Fix typo.
[matthijs/master-project/cλash.git] / cλash / CLasH / Normalize.hs
index a7223e3d8d0433ca55f21a3c5e7a729afb63a4d2..0d352761dbafec889da2345d1b82bc9dab0b4542 100644 (file)
@@ -23,6 +23,7 @@ import qualified UniqSupply
 import qualified CoreUtils
 import qualified Type
 import qualified TcType
+import qualified Name
 import qualified Id
 import qualified Var
 import qualified VarSet
@@ -63,8 +64,10 @@ etatop = notappargs ("eta", eta)
 -- β-reduction
 --------------------------------
 beta, betatop :: Transform
--- Substitute arg for x in expr
-beta (App (Lam x expr) arg) = change $ substitute [(x, arg)] expr
+-- Substitute arg for x in expr. For value lambda's, also clone before
+-- substitution.
+beta (App (Lam x expr) arg) | CoreSyn.isTyVar x = setChanged >> substitute x arg expr
+                            | otherwise      = setChanged >> substitute_clone x arg expr
 -- Propagate the application into the let
 beta (App (Let binds expr) arg) = change $ Let binds (App expr arg)
 -- Propagate the application into each of the alternatives
@@ -220,6 +223,7 @@ letflat (Let (Rec binds) expr) = do
     -- into a list with just that binding
     flatbind :: (CoreBndr, CoreExpr) -> TransformMonad [(CoreBndr, CoreExpr)]
     flatbind (b, Let (Rec binds) expr) = change ((b, expr):binds)
+    flatbind (b, Let (NonRec b' expr') expr) = change [(b, expr), (b', expr')]
     flatbind (b, expr) = return [(b, expr)]
 -- Leave all other expressions unchanged
 letflat expr = return expr
@@ -248,13 +252,17 @@ letremovesimpletop = everywhere ("letremovesimple", inlinebind (\(b, e) -> Trans
 -- Unused let binding removal
 --------------------------------
 letremoveunused, letremoveunusedtop :: Transform
-letremoveunused expr@(Let _ _) = do
+letremoveunused expr@(Let (NonRec b bound) res) = do
+  let used = expr_uses_binders [b] res
+  if used
+    then return expr
+    else change res
+letremoveunused expr@(Let (Rec binds) res) = do
   -- Filter out all unused binds.
   let binds' = filter dobind binds
   -- Only set the changed flag if binds got removed
-  changeif (length binds' /= length binds) (mkNonRecLets binds' res)
+  changeif (length binds' /= length binds) (Let (Rec binds') res)
     where
-      (binds, res) = flattenLets expr
       bound_exprs = map snd binds
       -- For each bind check if the bind is used by res or any of the bound
       -- expressions
@@ -263,6 +271,7 @@ letremoveunused expr@(Let _ _) = do
 letremoveunused expr = return expr
 letremoveunusedtop = everywhere ("letremoveunused", letremoveunused)
 
+{-
 --------------------------------
 -- Identical let binding merging
 --------------------------------
@@ -293,7 +302,8 @@ letmerge expr@(Let _ _) = do
 -- Leave all other expressions unchanged
 letmerge expr = return expr
 letmergetop = everywhere ("letmerge", letmerge)
-    
+-}
+
 --------------------------------
 -- Function inlining
 --------------------------------
@@ -312,6 +322,40 @@ letmergetop = everywhere ("letmerge", letmerge)
 inlinenonreptop :: Transform
 inlinenonreptop = everywhere ("inlinenonrep", inlinebind ((Monad.liftM not) . isRepr . snd))
 
+inlinetoplevel, inlinetopleveltop :: Transform
+-- Any system name is candidate for inlining. Never inline user-defined
+-- functions, to preserve structure.
+inlinetoplevel expr@(Var f) | not $ isUserDefined f = do
+  norm <- isNormalizeable f
+  -- See if this is a top level binding for which we have a body
+  body_maybe <- Trans.lift $ getGlobalBind f
+  if norm && Maybe.isJust body_maybe
+    then do
+      -- Get the normalized version
+      norm <- Trans.lift $ getNormalized f
+      if needsInline norm 
+        then do
+          -- Regenerate all uniques in the to-be-inlined expression
+          norm_uniqued <- Trans.lift $ genUniques norm
+          change norm_uniqued
+        else
+          return expr
+    else
+      -- No body or not normalizeable.
+      return expr
+-- Leave all other expressions unchanged
+inlinetoplevel expr = return expr
+inlinetopleveltop = everywhere ("inlinetoplevel", inlinetoplevel)
+
+needsInline :: CoreExpr -> Bool
+needsInline expr = case splitNormalized expr of
+  -- Inline any function that only has a single definition, it is probably
+  -- simple enough. This might inline some stuff that it shouldn't though it
+  -- will never inline user-defined functions (inlinetoplevel only tries
+  -- system names) and inlining should never break things.
+  (args, [bind], res) -> True
+  _ -> False
+
 --------------------------------
 -- Scrutinee simplification
 --------------------------------
@@ -388,7 +432,7 @@ casesimpl expr@(Case scrut b ty alts) = do
       -- binding containing a case expression.
       dobndr :: CoreBndr -> Int -> TransformMonad (CoreBndr, Maybe (CoreBndr, CoreExpr))
       dobndr b i = do
-        repr <- isRepr (Var b)
+        repr <- isRepr b
         -- Is b wild (e.g., not a free var of expr. Since b is only in scope
         -- in expr, this means that b is unused if expr does not use it.)
         let wild = not (VarSet.elemVarSet b free_vars)
@@ -602,6 +646,25 @@ funextract expr = return expr
 -- Perform this transform everywhere
 funextracttop = everywhere ("funextract", funextract)
 
+--------------------------------
+-- Ensure that a function that just returns another function (or rather,
+-- another top-level binder) is still properly normalized. This is a temporary
+-- solution, we should probably integrate this pass with lambdasimpl and
+-- letsimpl instead.
+--------------------------------
+simplrestop expr@(Lam _ _) = return expr
+simplrestop expr@(Let _ _) = return expr
+simplrestop expr = do
+  local_var <- Trans.lift $ is_local_var expr
+  -- Don't extract values that are not representable, to prevent loops with
+  -- inlinenonrep
+  repr <- isRepr expr
+  if local_var || not repr
+    then
+      return expr
+    else do
+      id <- Trans.lift $ mkBinderFor expr "res" 
+      change $ Let (NonRec id expr) (Var id)
 --------------------------------
 -- End of transformations
 --------------------------------
@@ -610,7 +673,7 @@ funextracttop = everywhere ("funextract", funextract)
 
 
 -- What transforms to run?
-transforms = [argproptop, funextracttop, etatop, betatop, castproptop, letremovesimpletop, letderectop, letremovetop, letsimpltop, letflattop, scrutsimpltop, casesimpltop, caseremovetop, inlinenonreptop, appsimpltop, letmergetop, letremoveunusedtop, castsimpltop, lambdasimpltop]
+transforms = [inlinetopleveltop, argproptop, funextracttop, etatop, betatop, castproptop, letremovesimpletop, letderectop, letremovetop, letsimpltop, letflattop, scrutsimpltop, casesimpltop, caseremovetop, inlinenonreptop, appsimpltop, letremoveunusedtop, castsimpltop, lambdasimpltop, simplrestop]
 
 -- | Returns the normalized version of the given function.
 getNormalized ::
@@ -634,9 +697,10 @@ normalizeExpr ::
   -> TranslatorSession CoreSyn.CoreExpr -- ^ The normalized expression
 
 normalizeExpr what expr = do
+      expr_uniqued <- genUniques expr
       -- Normalize this expression
-      trace (what ++ " before normalization:\n\n" ++ showSDoc ( ppr expr ) ++ "\n") $ return ()
-      expr' <- dotransforms transforms expr
+      trace (what ++ " before normalization:\n\n" ++ showSDoc ( ppr expr_uniqued ) ++ "\n") $ return ()
+      expr' <- dotransforms transforms expr_uniqued
       trace ("\n" ++ what ++ " after normalization:\n\n" ++ showSDoc ( ppr expr')) $ return ()
       return expr'