clash/CLasH/Normalize.hs

   1 --
   2 -- Functions to bring a Core expression in normal form. This module provides a
   3 -- top level function "normalize", and defines the actual transformation passes that
   4 -- are performed.
   5 --
   6 module CLasH.Normalize (getNormalized, normalizeExpr, splitNormalized) where
   7
   8 -- Standard modules
   9 import Debug.Trace
  10 import qualified Maybe
  11 import qualified List
  12 import qualified Control.Monad.Trans.Class as Trans
  13 import qualified Control.Monad as Monad
  14 import qualified Control.Monad.Trans.Writer as Writer
  15 import qualified Data.Accessor.Monad.Trans.State as MonadState
  16 import qualified Data.Monoid as Monoid
  17 import qualified Data.Map as Map
  18
  19 -- GHC API
  20 import CoreSyn
  21 import qualified CoreUtils
  22 import qualified BasicTypes
  23 import qualified Type
  24 import qualified TysWiredIn
  25 import qualified Id
  26 import qualified Var
  27 import qualified Name
  28 import qualified DataCon
  29 import qualified VarSet
  30 import qualified CoreFVs
  31 import qualified Class
  32 import qualified MkCore
  33 import Outputable ( showSDoc, ppr, nest )
  34
  35 -- Local imports
  36 import CLasH.Normalize.NormalizeTypes
  37 import CLasH.Translator.TranslatorTypes
  38 import CLasH.Normalize.NormalizeTools
  39 import CLasH.VHDL.Constants (builtinIds)
  40 import qualified CLasH.Utils as Utils
  41 import CLasH.Utils.Core.CoreTools
  42 import CLasH.Utils.Core.BinderTools
  43 import CLasH.Utils.Pretty
  44
  45 ----------------------------------------------------------------
  46 -- Cleanup transformations
  47 ----------------------------------------------------------------
  48
  49 --------------------------------
  50 -- β-reduction
  51 --------------------------------
  52 beta :: Transform
  53 -- Substitute arg for x in expr. For value lambda's, also clone before
  54 -- substitution.
  55 beta c (App (Lam x expr) arg) | CoreSyn.isTyVar x = setChanged >> substitute x arg c expr
  56                               | otherwise         = setChanged >> substitute_clone x arg c expr
  57 -- Leave all other expressions unchanged
  58 beta c expr = return expr
  59
  60 --------------------------------
  61 -- Unused let binding removal
  62 --------------------------------
  63 letremoveunused :: Transform
  64 letremoveunused c expr@(Let (NonRec b bound) res) = do
  65   let used = expr_uses_binders [b] res
  66   if used
  67     then return expr
  68     else change res
  69 letremoveunused c expr@(Let (Rec binds) res) = do
  70   -- Filter out all unused binds.
  71   let binds' = filter dobind binds
  72   -- Only set the changed flag if binds got removed
  73   changeif (length binds' /= length binds) (Let (Rec binds') res)
  74     where
  75       bound_exprs = map snd binds
  76       -- For each bind check if the bind is used by res or any of the bound
  77       -- expressions
  78       dobind (bndr, _) = any (expr_uses_binders [bndr]) (res:bound_exprs)
  79 -- Leave all other expressions unchanged
  80 letremoveunused c expr = return expr
  81
  82 --------------------------------
  83 -- empty let removal
  84 --------------------------------
  85 -- Remove empty (recursive) lets
  86 letremove :: Transform
  87 letremove c (Let (Rec []) res) = change res
  88 -- Leave all other expressions unchanged
  89 letremove c expr = return expr
  90
  91 --------------------------------
  92 -- Simple let binding removal
  93 --------------------------------
  94 -- Remove a = b bindings from let expressions everywhere
  95 letremovesimple :: Transform
  96 letremovesimple = inlinebind (\(b, e) -> Trans.lift $ is_local_var e)
  97
  98 --------------------------------
  99 -- Cast propagation
 100 --------------------------------
 101 -- Try to move casts as much downward as possible.
 102 castprop :: Transform
 103 castprop c (Cast (Let binds expr) ty) = change $ Let binds (Cast expr ty)
 104 castprop c expr@(Cast (Case scrut b _ alts) ty) = change (Case scrut b ty alts')
 105   where
 106     alts' = map (\(con, bndrs, expr) -> (con, bndrs, (Cast expr ty))) alts
 107 -- Leave all other expressions unchanged
 108 castprop c expr = return expr
 109
 110 --------------------------------
 111 -- Cast simplification. Mostly useful for state packing and unpacking, but
 112 -- perhaps for others as well.
 113 --------------------------------
 114 castsimpl :: Transform
 115 castsimpl c expr@(Cast val ty) = do
 116   -- Don't extract values that are already simpl
 117   local_var <- Trans.lift $ is_local_var val
 118   -- Don't extract values that are not representable, to prevent loops with
 119   -- inlinenonrep
 120   repr <- isRepr val
 121   if (not local_var) && repr
 122     then do
 123       -- Generate a binder for the expression
 124       id <- Trans.lift $ mkBinderFor val "castval"
 125       -- Extract the expression
 126       change $ Let (NonRec id val) (Cast (Var id) ty)
 127     else
 128       return expr
 129 -- Leave all other expressions unchanged
 130 castsimpl c expr = return expr
 131
 132 --------------------------------
 133 -- Top level function inlining
 134 --------------------------------
 135 -- This transformation inlines simple top level bindings. Simple
 136 -- currently means that the body is only a single application (though
 137 -- the complexity of the arguments is not currently checked) or that the
 138 -- normalized form only contains a single binding. This should catch most of the
 139 -- cases where a top level function is created that simply calls a type class
 140 -- method with a type and dictionary argument, e.g.
 141 --   fromInteger = GHC.Num.fromInteger (SizedWord D8) $dNum
 142 -- which is later called using simply
 143 --   fromInteger (smallInteger 10)
 144 --
 145 -- These useless wrappers are created by GHC automatically. If we don't
 146 -- inline them, we get loads of useless components cluttering the
 147 -- generated VHDL.
 148 --
 149 -- Note that the inlining could also inline simple functions defined by
 150 -- the user, not just GHC generated functions. It turns out to be near
 151 -- impossible to reliably determine what functions are generated and
 152 -- what functions are user-defined. Instead of guessing (which will
 153 -- inline less than we want) we will just inline all simple functions.
 154 --
 155 -- Only functions that are actually completely applied and bound by a
 156 -- variable in a let expression are inlined. These are the expressions
 157 -- that will eventually generate instantiations of trivial components.
 158 -- By not inlining any other reference, we also prevent looping problems
 159 -- with funextract and inlinedict.
 160 inlinetoplevel :: Transform
 161 inlinetoplevel c expr | not (null c) && is_letbinding_ctx (head c) && not (is_fun expr) =
 162   case collectArgs expr of
 163         (Var f, args) -> do
 164           body_maybe <- needsInline f
 165           case body_maybe of
 166                 Just body -> do
 167                         -- Regenerate all uniques in the to-be-inlined expression
 168                         body_uniqued <- Trans.lift $ genUniques body
 169                         -- And replace the variable reference with the unique'd body.
 170                         change (mkApps body_uniqued args)
 171                         -- No need to inline
 172                 Nothing -> return expr
 173         -- This is not an application of a binder, leave it unchanged.
 174         _ -> return expr
 175
 176 -- Leave all other expressions unchanged
 177 inlinetoplevel c expr = return expr
 178
 179 -- | Does the given binder need to be inlined? If so, return the body to
 180 -- be used for inlining.
 181 needsInline :: CoreBndr -> TransformMonad (Maybe CoreExpr)
 182 needsInline f = do
 183   body_maybe <- Trans.lift $ getGlobalBind f
 184   case body_maybe of
 185     -- No body available?
 186     Nothing -> return Nothing
 187     Just body -> case CoreSyn.collectArgs body of
 188       -- The body is some (top level) binder applied to 0 or more
 189       -- arguments. That should be simple enough to inline.
 190       (Var f, args) -> return $ Just body
 191       -- Body is more complicated, try normalizing it
 192       _ -> do
 193         norm_maybe <- Trans.lift $ getNormalized_maybe False f
 194         case norm_maybe of
 195           -- Noth normalizeable
 196           Nothing -> return Nothing
 197           Just norm -> case splitNormalizedNonRep norm of
 198             -- The function has just a single binding, so that's simple
 199             -- enough to inline.
 200             (args, [bind], Var res) -> return $ Just norm
 201             -- More complicated function, don't inline
 202             _ -> return Nothing
 203
 204
 205 ----------------------------------------------------------------
 206 -- Program structure transformations
 207 ----------------------------------------------------------------
 208
 209 --------------------------------
 210 -- η expansion
 211 --------------------------------
 212 -- Make sure all parameters to the normalized functions are named by top
 213 -- level lambda expressions. For this we apply η expansion to the
 214 -- function body (possibly enclosed in some lambda abstractions) while
 215 -- it has a function type. Eventually this will result in a function
 216 -- body consisting of a bunch of nested lambdas containing a
 217 -- non-function value (e.g., a complete application).
 218 eta :: Transform
 219 eta c expr | not (null c) && is_appfirst_ctx (head c) = return expr
 220 -- Also don't apply to arguments, since this can cause loops with
 221 -- funextract. This isn't the proper solution, but due to an
 222 -- implementation bug in notappargs, this is how it used to work so far.
 223            | not (null c) && is_appsecond_ctx (head c) = return expr
 224            | is_fun expr && not (is_lam expr) = do
 225  let arg_ty = (fst . Type.splitFunTy . CoreUtils.exprType) expr
 226  id <- Trans.lift $ mkInternalVar "param" arg_ty
 227  change (Lam id (App expr (Var id)))
 228 -- Leave all other expressions unchanged
 229 eta c e = return e
 230
 231 --------------------------------
 232 -- Application propagation
 233 --------------------------------
 234 -- Move applications into let and case expressions.
 235 appprop :: Transform
 236 -- Propagate the application into the let
 237 appprop c (App (Let binds expr) arg) = change $ Let binds (App expr arg)
 238 -- Propagate the application into each of the alternatives
 239 appprop c (App (Case scrut b ty alts) arg) = change $ Case scrut b ty' alts'
 240   where
 241     alts' = map (\(con, bndrs, expr) -> (con, bndrs, (App expr arg))) alts
 242     ty' = CoreUtils.applyTypeToArg ty arg
 243 -- Leave all other expressions unchanged
 244 appprop c expr = return expr
 245
 246 --------------------------------
 247 -- Let recursification
 248 --------------------------------
 249 -- Make all lets recursive, so other transformations don't need to
 250 -- handle non-recursive lets
 251 letrec :: Transform
 252 letrec c expr@(Let (NonRec bndr val) res) =
 253   change $ Let (Rec [(bndr, val)]) res
 254
 255 -- Leave all other expressions unchanged
 256 letrec c expr = return expr
 257
 258 --------------------------------
 259 -- let flattening
 260 --------------------------------
 261 -- Takes a let that binds another let, and turns that into two nested lets.
 262 -- e.g., from:
 263 -- let b = (let b' = expr' in res') in res
 264 -- to:
 265 -- let b' = expr' in (let b = res' in res)
 266 letflat :: Transform
 267 -- Turn a nonrec let that binds a let into two nested lets.
 268 letflat c (Let (NonRec b (Let binds  res')) res) =
 269   change $ Let binds (Let (NonRec b res') res)
 270 letflat c (Let (Rec binds) expr) = do
 271   -- Flatten each binding.
 272   binds' <- Utils.concatM $ Monad.mapM flatbind binds
 273   -- Return the new let. We don't use change here, since possibly nothing has
 274   -- changed. If anything has changed, flatbind has already flagged that
 275   -- change.
 276   return $ Let (Rec binds') expr
 277   where
 278     -- Turns a binding of a let into a multiple bindings, or any other binding
 279     -- into a list with just that binding
 280     flatbind :: (CoreBndr, CoreExpr) -> TransformMonad [(CoreBndr, CoreExpr)]
 281     flatbind (b, Let (Rec binds) expr) = change ((b, expr):binds)
 282     flatbind (b, Let (NonRec b' expr') expr) = change [(b, expr), (b', expr')]
 283     flatbind (b, expr) = return [(b, expr)]
 284 -- Leave all other expressions unchanged
 285 letflat c expr = return expr
 286
 287 --------------------------------
 288 -- Return value simplification
 289 --------------------------------
 290 -- Ensure the return value of a function follows proper normal form. eta
 291 -- expansion ensures the body starts with lambda abstractions, this
 292 -- transformation ensures that the lambda abstractions always contain a
 293 -- recursive let and that, when the return value is representable, the
 294 -- let contains a local variable reference in its body.
 295
 296 -- Extract the return value from the body of the top level lambdas (of
 297 -- which ther could be zero), unless it is a let expression (in which
 298 -- case the next clause applies).
 299 retvalsimpl c expr | all is_lambdabody_ctx c && not (is_lam expr) && not (is_let expr) = do
 300   local_var <- Trans.lift $ is_local_var expr
 301   repr <- isRepr expr
 302   if not local_var && repr
 303     then do
 304       id <- Trans.lift $ mkBinderFor expr "res"
 305       change $ Let (Rec [(id, expr)]) (Var id)
 306     else
 307       return expr
 308 -- Extract the return value from the body of a let expression, which is
 309 -- itself the body of the top level lambdas (of which there could be
 310 -- zero).
 311 retvalsimpl c expr@(Let (Rec binds) body) | all is_lambdabody_ctx c = do
 312   -- Don't extract values that are already a local variable, to prevent
 313   -- loops with ourselves.
 314   local_var <- Trans.lift $ is_local_var body
 315   -- Don't extract values that are not representable, to prevent loops with
 316   -- inlinenonrep
 317   repr <- isRepr body
 318   if not local_var && repr
 319     then do
 320       id <- Trans.lift $ mkBinderFor body "res"
 321       change $ Let (Rec ((id, body):binds)) (Var id)
 322     else
 323       return expr
 324 -- Leave all other expressions unchanged
 325 retvalsimpl c expr = return expr
 326
 327 --------------------------------
 328 -- Representable arguments simplification
 329 --------------------------------
 330 -- Make sure that all arguments of a representable type are simple variables.
 331 appsimpl :: Transform
 332 -- Simplify all representable arguments. Do this by introducing a new Let
 333 -- that binds the argument and passing the new binder in the application.
 334 appsimpl c expr@(App f arg) = do
 335   -- Check runtime representability
 336   repr <- isRepr arg
 337   local_var <- Trans.lift $ is_local_var arg
 338   if repr && not local_var
 339     then do -- Extract representable arguments
 340       id <- Trans.lift $ mkBinderFor arg "arg"
 341       change $ Let (NonRec id arg) (App f (Var id))
 342     else -- Leave non-representable arguments unchanged
 343       return expr
 344 -- Leave all other expressions unchanged
 345 appsimpl c expr = return expr
 346
 347 ----------------------------------------------------------------
 348 -- Built-in function transformations
 349 ----------------------------------------------------------------
 350
 351 --------------------------------
 352 -- Function-typed argument extraction
 353 --------------------------------
 354 -- This transform takes any function-typed argument that cannot be propagated
 355 -- (because the function that is applied to it is a builtin function), and
 356 -- puts it in a brand new top level binder. This allows us to for example
 357 -- apply map to a lambda expression This will not conflict with inlinenonrep,
 358 -- since that only inlines local let bindings, not top level bindings.
 359 funextract :: Transform
 360 funextract c expr@(App _ _) | is_var fexpr = do
 361   body_maybe <- Trans.lift $ getGlobalBind f
 362   case body_maybe of
 363     -- We don't have a function body for f, so we can perform this transform.
 364     Nothing -> do
 365       -- Find the new arguments
 366       args' <- mapM doarg args
 367       -- And update the arguments. We use return instead of changed, so the
 368       -- changed flag doesn't get set if none of the args got changed.
 369       return $ MkCore.mkCoreApps fexpr args'
 370     -- We have a function body for f, leave this application to funprop
 371     Just _ -> return expr
 372   where
 373     -- Find the function called and the arguments
 374     (fexpr, args) = collectArgs expr
 375     Var f = fexpr
 376     -- Change any arguments that have a function type, but are not simple yet
 377     -- (ie, a variable or application). This means to create a new function
 378     -- for map (\f -> ...) b, but not for map (foo a) b.
 379     --
 380     -- We could use is_applicable here instead of is_fun, but I think
 381     -- arguments to functions could only have forall typing when existential
 382     -- typing is enabled. Not sure, though.
 383     doarg arg | not (is_simple arg) && is_fun arg && not (has_free_tyvars arg) = do
 384       -- Create a new top level binding that binds the argument. Its body will
 385       -- be extended with lambda expressions, to take any free variables used
 386       -- by the argument expression.
 387       let free_vars = VarSet.varSetElems $ CoreFVs.exprFreeVars arg
 388       let body = MkCore.mkCoreLams free_vars arg
 389       id <- Trans.lift $ mkBinderFor body "fun"
 390       Trans.lift $ addGlobalBind id body
 391       -- Replace the argument with a reference to the new function, applied to
 392       -- all vars it uses.
 393       change $ MkCore.mkCoreApps (Var id) (map Var free_vars)
 394     -- Leave all other arguments untouched
 395     doarg arg = return arg
 396
 397 -- Leave all other expressions unchanged
 398 funextract c expr = return expr
 399
 400
 401
 402
 403 ----------------------------------------------------------------
 404 -- Case normalization transformations
 405 ----------------------------------------------------------------
 406
 407 --------------------------------
 408 -- Scrutinee simplification
 409 --------------------------------
 410 -- Make sure the scrutinee of a case expression is a local variable
 411 -- reference.
 412 scrutsimpl :: Transform
 413 -- Replace a case expression with a let that binds the scrutinee and a new
 414 -- simple scrutinee, but only when the scrutinee is representable (to prevent
 415 -- loops with inlinenonrep, though I don't think a non-representable scrutinee
 416 -- will be supported anyway...) and is not a local variable already.
 417 scrutsimpl c expr@(Case scrut b ty alts) = do
 418   repr <- isRepr scrut
 419   local_var <- Trans.lift $ is_local_var scrut
 420   if repr && not local_var
 421     then do
 422       id <- Trans.lift $ mkBinderFor scrut "scrut"
 423       change $ Let (NonRec id scrut) (Case (Var id) b ty alts)
 424     else
 425       return expr
 426 -- Leave all other expressions unchanged
 427 scrutsimpl c expr = return expr
 428
 429 --------------------------------
 430 -- Scrutinee binder removal
 431 --------------------------------
 432 -- A case expression can have an extra binder, to which the scrutinee is bound
 433 -- after bringing it to WHNF. This is used for forcing evaluation of strict
 434 -- arguments. Since strictness does not matter for us (rather, everything is
 435 -- sort of strict), this binder is ignored when generating VHDL, and must thus
 436 -- be wild in the normal form.
 437 scrutbndrremove :: Transform
 438 -- If the scrutinee is already simple, and the bndr is not wild yet, replace
 439 -- all occurences of the binder with the scrutinee variable.
 440 scrutbndrremove c (Case (Var scrut) bndr ty alts) | bndr_used = do
 441     alts' <- mapM subs_bndr alts
 442     change $ Case (Var scrut) wild ty alts'
 443   where
 444     is_used (_, _, expr) = expr_uses_binders [bndr] expr
 445     bndr_used = or $ map is_used alts
 446     subs_bndr (con, bndrs, expr) = do
 447       expr' <- substitute bndr (Var scrut) c expr
 448       return (con, bndrs, expr')
 449     wild = MkCore.mkWildBinder (Id.idType bndr)
 450 -- Leave all other expressions unchanged
 451 scrutbndrremove c expr = return expr
 452
 453 --------------------------------
 454 -- Case normalization
 455 --------------------------------
 456 -- Turn a case expression with any number of alternatives with any
 457 -- number of non-wild binders into as set of case and let expressions,
 458 -- all of which are in normal form (e.g., a bunch of extractor case
 459 -- expressions to extract all fields from the scrutinee, a number of let
 460 -- bindings to bind each alternative and a single selector case to
 461 -- select the right value.
 462 casesimpl :: Transform
 463 -- This is already a selector case (or, if x does not appear in bndrs, a very
 464 -- simple case statement that will be removed by caseremove below). Just leave
 465 -- it be.
 466 casesimpl c expr@(Case scrut b ty [(con, bndrs, Var x)]) = return expr
 467 -- Make sure that all case alternatives have only wild binders and simple
 468 -- expressions.
 469 -- This is done by creating a new let binding for each non-wild binder, which
 470 -- is bound to a new simple selector case statement and for each complex
 471 -- expression. We do this only for representable types, to prevent loops with
 472 -- inlinenonrep.
 473 casesimpl c expr@(Case scrut bndr ty alts) | not bndr_used = do
 474   (bindingss, alts') <- (Monad.liftM unzip) $ mapM doalt alts
 475   let bindings = concat bindingss
 476   -- Replace the case with a let with bindings and a case
 477   let newlet = mkNonRecLets bindings (Case scrut bndr ty alts')
 478   -- If there are no non-wild binders, or this case is already a simple
 479   -- selector (i.e., a single alt with exactly one binding), already a simple
 480   -- selector altan no bindings (i.e., no wild binders in the original case),
 481   -- don't change anything, otherwise, replace the case.
 482   if null bindings then return expr else change newlet
 483   where
 484   -- Check if the scrutinee binder is used
 485   is_used (_, _, expr) = expr_uses_binders [bndr] expr
 486   bndr_used = or $ map is_used alts
 487   -- Generate a single wild binder, since they are all the same
 488   wild = MkCore.mkWildBinder
 489   -- Wilden the binders of one alt, producing a list of bindings as a
 490   -- sideeffect.
 491   doalt :: CoreAlt -> TransformMonad ([(CoreBndr, CoreExpr)], CoreAlt)
 492   doalt (LitAlt _, _, _) = error $ "Don't know how to handle LitAlt in case expression: " ++ pprString expr
 493   doalt alt@(DEFAULT, [], expr) = do
 494     local_var <- Trans.lift $ is_local_var expr
 495     repr <- isRepr expr
 496     (exprbinding_maybe, expr') <- if (not local_var) && repr
 497       then do
 498         id <- Trans.lift $ mkBinderFor expr "caseval"
 499         -- We don't flag a change here, since casevalsimpl will do that above
 500         -- based on Just we return here.
 501         return (Just (id, expr), Var id)
 502       else
 503         -- Don't simplify anything else
 504         return (Nothing, expr)
 505     let newalt = (DEFAULT, [], expr')
 506     let bindings = Maybe.catMaybes [exprbinding_maybe]
 507     return (bindings, newalt)
 508   doalt (DataAlt dc, bndrs, expr) = do
 509     -- Make each binder wild, if possible
 510     bndrs_res <- Monad.zipWithM dobndr bndrs [0..]
 511     let (newbndrs, bindings_maybe) = unzip bndrs_res
 512     -- Extract a complex expression, if possible. For this we check if any of
 513     -- the new list of bndrs are used by expr. We can't use free_vars here,
 514     -- since that looks at the old bndrs.
 515     let uses_bndrs = not $ VarSet.isEmptyVarSet $ CoreFVs.exprSomeFreeVars (`elem` newbndrs) expr
 516     (exprbinding_maybe, expr') <- doexpr expr uses_bndrs
 517     -- Create a new alternative
 518     let newalt = (DataAlt dc, newbndrs, expr')
 519     let bindings = Maybe.catMaybes (bindings_maybe ++ [exprbinding_maybe])
 520     return (bindings, newalt)
 521     where
 522       -- Make wild alternatives for each binder
 523       wildbndrs = map (\bndr -> MkCore.mkWildBinder (Id.idType bndr)) bndrs
 524       -- A set of all the binders that are used by the expression
 525       free_vars = CoreFVs.exprSomeFreeVars (`elem` bndrs) expr
 526       -- Look at the ith binder in the case alternative. Return a new binder
 527       -- for it (either the same one, or a wild one) and optionally a let
 528       -- binding containing a case expression.
 529       dobndr :: CoreBndr -> Int -> TransformMonad (CoreBndr, Maybe (CoreBndr, CoreExpr))
 530       dobndr b i = do
 531         repr <- isRepr b
 532         -- Is b wild (e.g., not a free var of expr. Since b is only in scope
 533         -- in expr, this means that b is unused if expr does not use it.)
 534         let wild = not (VarSet.elemVarSet b free_vars)
 535         -- Create a new binding for any representable binder that is not
 536         -- already wild and is representable (to prevent loops with
 537         -- inlinenonrep).
 538         if (not wild) && repr
 539           then do
 540             let dc_i = datacon_index (CoreUtils.exprType scrut) dc
 541             caseexpr <- Trans.lift $ mkSelCase scrut dc_i i
 542             -- Create a new binder that will actually capture a value in this
 543             -- case statement, and return it.
 544             return (wildbndrs!!i, Just (b, caseexpr))
 545           else
 546             -- Just leave the original binder in place, and don't generate an
 547             -- extra selector case.
 548             return (b, Nothing)
 549       -- Process the expression of a case alternative. Accepts an expression
 550       -- and whether this expression uses any of the binders in the
 551       -- alternative. Returns an optional new binding and a new expression.
 552       doexpr :: CoreExpr -> Bool -> TransformMonad (Maybe (CoreBndr, CoreExpr), CoreExpr)
 553       doexpr expr uses_bndrs = do
 554         local_var <- Trans.lift $ is_local_var expr
 555         repr <- isRepr expr
 556         -- Extract any expressions that do not use any binders from this
 557         -- alternative, is not a local var already and is representable (to
 558         -- prevent loops with inlinenonrep).
 559         if (not uses_bndrs) && (not local_var) && repr
 560           then do
 561             id <- Trans.lift $ mkBinderFor expr "caseval"
 562             -- We don't flag a change here, since casevalsimpl will do that above
 563             -- based on Just we return here.
 564             return (Just (id, expr), Var id)
 565           else
 566             -- Don't simplify anything else
 567             return (Nothing, expr)
 568 -- Leave all other expressions unchanged
 569 casesimpl c expr = return expr
 570
 571 --------------------------------
 572 -- Case removal
 573 --------------------------------
 574 -- Remove case statements that have only a single alternative and only wild
 575 -- binders.
 576 caseremove :: Transform
 577 -- Replace a useless case by the value of its single alternative
 578 caseremove c (Case scrut b ty [(con, bndrs, expr)]) | not usesvars = change expr
 579     -- Find if any of the binders are used by expr
 580     where usesvars = (not . VarSet.isEmptyVarSet . (CoreFVs.exprSomeFreeVars (`elem` b:bndrs))) expr
 581 -- Leave all other expressions unchanged
 582 caseremove c expr = return expr
 583
 584 --------------------------------
 585 -- Case of known constructor simplification
 586 --------------------------------
 587 -- If a case expressions scrutinizes a datacon application, we can
 588 -- determine which alternative to use and remove the case alltogether.
 589 -- We replace it with a let expression the binds every binder in the
 590 -- alternative bound to the corresponding argument of the datacon. We do
 591 -- this instead of substituting the binders, to prevent duplication of
 592 -- work and preserve sharing wherever appropriate.
 593 knowncase :: Transform
 594 knowncase context expr@(Case scrut@(App _ _) bndr ty alts) | not bndr_used = do
 595     case collectArgs scrut of
 596       (Var f, args) -> case Id.isDataConId_maybe f of
 597         -- Not a dataconstructor? Don't change anything (probably a
 598         -- function, then)
 599         Nothing -> return expr
 600         Just dc -> do
 601           let (altcon, bndrs, res) =  case List.find (\(altcon, bndrs, res) -> altcon == (DataAlt dc)) alts of
 602                 Just alt -> alt -- Return the alternative found
 603                 Nothing -> head alts -- If the datacon is not present, the first must be the default alternative
 604           -- Double check if we have either the correct alternative, or
 605           -- the default.
 606           if altcon /= (DataAlt dc) && altcon /= DEFAULT then error ("Normalize.knowncase: Invalid core, datacon not found in alternatives and DEFAULT alternative is not first? " ++ pprString expr) else return ()
 607           -- Find out how many arguments to drop (type variables and
 608           -- predicates like dictionaries).
 609           let (tvs, preds, _, _) = DataCon.dataConSig dc
 610           let count = length tvs + length preds
 611           -- Create a let expression that binds each of the binders in
 612           -- this alternative to the corresponding argument of the data
 613           -- constructor.
 614           let binds = zip bndrs (drop count args)
 615           change $ Let (Rec binds) res
 616       _ -> return expr -- Scrutinee is not an application of a var
 617   where
 618     is_used (_, _, expr) = expr_uses_binders [bndr] expr
 619     bndr_used = or $ map is_used alts
 620
 621 -- Leave all other expressions unchanged
 622 knowncase c expr = return expr
 623
 624
 625
 626
 627 ----------------------------------------------------------------
 628 -- Unrepresentable value removal transformations
 629 ----------------------------------------------------------------
 630
 631 --------------------------------
 632 -- Non-representable binding inlining
 633 --------------------------------
 634 -- Remove a = B bindings, with B of a non-representable type, from let
 635 -- expressions everywhere. This means that any value that we can't generate a
 636 -- signal for, will be inlined and hopefully turned into something we can
 637 -- represent.
 638 --
 639 -- This is a tricky function, which is prone to create loops in the
 640 -- transformations. To fix this, we make sure that no transformation will
 641 -- create a new let binding with a non-representable type. These other
 642 -- transformations will just not work on those function-typed values at first,
 643 -- but the other transformations (in particular β-reduction) should make sure
 644 -- that the type of those values eventually becomes representable.
 645 inlinenonrep :: Transform
 646 inlinenonrep = inlinebind ((Monad.liftM not) . isRepr . snd)
 647
 648 --------------------------------
 649 -- Function specialization
 650 --------------------------------
 651 -- Remove all applications to non-representable arguments, by duplicating the
 652 -- function called with the non-representable parameter replaced by the free
 653 -- variables of the argument passed in.
 654 argprop :: Transform
 655 -- Transform any application of a named function (i.e., skip applications of
 656 -- lambda's). Also skip applications that have arguments with free type
 657 -- variables, since we can't inline those.
 658 argprop c expr@(App _ _) | is_var fexpr = do
 659   -- Find the body of the function called
 660   body_maybe <- Trans.lift $ getGlobalBind f
 661   case body_maybe of
 662     Just body -> do
 663       -- Process each of the arguments in turn
 664       (args', changed) <- Writer.listen $ mapM doarg args
 665       -- See if any of the arguments changed
 666       case Monoid.getAny changed of
 667         True -> do
 668           let (newargs', newparams', oldargs) = unzip3 args'
 669           let newargs = concat newargs'
 670           let newparams = concat newparams'
 671           -- Create a new body that consists of a lambda for all new arguments and
 672           -- the old body applied to some arguments.
 673           let newbody = MkCore.mkCoreLams newparams (MkCore.mkCoreApps body oldargs)
 674           -- Create a new function with the same name but a new body
 675           newf <- Trans.lift $ mkFunction f newbody
 676
 677           Trans.lift $ MonadState.modify tsInitStates (\ismap ->
 678             let init_state_maybe = Map.lookup f ismap in
 679             case init_state_maybe of
 680               Nothing -> ismap
 681               Just init_state -> Map.insert newf init_state ismap)
 682           -- Replace the original application with one of the new function to the
 683           -- new arguments.
 684           change $ MkCore.mkCoreApps (Var newf) newargs
 685         False ->
 686           -- Don't change the expression if none of the arguments changed
 687           return expr
 688
 689     -- If we don't have a body for the function called, leave it unchanged (it
 690     -- should be a primitive function then).
 691     Nothing -> return expr
 692   where
 693     -- Find the function called and the arguments
 694     (fexpr, args) = collectArgs expr
 695     Var f = fexpr
 696
 697     -- Process a single argument and return (args, bndrs, arg), where args are
 698     -- the arguments to replace the given argument in the original
 699     -- application, bndrs are the binders to include in the top-level lambda
 700     -- in the new function body, and arg is the argument to apply to the old
 701     -- function body.
 702     doarg :: CoreExpr -> TransformMonad ([CoreExpr], [CoreBndr], CoreExpr)
 703     doarg arg = do
 704       repr <- isRepr arg
 705       bndrs <- Trans.lift getGlobalBinders
 706       let interesting var = Var.isLocalVar var && (var `notElem` bndrs)
 707       if not repr && not (is_var arg && interesting (exprToVar arg)) && not (has_free_tyvars arg)
 708         then do
 709           -- Propagate all complex arguments that are not representable, but not
 710           -- arguments with free type variables (since those would require types
 711           -- not known yet, which will always be known eventually).
 712           -- Find interesting free variables, each of which should be passed to
 713           -- the new function instead of the original function argument.
 714           --
 715           -- Interesting vars are those that are local, but not available from the
 716           -- top level scope (functions from this module are defined as local, but
 717           -- they're not local to this function, so we can freely move references
 718           -- to them into another function).
 719           let free_vars = VarSet.varSetElems $ CoreFVs.exprSomeFreeVars interesting arg
 720           -- Mark the current expression as changed
 721           setChanged
 722           -- TODO: Clone the free_vars (and update references in arg), since
 723           -- this might cause conflicts if two arguments that are propagated
 724           -- share a free variable. Also, we are now introducing new variables
 725           -- into a function that are not fresh, which violates the binder
 726           -- uniqueness invariant.
 727           return (map Var free_vars, free_vars, arg)
 728         else do
 729           -- Representable types will not be propagated, and arguments with free
 730           -- type variables will be propagated later.
 731           -- Note that we implicitly remove any type variables in the type of
 732           -- the original argument by using the type of the actual argument
 733           -- for the new formal parameter.
 734           -- TODO: preserve original naming?
 735           id <- Trans.lift $ mkBinderFor arg "param"
 736           -- Just pass the original argument to the new function, which binds it
 737           -- to a new id and just pass that new id to the old function body.
 738           return ([arg], [id], mkReferenceTo id)
 739 -- Leave all other expressions unchanged
 740 argprop c expr = return expr
 741
 742 --------------------------------
 743 -- Non-representable result inlining
 744 --------------------------------
 745 -- This transformation takes a function (top level binding) that has a
 746 -- non-representable result (e.g., a tuple containing a function, or an
 747 -- Integer. The latter can occur in some cases as the result of the
 748 -- fromIntegerT function) and inlines enough of the function to make the
 749 -- result representable again.
 750 --
 751 -- This is done by first normalizing the function and then "inlining"
 752 -- the result. Since no unrepresentable let bindings are allowed in
 753 -- normal form, we can be sure that all free variables of the result
 754 -- expression will be representable (Note that we probably can't
 755 -- guarantee that all representable parts of the expression will be free
 756 -- variables, so we might inline more than strictly needed).
 757 --
 758 -- The new function result will be a tuple containing all free variables
 759 -- of the old result, so the old result can be rebuild at the caller.
 760 --
 761 -- We take care not to inline dictionary id's, which are top level
 762 -- bindings with a non-representable result type as well, since those
 763 -- will never become VHDL signals directly. There is a separate
 764 -- transformation (inlinedict) that specifically inlines dictionaries
 765 -- only when it is useful.
 766 inlinenonrepresult :: Transform
 767
 768 -- Apply to any (application of) a reference to a top level function
 769 -- that is fully applied (i.e., dos not have a function type) but is not
 770 -- representable. We apply in any context, since non-representable
 771 -- expressions are generally left alone and can occur anywhere.
 772 inlinenonrepresult context expr | not (is_applicable expr) && not (has_free_tyvars expr) =
 773   case collectArgs expr of
 774     (Var f, args) | not (Id.isDictId f) -> do
 775       repr <- isRepr expr
 776       if not repr
 777         then do
 778           body_maybe <- Trans.lift $ getNormalized_maybe True f
 779           case body_maybe of
 780             Just body -> do
 781               let (bndrs, binds, res) = splitNormalizedNonRep body
 782               if has_free_tyvars res
 783                 then
 784                   -- Don't touch anything with free type variables, since
 785                   -- we can't return those. We'll wait until argprop
 786                   -- removed those variables.
 787                   return expr
 788                 else do
 789                   -- Get the free local variables of res
 790                   global_bndrs <- Trans.lift getGlobalBinders
 791                   let interesting var = Var.isLocalVar var && (var `notElem` global_bndrs)
 792                   let free_vars = VarSet.varSetElems $ CoreFVs.exprSomeFreeVars interesting res
 793                   let free_var_types = map Id.idType free_vars
 794                   let n_free_vars = length free_vars
 795                   -- Get a tuple datacon to wrap around the free variables
 796                   let fvs_datacon = TysWiredIn.tupleCon BasicTypes.Boxed n_free_vars
 797                   let fvs_datacon_id = DataCon.dataConWorkId fvs_datacon
 798                   -- Let the function now return a tuple with references to
 799                   -- all free variables of the old return value. First pass
 800                   -- all the types of the variables, since tuple
 801                   -- constructors are polymorphic.
 802                   let newres = mkApps (Var fvs_datacon_id) (map Type free_var_types ++  map Var free_vars)
 803                   -- Recreate the function body with the changed return value
 804                   let newbody = mkLams bndrs (Let (Rec binds) newres)
 805                   -- Create the new function
 806                   f' <- Trans.lift $ mkFunction f newbody
 807
 808                   -- Call the new function
 809                   let newapp = mkApps (Var f') args
 810                   res_bndr <- Trans.lift $ mkBinderFor newapp "res"
 811                   -- Create extractor case expressions to extract each of the
 812                   -- free variables from the tuple.
 813                   sel_cases <- Trans.lift $ mapM (mkSelCase (Var res_bndr) 0) [0..n_free_vars-1]
 814
 815                   -- Bind the res_bndr to the result of the new application
 816                   -- and each of the free variables to the corresponding
 817                   -- selector case. Replace the let body with the original
 818                   -- body of the called function (which can still access all
 819                   -- of its free variables, from the let).
 820                   let binds = (res_bndr, newapp):(zip free_vars sel_cases)
 821                   let letexpr = Let (Rec binds) res
 822
 823                   -- Finally, regenarate all uniques in the new expression,
 824                   -- since the free variables could otherwise become
 825                   -- duplicated. It is not strictly necessary to regenerate
 826                   -- res, since we're moving that expression, but it won't
 827                   -- hurt.
 828                   letexpr_uniqued <- Trans.lift $ genUniques letexpr
 829                   change letexpr_uniqued
 830             Nothing -> return expr
 831         else
 832           -- Don't touch representable expressions or (applications of)
 833           -- dictionary ids.
 834           return expr
 835     -- Not a reference to or application of a top level function
 836     _ -> return expr
 837 -- Leave all other expressions unchanged
 838 inlinenonrepresult c expr = return expr
 839
 840 ----------------------------------------------------------------
 841 -- Type-class transformations
 842 ----------------------------------------------------------------
 843
 844 --------------------------------
 845 -- ClassOp resolution
 846 --------------------------------
 847 -- Resolves any class operation to the actual operation whenever
 848 -- possible. Class methods (as well as parent dictionary selectors) are
 849 -- special "functions" that take a type and a dictionary and evaluate to
 850 -- the corresponding method. A dictionary is nothing more than a
 851 -- special dataconstructor applied to the type the dictionary is for,
 852 -- each of the superclasses and all of the class method definitions for
 853 -- that particular type. Since dictionaries all always inlined (top
 854 -- levels dictionaries are inlined by inlinedict, local dictionaries are
 855 -- inlined by inlinenonrep), we will eventually have something like:
 856 --
 857 --   baz
 858 --     @ CLasH.HardwareTypes.Bit
 859 --     (D:Baz @ CLasH.HardwareTypes.Bit bitbaz)
 860 --
 861 -- Here, baz is the method selector for the baz method, while
 862 -- D:Baz is the dictionary constructor for the Baz and bitbaz is the baz
 863 -- method defined in the Baz Bit instance declaration.
 864 --
 865 -- To resolve this, we can look at the ClassOp IdInfo from the baz Id,
 866 -- which contains the Class it is defined for. From the Class, we can
 867 -- get a list of all selectors (both parent class selectors as well as
 868 -- method selectors). Since the arguments to D:Baz (after the type
 869 -- argument) correspond exactly to this list, we then look up baz in
 870 -- that list and replace the entire expression by the corresponding
 871 -- argument to D:Baz.
 872 --
 873 -- We don't resolve methods that have a builtin translation (such as
 874 -- ==), since the actual implementation is not always (easily)
 875 -- translateable. For example, when deriving ==, GHC generates code
 876 -- using $con2tag functions to translate a datacon to an int and compare
 877 -- that with GHC.Prim.==# . Better to avoid that for now.
 878 classopresolution :: Transform
 879 classopresolution c expr@(App (App (Var sel) ty) dict) | not is_builtin =
 880   case Id.isClassOpId_maybe sel of
 881     -- Not a class op selector
 882     Nothing -> return expr
 883     Just cls -> case collectArgs dict of
 884       (_, []) -> return expr -- Dict is not an application (e.g., not inlined yet)
 885       (Var dictdc, (ty':selectors)) | not (Maybe.isJust (Id.isDataConId_maybe dictdc)) -> return expr -- Dictionary is not a datacon yet (but e.g., a top level binder)
 886                                 | tyargs_neq ty ty' -> error $ "Normalize.classopresolution: Applying class selector to dictionary without matching type?\n" ++ pprString expr
 887                                 | otherwise ->
 888         let selector_ids = Class.classSelIds cls in
 889         -- Find the selector used in the class' list of selectors
 890         case List.elemIndex sel selector_ids of
 891           Nothing -> error $ "Normalize.classopresolution: Selector not found in class' selector list? This should not happen!\nExpression: " ++ pprString expr ++ "\nClass: " ++ show cls ++ "\nSelectors: " ++ show selector_ids
 892           -- Get the corresponding argument from the dictionary
 893           Just n -> change (selectors!!n)
 894       (_, _) -> return expr -- Not applying a variable? Don't touch
 895   where
 896     -- Compare two type arguments, returning True if they are _not_
 897     -- equal
 898     tyargs_neq (Type ty1) (Type ty2) = not $ Type.coreEqType ty1 ty2
 899     tyargs_neq _ _ = True
 900     -- Is this a builtin function / method?
 901     is_builtin = elem (Name.getOccString sel) builtinIds
 902
 903 -- Leave all other expressions unchanged
 904 classopresolution c expr = return expr
 905
 906 --------------------------------
 907 -- Dictionary inlining
 908 --------------------------------
 909 -- Inline all top level dictionaries, that are in a position where
 910 -- classopresolution can actually resolve them. This makes this
 911 -- transformation look similar to classoperesolution below, but we'll
 912 -- keep them separated for clarity. By not inlining other dictionaries,
 913 -- we prevent expression sizes exploding when huge type level integer
 914 -- dictionaries are inlined which can never be expanded (in casts, for
 915 -- example).
 916 inlinedict c expr@(App (App (Var sel) ty) (Var dict)) | not is_builtin && is_classop = do
 917   body_maybe <- Trans.lift $ getGlobalBind dict
 918   case body_maybe of
 919     -- No body available (no source available, or a local variable /
 920     -- argument)
 921     Nothing -> return expr
 922     Just body -> change (App (App (Var sel) ty) body)
 923   where
 924     -- Is this a builtin function / method?
 925     is_builtin = elem (Name.getOccString sel) builtinIds
 926     -- Are we dealing with a class operation selector?
 927     is_classop = Maybe.isJust (Id.isClassOpId_maybe sel)
 928
 929 -- Leave all other expressions unchanged
 930 inlinedict c expr = return expr
 931
 932
 933 {-
 934 --------------------------------
 935 -- Identical let binding merging
 936 --------------------------------
 937 -- Merge two bindings in a let if they are identical
 938 -- TODO: We would very much like to use GHC's CSE module for this, but that
 939 -- doesn't track if something changed or not, so we can't use it properly.
 940 letmerge :: Transform
 941 letmerge c expr@(Let _ _) = do
 942   let (binds, res) = flattenLets expr
 943   binds' <- domerge binds
 944   return $ mkNonRecLets binds' res
 945   where
 946     domerge :: [(CoreBndr, CoreExpr)] -> TransformMonad [(CoreBndr, CoreExpr)]
 947     domerge [] = return []
 948     domerge (e:es) = do
 949       es' <- mapM (mergebinds e) es
 950       es'' <- domerge es'
 951       return (e:es'')
 952
 953     -- Uses the second bind to simplify the second bind, if applicable.
 954     mergebinds :: (CoreBndr, CoreExpr) -> (CoreBndr, CoreExpr) -> TransformMonad (CoreBndr, CoreExpr)
 955     mergebinds (b1, e1) (b2, e2)
 956       -- Identical expressions? Replace the second binding with a reference to
 957       -- the first binder.
 958       | CoreUtils.cheapEqExpr e1 e2 = change $ (b2, Var b1)
 959       -- Different expressions? Don't change
 960       | otherwise = return (b2, e2)
 961 -- Leave all other expressions unchanged
 962 letmerge c expr = return expr
 963 -}
 964
 965 --------------------------------
 966 -- End of transformations
 967 --------------------------------
 968
 969
 970
 971
 972 -- What transforms to run?
 973 transforms = [ ("inlinedict", inlinedict)
 974              , ("inlinetoplevel", inlinetoplevel)
 975              , ("inlinenonrepresult", inlinenonrepresult)
 976              , ("knowncase", knowncase)
 977              , ("classopresolution", classopresolution)
 978              , ("argprop", argprop)
 979              , ("funextract", funextract)
 980              , ("eta", eta)
 981              , ("beta", beta)
 982              , ("appprop", appprop)
 983              , ("castprop", castprop)
 984              , ("letremovesimple", letremovesimple)
 985              , ("letrec", letrec)
 986              , ("letremove", letremove)
 987              , ("retvalsimpl", retvalsimpl)
 988              , ("letflat", letflat)
 989              , ("scrutsimpl", scrutsimpl)
 990              , ("scrutbndrremove", scrutbndrremove)
 991              , ("casesimpl", casesimpl)
 992              , ("caseremove", caseremove)
 993              , ("inlinenonrep", inlinenonrep)
 994              , ("appsimpl", appsimpl)
 995              , ("letremoveunused", letremoveunused)
 996              , ("castsimpl", castsimpl)
 997              ]
 998
 999 -- | Returns the normalized version of the given function, or an error
1000 -- if it is not a known global binder.
1001 getNormalized ::
1002   Bool -- ^ Allow the result to be unrepresentable?
1003   -> CoreBndr -- ^ The function to get
1004   -> TranslatorSession CoreExpr -- The normalized function body
1005 getNormalized result_nonrep bndr = do
1006   norm <- getNormalized_maybe result_nonrep bndr
1007   return $ Maybe.fromMaybe
1008     (error $ "Normalize.getNormalized: Unknown or non-representable function requested: " ++ show bndr)
1009     norm
1010
1011 -- | Returns the normalized version of the given function, or Nothing
1012 -- when the binder is not a known global binder or is not normalizeable.
1013 getNormalized_maybe ::
1014   Bool -- ^ Allow the result to be unrepresentable?
1015   -> CoreBndr -- ^ The function to get
1016   -> TranslatorSession (Maybe CoreExpr) -- The normalized function body
1017
1018 getNormalized_maybe result_nonrep bndr = do
1019     expr_maybe <- getGlobalBind bndr
1020     normalizeable <- isNormalizeable result_nonrep bndr
1021     if not normalizeable || Maybe.isNothing expr_maybe
1022       then
1023         -- Binder not normalizeable or not found
1024         return Nothing
1025       else do
1026         -- Binder found and is monomorphic. Normalize the expression
1027         -- and cache the result.
1028         normalized <- Utils.makeCached bndr tsNormalized $
1029           normalizeExpr (show bndr) (Maybe.fromJust expr_maybe)
1030         return (Just normalized)
1031
1032 -- | Normalize an expression
1033 normalizeExpr ::
1034   String -- ^ What are we normalizing? For debug output only.
1035   -> CoreSyn.CoreExpr -- ^ The expression to normalize
1036   -> TranslatorSession CoreSyn.CoreExpr -- ^ The normalized expression
1037
1038 normalizeExpr what expr = do
1039       startcount <- MonadState.get tsTransformCounter
1040       expr_uniqued <- genUniques expr
1041       -- Do a debug print, if requested
1042       let expr_uniqued' = Utils.traceIf (normalize_debug >= NormDbgFinal) (what ++ " before normalization:\n\n" ++ showSDoc ( ppr expr_uniqued ) ++ "\n") expr_uniqued
1043       -- Normalize this expression
1044       expr' <- dotransforms transforms expr_uniqued'
1045       endcount <- MonadState.get tsTransformCounter
1046       -- Do a debug print, if requested
1047       Utils.traceIf (normalize_debug >= NormDbgFinal)  (what ++ " after normalization:\n\n" ++ showSDoc ( ppr expr') ++ "\nNeeded " ++ show (endcount - startcount) ++ " transformations to normalize " ++ what) $
1048         return expr'
1049
1050 -- | Split a normalized expression into the argument binders, top level
1051 --   bindings and the result binder. This function returns an error if
1052 --   the type of the expression is not representable.
1053 splitNormalized ::
1054   CoreExpr -- ^ The normalized expression
1055   -> ([CoreBndr], [Binding], CoreBndr)
1056 splitNormalized expr =
1057   case splitNormalizedNonRep expr of
1058     (args, binds, Var res) -> (args, binds, res)
1059     _ -> error $ "Normalize.splitNormalized: Not in normal form: " ++ pprString expr ++ "\n"
1060
1061 -- Split a normalized expression, whose type can be unrepresentable.
1062 splitNormalizedNonRep::
1063   CoreExpr -- ^ The normalized expression
1064   -> ([CoreBndr], [Binding], CoreExpr)
1065 splitNormalizedNonRep expr = (args, binds, resexpr)
1066   where
1067     (args, letexpr) = CoreSyn.collectBinders expr
1068     (binds, resexpr) = flattenLets letexpr