimName $ AST.NSimple resId)
+    lengthTSpec = AST.Function (mkVHDLExtId lengthTId) [AST.IfaceVarDec vecPar vectorTM] naturalTM
+    lengthTExpr = AST.ReturnSm (Just $ AST.PrimName (AST.NAttribute $ 
+                                AST.AttribName (AST.NSimple vecPar) (mkVHDLBasicId lengthId) Nothing))
+    shiftlSpec = AST.Function (mkVHDLExtId shiftlId) [AST.IfaceVarDec vecPar vectorTM,
+                                   AST.IfaceVarDec aPar   elemTM  ] vectorTM 
+    -- variable res : fsvec_x (0 to vec'length-1);
+    shiftlVar = 
+     AST.VarDec resId 
+            (AST.SubtypeIn vectorTM
+              (Just $ AST.ConstraintIndex $ AST.IndexConstraint 
+               [AST.ToRange (AST.PrimLit "0")
+                        (AST.PrimName (AST.NAttribute $ 
+                          AST.AttribName (AST.NSimple vecPar) (mkVHDLBasicId lengthId) Nothing) AST.:-:
+                           (AST.PrimLit "1")) ]))
+            Nothing
+    -- res := a & init(vec)
+    shiftlExpr = AST.NSimple resId AST.:=
+                    (AST.PrimName (AST.NSimple aPar) AST.:&:
+                     (AST.PrimFCall $ AST.FCall (AST.NSimple (mkVHDLExtId initId))  
+                       [Nothing AST.:=>: AST.ADExpr (AST.PrimName $ AST.NSimple vecPar)]))
+    shiftlRet = AST.ReturnSm (Just $ AST.PrimName $ AST.NSimple resId)       
+    shiftrSpec = AST.Function (mkVHDLExtId shiftrId) [AST.IfaceVarDec vecPar vectorTM,
+                                       AST.IfaceVarDec aPar   elemTM  ] vectorTM 
+    -- variable res : fsvec_x (0 to vec'length-1);
+    shiftrVar = 
+     AST.VarDec resId 
+            (AST.SubtypeIn vectorTM
+              (Just $ AST.ConstraintIndex $ AST.IndexConstraint 
+               [AST.ToRange (AST.PrimLit "0")
+                        (AST.PrimName (AST.NAttribute $ 
+                          AST.AttribName (AST.NSimple vecPar) (mkVHDLBasicId lengthId) Nothing) AST.:-:
+                           (AST.PrimLit "1")) ]))
+            Nothing
+    -- res := tail(vec) & a
+    shiftrExpr = AST.NSimple resId AST.:=
+                  ((AST.PrimFCall $ AST.FCall (AST.NSimple (mkVHDLExtId tailId))  
+                    [Nothing AST.:=>: AST.ADExpr (AST.PrimName $ AST.NSimple vecPar)]) AST.:&:
+                  (AST.PrimName (AST.NSimple aPar)))
+                
+    shiftrRet = AST.ReturnSm (Just $ AST.PrimName $ AST.NSimple resId)      
+    nullSpec = AST.Function (mkVHDLExtId nullId) [AST.IfaceVarDec vecPar vectorTM] booleanTM
+    -- return vec'length = 0
+    nullExpr = AST.ReturnSm (Just $ 
+                AST.PrimName (AST.NAttribute $ 
+                  AST.AttribName (AST.NSimple vecPar) (mkVHDLBasicId lengthId) Nothing) AST.:=:
+                    AST.PrimLit "0")
+    rotlSpec = AST.Function (mkVHDLExtId rotlId) [AST.IfaceVarDec vecPar vectorTM] vectorTM 
+    -- variable res : fsvec_x (0 to vec'length-1);
+    rotlVar = 
+     AST.VarDec resId 
+            (AST.SubtypeIn vectorTM
+              (Just $ AST.ConstraintIndex $ AST.IndexConstraint 
+               [AST.ToRange (AST.PrimLit "0")
+                        (AST.PrimName (AST.NAttribute $ 
+                          AST.AttribName (AST.NSimple vecPar) (mkVHDLBasicId lengthId) Nothing) AST.:-:
+                           (AST.PrimLit "1")) ]))
+            Nothing
+    -- if null(vec) then res := vec else res := last(vec) & init(vec)
+    rotlExpr = AST.IfSm (AST.PrimFCall $ AST.FCall (AST.NSimple (mkVHDLExtId nullId))  
+                          [Nothing AST.:=>: AST.ADExpr (AST.PrimName $ AST.NSimple vecPar)])
+                        [AST.NSimple resId AST.:= (AST.PrimName $ AST.NSimple vecPar)]
+                        []
+                        (Just $ AST.Else [rotlExprRet])
+      where rotlExprRet = 
+                AST.NSimple resId AST.:= 
+                      ((AST.PrimFCall $ AST.FCall (AST.NSimple (mkVHDLExtId lastId))  
+                        [Nothing AST.:=>: AST.ADExpr (AST.PrimName $ AST.NSimple vecPar)]) AST.:&:
+                      (AST.PrimFCall $ AST.FCall (AST.NSimple (mkVHDLExtId initId))  
+                        [Nothing AST.:=>: AST.ADExpr (AST.PrimName $ AST.NSimple vecPar)]))
+    rotlRet =  AST.ReturnSm (Just $ AST.PrimName $ AST.NSimple resId)       
+    rotrSpec = AST.Function (mkVHDLExtId rotrId) [AST.IfaceVarDec vecPar vectorTM] vectorTM 
+    -- variable res : fsvec_x (0 to vec'length-1);
+    rotrVar = 
+     AST.VarDec resId 
+            (AST.SubtypeIn vectorTM
+              (Just $ AST.ConstraintIndex $ AST.IndexConstraint 
+               [AST.ToRange (AST.PrimLit "0")
+                        (AST.PrimName (AST.NAttribute $ 
+                          AST.AttribName (AST.NSimple vecPar) (mkVHDLBasicId lengthId) Nothing) AST.:-:
+                           (AST.PrimLit "1")) ]))
+            Nothing
+    -- if null(vec) then res := vec else res := tail(vec) & head(vec)
+    rotrExpr = AST.IfSm (AST.PrimFCall $ AST.FCall (AST.NSimple (mkVHDLExtId nullId))  
+                          [Nothing AST.:=>: AST.ADExpr (AST.PrimName $ AST.NSimple vecPar)])
+                        [AST.NSimple resId AST.:= (AST.PrimName $ AST.NSimple vecPar)]
+                        []
+                        (Just $ AST.Else [rotrExprRet])
+      where rotrExprRet = 
+                AST.NSimple resId AST.:= 
+                      ((AST.PrimFCall $ AST.FCall (AST.NSimple (mkVHDLExtId tailId))  
+                        [Nothing AST.:=>: AST.ADExpr (AST.PrimName $ AST.NSimple vecPar)]) AST.:&:
+                      (AST.PrimFCall $ AST.FCall (AST.NSimple (mkVHDLExtId headId))  
+                        [Nothing AST.:=>: AST.ADExpr (AST.PrimName $ AST.NSimple vecPar)]))
+    rotrRet =  AST.ReturnSm (Just $ AST.PrimName $ AST.NSimple resId)
+    reverseSpec = AST.Function (mkVHDLExtId reverseId) [AST.IfaceVarDec vecPar vectorTM] vectorTM
+    reverseVar = 
+      AST.VarDec resId 
+             (AST.SubtypeIn vectorTM
+               (Just $ AST.ConstraintIndex $ AST.IndexConstraint 
+                [AST.ToRange (AST.PrimLit "0")
+                         (AST.PrimName (AST.NAttribute $ 
+                           AST.AttribName (AST.NSimple vecPar) (mkVHDLBasicId lengthId) Nothing) AST.:-:
+                            (AST.PrimLit "1")) ]))
+             Nothing
+    -- for i in 0 to res'range loop
+    --   res(vec'length-i-1) := vec(i);
+    -- end loop;
+    reverseFor = 
+       AST.ForSM iId (AST.AttribRange $ AST.AttribName (AST.NSimple resId) rangeId Nothing) [reverseAssign]
+    -- res(vec'length-i-1) := vec(i);
+    reverseAssign = AST.NIndexed (AST.IndexedName (AST.NSimple resId) [destExp]) AST.:=
+      (AST.PrimName $ AST.NIndexed (AST.IndexedName (AST.NSimple vecPar) 
+                           [AST.PrimName $ AST.NSimple iId]))
+        where destExp = AST.PrimName (AST.NAttribute $ AST.AttribName (AST.NSimple vecPar) 
+                                   (mkVHDLBasicId lengthId) Nothing) AST.:-: 
+                        AST.PrimName (AST.NSimple iId) AST.:-: 
+                        (AST.PrimLit "1") 
+    -- return res;
+    reverseRet = AST.ReturnSm (Just $ AST.PrimName (AST.NSimple resId))
+    
 -----------------------------------------------------------------------------
 -- A table of builtin functions
 -----------------------------------------------------------------------------
@@ -552,24 +931,48 @@ genUnconsVectorFuns elemTM vectorTM  =
 -- builder function.
 globalNameTable :: NameTable
 globalNameTable = Map.fromList
-  [ (exId             , (2, genFCall                ) )
-  , (replaceId        , (3, genFCall                ) )
-  , (headId           , (1, genFCall                ) )
-  , (lastId           , (1, genFCall                ) )
-  , (tailId           , (1, genFCall                ) )
-  , (initId           , (1, genFCall                ) )
-  , (takeId           , (2, genFCall                ) )
-  , (dropId           , (2, genFCall                ) )
-  , (plusgtId         , (2, genFCall                ) )
+  [ (exId             , (2, genFCall False          ) )
+  , (replaceId        , (3, genFCall False          ) )
+  , (headId           , (1, genFCall True           ) )
+  , (lastId           , (1, genFCall True           ) )
+  , (tailId           , (1, genFCall False          ) )
+  , (initId           , (1, genFCall False          ) )
+  , (takeId           , (2, genFCall False          ) )
+  , (dropId           , (2, genFCall False          ) )
+  , (selId            , (4, genFCall False          ) )
+  , (plusgtId         , (2, genFCall False          ) )
+  , (ltplusId         , (2, genFCall False          ) )
+  , (plusplusId       , (2, genFCall False          ) )
   , (mapId            , (2, genMap                  ) )
   , (zipWithId        , (3, genZipWith              ) )
   , (foldlId          , (3, genFoldl                ) )
-  --, (foldrId          , (3, genFoldr                ) )
-  , (emptyId          , (0, genFCall                ) )
-  , (singletonId      , (1, genFCall                ) )
-  , (copyId           , (2, genFCall                ) )
+  , (foldrId          , (3, genFoldr                ) )
+  , (zipId            , (2, genZip                  ) )
+  , (unzipId          , (1, genUnzip                ) )
+  , (shiftlId         , (2, genFCall False          ) )
+  , (shiftrId         , (2, genFCall False          ) )
+  , (rotlId           , (1, genFCall False          ) )
+  , (rotrId           , (1, genFCall False          ) )
+  , (concatId         , (1, genConcat               ) )
+  , (reverseId        , (1, genFCall False          ) )
+  , (iteratenId       , (3, genIteraten             ) )
+  , (iterateId        , (2, genIterate              ) )
+  , (generatenId      , (3, genGeneraten            ) )
+  , (generateId       , (2, genGenerate             ) )
+  , (emptyId          , (0, genFCall False          ) )
+  , (singletonId      , (1, genFCall False          ) )
+  , (copynId          , (2, genFCall False          ) )
+  , (copyId           , (1, genCopy                 ) )
+  , (lengthTId        , (1, genFCall False          ) )
+  , (nullId           , (1, genFCall False          ) )
   , (hwxorId          , (2, genOperator2 AST.Xor    ) )
   , (hwandId          , (2, genOperator2 AST.And    ) )
   , (hworId           , (2, genOperator2 AST.Or     ) )
   , (hwnotId          , (1, genOperator1 AST.Not    ) )
+  , (plusId           , (2, genOperator2 (AST.:+:)  ) )
+  , (timesId          , (2, genOperator2 (AST.:*:)  ) )
+  , (negateId         , (1, genOperator1 AST.Neg    ) )
+  , (minusId          , (2, genOperator2 (AST.:-:)  ) )
+  , (fromSizedWordId  , (1, genFromSizedWord        ) )
+  , (fromIntegerId    , (1, genFromInteger          ) )
   ]