Store the RegisterBankState in a algbraic data type.
[matthijs/master-project/cλash.git] / Translator.hs
index de091dc2f74c1e537b19e5fb4a131ffa045eeb02..a15c9b394ce65f75ee7b7be55d8fc4d7b9399c51 100644 (file)
@@ -43,24 +43,22 @@ main =
           --load LoadAllTargets
           --core <- GHC.compileToCoreSimplified "Adders.hs"
           core <- GHC.compileToCoreSimplified "Adders.hs"
-          liftIO $ printBinds (cm_binds core)
-          let bind = findBind "dup" (cm_binds core)
-          let NonRec var expr = bind
+          --liftIO $ printBinds (cm_binds core)
+          let binds = Maybe.mapMaybe (findBind (cm_binds core)) ["full_adder", "half_adder"]
+          liftIO $ printBinds binds
           -- Turn bind into VHDL
-          let vhdl = State.evalState (mkVHDL bind) (VHDLSession 0 builtin_funcs)
-          liftIO $ putStr $ showSDoc $ ppr expr
-          liftIO $ putStr "\n\n"
-          liftIO $ putStr $ render $ ForSyDe.Backend.Ppr.ppr $ vhdl
-          return expr
+          let vhdl = State.evalState (mkVHDL binds) (VHDLSession 0 builtin_funcs)
+          liftIO $ putStr $ concat $ map (render . ForSyDe.Backend.Ppr.ppr) vhdl
+          return ()
   where
     -- Turns the given bind into VHDL
-    mkVHDL bind = do
-      -- Get the function signature
-      (name, f) <- mkHWFunction bind
-      -- Add it to the session
-      addFunc name f
-      arch <- getArchitecture bind
-      return arch
+    mkVHDL binds = do
+      -- Get the function signatures
+      funcs <- mapM mkHWFunction binds
+      -- Add them to the session
+      mapM (uncurry addFunc) funcs
+      -- Create architectures for them
+      mapM getArchitecture binds
 
 printTarget (Target (TargetFile file (Just x)) obj Nothing) =
   print $ show file
@@ -81,18 +79,18 @@ printBind (Rec binds) = do
 
 printBind' (b, expr) = do
   putStr $ getOccString b
-  --putStr $ showSDoc $ ppr expr
+  putStr $ showSDoc $ ppr expr
   putStr "\n"
 
-findBind :: String -> [CoreBind] -> CoreBind
-findBind lookfor =
+findBind :: [CoreBind] -> String -> Maybe CoreBind
+findBind binds lookfor =
   -- This ignores Recs and compares the name of the bind with lookfor,
   -- disregarding any namespaces in OccName and extra attributes in Name and
   -- Var.
-  Maybe.fromJust . find (\b -> case b of 
+  find (\b -> case b of 
     Rec l -> False
     NonRec var _ -> lookfor == (occNameString $ nameOccName $ getName var)
-  )
+  ) binds
 
 getPortMapEntry ::
   SignalNameMap AST.VHDLId  -- The port name to bind to
@@ -200,20 +198,24 @@ expandExpr ::
                                          -- the expression's arguments
        SignalNameMap AST.VHDLId)         -- The signal names corresponding to
                                          -- the expression's result.
-expandExpr binds (Lam b expr) = do
+expandExpr binds lam@(Lam b expr) = do
   -- Generate a new signal to which we will expect this argument to be bound.
   signal_name <- uniqueName ("arg-" ++ getOccString b)
-  -- TODO: This uses the bit type hardcoded
-  let (signal_id, signal_decl) = mkSignal signal_name vhdl_bit_ty
+  -- Find the type of the binder
+  let (arg_ty, _) = Type.splitFunTy (CoreUtils.exprType lam)
+  -- Create signal names for the binder
+  let arg_signal = getPortNameMapForTy ("xxx") arg_ty
+  -- Create the corresponding signal declarations
+  let signal_decls = mkSignalsFromMap arg_signal
   -- Add the binder to the list of binds
-  let binds' = (b, Signal signal_id) : binds
+  let binds' = (b, arg_signal) : binds
   -- Expand the rest of the expression
-  (signal_decls, statements, arg_signals, res_signal) <- expandExpr binds' expr
+  (signal_decls', statements', arg_signals', res_signal') <- expandExpr binds' expr
   -- Properly merge the results
-  return (signal_decl : signal_decls,
-          statements,
-          (Signal signal_id) : arg_signals,
-          res_signal)
+  return (signal_decls ++ signal_decls',
+          statements',
+          arg_signal : arg_signals',
+          res_signal')
 
 expandExpr binds (Var id) =
   return ([], [], [], Signal signal_id)
@@ -223,6 +225,16 @@ expandExpr binds (Var id) =
       (error $ "Argument " ++ getOccString id ++ "is unknown")
       (lookup id binds)
 
+expandExpr binds l@(Let (NonRec b bexpr) expr) = do
+  (signal_decls, statements, arg_signals, res_signals) <- expandExpr binds bexpr
+  let binds' = (b, res_signals) : binds
+  (signal_decls', statements', arg_signals', res_signals') <- expandExpr binds' expr
+  return (
+    signal_decls ++ signal_decls',
+    statements ++ statements',
+    arg_signals',
+    res_signals')
+
 expandExpr binds app@(App _ _) = do
   let ((Var f), args) = collectArgs app
   if isTupleConstructor f 
@@ -231,6 +243,14 @@ expandExpr binds app@(App _ _) = do
     else
       expandApplicationExpr binds (CoreUtils.exprType app) f args
 
+expandExpr binds expr@(Case (Var v) b _ alts) =
+  case alts of
+    [alt] -> expandSingleAltCaseExpr binds v b alt
+    otherwise -> error $ "Multiple alternative case expression not supported: " ++ (showSDoc $ ppr expr)
+
+expandExpr binds expr@(Case _ b _ _) =
+  error $ "Case expression with non-variable scrutinee not supported: " ++ (showSDoc $ ppr expr)
+
 expandExpr binds expr = 
   error $ "Unsupported expression: " ++ (showSDoc $ ppr $ expr)
 
@@ -256,6 +276,41 @@ expandBuildTupleExpr binds args = do
         [],
         Tuple res_signals)
 
+-- Expands the most simple case expression that scrutinizes a plain variable
+-- and has a single alternative. This simple form currently allows only for
+-- unpacking tuple variables.
+expandSingleAltCaseExpr ::
+  [(CoreBndr, SignalNameMap AST.VHDLId)] 
+                            -- A list of bindings in effect
+  -> Var.Var                -- The scrutinee
+  -> CoreBndr               -- The binder to bind the scrutinee to
+  -> CoreAlt                -- The single alternative
+  -> VHDLState ( [AST.SigDec], [AST.ConcSm], [SignalNameMap AST.VHDLId], SignalNameMap AST.VHDLId)
+                                         -- See expandExpr
+
+expandSingleAltCaseExpr binds v b alt@(DataAlt datacon, bind_vars, expr) =
+  if not (DataCon.isTupleCon datacon) 
+    then
+      error $ "Dataconstructors other than tuple constructors not supported in case pattern of alternative: " ++ (showSDoc $ ppr alt)
+    else
+      let
+        -- Lookup the scrutinee (which must be a variable bound to a tuple) in
+        -- the existing bindings list and get the portname map for each of
+        -- it's elements.
+        Tuple tuple_ports = Maybe.fromMaybe 
+          (error $ "Case expression uses unknown scrutinee " ++ getOccString v)
+          (lookup v binds)
+        -- TODO include b in the binds list
+        -- Merge our existing binds with the new binds.
+        binds' = (zip bind_vars tuple_ports) ++ binds 
+      in
+        -- Expand the expression with the new binds list
+        expandExpr binds' expr
+
+expandSingleAltCaseExpr _ _ _ alt =
+  error $ "Case patterns other than data constructors not supported in case alternative: " ++ (showSDoc $ ppr alt)
+      
+
 -- Expands the application of argument to a function into VHDL
 expandApplicationExpr ::
   [(CoreBndr, SignalNameMap AST.VHDLId)] 
@@ -374,6 +429,8 @@ splitTupleConstructorArgs (e:es) =
   where
     (tys, vals) = splitTupleConstructorArgs es
 
+splitTupleConstructorArgs [] = ([], [])
+
 mapOutputPorts ::
   SignalNameMap AST.VHDLId      -- The output portnames of the component
   -> SignalNameMap AST.VHDLId   -- The output portnames and/or signals to map these to
@@ -429,6 +486,9 @@ createSignalAssignments (Signal dst) (Signal src) =
 createSignalAssignments (Tuple dsts) (Tuple srcs) =
   concat $ zipWith createSignalAssignments dsts srcs
 
+createSignalAssignments dst src =
+  error $ "Non matching source and destination: " ++ show dst ++ "\nand\n" ++  show src
+
 data SignalNameMap t =
   Tuple [SignalNameMap t]
   | Signal  t
@@ -520,6 +580,7 @@ builtin_funcs =
   [ 
     ("hwxor", HWFunction [Signal $ mkVHDLId "a", Signal $ mkVHDLId "b"] (Signal $ mkVHDLId "o")),
     ("hwand", HWFunction [Signal $ mkVHDLId "a", Signal $ mkVHDLId "b"] (Signal $ mkVHDLId "o")),
+    ("hwor", HWFunction [Signal $ mkVHDLId "a", Signal $ mkVHDLId "b"] (Signal $ mkVHDLId "o")),
     ("hwnot", HWFunction [Signal $ mkVHDLId "i"] (Signal $ mkVHDLId "o"))
   ]