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[smlnj] Annotation of /sml/trunk/src/compiler/FLINT/opt/split.sml
ViewVC logotype

Annotation of /sml/trunk/src/compiler/FLINT/opt/split.sml

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Revision 382 - (view) (download)

1 : monnier 215 (* copyright 1999 YALE FLINT project *)
2 :     (* monnier@cs.yale.edu *)
3 :    
4 :     signature FSPLIT =
5 :     sig
6 :     type flint = FLINT.prog
7 :     val split: flint -> flint * flint option
8 :     end
9 :    
10 :     structure FSplit :> FSPLIT =
11 :     struct
12 :    
13 :     local
14 :     structure F = FLINT
15 :     structure S = IntSetF
16 : monnier 216 structure M = IntmapF
17 :     structure O = Option
18 : monnier 215 structure OU = OptUtils
19 :     structure FU = FlintUtil
20 : monnier 216 structure LT = LtyExtern
21 : monnier 215 structure PO = PrimOp
22 :     structure PP = PPFlint
23 : monnier 220 structure CTRL = FLINT_Control
24 : monnier 215 in
25 :    
26 : monnier 220 val say = Control_Print.say
27 : monnier 215 fun bug msg = ErrorMsg.impossible ("FSplit: "^msg)
28 :     fun buglexp (msg,le) = (say "\n"; PP.printLexp le; say " "; bug msg)
29 :     fun bugval (msg,v) = (say "\n"; PP.printSval v; say " "; bug msg)
30 :     fun assert p = if p then () else bug ("assertion failed")
31 :    
32 :     type flint = F.prog
33 :     val mklv = LambdaVar.mkLvar
34 :     val cplv = LambdaVar.dupLvar
35 :    
36 :     fun addv (s,F.VAR lv) = S.add(lv, s)
37 :     | addv (s,_) = s
38 :     fun addvs (s,vs) = foldl (fn (v,s) => addv(s, v)) s vs
39 :     fun rmvs (s,lvs) = foldl S.rmv s lvs
40 :    
41 : monnier 220 exception Unknown
42 : monnier 215
43 :     fun split (fdec as (fk,f,args,body)) = let
44 : monnier 216 val {getLty,addLty,...} = Recover.recover (fdec, false)
45 : monnier 215
46 : monnier 220 val m = Intmap.new(64, Unknown)
47 :     fun addpurefun f = Intmap.add m (f, false)
48 :     fun funeffect f = (Intmap.map m f) handle Uknown => true
49 :    
50 : monnier 216 (* sexp: env -> lexp -> (leE, leI, fvI, leRet)
51 :     * - env: IntSetF.set current environment
52 :     * - lexp: lexp expression to split
53 :     * - leRet: lexp the core return expression of lexp
54 :     * - leE: lexp -> lexp recursively split lexp: leE leRet == lexp
55 :     * - leI: lexp option inlinable part of lexp (if any)
56 :     * - fvI: IntSetF.set free variables of leI: FU.freevars leI == fvI
57 :     *
58 :     * sexp splits the lexp into an expansive part and an inlinable part.
59 :     * The inlinable part is guaranteed to be side-effect free.
60 :     * The expansive part doesn't bother to eliminate unused copies of
61 :     * elements copied to the inlinable part.
62 :     * If the inlinable part cannot be constructed, leI is set to F.RET[].
63 :     * This implies that fvI == S.empty, which in turn prevents us from
64 :     * mistakenly adding anything to leI.
65 : monnier 215 *)
66 : monnier 216 fun sexp env lexp =
67 : monnier 220 let
68 : monnier 216 (* non-side effecting binds are copied to leI if exported *)
69 :     fun let1 (le,lewrap,lv,vs,effect) =
70 :     let val (leE,leI,fvI,leRet) = sexp (S.add(lv, env)) le
71 :     val leE = lewrap o leE
72 :     in if effect orelse not (S.member fvI lv)
73 :     then (leE, leI, fvI, leRet)
74 :     else (leE, lewrap leI, addvs(S.rmv(lv, fvI), vs), leRet)
75 :     end
76 : monnier 215
77 : monnier 216 in case lexp
78 :     (* we can completely move both RET and TAPP to the I part *)
79 :     of F.RECORD (rk,vs,lv,le as F.RET [F.VAR lv']) =>
80 :     if lv' = lv
81 :     then (fn e => e, lexp, addvs(S.empty, vs), lexp)
82 :     else (fn e => e, le, S.singleton lv', le)
83 :     | F.RET vs =>
84 :     (fn e => e, lexp, addvs(S.empty, vs), lexp)
85 :     | F.TAPP (F.VAR tf,tycs) =>
86 :     (fn e => e, lexp, S.singleton tf, lexp)
87 : monnier 215
88 : monnier 216 (* recursive splittable lexps *)
89 :     | F.FIX (fdecs,le) => sfix env (fdecs, le)
90 :     | F.TFN (tfdec,le) => stfn env (tfdec, le)
91 : monnier 215
92 : monnier 216 (* binding-lexps *)
93 :     | F.CON (dc,tycs,v,lv,le) =>
94 :     let1(le, fn e => F.CON(dc, tycs, v, lv, e), lv, [v], false)
95 :     | F.RECORD (rk,vs,lv,le) =>
96 :     let1(le, fn e => F.RECORD(rk, vs, lv, e), lv, vs, false)
97 :     | F.SELECT (v,i,lv,le) =>
98 :     let1(le, fn e => F.SELECT(v, i, lv, e), lv, [v], false)
99 :     | F.PRIMOP (po,vs,lv,le) =>
100 :     let1(le, fn e => F.PRIMOP(po, vs, lv, e), lv, vs, PO.effect(#2 po))
101 :    
102 :     (* IMPROVEME: lvs should not be restricted to [lv] *)
103 :     | F.LET(lvs as [lv],body as F.TAPP (v,tycs),le) =>
104 :     let1(le, fn e => F.LET(lvs, body, e), lv, [v], false)
105 : monnier 220 | F.LET (lvs as [lv],body as F.APP (v as F.VAR f,vs),le) =>
106 :     let1(le, fn e => F.LET(lvs, body, e), lv, v::vs, funeffect f)
107 : monnier 216
108 :     | F.SWITCH (v,ac,[(dc as F.DATAcon(_,_,lv),le)],NONE) =>
109 :     let1(le, fn e => F.SWITCH(v, ac, [(dc, e)], NONE), lv, [v], false)
110 :    
111 :     | F.LET (lvs,body,le) =>
112 :     let val (leE,leI,fvI,leRet) = sexp (S.union(S.make lvs, env)) le
113 :     in (fn e => F.LET(lvs, body, leE e), leI, fvI, leRet)
114 :     end
115 :    
116 : monnier 220 (* useless sophistication *)
117 : monnier 216 | F.APP (F.VAR f,args) =>
118 :     if funeffect f
119 :     then (fn e => e, F.RET[], S.empty, lexp)
120 :     else (fn e => e, lexp, addvs(S.singleton f, args), lexp)
121 : monnier 220
122 :     (* other non-binding lexps result in unsplittable functions *)
123 : monnier 216 | (F.APP _ | F.TAPP _) => bug "strange (T)APP"
124 : monnier 220 | (F.SWITCH _ | F.RAISE _ | F.BRANCH _ | F.HANDLE _) =>
125 : monnier 216 (fn e => e, F.RET[], S.empty, lexp)
126 :     end
127 :    
128 :     (* Functions definitions fall into the following categories:
129 :     * - inlinable: if exported, copy to leI
130 :     * - (mutually) recursive: don't bother
131 :     * - non-inlinable non-recursive: split recursively *)
132 :     and sfix env (fdecs,le) =
133 :     let val nenv = S.union(S.make(map #2 fdecs), env)
134 :     val (leE,leI,fvI,leRet) = sexp nenv le
135 :     val nleE = fn e => F.FIX(fdecs, leE e)
136 :     in case fdecs
137 : monnier 220 of [({inline=inl as (F.IH_ALWAYS | F.IH_MAYBE _),...},f,args,body)] =>
138 :     let val min = case inl of F.IH_MAYBE(n,_) => n | _ => 0
139 :     in if not(S.member fvI f) orelse min > !CTRL.splitThreshold
140 :     then (nleE, leI, fvI, leRet)
141 :     else (nleE, F.FIX(fdecs, leI),
142 :     rmvs(S.union(fvI, FU.freevars body),
143 :     f::(map #1 args)),
144 :     leRet)
145 :     end
146 : monnier 216 | [fdec as (fk as {cconv=F.CC_FCT,...},_,_,_)] =>
147 :     sfdec env (leE,leI,fvI,leRet) fdec
148 :    
149 :     | _ => (nleE, leI, fvI, leRet)
150 :     end
151 :    
152 :     and sfdec env (leE,leI,fvI,leRet) (fk,f,args,body) =
153 :     let val benv = S.union(S.make(map #1 args), env)
154 :     val (bodyE,bodyI,fvbI,bodyRet) = sexp benv body
155 :     in case bodyI
156 :     of F.RET[] =>
157 :     (fn e => F.FIX([(fk, f, args, bodyE bodyRet)], e),
158 :     leI, fvI, leRet)
159 :     | _ =>
160 :     let val fvbIs = S.members(S.diff(fvbI, benv))
161 : monnier 217 val (nfk,fkE) = OU.fk_wrap(fk, NONE)
162 :    
163 : monnier 216 (* fdecE *)
164 :     val fE = cplv f
165 :     val fErets = (map F.VAR fvbIs)
166 :     val bodyE = bodyE(F.RET fErets)
167 :     (* val tmp = mklv()
168 :     val bodyE = bodyE(F.RECORD(F.RK_STRUCT, map F.VAR fvbIs,
169 :     tmp, F.RET[F.VAR tmp])) *)
170 : monnier 217 val fdecE = (fkE, fE, args, bodyE)
171 : monnier 216 val fElty = LT.ltc_fct(map #2 args, map getLty fErets)
172 :     val _ = addLty(fE, fElty)
173 :    
174 :     (* fdecI *)
175 :     val fkI = {inline=F.IH_ALWAYS, cconv=F.CC_FCT,
176 :     known=true, isrec=NONE}
177 :     val argsI =
178 :     (map (fn lv => (lv, getLty(F.VAR lv))) fvbIs) @ args
179 :     (* val argI = mklv()
180 :     val argsI = (argI, LT.ltc_str(map (getLty o F.VAR) fvbIs))::args
181 :    
182 :     val (_,bodyI) = foldl (fn (lv,(n,le)) =>
183 :     (n+1, F.SELECT(F.VAR argI, n, lv, le)))
184 :     (0, bodyI) fvbIs *)
185 :     val fdecI as (_,fI,_,_) = FU.copyfdec(fkI,f,argsI,bodyI)
186 : monnier 220 val _ = addpurefun fI
187 : monnier 216
188 :     (* nfdec *)
189 :     val nargs = map (fn (v,t) => (cplv v, t)) args
190 :     val argsv = map (fn (v,t) => F.VAR v) nargs
191 :     val nbody =
192 :     let val lvs = map cplv fvbIs
193 :     in F.LET(lvs, F.APP(F.VAR fE, argsv),
194 :     F.APP(F.VAR fI, (map F.VAR lvs)@argsv))
195 : monnier 215 end
196 : monnier 216 (* let val lv = mklv()
197 :     in F.LET([lv], F.APP(F.VAR fE, argsv),
198 :     F.APP(F.VAR fI, (F.VAR lv)::argsv))
199 :     end *)
200 :     val nfdec = (nfk, f, nargs, nbody)
201 :    
202 :     (* and now, for the whole F.FIX *)
203 :     fun nleE e =
204 :     F.FIX([fdecE], F.FIX([fdecI], F.FIX([nfdec], leE e)))
205 :    
206 :     in if not(S.member fvI f) then (nleE, leI, fvI, leRet)
207 :     else (nleE,
208 :     F.FIX([fdecI], F.FIX([nfdec], leI)),
209 :     S.add(fE, S.union(S.rmv(f, fvI), S.inter(env, fvbI))),
210 :     leRet)
211 :     end
212 :     end
213 : monnier 215
214 : monnier 216 (* TFNs are kinda like FIX except there's no recursion *)
215 : monnier 220 and stfn env (tfdec as (tfk,tf,args,body),le) =
216 :     let val (bodyE,bodyI,fvbI,bodyRet) =
217 :     if #inline tfk = F.IH_ALWAYS
218 :     then (fn e => body, body, FU.freevars body, body)
219 :     else sexp env body
220 :     val nenv = S.add(tf, env)
221 : monnier 216 val (leE,leI,fvI,leRet) = sexp nenv le
222 :     in case (bodyI, S.members(S.diff(fvbI, env)))
223 :     of ((F.RET _ | F.RECORD(_,_,_,F.RET _)),_) =>
224 :     (* split failed *)
225 : monnier 220 (fn e => F.TFN((tfk, tf, args, bodyE bodyRet), leE e),
226 :     leI, fvI, leRet)
227 : monnier 216 | (_,[]) =>
228 :     (* everything was split out *)
229 : monnier 220 let val ntfdec = ({inline=F.IH_ALWAYS}, tf, args, bodyE bodyRet)
230 :     val nlE = fn e => F.TFN(ntfdec, leE e)
231 :     in if not(S.member fvI tf) then (nlE, leI, fvI, leRet)
232 :     else (nlE, F.TFN(ntfdec, leI),
233 :     S.rmv(tf, S.union(fvI, fvbI)), leRet)
234 : monnier 216 end
235 :     | (_,fvbIs) =>
236 :     let (* tfdecE *)
237 :     val tfE = cplv tf
238 :     val tfEvs = map F.VAR fvbIs
239 :     val bodyE = bodyE(F.RET tfEvs)
240 :     val tfElty = LT.lt_nvpoly(args, map getLty tfEvs)
241 :     val _ = addLty(tfE, tfElty)
242 : monnier 215
243 : monnier 216 (* tfdecI *)
244 : monnier 220 val tfkI = {inline=F.IH_ALWAYS}
245 : monnier 216 val argsI = map (fn (v,k) => (cplv v, k)) args
246 :     val tmap = ListPair.map (fn (a1,a2) =>
247 :     (#1 a1, LT.tcc_nvar(#1 a2)))
248 :     (args, argsI)
249 :     val bodyI = FU.copy tmap M.empty
250 :     (F.LET(fvbIs, F.TAPP(F.VAR tfE, map #2 tmap),
251 :     bodyI))
252 :     (* F.TFN *)
253 :     fun nleE e =
254 : monnier 220 F.TFN((tfk, tfE, args, bodyE),
255 :     F.TFN((tfkI, tf, argsI, bodyI), leE e))
256 : monnier 215
257 : monnier 216 in if not(S.member fvI tf) then (nleE, leI, fvI, leRet)
258 :     else (nleE,
259 : monnier 220 F.TFN((tfkI, tf, argsI, bodyI), leI),
260 : monnier 216 S.add(tfE, S.union(S.rmv(tf, fvI), S.inter(env, fvbI))),
261 :     leRet)
262 :     end
263 :     end
264 : monnier 215
265 : monnier 216 (* here, we use B-decomposition, so the args should not be
266 :     * considered as being in scope *)
267 :     val (bodyE,bodyI,fvbI,bodyRet) = sexp S.empty body
268 :     in case (bodyI, bodyRet)
269 :     of (F.RET _,_) => ((fk, f, args, bodyE bodyRet), NONE)
270 :     | (_,F.RECORD (rk,vs,lv,F.RET[lv'])) =>
271 :     let val fvbIs = S.members fvbI
272 : monnier 215
273 : monnier 216 (* fdecE *)
274 :     val bodyE = bodyE(F.RECORD(rk, vs@(map F.VAR fvbIs), lv, F.RET[lv']))
275 :     val fdecE as (_,fE,_,_) = (fk, cplv f, args, bodyE)
276 : monnier 215
277 : monnier 216 (* fdecI *)
278 :     val argI = mklv()
279 :     val argLtys = (map getLty vs) @ (map (getLty o F.VAR) fvbIs)
280 :     val argsI = [(argI, LT.ltc_str argLtys)]
281 :     val (_,bodyI) = foldl (fn (lv,(n,le)) =>
282 :     (n+1, F.SELECT(F.VAR argI, n, lv, le)))
283 :     (length vs, bodyI) fvbIs
284 :     val fdecI as (_,fI,_,_) = FU.copyfdec (fk, f, argsI, bodyI)
285 :    
286 : monnier 215 val nargs = map (fn (v,t) => (cplv v, t)) args
287 :     in
288 : monnier 217 (fdecE, SOME fdecI)
289 :     (* ((fk, f, nargs,
290 : monnier 215 F.FIX([fdecE],
291 :     F.FIX([fdecI],
292 : monnier 216 F.LET([argI],
293 :     F.APP(F.VAR fE, map (F.VAR o #1) nargs),
294 :     F.APP(F.VAR fI, [F.VAR argI]))))),
295 : monnier 217 NONE) *)
296 : monnier 215 end
297 : monnier 216
298 : monnier 382 | _ => (fdec, NONE) (* sorry, can't do that *)
299 :     (* (PPFlint.printLexp bodyRet; bug "couldn't find the returned record") *)
300 : monnier 216
301 : monnier 215 end
302 :    
303 :     end
304 :     end

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