Remove defunct makeVHDLStrings function, messes with haddock
[matthijs/master-project/cλash.git] / cλash / CLasH / Translator.hs
index e22164644f74e4ab4bd0579b017f1ac59d2c6011..6177dabaca9fc069374da39caf6995e4f8c69ba7 100644 (file)
-{-# LANGUAGE ScopedTypeVariables, RankNTypes, FlexibleContexts #-}
-
-module CLasH.Translator (makeVHDLStrings, makeVHDLAnnotations) where
+module CLasH.Translator 
+  (
+   makeVHDLAnnotations
+  ) where
 
 -- Standard Modules
-import qualified Directory
+import qualified System.Directory as Directory
 import qualified Maybe
 import qualified Monad
 import qualified System.FilePath as FilePath
+import qualified Control.Monad.Trans.State as State
 import Text.PrettyPrint.HughesPJ (render)
+import Data.Accessor.Monad.Trans.State
+import qualified Data.Map as Map
+import qualified Data.Time.Clock as Clock
+import Debug.Trace
 
 -- GHC API
-import qualified Annotations
-import CoreSyn
-import DynFlags ( defaultDynFlags )
-import GHC hiding (loadModule, sigName)
+import qualified CoreSyn
 import qualified HscTypes
-import HscTypes ( cm_binds, cm_types )
-import Name
-import qualified Serialized
 import qualified UniqSupply
-import qualified Var
 
 -- VHDL Imports
 import qualified Language.VHDL.AST as AST
-import qualified Language.VHDL.FileIO
+import qualified Language.VHDL.FileIO as FileIO
 import qualified Language.VHDL.Ppr as Ppr
 
 -- Local Imports
+import CLasH.Translator.TranslatorTypes
 import CLasH.Translator.Annotations
-import CLasH.Normalize
-import CLasH.Utils.Core.CoreTools
+import CLasH.Utils
+import CLasH.Utils.GhcTools
 import CLasH.VHDL
-
--- | Turn Haskell to VHDL, Usings Strings to indicate the Top Entity, Initial
---   State and Test Inputs.
-makeVHDLStrings :: 
-  FilePath      -- ^ The GHC Library Dir
-  -> [FilePath] -- ^ The FileNames
-  -> String     -- ^ The TopEntity
-  -> String     -- ^ The InitState
-  -> String     -- ^ The TestInput
-  -> Bool       -- ^ Is it stateful? (in case InitState is empty)
-  -> IO ()
-makeVHDLStrings libdir filenames topentity initstate testinput stateful = do
-  makeVHDL libdir filenames findTopEntity findInitState findTestInput stateful
-    where
-      findTopEntity = findBind (hasVarName topentity)
-      findInitState = findBind (hasVarName initstate)
-      findTestInput = findExpr (hasVarName testinput)
+import CLasH.VHDL.VHDLTools
+import CLasH.VHDL.Testbench
 
 -- | Turn Haskell to VHDL, Using the Annotations for Top Entity, Initial State
 --   and Test Inputs found in the Files. 
 makeVHDLAnnotations :: 
   FilePath      -- ^ The GHC Library Dir
   -> [FilePath] -- ^ The FileNames
-  -> Bool       -- ^ Is it stateful? (in case InitState is not specified)
   -> IO ()
-makeVHDLAnnotations libdir filenames stateful = do
-  makeVHDL libdir filenames findTopEntity findInitState findTestInput stateful
+makeVHDLAnnotations libdir filenames =
+  makeVHDL libdir filenames finder
     where
-      findTopEntity = findBind (hasCLasHAnnotation isTopEntity)
-      findInitState = findBind (hasCLasHAnnotation isInitState)
-      findTestInput = findExpr (hasCLasHAnnotation isTestInput)
+      finder = findSpec (hasCLasHAnnotation isTopEntity)
+                        (hasCLasHAnnotation isInitState)
+                        (isCLasHAnnotation isInitState)
+                        (hasCLasHAnnotation isTestInput)
 
 -- | Turn Haskell to VHDL, using the given finder functions to find the Top
 --   Entity, Initial State and Test Inputs in the Haskell Files.
 makeVHDL ::
   FilePath      -- ^ The GHC Library Dir
   -> [FilePath] -- ^ The Filenames
-  -> (HscTypes.CoreModule -> Ghc (Maybe CoreBndr)) -- ^ The Top Entity Finder
-  -> (HscTypes.CoreModule -> Ghc (Maybe CoreBndr)) -- ^ The Init State Finder
-  -> (HscTypes.CoreModule -> Ghc (Maybe CoreExpr)) -- ^ The Test Input Finder
-  -> Bool       -- ^ Indicates if it is meant to be stateful
+  -> Finder
   -> IO ()
-makeVHDL libdir filenames topEntFinder initStateFinder testInputFinder stateful = do
+makeVHDL libdir filenames finder = do
+  start <- Clock.getCurrentTime
   -- Load the modules
-  (cores, top, init, test, env) <- loadModules libdir filenames topEntFinder initStateFinder testInputFinder
+  (cores, env, specs) <- loadModules libdir filenames (Just finder)
   -- Translate to VHDL
-  vhdl <- moduleToVHDL env cores top init test stateful
-  -- Write VHDL to file
-  let top_entity = Maybe.fromJust $ head top
+  vhdl <- moduleToVHDL env cores specs
+  -- Write VHDL to file. Just use the first entity for the name
+  let top_entity = head $ Maybe.catMaybes $ map (\(t, _, _) -> t) specs
   let dir = "./vhdl/" ++ (show top_entity) ++ "/"
   prepareDir dir
-  mapM (writeVHDL dir) vhdl
-  return ()
+  mapM_ (writeVHDL dir) vhdl
+  end <- Clock.getCurrentTime
+  trace ("\nTotal compilation took " ++ show (Clock.diffUTCTime end start)) $
+    return ()
 
--- | Translate the binds with the given names from the given core module to
---   VHDL. The Bool in the tuple makes the function stateful (True) or
---   stateless (False).
+-- | Translate the specified entities in the given modules to VHDL.
 moduleToVHDL ::
-  HscTypes.HscEnv           -- ^ The GHC Environment
-  -> [HscTypes.CoreModule]  -- ^ The Core Modules
-  -> [Maybe CoreBndr]       -- ^ The TopEntity
-  -> [Maybe CoreBndr]       -- ^ The InitState
-  -> [Maybe CoreExpr]       -- ^ The TestInput
-  -> Bool                   -- ^ Is it stateful (in case InitState is not specified)
+  HscTypes.HscEnv             -- ^ The GHC Environment
+  -> [HscTypes.CoreModule]    -- ^ The Core Modules
+  -> [EntitySpec]             -- ^ The entities to generate
   -> IO [(AST.VHDLId, AST.DesignFile)]
-moduleToVHDL env cores top init test stateful = do
-  let topEntity = Maybe.catMaybes top
-  case topEntity of
-    [] -> error "Top Entity Not Found"
-    [topEnt] -> do
-      let initialState = Maybe.catMaybes init
-      let isStateful = not (null initialState) || stateful
-      let testInput = Maybe.catMaybes test
-      uniqSupply <- UniqSupply.mkSplitUniqSupply 'z'
-      let all_bindings = concat (map (\x -> CoreSyn.flattenBinds (cm_binds x)) cores)
-      let testexprs = case testInput of [] -> [] ; [x] -> reduceCoreListToHsList x
-      let (normalized_bindings, test_bindings, typestate) = normalizeModule env uniqSupply all_bindings testexprs [topEnt] [isStateful]
-      let vhdl = createDesignFiles typestate normalized_bindings topEnt test_bindings
-      mapM (putStr . render . Ppr.ppr . snd) vhdl
-      return vhdl
-    xs -> error "More than one topentity found"
+moduleToVHDL env cores specs = do
+  (vhdl, count) <- runTranslatorSession env $ do
+    let all_bindings = concatMap (\x -> CoreSyn.flattenBinds (HscTypes.cm_binds x)) cores
+    -- Store the bindings we loaded
+    tsBindings %= Map.fromList all_bindings
+    let all_initstates = concatMap (\x -> case x of (_, Nothing, _) -> []; (_, Just inits, _) -> inits) specs 
+    tsInitStates %= Map.fromList all_initstates
+    test_binds <- catMaybesM $ Monad.mapM mkTest specs
+    let topbinds = Maybe.catMaybes $ map (\(top, _, _) -> top) specs
+    vhdl <- case topbinds of
+      []  -> error "Could not find top entity requested"
+      tops -> createDesignFiles (tops ++ test_binds)
+    count <- get tsTransformCounter 
+    return (vhdl, count)
+  mapM_ (putStr . render . Ppr.ppr . snd) vhdl
+  putStr $ "Total number of transformations applied: " ++ (show count) ++ "\n"
+  return vhdl
+  where
+    mkTest :: EntitySpec -> TranslatorSession (Maybe CoreSyn.CoreBndr)
+    -- Create a testbench for any entry that has test input
+    mkTest (_, _, Nothing) = return Nothing
+    mkTest (Nothing, _, _) = return Nothing
+    mkTest (Just top, _, Just input) = do
+      bndr <- createTestbench Nothing cores input top
+      return $ Just bndr
+
+-- Run the given translator session. Generates a new UniqSupply for that
+-- session.
+runTranslatorSession :: HscTypes.HscEnv -> TranslatorSession a -> IO a
+runTranslatorSession env session = do
+  -- Generate a UniqSupply
+  -- Running 
+  --    egrep -r "(initTcRnIf|mkSplitUniqSupply)" .
+  -- on the compiler dir of ghc suggests that 'z' is not used to generate
+  -- a unique supply anywhere.
+  uniqSupply <- UniqSupply.mkSplitUniqSupply 'z'
+  let init_typestate = TypeState builtin_types [] Map.empty Map.empty env
+  let init_state = TranslatorState uniqSupply init_typestate Map.empty Map.empty 0 Map.empty Map.empty Map.empty 0
+  return $ State.evalState session init_state
 
 -- | Prepares the directory for writing VHDL files. This means creating the
 --   dir if it does not exist and removing all existing .vhdl files from it.
 prepareDir :: String -> IO()
 prepareDir dir = do
   -- Create the dir if needed
-  exists <- Directory.doesDirectoryExist dir
-  Monad.unless exists $ Directory.createDirectory dir
+  Directory.createDirectoryIfMissing True dir
   -- Find all .vhdl files in the directory
   files <- Directory.getDirectoryContents dir
   let to_remove = filter ((==".vhdl") . FilePath.takeExtension) files
@@ -135,78 +137,6 @@ writeVHDL dir (name, vhdl) = do
   -- Find the filename
   let fname = dir ++ (AST.fromVHDLId name) ++ ".vhdl"
   -- Write the file
-  Language.VHDL.FileIO.writeDesignFile vhdl fname
-
--- | Loads the given files and turns it into a core module
-loadModules ::
-  FilePath      -- ^ The GHC Library directory 
-  -> [String]   -- ^ The files that need to be loaded
-  -> (HscTypes.CoreModule -> Ghc (Maybe CoreBndr)) -- ^ The TopEntity finder
-  -> (HscTypes.CoreModule -> Ghc (Maybe CoreBndr)) -- ^ The InitState finder
-  -> (HscTypes.CoreModule -> Ghc (Maybe CoreExpr)) -- ^ The TestInput finder
-  -> IO ( [HscTypes.CoreModule] -- ^ The loaded modules
-        , [Maybe CoreBndr]  -- ^ The TopEntity
-        , [Maybe CoreBndr]  -- ^ The InitState
-        , [Maybe CoreExpr]  -- ^ The TestInput
-        , HscTypes.HscEnv   -- ^ The Environment corresponding ot the loaded modules 
-        )
-loadModules libdir filenames topEntLoc initSLoc testLoc =
-  defaultErrorHandler defaultDynFlags $ do
-    runGhc (Just libdir) $ do
-      dflags <- getSessionDynFlags
-      setSessionDynFlags dflags
-      cores <- mapM GHC.compileToCoreModule filenames
-      env <- GHC.getSession
-      top_entity <- mapM topEntLoc cores
-      init_state <- mapM initSLoc cores
-      test_input <- mapM testLoc cores
-      return (cores, top_entity, init_state, test_input, env)
-
--- | Find a binder in module according to a certain criteria
-findBind :: 
-  GhcMonad m =>           -- ^ Expected to be run in some kind of GHC Monad
-  (Var.Var -> m Bool)     -- ^ The criteria to filter the binds on
-  -> HscTypes.CoreModule  -- ^ The module to be inspected
-  -> m (Maybe CoreBndr)   -- ^ The (first) bind to meet the criteria
-findBind annotation core = do
-  let binds = CoreSyn.flattenBinds $ cm_binds core
-  annbinds <- Monad.filterM (annotation . fst) binds
-  let bndr = case annbinds of [] -> Nothing ; xs -> Just $ head $ fst (unzip annbinds)
-  return bndr
-
--- | Find an expresion in module according to a certain criteria  
-findExpr :: 
-  GhcMonad m =>           -- ^ Expected to be run in some kind off GHC Monad
-  (Var.Var -> m Bool)     -- ^ The criteria to filter the binds on
-  -> HscTypes.CoreModule  -- ^ The module to be inspected
-  -> m (Maybe CoreExpr)   -- ^ The (first) expr to meet the criteria
-findExpr annotation core = do
-  let binds = CoreSyn.flattenBinds $ cm_binds core
-  annbinds <- Monad.filterM (annotation . fst) binds
-  let exprs = case annbinds of [] -> Nothing ; xs -> Just $ head $ snd (unzip annbinds)
-  return exprs
-
--- | Determine if a binder has an Annotation meeting a certain criteria
-hasCLasHAnnotation ::
-  GhcMonad m =>       -- ^ Expected to be run in some kind of GHC Monad
-  (CLasHAnn -> Bool)  -- ^ The criteria the Annotation has to meet
-  -> Var.Var          -- ^ The Binder
-  -> m Bool           -- ^ Indicates if binder has the Annotation
-hasCLasHAnnotation clashAnn var = do
-  let deserializer = Serialized.deserializeWithData
-  let target = Annotations.NamedTarget (Var.varName var)
-  (anns :: [CLasHAnn]) <- GHC.findGlobalAnns deserializer target
-  let annEnts = filter clashAnn anns
-  case annEnts of
-    [] -> return False
-    xs -> return True
-
--- | Determine if a binder has a certain name
-hasVarName ::   
-  GhcMonad m => -- ^ Exprected to be run in some kind of GHC Monad
-  String        -- ^ The name the binder has to have
-  -> Var.Var    -- ^ The Binder
-  -> m Bool     -- ^ Indicate if the binder has the name
-hasVarName lookfor bind = return $ lookfor == (occNameString $ nameOccName $ getName bind)
+  FileIO.writeDesignFile vhdl fname
 
 -- vim: set ts=8 sw=2 sts=2 expandtab: