Merge git://github.com/darchon/clash into cλash
[matthijs/master-project/cλash.git] / NormalizeTools.hs
index 923b54567767e68d7ccc68bfda2c0db9c70114f2..1785eedc9430b675b7023a7dbf50d45f58d8bab4 100644 (file)
@@ -7,6 +7,7 @@ module NormalizeTools where
 import Debug.Trace
 import qualified List
 import qualified Data.Monoid as Monoid
+import qualified Control.Arrow as Arrow
 import qualified Control.Monad as Monad
 import qualified Control.Monad.Trans.State as State
 import qualified Control.Monad.Trans.Writer as Writer
@@ -43,6 +44,30 @@ mkInternalVar str ty = do
   let name = Name.mkInternalName uniq occname SrcLoc.noSrcSpan
   return $ Var.mkLocalIdVar name ty IdInfo.vanillaIdInfo
 
+-- Create a new type variable with the given name and kind. A Unique is
+-- appended to the given name, to ensure uniqueness (not strictly neccesary,
+-- since the Unique is also stored in the name, but this ensures variable
+-- names are unique in the output).
+mkTypeVar :: String -> Type.Kind -> TransformMonad Var.Var
+mkTypeVar str kind = do
+  uniq <- mkUnique
+  let occname = OccName.mkVarOcc (str ++ show uniq)
+  let name = Name.mkInternalName uniq occname SrcLoc.noSrcSpan
+  return $ Var.mkTyVar name kind
+
+-- Creates a binder for the given expression with the given name. This
+-- works for both value and type level expressions, so it can return a Var or
+-- TyVar (which is just an alias for Var).
+mkBinderFor :: CoreExpr -> String -> TransformMonad Var.Var
+mkBinderFor (Type ty) string = mkTypeVar string (Type.typeKind ty)
+mkBinderFor expr string = mkInternalVar string (CoreUtils.exprType expr)
+
+-- Creates a reference to the given variable. This works for both a normal
+-- variable as well as a type variable
+mkReferenceTo :: Var.Var -> CoreExpr
+mkReferenceTo var | Var.isTyVar var = (Type $ Type.mkTyVarTy var)
+                  | otherwise       = (Var var)
+
 cloneVar :: Var.Var -> TransformMonad Var.Var
 cloneVar v = do
   uniq <- mkUnique
@@ -50,6 +75,17 @@ cloneVar v = do
   -- contains, but vannillaIdInfo is always correct, since it means "no info").
   return $ Var.lazySetVarIdInfo (Var.setVarUnique v uniq) IdInfo.vanillaIdInfo
 
+-- Creates a new function with the same name as the given binder (but with a
+-- new unique) and with the given function body. Returns the new binder for
+-- this function.
+mkFunction :: CoreBndr -> CoreExpr -> TransformMonad CoreBndr
+mkFunction bndr body = do
+  let ty = CoreUtils.exprType body
+  id <- cloneVar bndr
+  let newid = Var.setVarType id ty
+  Trans.lift $ addGlobalBind newid body
+  return newid
+
 -- Apply the given transformation to all expressions in the given expression,
 -- including the expression itself.
 everywhere :: (String, Transform) -> Transform
@@ -83,6 +119,11 @@ subeverywhere trans (App a b) = do
   b' <- trans b
   return $ App a' b'
 
+subeverywhere trans (Let (NonRec b bexpr) expr) = do
+  bexpr' <- trans bexpr
+  expr' <- trans expr
+  return $ Let (NonRec b bexpr') expr'
+
 subeverywhere trans (Let (Rec binds) expr) = do
   expr' <- trans expr
   binds' <- mapM transbind binds
@@ -106,26 +147,33 @@ subeverywhere trans (Case scrut b t alts) = do
     transalt (con, binders, expr) = do
       expr' <- trans expr
       return (con, binders, expr')
-      
 
-subeverywhere trans expr = return expr
+subeverywhere trans (Var x) = return $ Var x
+subeverywhere trans (Lit x) = return $ Lit x
+subeverywhere trans (Type x) = return $ Type x
 
--- Apply the given transformation to all expressions, except for every first
--- argument of an application.
-notapplied :: (String, Transform) -> Transform
-notapplied trans = applyboth (subnotapplied trans) trans
+subeverywhere trans (Cast expr ty) = do
+  expr' <- trans expr
+  return $ Cast expr' ty
+
+subeverywhere trans expr = error $ "\nNormalizeTools.subeverywhere: Unsupported expression: " ++ show expr
+
+-- Apply the given transformation to all expressions, except for direct
+-- arguments of an application
+notappargs :: (String, Transform) -> Transform
+notappargs trans = applyboth (subnotappargs trans) trans
 
 -- Apply the given transformation to all (direct and indirect) subexpressions
--- (but not the expression itself), except for the first argument of an
--- applicfirst argument of an application
-subnotapplied :: (String, Transform) -> Transform
-subnotapplied trans (App a b) = do
-  a' <- subnotapplied trans a
-  b' <- notapplied trans b
+-- (but not the expression itself), except for direct arguments of an
+-- application
+subnotappargs :: (String, Transform) -> Transform
+subnotappargs trans (App a b) = do
+  a' <- subnotappargs trans a
+  b' <- subnotappargs trans b
   return $ App a' b'
 
 -- Let subeverywhere handle all other expressions
-subnotapplied trans expr = subeverywhere (notapplied trans) expr
+subnotappargs trans expr = subeverywhere (notappargs trans) expr
 
 -- Runs each of the transforms repeatedly inside the State monad.
 dotransforms :: [Transform] -> CoreExpr -> TransformSession CoreExpr
@@ -167,11 +215,23 @@ mkUnique = Trans.lift $ do
 -- Replace each of the binders given with the coresponding expressions in the
 -- given expression.
 substitute :: [(CoreBndr, CoreExpr)] -> CoreExpr -> CoreExpr
-substitute replace expr = CoreSubst.substExpr subs expr
-    where subs = foldl (\s (b, e) -> CoreSubst.extendSubst s b e) CoreSubst.emptySubst replace
+substitute [] expr = expr
+-- Apply one substitution on the expression, but also on any remaining
+-- substitutions. This seems to be the only way to handle substitutions like
+-- [(b, c), (a, b)]. This means we reuse a substitution, which is not allowed
+-- according to CoreSubst documentation (but it doesn't seem to be a problem).
+-- TODO: Find out how this works, exactly.
+substitute ((b, e):subss) expr = substitute subss' expr'
+  where 
+    -- Create the Subst
+    subs = (CoreSubst.extendSubst CoreSubst.emptySubst b e)
+    -- Apply this substitution to the main expression
+    expr' = CoreSubst.substExpr subs expr
+    -- Apply this substitution on all the expressions in the remaining
+    -- substitutions
+    subss' = map (Arrow.second (CoreSubst.substExpr subs)) subss
 
 -- Run a given TransformSession. Used mostly to setup the right calls and
 -- an initial state.
 runTransformSession :: UniqSupply.UniqSupply -> TransformSession a -> a
-runTransformSession uniqSupply session = State.evalState session initState
-                       where initState = TransformState uniqSupply Map.empty VarSet.emptyVarSet
+runTransformSession uniqSupply session = State.evalState session (emptyTransformState uniqSupply)