Merge branch 'cλash' of http://git.stderr.nl/matthijs/projects/master-project
[matthijs/master-project/cλash.git] / cλash / CLasH / VHDL / Generate.hs
index df646352f83222bac13c8daa4601824e5f41c0ed..0be4f60be94c58bec17826191353d832ad83482a 100644 (file)
@@ -28,7 +28,7 @@ import CLasH.Translator.TranslatorTypes
 import CLasH.VHDL.Constants
 import CLasH.VHDL.VHDLTypes
 import CLasH.VHDL.VHDLTools
-import qualified CLasH.Utils as Utils
+import CLasH.Utils as Utils
 import CLasH.Utils.Core.CoreTools
 import CLasH.Utils.Pretty
 import qualified CLasH.Normalize as Normalize
@@ -40,27 +40,27 @@ import qualified CLasH.Normalize as Normalize
 -- | Create an entity for a given function
 getEntity ::
   CoreSyn.CoreBndr
-  -> VHDLSession Entity -- ^ The resulting entity
+  -> TranslatorSession Entity -- ^ The resulting entity
 
 getEntity fname = Utils.makeCached fname tsEntities $ do
       expr <- Normalize.getNormalized fname
-      -- Strip off lambda's, these will be arguments
-      let (args, letexpr) = CoreSyn.collectBinders expr
-      args' <- mapM mkMap args
-      -- There must be a let at top level 
-      let (CoreSyn.Let binds (CoreSyn.Var res)) = letexpr
+      -- Split the normalized expression
+      let (args, binds, res) = Normalize.splitNormalized expr
+      -- Generate ports for all non-empty types
+      args' <- catMaybesM $ mapM mkMap args
+      -- TODO: Handle Nothing
       res' <- mkMap res
-      let vhdl_id = mkVHDLBasicId $ varToString fname ++ "_" ++ varToStringUniq fname
-      let ent_decl' = createEntityAST vhdl_id args' res'
-      let AST.EntityDec entity_id _ = ent_decl' 
-      let signature = Entity entity_id args' res' ent_decl'
+      count <- getA tsEntityCounter 
+      let vhdl_id = mkVHDLBasicId $ varToString fname ++ "Component_" ++ show count
+      putA tsEntityCounter (count + 1)
+      let ent_decl = createEntityAST vhdl_id args' res'
+      let signature = Entity vhdl_id args' res' ent_decl
       return signature
   where
     mkMap ::
       --[(SignalId, SignalInfo)] 
       CoreSyn.CoreBndr 
-      -> VHDLSession Port
-    -- We only need the vsTypes element from the state
+      -> TranslatorSession (Maybe Port)
     mkMap = (\bndr ->
       let
         --info = Maybe.fromMaybe
@@ -71,15 +71,17 @@ getEntity fname = Utils.makeCached fname tsEntities $ do
         ty = Var.varType bndr
         error_msg = "\nVHDL.createEntity.mkMap: Can not create entity: " ++ pprString fname ++ "\nbecause no type can be created for port: " ++ pprString bndr 
       in do
-        type_mark <- MonadState.lift vsType $ vhdl_ty error_msg ty
-        return (id, type_mark)
+        type_mark_maybe <- MonadState.lift tsType $ vhdl_ty error_msg ty
+        case type_mark_maybe of 
+          Just type_mark -> return $ Just (id, type_mark)
+          Nothing -> return Nothing
      )
 
 -- | Create the VHDL AST for an entity
 createEntityAST ::
   AST.VHDLId                   -- ^ The name of the function
   -> [Port]                    -- ^ The entity's arguments
-  -> Port                      -- ^ The entity's result
+  -> Maybe Port                -- ^ The entity's result
   -> AST.EntityDec             -- ^ The entity with the ent_decl filled in as well
 
 createEntityAST vhdl_id args res =
@@ -87,15 +89,16 @@ createEntityAST vhdl_id args res =
   where
     -- Create a basic Id, since VHDL doesn't grok filenames with extended Ids.
     ports = map (mkIfaceSigDec AST.In) args
-              ++ [mkIfaceSigDec AST.Out res]
+              ++ (Maybe.maybeToList res_port)
               ++ [clk_port]
     -- Add a clk port if we have state
     clk_port = AST.IfaceSigDec clockId AST.In std_logicTM
+    res_port = fmap (mkIfaceSigDec AST.Out) res
 
 -- | Create a port declaration
 mkIfaceSigDec ::
   AST.Mode                         -- ^ The mode for the port (In / Out)
-  -> (AST.VHDLId, AST.TypeMark)    -- ^ The id and type for the port
+  -> Port                          -- ^ The id and type for the port
   -> AST.IfaceSigDec               -- ^ The resulting port declaration
 
 mkIfaceSigDec mode (id, ty) = AST.IfaceSigDec id mode ty
@@ -103,34 +106,77 @@ mkIfaceSigDec mode (id, ty) = AST.IfaceSigDec id mode ty
 -- | Create an architecture for a given function
 getArchitecture ::
   CoreSyn.CoreBndr -- ^ The function to get an architecture for
-  -> VHDLSession (Architecture, [CoreSyn.CoreBndr])
+  -> TranslatorSession (Architecture, [CoreSyn.CoreBndr])
   -- ^ The architecture for this function
 
 getArchitecture fname = Utils.makeCached fname tsArchitectures $ do
   expr <- Normalize.getNormalized fname
+  -- Split the normalized expression
+  let (args, binds, res) = Normalize.splitNormalized expr
+  
+  -- Get the entity for this function
   signature <- getEntity fname
   let entity_id = ent_id signature
-  -- Strip off lambda's, these will be arguments
-  let (args, letexpr) = CoreSyn.collectBinders expr
-  -- There must be a let at top level 
-  let (CoreSyn.Let (CoreSyn.Rec binds) (CoreSyn.Var res)) = letexpr
 
   -- Create signal declarations for all binders in the let expression, except
   -- for the output port (that will already have an output port declared in
   -- the entity).
-  sig_dec_maybes <- mapM (mkSigDec' . fst) (filter ((/=res).fst) binds)
+  sig_dec_maybes <- mapM (mkSigDec . fst) (filter ((/=res).fst) binds)
   let sig_decs = Maybe.catMaybes $ sig_dec_maybes
-
-  (statementss, used_entitiess) <- Monad.mapAndUnzipM mkConcSm binds
-  let statements = concat statementss
+  -- Process each bind, resulting in info about state variables and concurrent
+  -- statements.
+  (state_vars, sms) <- Monad.mapAndUnzipM dobind binds
+  let (in_state_maybes, out_state_maybes) = unzip state_vars
+  let (statementss, used_entitiess) = unzip sms
+  -- Create a state proc, if needed
+  state_proc <- case (Maybe.catMaybes in_state_maybes, Maybe.catMaybes out_state_maybes) of
+        ([in_state], [out_state]) -> mkStateProcSm (in_state, out_state)
+        ([], []) -> return []
+        (ins, outs) -> error $ "Weird use of state in " ++ show fname ++ ". In: " ++ show ins ++ " Out: " ++ show outs
+  -- Join the create statements and the (optional) state_proc
+  let statements = concat statementss ++ state_proc
+  -- Create the architecture
+  let arch = AST.ArchBody (mkVHDLBasicId "structural") (AST.NSimple entity_id) (map AST.BDISD sig_decs) statements
   let used_entities = concat used_entitiess
-  let arch = AST.ArchBody (mkVHDLBasicId "structural") (AST.NSimple entity_id) (map AST.BDISD sig_decs) (statements ++ procs')
   return (arch, used_entities)
   where
-    procs = [] --map mkStateProcSm [] -- (makeStatePairs flatfunc)
-    procs' = map AST.CSPSm procs
-    -- mkSigDec only uses vsTypes from the state
-    mkSigDec' = mkSigDec
+    dobind :: (CoreSyn.CoreBndr, CoreSyn.CoreExpr) -- ^ The bind to process
+              -> TranslatorSession ((Maybe CoreSyn.CoreBndr, Maybe CoreSyn.CoreBndr), ([AST.ConcSm], [CoreSyn.CoreBndr]))
+              -- ^ ((Input state variable, output state variable), (statements, used entities))
+    -- newtype unpacking is just a cast
+    dobind (bndr, (CoreSyn.Cast expr coercion)) 
+      | hasStateType expr
+      = return ((Just bndr, Nothing), ([], []))
+    -- With simplCore, newtype packing is just a cast
+    dobind (bndr, expr@(CoreSyn.Cast (CoreSyn.Var state) coercion)) 
+      | hasStateType expr
+      = return ((Nothing, Just state), ([], []))
+    -- Without simplCore, newtype packing uses a data constructor
+    dobind (bndr, (CoreSyn.App (CoreSyn.App (CoreSyn.Var con) (CoreSyn.Type _)) (CoreSyn.Var state))) 
+      | isStateCon con
+      = return ((Nothing, Just state), ([], []))
+    -- Anything else is handled by mkConcSm
+    dobind bind = do
+      sms <- mkConcSm bind
+      return ((Nothing, Nothing), sms)
+
+mkStateProcSm :: 
+  (CoreSyn.CoreBndr, CoreSyn.CoreBndr) -- ^ The current and new state variables
+  -> TranslatorSession [AST.ConcSm] -- ^ The resulting statements
+mkStateProcSm (old, new) = do
+  nonempty <- hasNonEmptyType old 
+  if nonempty 
+    then return [AST.CSPSm $ AST.ProcSm label [clk] [statement]]
+    else return []
+  where
+    label       = mkVHDLBasicId $ "state"
+    clk         = mkVHDLBasicId "clock"
+    rising_edge = AST.NSimple $ mkVHDLBasicId "rising_edge"
+    wform       = AST.Wform [AST.WformElem (AST.PrimName $ varToVHDLName new) Nothing]
+    assign      = AST.SigAssign (varToVHDLName old) wform
+    rising_edge_clk = AST.PrimFCall $ AST.FCall rising_edge [Nothing AST.:=>: (AST.ADName $ AST.NSimple clk)]
+    statement   = AST.IfSm rising_edge_clk [assign] [] Nothing
+
 
 -- | Transforms a core binding into a VHDL concurrent statement
 mkConcSm ::
@@ -158,12 +204,16 @@ mkConcSm (bndr, app@(CoreSyn.App _ _))= do
 -- A single alt case must be a selector. This means thee scrutinee is a simple
 -- variable, the alternative is a dataalt with a single non-wild binder that
 -- is also returned.
-mkConcSm (bndr, expr@(CoreSyn.Case (CoreSyn.Var scrut) b ty [alt])) =
+mkConcSm (bndr, expr@(CoreSyn.Case (CoreSyn.Var scrut) b ty [alt])) 
+                -- Don't generate VHDL for substate extraction
+                | hasStateType bndr = return ([], [])
+                | otherwise =
   case alt of
     (CoreSyn.DataAlt dc, bndrs, (CoreSyn.Var sel_bndr)) -> do
-      case List.elemIndex sel_bndr bndrs of
+      bndrs' <- Monad.filterM hasNonEmptyType bndrs
+      case List.elemIndex sel_bndr bndrs' of
         Just i -> do
-          labels <- MonadState.lift vsType $ getFieldLabels (Id.idType scrut)
+          labels <- MonadState.lift tsType $ getFieldLabels (Id.idType scrut)
           let label = labels!!i
           let sel_name = mkSelectedName (varToVHDLName scrut) label
           let sel_expr = AST.PrimName sel_name
@@ -177,10 +227,10 @@ mkConcSm (bndr, expr@(CoreSyn.Case (CoreSyn.Var scrut) b ty [alt])) =
 -- for a scrutinee. We check the constructor of the second alt, since the
 -- first is the default case, if there is any.
 mkConcSm (bndr, (CoreSyn.Case (CoreSyn.Var scrut) b ty [(_, _, CoreSyn.Var false), (con, _, CoreSyn.Var true)])) = do
-  scrut' <- MonadState.lift vsType $ varToVHDLExpr scrut
+  scrut' <- MonadState.lift tsType $ varToVHDLExpr scrut
   let cond_expr = scrut' AST.:=: (altconToVHDLExpr con)
-  true_expr <- MonadState.lift vsType $ varToVHDLExpr true
-  false_expr <- MonadState.lift vsType $ varToVHDLExpr false
+  true_expr <- MonadState.lift tsType $ varToVHDLExpr true
+  false_expr <- MonadState.lift tsType $ varToVHDLExpr false
   return ([mkCondAssign (Left bndr) cond_expr true_expr false_expr], [])
 
 mkConcSm (_, (CoreSyn.Case (CoreSyn.Var _) _ _ alts)) = error "\nVHDL.mkConcSm: Not in normal form: Case statement with more than two alternatives"
@@ -194,11 +244,24 @@ mkConcSm (bndr, expr) = error $ "\nVHDL.mkConcSM: Unsupported binding in let exp
 -- | A function to wrap a builder-like function that expects its arguments to
 -- be expressions.
 genExprArgs wrap dst func args = do
-  args' <- eitherCoreOrExprArgs args
+  args' <- argsToVHDLExprs args
   wrap dst func args'
 
-eitherCoreOrExprArgs :: [Either CoreSyn.CoreExpr AST.Expr] -> VHDLSession [AST.Expr]
-eitherCoreOrExprArgs args = mapM (Either.either ((MonadState.lift vsType) . varToVHDLExpr . exprToVar) return) args
+-- | Turn the all lefts into VHDL Expressions.
+argsToVHDLExprs :: [Either CoreSyn.CoreExpr AST.Expr] -> TranslatorSession [AST.Expr]
+argsToVHDLExprs = catMaybesM . (mapM argToVHDLExpr)
+
+argToVHDLExpr :: Either CoreSyn.CoreExpr AST.Expr -> TranslatorSession (Maybe AST.Expr)
+argToVHDLExpr (Left expr) = MonadState.lift tsType $ do
+  let errmsg = "Generate.argToVHDLExpr: Using non-representable type? Should not happen!"
+  ty_maybe <- vhdl_ty errmsg expr
+  case ty_maybe of
+    Just _ -> do
+      vhdl_expr <- varToVHDLExpr $ exprToVar expr
+      return $ Just vhdl_expr
+    Nothing -> return $ Nothing
+
+argToVHDLExpr (Right expr) = return $ Just expr
 
 -- A function to wrap a builder-like function that generates no component
 -- instantiations
@@ -235,8 +298,8 @@ genLitArgs wrap dst func args = wrap dst func args'
 -- | A function to wrap a builder-like function that produces an expression
 -- and expects it to be assigned to the destination.
 genExprRes ::
-  ((Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName) -> func -> [arg] -> VHDLSession AST.Expr)
-  -> ((Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName) -> func -> [arg] -> VHDLSession [AST.ConcSm])
+  ((Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName) -> func -> [arg] -> TranslatorSession AST.Expr)
+  -> ((Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName) -> func -> [arg] -> TranslatorSession [AST.ConcSm])
 genExprRes wrap dst func args = do
   expr <- wrap dst func args
   return $ [mkUncondAssign dst expr]
@@ -245,21 +308,21 @@ genExprRes wrap dst func args = do
 -- constructor from the AST.Expr type, e.g. AST.And.
 genOperator2 :: (AST.Expr -> AST.Expr -> AST.Expr) -> BuiltinBuilder 
 genOperator2 op = genNoInsts $ genExprArgs $ genExprRes (genOperator2' op)
-genOperator2' :: (AST.Expr -> AST.Expr -> AST.Expr) -> dst -> CoreSyn.CoreBndr -> [AST.Expr] -> VHDLSession AST.Expr
+genOperator2' :: (AST.Expr -> AST.Expr -> AST.Expr) -> dst -> CoreSyn.CoreBndr -> [AST.Expr] -> TranslatorSession AST.Expr
 genOperator2' op _ f [arg1, arg2] = return $ op arg1 arg2
 
 -- | Generate a unary operator application
 genOperator1 :: (AST.Expr -> AST.Expr) -> BuiltinBuilder 
 genOperator1 op = genNoInsts $ genExprArgs $ genExprRes (genOperator1' op)
-genOperator1' :: (AST.Expr -> AST.Expr) -> dst -> CoreSyn.CoreBndr -> [AST.Expr] -> VHDLSession AST.Expr
+genOperator1' :: (AST.Expr -> AST.Expr) -> dst -> CoreSyn.CoreBndr -> [AST.Expr] -> TranslatorSession AST.Expr
 genOperator1' op _ f [arg] = return $ op arg
 
 -- | Generate a unary operator application
 genNegation :: BuiltinBuilder 
 genNegation = genNoInsts $ genVarArgs $ genExprRes genNegation'
-genNegation' :: dst -> CoreSyn.CoreBndr -> [Var.Var] -> VHDLSession AST.Expr
+genNegation' :: dst -> CoreSyn.CoreBndr -> [Var.Var] -> TranslatorSession AST.Expr
 genNegation' _ f [arg] = do
-  arg1 <- MonadState.lift vsType $ varToVHDLExpr arg
+  arg1 <- MonadState.lift tsType $ varToVHDLExpr arg
   let ty = Var.varType arg
   let (tycon, args) = Type.splitTyConApp ty
   let name = Name.getOccString (TyCon.tyConName tycon)
@@ -271,18 +334,18 @@ genNegation' _ f [arg] = do
 -- list of expressions (its arguments)
 genFCall :: Bool -> BuiltinBuilder 
 genFCall switch = genNoInsts $ genExprArgs $ genExprRes (genFCall' switch)
-genFCall' :: Bool -> Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName -> CoreSyn.CoreBndr -> [AST.Expr] -> VHDLSession AST.Expr
+genFCall' :: Bool -> Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName -> CoreSyn.CoreBndr -> [AST.Expr] -> TranslatorSession AST.Expr
 genFCall' switch (Left res) f args = do
   let fname = varToString f
   let el_ty = if switch then (Var.varType res) else ((tfvec_elem . Var.varType) res)
-  id <- MonadState.lift vsType $ vectorFunId el_ty fname
+  id <- MonadState.lift tsType $ vectorFunId el_ty fname
   return $ AST.PrimFCall $ AST.FCall (AST.NSimple id)  $
              map (\exp -> Nothing AST.:=>: AST.ADExpr exp) args
 genFCall' _ (Right name) _ _ = error $ "\nGenerate.genFCall': Cannot generate builtin function call assigned to a VHDLName: " ++ show name
 
 genFromSizedWord :: BuiltinBuilder
 genFromSizedWord = genNoInsts $ genExprArgs $ genExprRes genFromSizedWord'
-genFromSizedWord' :: Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName -> CoreSyn.CoreBndr -> [AST.Expr] -> VHDLSession AST.Expr
+genFromSizedWord' :: Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName -> CoreSyn.CoreBndr -> [AST.Expr] -> TranslatorSession AST.Expr
 genFromSizedWord' (Left res) f args = do
   let fname = varToString f
   return $ AST.PrimFCall $ AST.FCall (AST.NSimple (mkVHDLBasicId toIntegerId))  $
@@ -291,15 +354,15 @@ genFromSizedWord' (Right name) _ _ = error $ "\nGenerate.genFromSizedWord': Cann
 
 genResize :: BuiltinBuilder
 genResize = genNoInsts $ genExprArgs $ genExprRes genResize'
-genResize' :: Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName -> CoreSyn.CoreBndr -> [AST.Expr] -> VHDLSession AST.Expr
+genResize' :: Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName -> CoreSyn.CoreBndr -> [AST.Expr] -> TranslatorSession AST.Expr
 genResize' (Left res) f [arg] = do {
   ; let { ty = Var.varType res
         ; (tycon, args) = Type.splitTyConApp ty
         ; name = Name.getOccString (TyCon.tyConName tycon)
         } ;
   ; len <- case name of
-      "SizedInt" -> MonadState.lift vsType $ tfp_to_int (sized_int_len_ty ty)
-      "SizedWord" -> MonadState.lift vsType $ tfp_to_int (sized_word_len_ty ty)
+      "SizedInt" -> MonadState.lift tsType $ tfp_to_int (sized_int_len_ty ty)
+      "SizedWord" -> MonadState.lift tsType $ tfp_to_int (sized_word_len_ty ty)
   ; return $ AST.PrimFCall $ AST.FCall (AST.NSimple (mkVHDLBasicId resizeId))
              [Nothing AST.:=>: AST.ADExpr arg, Nothing AST.:=>: AST.ADExpr( AST.PrimLit (show len))]
   }
@@ -309,18 +372,23 @@ genResize' (Right name) _ _ = error $ "\nGenerate.genFromSizedWord': Cannot gene
 -- which needs to be fixed as well
 genFromInteger :: BuiltinBuilder
 genFromInteger = genNoInsts $ genLitArgs $ genExprRes genFromInteger'
-genFromInteger' :: Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName -> CoreSyn.CoreBndr -> [Literal.Literal] -> VHDLSession AST.Expr
+genFromInteger' :: Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName -> CoreSyn.CoreBndr -> [Literal.Literal] -> TranslatorSession AST.Expr
 genFromInteger' (Left res) f lits = do {
   ; let { ty = Var.varType res
         ; (tycon, args) = Type.splitTyConApp ty
         ; name = Name.getOccString (TyCon.tyConName tycon)
         } ;
-  ; len <- case name of
-    "SizedInt" -> MonadState.lift vsType $ tfp_to_int (sized_int_len_ty ty)
-    "SizedWord" -> MonadState.lift vsType $ tfp_to_int (sized_word_len_ty ty)
-  ; let fname = case name of "SizedInt" -> toSignedId ; "SizedWord" -> toUnsignedId
-  ; 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))]
+  ; case name of
+    "RangedWord" -> return $ AST.PrimLit (show (last lits))
+    otherwise -> do {
+      ; len <- case name of
+        "SizedInt" -> MonadState.lift tsType $ tfp_to_int (sized_int_len_ty ty)
+        "SizedWord" -> MonadState.lift tsType $ tfp_to_int (sized_word_len_ty ty)
+        "RangedWord" -> MonadState.lift tsType $ tfp_to_int (ranged_word_bound_ty ty)
+      ; let fname = case name of "SizedInt" -> toSignedId ; "SizedWord" -> toUnsignedId
+      ; 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))]
+      }
   }
 
 genFromInteger' (Right name) _ _ = error $ "\nGenerate.genFromInteger': Cannot generate builtin function call assigned to a VHDLName: " ++ show name
@@ -339,7 +407,7 @@ genTFVec (Left res) f [Left (CoreSyn.Let (CoreSyn.Rec letBinders) letRes)] = do
   -- Get all the Assigned binders
   ; let assignedBinders = Maybe.catMaybes (map fst letAssigns)
   -- Make signal names for all the assigned binders
-  ; sigs <- mapM (\x -> MonadState.lift vsType $ varToVHDLExpr x) (assignedBinders ++ resBinders)
+  ; sigs <- mapM (\x -> MonadState.lift tsType $ varToVHDLExpr x) (assignedBinders ++ resBinders)
   -- Assign all the signals to the resulting vector
   ; let { vecsigns = mkAggregateSignal sigs
         ; vecassign = mkUncondAssign (Left res) vecsigns
@@ -355,7 +423,7 @@ genTFVec (Left res) f [Left (CoreSyn.Let (CoreSyn.Rec letBinders) letRes)] = do
   ; return $ [AST.CSBSm block]
   }
   where
-    genBinderAssign :: (CoreSyn.CoreBndr, CoreSyn.CoreExpr) -> VHDLSession (Maybe CoreSyn.CoreBndr, [AST.ConcSm])
+    genBinderAssign :: (CoreSyn.CoreBndr, CoreSyn.CoreExpr) -> TranslatorSession (Maybe CoreSyn.CoreBndr, [AST.ConcSm])
     -- For now we only translate applications
     genBinderAssign (bndr, app@(CoreSyn.App _ _)) = do
       let (CoreSyn.Var f, args) = CoreSyn.collectArgs app
@@ -363,7 +431,7 @@ genTFVec (Left res) f [Left (CoreSyn.Let (CoreSyn.Rec letBinders) letRes)] = do
       apps <- genApplication (Left bndr) f (map Left valargs)
       return (Just bndr, apps)
     genBinderAssign _ = return (Nothing,[])
-    genResAssign :: CoreSyn.CoreExpr -> VHDLSession ([CoreSyn.CoreBndr], [AST.ConcSm])
+    genResAssign :: CoreSyn.CoreExpr -> TranslatorSession ([CoreSyn.CoreBndr], [AST.ConcSm])
     genResAssign app@(CoreSyn.App _ letexpr) = do
       case letexpr of
         (CoreSyn.Let (CoreSyn.Rec letbndrs) letres) -> do
@@ -383,7 +451,7 @@ genTFVec (Left res) f [Left app@(CoreSyn.App _ _)] = do {
                           otherwise -> error $ "\nGenerate.genTFVec: Cannot generate TFVec: " 
                             ++ show res ++ ", with elems:\n" ++ show elems ++ "\n" ++ pprString elems) elems
         } ;
-  ; sigs <- mapM (\x -> MonadState.lift vsType $ varToVHDLExpr x) binders
+  ; sigs <- mapM (\x -> MonadState.lift tsType $ varToVHDLExpr x) binders
   -- Assign all the signals to the resulting vector
   ; let { vecsigns = mkAggregateSignal sigs
         ; vecassign = mkUncondAssign (Left res) vecsigns
@@ -407,7 +475,7 @@ genMap (Left res) f [Left mapped_f, Left (CoreSyn.Var arg)] = do {
   -- we must index it (which we couldn't if it was a VHDL Expr, since only
   -- VHDLNames can be indexed).
   -- Setup the generate scheme
-  ; len <- MonadState.lift vsType $ tfp_to_int $ (tfvec_len_ty . Var.varType) res
+  ; len <- MonadState.lift tsType $ tfp_to_int $ (tfvec_len_ty . Var.varType) res
           -- TODO: Use something better than varToString
   ; let { label       = mkVHDLExtId ("mapVector" ++ (varToString res))
         ; n_id        = mkVHDLBasicId "n"
@@ -430,10 +498,10 @@ genMap' (Right name) _ _ = error $ "\nGenerate.genMap': Cannot generate map func
     
 genZipWith :: BuiltinBuilder
 genZipWith = genVarArgs genZipWith'
-genZipWith' :: (Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName) -> CoreSyn.CoreBndr -> [Var.Var] -> VHDLSession ([AST.ConcSm], [CoreSyn.CoreBndr])
+genZipWith' :: (Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName) -> CoreSyn.CoreBndr -> [Var.Var] -> TranslatorSession ([AST.ConcSm], [CoreSyn.CoreBndr])
 genZipWith' (Left res) f args@[zipped_f, arg1, arg2] = do {
   -- Setup the generate scheme
-  ; len <- MonadState.lift vsType $ tfp_to_int $ (tfvec_len_ty . Var.varType) res
+  ; len <- MonadState.lift tsType $ tfp_to_int $ (tfvec_len_ty . Var.varType) res
           -- TODO: Use something better than varToString
   ; let { label       = mkVHDLExtId ("zipWithVector" ++ (varToString res))
         ; n_id        = mkVHDLBasicId "n"
@@ -460,20 +528,20 @@ 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], [CoreSyn.CoreBndr])
+genFold' :: Bool -> (Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName) -> CoreSyn.CoreBndr -> [Var.Var] -> TranslatorSession ([AST.ConcSm], [CoreSyn.CoreBndr])
 genFold' left res f args@[folded_f , start ,vec]= do
-  len <- MonadState.lift vsType $ tfp_to_int $ (tfvec_len_ty (Var.varType vec))
+  len <- MonadState.lift tsType $ tfp_to_int $ (tfvec_len_ty (Var.varType vec))
   genFold'' len left res f args
 
-genFold'' :: Int -> Bool -> (Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName) -> CoreSyn.CoreBndr -> [Var.Var] -> VHDLSession ([AST.ConcSm], [CoreSyn.CoreBndr])
+genFold'' :: Int -> Bool -> (Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName) -> CoreSyn.CoreBndr -> [Var.Var] -> TranslatorSession ([AST.ConcSm], [CoreSyn.CoreBndr])
 -- Special case for an empty input vector, just assign start to res
 genFold'' len left (Left res) _ [_, start, vec] | len == 0 = do
-  arg <- MonadState.lift vsType $ varToVHDLExpr start
+  arg <- MonadState.lift tsType $ varToVHDLExpr start
   return ([mkUncondAssign (Left res) arg], [])
     
 genFold'' len left (Left res) f [folded_f, start, vec] = do
   -- The vector length
-  --len <- MonadState.lift vsType $ tfp_to_int $ (tfvec_len_ty . Var.varType) vec
+  --len <- MonadState.lift tsType $ tfp_to_int $ (tfvec_len_ty . Var.varType) vec
   -- An expression for len-1
   let len_min_expr = (AST.PrimLit $ show (len-1))
   -- evec is (TFVec n), so it still needs an element type
@@ -482,7 +550,8 @@ genFold'' len left (Left res) f [folded_f, start, vec] = do
   -- temporary vector
   let tmp_ty = Type.mkAppTy nvec (Var.varType start)
   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
+  -- TODO: Handle Nothing
+  Just tmp_vhdl_ty <- MonadState.lift tsType $ vhdl_ty error_msg tmp_ty
   -- Setup the generate scheme
   let gen_label = mkVHDLExtId ("foldlVector" ++ (varToString vec))
   let block_label = mkVHDLExtId ("foldlVector" ++ (varToString res))
@@ -512,9 +581,9 @@ genFold'' len left (Left res) f [folded_f, start, vec] = do
     tmp_id = mkVHDLBasicId "tmp"
     tmp_name = AST.NSimple tmp_id
     -- Generate parts of the fold
-    genFirstCell, genOtherCell :: VHDLSession (AST.GenerateSm, [CoreSyn.CoreBndr])
+    genFirstCell, genOtherCell :: TranslatorSession (AST.GenerateSm, [CoreSyn.CoreBndr])
     genFirstCell = do
-      len <- MonadState.lift vsType $ tfp_to_int $ (tfvec_len_ty . Var.varType) vec
+      len <- MonadState.lift tsType $ tfp_to_int $ (tfvec_len_ty . Var.varType) vec
       let cond_label = mkVHDLExtId "firstcell"
       -- if n == 0 or n == len-1
       let cond_scheme = AST.IfGn $ n_cur AST.:=: (if left then (AST.PrimLit "0")
@@ -522,7 +591,7 @@ genFold'' len left (Left res) f [folded_f, start, vec] = do
       -- Output to tmp[current n]
       let resname = mkIndexedName tmp_name n_cur
       -- Input from start
-      argexpr1 <- MonadState.lift vsType $ varToVHDLExpr start
+      argexpr1 <- MonadState.lift tsType $ varToVHDLExpr start
       -- Input from vec[current n]
       let argexpr2 = vhdlNameToVHDLExpr $ mkIndexedName (varToVHDLName vec) n_cur
       (app_concsms, used) <- genApplication (Right resname) folded_f  ( if left then
@@ -534,7 +603,7 @@ genFold'' len left (Left res) f [folded_f, start, vec] = do
       return $ (AST.GenerateSm cond_label cond_scheme [] app_concsms, used)
 
     genOtherCell = do
-      len <- MonadState.lift vsType $ tfp_to_int $ (tfvec_len_ty . Var.varType) vec
+      len <- MonadState.lift tsType $ tfp_to_int $ (tfvec_len_ty . Var.varType) vec
       let cond_label = mkVHDLExtId "othercell"
       -- if n > 0 or n < len-1
       let cond_scheme = AST.IfGn $ n_cur AST.:/=: (if left then (AST.PrimLit "0")
@@ -556,10 +625,10 @@ genFold'' len left (Left res) f [folded_f, start, vec] = do
 -- | Generate a generate statement for the builtin function "zip"
 genZip :: BuiltinBuilder
 genZip = genNoInsts $ genVarArgs genZip'
-genZip' :: (Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName) -> CoreSyn.CoreBndr -> [Var.Var] -> VHDLSession [AST.ConcSm]
+genZip' :: (Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName) -> CoreSyn.CoreBndr -> [Var.Var] -> TranslatorSession [AST.ConcSm]
 genZip' (Left res) f args@[arg1, arg2] = do {
     -- Setup the generate scheme
-  ; len <- MonadState.lift vsType $ tfp_to_int $ (tfvec_len_ty . Var.varType) res
+  ; len <- MonadState.lift tsType $ tfp_to_int $ (tfvec_len_ty . Var.varType) res
           -- TODO: Use something better than varToString
   ; let { label           = mkVHDLExtId ("zipVector" ++ (varToString res))
         ; n_id            = mkVHDLBasicId "n"
@@ -570,7 +639,7 @@ genZip' (Left res) f args@[arg1, arg2] = do {
         ; argexpr1        = vhdlNameToVHDLExpr $ mkIndexedName (varToVHDLName arg1) n_expr
         ; argexpr2        = vhdlNameToVHDLExpr $ mkIndexedName (varToVHDLName arg2) n_expr
         } ; 
-  ; labels <- MonadState.lift vsType $ getFieldLabels (tfvec_elem (Var.varType res))
+  ; labels <- MonadState.lift tsType $ getFieldLabels (tfvec_elem (Var.varType res))
   ; let { resnameA    = mkSelectedName resname' (labels!!0)
         ; resnameB    = mkSelectedName resname' (labels!!1)
         ; resA_assign = mkUncondAssign (Right resnameA) argexpr1
@@ -579,14 +648,42 @@ genZip' (Left res) f args@[arg1, arg2] = do {
     -- Return the generate functions
   ; return [AST.CSGSm $ AST.GenerateSm label genScheme [] [resA_assign,resB_assign]]
   }
+  
+-- | Generate a generate statement for the builtin function "fst"
+genFst :: BuiltinBuilder
+genFst = genNoInsts $ genVarArgs genFst'
+genFst' :: (Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName) -> CoreSyn.CoreBndr -> [Var.Var] -> TranslatorSession [AST.ConcSm]
+genFst' (Left res) f args@[arg] = do {
+  ; labels <- MonadState.lift tsType $ getFieldLabels (Var.varType arg)
+  ; let { argexpr'    = varToVHDLName arg
+        ; argexprA    = vhdlNameToVHDLExpr $ mkSelectedName argexpr' (labels!!0)
+        ; assign      = mkUncondAssign (Left res) argexprA
+        } ;
+    -- Return the generate functions
+  ; return [assign]
+  }
+  
+-- | Generate a generate statement for the builtin function "snd"
+genSnd :: BuiltinBuilder
+genSnd = genNoInsts $ genVarArgs genSnd'
+genSnd' :: (Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName) -> CoreSyn.CoreBndr -> [Var.Var] -> TranslatorSession [AST.ConcSm]
+genSnd' (Left res) f args@[arg] = do {
+  ; labels <- MonadState.lift tsType $ getFieldLabels (Var.varType arg)
+  ; let { argexpr'    = varToVHDLName arg
+        ; argexprB    = vhdlNameToVHDLExpr $ mkSelectedName argexpr' (labels!!1)
+        ; assign      = mkUncondAssign (Left res) argexprB
+        } ;
+    -- Return the generate functions
+  ; return [assign]
+  }
     
 -- | Generate a generate statement for the builtin function "unzip"
 genUnzip :: BuiltinBuilder
 genUnzip = genNoInsts $ genVarArgs genUnzip'
-genUnzip' :: (Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName) -> CoreSyn.CoreBndr -> [Var.Var] -> VHDLSession [AST.ConcSm]
+genUnzip' :: (Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName) -> CoreSyn.CoreBndr -> [Var.Var] -> TranslatorSession [AST.ConcSm]
 genUnzip' (Left res) f args@[arg] = do {
     -- Setup the generate scheme
-  ; len <- MonadState.lift vsType $ tfp_to_int $ (tfvec_len_ty . Var.varType) arg
+  ; len <- MonadState.lift tsType $ tfp_to_int $ (tfvec_len_ty . Var.varType) arg
     -- TODO: Use something better than varToString
   ; let { label           = mkVHDLExtId ("unzipVector" ++ (varToString res))
         ; n_id            = mkVHDLBasicId "n"
@@ -596,8 +693,8 @@ genUnzip' (Left res) f args@[arg] = do {
         ; resname'        = varToVHDLName res
         ; argexpr'        = mkIndexedName (varToVHDLName arg) n_expr
         } ;
-  ; reslabels <- MonadState.lift vsType $ getFieldLabels (Var.varType res)
-  ; arglabels <- MonadState.lift vsType $ getFieldLabels (tfvec_elem (Var.varType arg))
+  ; reslabels <- MonadState.lift tsType $ getFieldLabels (Var.varType res)
+  ; arglabels <- MonadState.lift tsType $ getFieldLabels (tfvec_elem (Var.varType arg))
   ; let { resnameA    = mkIndexedName (mkSelectedName resname' (reslabels!!0)) n_expr
         ; resnameB    = mkIndexedName (mkSelectedName resname' (reslabels!!1)) n_expr
         ; argexprA    = vhdlNameToVHDLExpr $ mkSelectedName argexpr' (arglabels!!0)
@@ -611,7 +708,7 @@ genUnzip' (Left res) f args@[arg] = do {
 
 genCopy :: BuiltinBuilder 
 genCopy = genNoInsts $ genVarArgs genCopy'
-genCopy' :: (Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName ) -> CoreSyn.CoreBndr -> [Var.Var] -> VHDLSession [AST.ConcSm]
+genCopy' :: (Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName ) -> CoreSyn.CoreBndr -> [Var.Var] -> TranslatorSession [AST.ConcSm]
 genCopy' (Left res) f args@[arg] =
   let
     resExpr = AST.Aggregate [AST.ElemAssoc (Just AST.Others) 
@@ -622,12 +719,12 @@ genCopy' (Left res) f args@[arg] =
     
 genConcat :: BuiltinBuilder
 genConcat = genNoInsts $ genVarArgs genConcat'
-genConcat' :: (Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName) -> CoreSyn.CoreBndr -> [Var.Var] -> VHDLSession [AST.ConcSm]
+genConcat' :: (Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName) -> CoreSyn.CoreBndr -> [Var.Var] -> TranslatorSession [AST.ConcSm]
 genConcat' (Left res) f args@[arg] = do {
     -- Setup the generate scheme
-  ; len1 <- MonadState.lift vsType $ tfp_to_int $ (tfvec_len_ty . Var.varType) arg
+  ; len1 <- MonadState.lift tsType $ tfp_to_int $ (tfvec_len_ty . Var.varType) arg
   ; let (_, nvec) = Type.splitAppTy (Var.varType arg)
-  ; len2 <- MonadState.lift vsType $ tfp_to_int $ tfvec_len_ty nvec
+  ; len2 <- MonadState.lift tsType $ tfp_to_int $ tfvec_len_ty nvec
           -- TODO: Use something better than varToString
   ; let { label       = mkVHDLExtId ("concatVector" ++ (varToString res))
         ; n_id        = mkVHDLBasicId "n"
@@ -664,18 +761,18 @@ 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], [CoreSyn.CoreBndr])
+genIterateOrGenerate' :: Bool -> (Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName) -> CoreSyn.CoreBndr -> [Var.Var] -> TranslatorSession ([AST.ConcSm], [CoreSyn.CoreBndr])
 genIterateOrGenerate' iter (Left res) f args = do
-  len <- MonadState.lift vsType $ tfp_to_int ((tfvec_len_ty . Var.varType) res)
+  len <- MonadState.lift tsType $ tfp_to_int ((tfvec_len_ty . Var.varType) res)
   genIterateOrGenerate'' len iter (Left res) f args
 
-genIterateOrGenerate'' :: Int -> Bool -> (Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName) -> CoreSyn.CoreBndr -> [Var.Var] -> VHDLSession ([AST.ConcSm], [CoreSyn.CoreBndr])
+genIterateOrGenerate'' :: Int -> Bool -> (Either CoreSyn.CoreBndr AST.VHDLName) -> CoreSyn.CoreBndr -> [Var.Var] -> TranslatorSession ([AST.ConcSm], [CoreSyn.CoreBndr])
 -- Special case for an empty input vector, just assign start to res
 genIterateOrGenerate'' len iter (Left res) _ [app_f, start] | len == 0 = return ([mkUncondAssign (Left res) (AST.PrimLit "\"\"")], [])
 
 genIterateOrGenerate'' len iter (Left res) f [app_f, start] = do
   -- The vector length
-  -- len <- MonadState.lift vsType $ tfp_to_int ((tfvec_len_ty . Var.varType) res)
+  -- len <- MonadState.lift tsType $ tfp_to_int ((tfvec_len_ty . Var.varType) res)
   -- An expression for len-1
   let len_min_expr = (AST.PrimLit $ show (len-1))
   -- -- evec is (TFVec n), so it still needs an element type
@@ -684,7 +781,8 @@ genIterateOrGenerate'' len iter (Left res) f [app_f, start] = do
   -- -- 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
+  -- TODO: Handle Nothing
+  Just tmp_vhdl_ty <- MonadState.lift tsType $ vhdl_ty error_msg tmp_ty
   -- Setup the generate scheme
   let gen_label = mkVHDLExtId ("iterateVector" ++ (varToString start))
   let block_label = mkVHDLExtId ("iterateVector" ++ (varToString res))
@@ -710,7 +808,7 @@ genIterateOrGenerate'' len iter (Left res) f [app_f, start] = do
     tmp_id = mkVHDLBasicId "tmp"
     tmp_name = AST.NSimple tmp_id
     -- Generate parts of the fold
-    genFirstCell, genOtherCell :: VHDLSession (AST.GenerateSm, [CoreSyn.CoreBndr])
+    genFirstCell, genOtherCell :: TranslatorSession (AST.GenerateSm, [CoreSyn.CoreBndr])
     genFirstCell = do
       let cond_label = mkVHDLExtId "firstcell"
       -- if n == 0 or n == len-1
@@ -718,7 +816,7 @@ genIterateOrGenerate'' len iter (Left res) f [app_f, start] = do
       -- Output to tmp[current n]
       let resname = mkIndexedName tmp_name n_cur
       -- Input from start
-      argexpr <- MonadState.lift vsType $ varToVHDLExpr start
+      argexpr <- MonadState.lift tsType $ varToVHDLExpr start
       let startassign = mkUncondAssign (Right resname) argexpr
       (app_concsms, used) <- genApplication (Right resname) app_f  [Right argexpr]
       -- Return the conditional generate part
@@ -761,7 +859,7 @@ genApplication dst f args = do
           -- Local binder that references a top level binding.  Generate a
           -- component instantiation.
           signature <- getEntity f
-          args' <- eitherCoreOrExprArgs args
+          args' <- argsToVHDLExprs args
           let entity_id = ent_id signature
           -- TODO: Using show here isn't really pretty, but we'll need some
           -- unique-ish value...
@@ -773,7 +871,7 @@ genApplication dst f args = do
           -- It should have a representable type (and thus, no arguments) and a
           -- signal should be generated for it. Just generate an unconditional
           -- assignment here.
-          f' <- MonadState.lift vsType $ varToVHDLExpr f
+          f' <- MonadState.lift tsType $ varToVHDLExpr f
           return $ ([mkUncondAssign dst f'], [])
     True ->
       case Var.idDetails f of
@@ -781,8 +879,8 @@ genApplication dst f args = do
           -- 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 <- MonadState.lift vsType $ getFieldLabels (Var.varType bndr)
-            args' <- eitherCoreOrExprArgs args
+            labels <- MonadState.lift tsType $ getFieldLabels (Var.varType bndr)
+            args' <- argsToVHDLExprs args
             return $ (zipWith mkassign labels $ args', [])
             where
               mkassign :: AST.VHDLId -> AST.Expr -> AST.ConcSm
@@ -812,8 +910,30 @@ genApplication dst f args = do
               if length args == arg_count then
                 builder dst f args
               else
-                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))
+                error $ "\nGenerate.genApplication(VanillaId): Incorrect number of arguments to builtin function: " ++ pprString f ++ " Args: " ++ show args
+            Nothing -> do
+              top <- isTopLevelBinder f
+              case top of
+                True -> do
+                  -- Local binder that references a top level binding.  Generate a
+                  -- component instantiation.
+                  signature <- getEntity f
+                  args' <- argsToVHDLExprs args
+                  let entity_id = ent_id signature
+                  -- TODO: Using show here isn't really pretty, but we'll need some
+                  -- unique-ish value...
+                  let label = "comp_ins_" ++ (either show prettyShow) dst
+                  let portmaps = mkAssocElems args' ((either varToVHDLName id) dst) signature
+                  return ([mkComponentInst label entity_id portmaps], [f])
+                False -> do
+                  -- Not a top level binder, so this must be a local variable reference.
+                  -- It should have a representable type (and thus, no arguments) and a
+                  -- signal should be generated for it. Just generate an unconditional
+                  -- assignment here.
+                  -- FIXME : I DONT KNOW IF THE ABOVE COMMENT HOLDS HERE, SO FOR NOW JUST ERROR!
+                  -- f' <- MonadState.lift tsType $ varToVHDLExpr f
+                  --                   return $ ([mkUncondAssign dst f'], [])
+                  error $ ("\nGenerate.genApplication(VanillaId): Using function from another module that is not a known builtin: " ++ (pprString f))
         IdInfo.ClassOpId cls -> do
           -- FIXME: Not looking for what instance this class op is called for
           -- Is quite stupid of course.
@@ -835,11 +955,12 @@ genApplication dst f args = do
 vectorFunId :: Type.Type -> String -> TypeSession AST.VHDLId
 vectorFunId el_ty fname = do
   let error_msg = "\nGenerate.vectorFunId: Can not construct vector function for element: " ++ pprString el_ty
-  elemTM <- vhdl_ty error_msg el_ty
+  -- TODO: Handle the Nothing case?
+  Just 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)
-  typefuns <- getA vsTypeFuns
+  typefuns <- getA tsTypeFuns
   case Map.lookup (OrdType el_ty, fname) typefuns of
     -- Function already generated, just return it
     Just (id, _) -> return id
@@ -848,7 +969,7 @@ 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, (fst body))
+          modA tsTypeFuns $ Map.insert (OrdType el_ty, fname) (function_id, (fst body))
           mapM_ (vectorFunId el_ty) (snd body)
           return function_id
         Nothing -> error $ "\nGenerate.vectorFunId: I don't know how to generate vector function " ++ fname
@@ -863,10 +984,11 @@ genUnconsVectorFuns elemTM vectorTM  =
   , (replaceId, (AST.SubProgBody replaceSpec [AST.SPVD replaceVar] [replaceExpr,replaceRet],[]))
   , (lastId, (AST.SubProgBody lastSpec    []                  [lastExpr],[]))
   , (initId, (AST.SubProgBody initSpec    [AST.SPVD initVar]  [initExpr, initRet],[]))
-  , (takeId, (AST.SubProgBody takeSpec    [AST.SPVD takeVar]  [takeExpr, takeRet],[]))
+  , (minimumId, (AST.SubProgBody minimumSpec [] [minimumExpr],[]))
+  , (takeId, (AST.SubProgBody takeSpec    [AST.SPVD takeVar]  [takeExpr, takeRet],[minimumId]))
   , (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],[]))
+  , (emptyId, (AST.SubProgBody emptySpec   [AST.SPVD 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],[]))
@@ -886,12 +1008,14 @@ genUnconsVectorFuns elemTM vectorTM  =
     vec1Par = AST.unsafeVHDLBasicId "vec1"
     vec2Par = AST.unsafeVHDLBasicId "vec2"
     nPar    = AST.unsafeVHDLBasicId "n"
+    leftPar = AST.unsafeVHDLBasicId "nLeft"
+    rightPar = AST.unsafeVHDLBasicId "nRight"
     iId     = AST.unsafeVHDLBasicId "i"
     iPar    = iId
     aPar    = AST.unsafeVHDLBasicId "a"
     fPar = AST.unsafeVHDLBasicId "f"
     sPar = AST.unsafeVHDLBasicId "s"
-    resId   = AST.unsafeVHDLBasicId "res"
+    resId   = AST.unsafeVHDLBasicId "res"    
     exSpec = AST.Function (mkVHDLExtId exId) [AST.IfaceVarDec vecPar vectorTM,
                                AST.IfaceVarDec ixPar  naturalTM] elemTM
     exExpr = AST.ReturnSm (Just $ AST.PrimName $ AST.NIndexed 
@@ -949,21 +1073,32 @@ genUnconsVectorFuns elemTM vectorTM  =
                                   AST.AttribName (AST.NSimple vecPar) (AST.NSimple $ mkVHDLBasicId lengthId) Nothing) 
                                                              AST.:-: AST.PrimLit "2"))
     initRet =  AST.ReturnSm (Just $ AST.PrimName $ AST.NSimple resId)
+    minimumSpec = AST.Function (mkVHDLExtId minimumId) [AST.IfaceVarDec leftPar   naturalTM,
+                                   AST.IfaceVarDec rightPar naturalTM ] naturalTM
+    minimumExpr = AST.IfSm ((AST.PrimName $ AST.NSimple leftPar) AST.:<: (AST.PrimName $ AST.NSimple rightPar))
+                        [AST.ReturnSm (Just $ AST.PrimName $ AST.NSimple leftPar)]
+                        []
+                        (Just $ AST.Else [minimumExprRet])
+      where minimumExprRet = AST.ReturnSm (Just $ AST.PrimName $ AST.NSimple rightPar)
     takeSpec = AST.Function (mkVHDLExtId takeId) [AST.IfaceVarDec nPar   naturalTM,
                                    AST.IfaceVarDec vecPar vectorTM ] vectorTM
-       -- variable res : fsvec_x (0 to n-1);
+       -- variable res : fsvec_x (0 to (minimum (n,vec'length))-1);
+    minLength = AST.PrimFCall $ AST.FCall (AST.NSimple (mkVHDLExtId minimumId))  
+                              [Nothing AST.:=>: AST.ADExpr (AST.PrimName $ AST.NSimple nPar)
+                              ,Nothing AST.:=>: AST.ADExpr (AST.PrimName (AST.NAttribute $ 
+                                AST.AttribName (AST.NSimple vecPar) (AST.NSimple $ mkVHDLBasicId lengthId) Nothing))]
     takeVar = 
          AST.VarDec resId 
                 (AST.SubtypeIn vectorTM
                   (Just $ AST.ConstraintIndex $ AST.IndexConstraint 
                    [AST.ToRange (AST.PrimLit "0")
-                               ((AST.PrimName (AST.NSimple nPar)) AST.:-:
+                               (minLength AST.:-:
                                 (AST.PrimLit "1"))   ]))
                 Nothing
        -- res AST.:= vec(0 to n-1)
     takeExpr = AST.NSimple resId AST.:= 
-                    (vecSlice (AST.PrimLit "1") 
-                              (AST.PrimName (AST.NSimple $ nPar) AST.:-: AST.PrimLit "1"))
+                    (vecSlice (AST.PrimLit "0") 
+                              (minLength AST.:-: AST.PrimLit "1"))
     takeRet =  AST.ReturnSm (Just $ AST.PrimName $ AST.NSimple resId)
     dropSpec = AST.Function (mkVHDLExtId dropId) [AST.IfaceVarDec nPar   naturalTM,
                                    AST.IfaceVarDec vecPar vectorTM ] vectorTM 
@@ -1001,9 +1136,11 @@ genUnconsVectorFuns elemTM vectorTM  =
     plusgtRet = AST.ReturnSm (Just $ AST.PrimName $ AST.NSimple resId)
     emptySpec = AST.Function (mkVHDLExtId emptyId) [] vectorTM
     emptyVar = 
-          AST.ConstDec resId 
-              (AST.SubtypeIn vectorTM Nothing)
-              (Just $ AST.PrimLit "\"\"")
+          AST.VarDec resId
+            (AST.SubtypeIn vectorTM
+              (Just $ AST.ConstraintIndex $ AST.IndexConstraint 
+                [AST.ToRange (AST.PrimLit "0") (AST.PrimLit "-1")]))
+             Nothing
     emptyExpr = AST.ReturnSm (Just $ AST.PrimName (AST.NSimple resId))
     singletonSpec = AST.Function (mkVHDLExtId singletonId) [AST.IfaceVarDec aPar elemTM ] 
                                          vectorTM
@@ -1232,7 +1369,7 @@ type NameTable = Map.Map String (Int, BuiltinBuilder )
 -- builder function.
 globalNameTable :: NameTable
 globalNameTable = Map.fromList
-  [ (exId             , (2, genFCall False          ) )
+  [ (exId             , (2, genFCall True          ) )
   , (replaceId        , (3, genFCall False          ) )
   , (headId           , (1, genFCall True           ) )
   , (lastId           , (1, genFCall True           ) )
@@ -1270,6 +1407,10 @@ globalNameTable = Map.fromList
   , (hwandId          , (2, genOperator2 AST.And    ) )
   , (hworId           , (2, genOperator2 AST.Or     ) )
   , (hwnotId          , (1, genOperator1 AST.Not    ) )
+  , (equalityId       , (2, genOperator2 (AST.:=:)  ) )
+  , (inEqualityId     , (2, genOperator2 (AST.:/=:) ) )
+  , (boolOrId         , (2, genOperator2 AST.Or     ) )
+  , (boolAndId        , (2, genOperator2 AST.And    ) )
   , (plusId           , (2, genOperator2 (AST.:+:)  ) )
   , (timesId          , (2, genOperator2 (AST.:*:)  ) )
   , (negateId         , (1, genNegation             ) )
@@ -1278,5 +1419,9 @@ globalNameTable = Map.fromList
   , (fromIntegerId    , (1, genFromInteger          ) )
   , (resizeId         , (1, genResize               ) )
   , (sizedIntId       , (1, genSizedInt             ) )
+  , (smallIntegerId   , (1, genFromInteger          ) )
+  , (fstId            , (1, genFst                  ) )
+  , (sndId            , (1, genSnd                  ) )
   --, (tfvecId          , (1, genTFVec                ) )
+  , (minimumId        , (2, error $ "\nFunction name: \"minimum\" is used internally, use another name"))
   ]