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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 489 - (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 : monnier 489
10 : monnier 215 structure FSplit :> FSPLIT =
11 :     struct
12 :    
13 :     local
14 :     structure F = FLINT
15 : monnier 423 structure S = IntBinarySet
16 :     structure M = IntBinaryMap
17 : monnier 216 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 : monnier 489
32 : monnier 215 type flint = F.prog
33 :     val mklv = LambdaVar.mkLvar
34 :     val cplv = LambdaVar.dupLvar
35 : monnier 489
36 :     fun S_rmv(x, s) = S.delete(s, x) handle NotFound => s
37 :    
38 : monnier 423 fun addv (s,F.VAR lv) = S.add(s, lv)
39 : monnier 215 | addv (s,_) = s
40 :     fun addvs (s,vs) = foldl (fn (v,s) => addv(s, v)) s vs
41 : monnier 489 fun rmvs (s,lvs) = foldl (fn (l,s) => S_rmv(l, s)) s lvs
42 :    
43 : monnier 220 exception Unknown
44 : monnier 489
45 : monnier 215 fun split (fdec as (fk,f,args,body)) = let
46 : monnier 216 val {getLty,addLty,...} = Recover.recover (fdec, false)
47 : monnier 215
48 : monnier 220 val m = Intmap.new(64, Unknown)
49 :     fun addpurefun f = Intmap.add m (f, false)
50 :     fun funeffect f = (Intmap.map m f) handle Uknown => true
51 :    
52 : monnier 216 (* sexp: env -> lexp -> (leE, leI, fvI, leRet)
53 :     * - env: IntSetF.set current environment
54 :     * - lexp: lexp expression to split
55 :     * - leRet: lexp the core return expression of lexp
56 :     * - leE: lexp -> lexp recursively split lexp: leE leRet == lexp
57 :     * - leI: lexp option inlinable part of lexp (if any)
58 :     * - fvI: IntSetF.set free variables of leI: FU.freevars leI == fvI
59 :     *
60 :     * sexp splits the lexp into an expansive part and an inlinable part.
61 :     * The inlinable part is guaranteed to be side-effect free.
62 :     * The expansive part doesn't bother to eliminate unused copies of
63 :     * elements copied to the inlinable part.
64 :     * If the inlinable part cannot be constructed, leI is set to F.RET[].
65 :     * This implies that fvI == S.empty, which in turn prevents us from
66 :     * mistakenly adding anything to leI.
67 : monnier 215 *)
68 : monnier 489 fun sexp env lexp = (* fixindent *)
69 : monnier 220 let
70 : monnier 216 (* non-side effecting binds are copied to leI if exported *)
71 :     fun let1 (le,lewrap,lv,vs,effect) =
72 : monnier 423 let val (leE,leI,fvI,leRet) = sexp (S.add(env, lv)) le
73 : monnier 216 val leE = lewrap o leE
74 : monnier 423 in if effect orelse not (S.member(fvI, lv))
75 : monnier 216 then (leE, leI, fvI, leRet)
76 : monnier 489 else (leE, lewrap leI, addvs(S_rmv(lv, fvI), vs), leRet)
77 : monnier 216 end
78 : monnier 215
79 : monnier 216 in case lexp
80 :     (* we can completely move both RET and TAPP to the I part *)
81 :     of F.RECORD (rk,vs,lv,le as F.RET [F.VAR lv']) =>
82 :     if lv' = lv
83 :     then (fn e => e, lexp, addvs(S.empty, vs), lexp)
84 :     else (fn e => e, le, S.singleton lv', le)
85 :     | F.RET vs =>
86 :     (fn e => e, lexp, addvs(S.empty, vs), lexp)
87 :     | F.TAPP (F.VAR tf,tycs) =>
88 :     (fn e => e, lexp, S.singleton tf, lexp)
89 : monnier 215
90 : monnier 216 (* recursive splittable lexps *)
91 :     | F.FIX (fdecs,le) => sfix env (fdecs, le)
92 :     | F.TFN (tfdec,le) => stfn env (tfdec, le)
93 : monnier 215
94 : monnier 216 (* binding-lexps *)
95 :     | F.CON (dc,tycs,v,lv,le) =>
96 :     let1(le, fn e => F.CON(dc, tycs, v, lv, e), lv, [v], false)
97 :     | F.RECORD (rk,vs,lv,le) =>
98 :     let1(le, fn e => F.RECORD(rk, vs, lv, e), lv, vs, false)
99 :     | F.SELECT (v,i,lv,le) =>
100 :     let1(le, fn e => F.SELECT(v, i, lv, e), lv, [v], false)
101 :     | F.PRIMOP (po,vs,lv,le) =>
102 :     let1(le, fn e => F.PRIMOP(po, vs, lv, e), lv, vs, PO.effect(#2 po))
103 :    
104 :     (* IMPROVEME: lvs should not be restricted to [lv] *)
105 :     | F.LET(lvs as [lv],body as F.TAPP (v,tycs),le) =>
106 :     let1(le, fn e => F.LET(lvs, body, e), lv, [v], false)
107 : monnier 220 | F.LET (lvs as [lv],body as F.APP (v as F.VAR f,vs),le) =>
108 :     let1(le, fn e => F.LET(lvs, body, e), lv, v::vs, funeffect f)
109 : monnier 216
110 :     | F.SWITCH (v,ac,[(dc as F.DATAcon(_,_,lv),le)],NONE) =>
111 :     let1(le, fn e => F.SWITCH(v, ac, [(dc, e)], NONE), lv, [v], false)
112 :    
113 :     | F.LET (lvs,body,le) =>
114 : monnier 423 let val (leE,leI,fvI,leRet) = sexp (S.union(S.addList(S.empty, lvs), env)) le
115 : monnier 216 in (fn e => F.LET(lvs, body, leE e), leI, fvI, leRet)
116 :     end
117 :    
118 : monnier 220 (* useless sophistication *)
119 : monnier 216 | F.APP (F.VAR f,args) =>
120 :     if funeffect f
121 :     then (fn e => e, F.RET[], S.empty, lexp)
122 :     else (fn e => e, lexp, addvs(S.singleton f, args), lexp)
123 : monnier 220
124 :     (* other non-binding lexps result in unsplittable functions *)
125 : monnier 216 | (F.APP _ | F.TAPP _) => bug "strange (T)APP"
126 : monnier 220 | (F.SWITCH _ | F.RAISE _ | F.BRANCH _ | F.HANDLE _) =>
127 : monnier 216 (fn e => e, F.RET[], S.empty, lexp)
128 :     end
129 :    
130 :     (* Functions definitions fall into the following categories:
131 :     * - inlinable: if exported, copy to leI
132 :     * - (mutually) recursive: don't bother
133 :     * - non-inlinable non-recursive: split recursively *)
134 :     and sfix env (fdecs,le) =
135 : monnier 423 let val nenv = S.union(S.addList(S.empty, map #2 fdecs), env)
136 : monnier 216 val (leE,leI,fvI,leRet) = sexp nenv le
137 :     val nleE = fn e => F.FIX(fdecs, leE e)
138 :     in case fdecs
139 : monnier 220 of [({inline=inl as (F.IH_ALWAYS | F.IH_MAYBE _),...},f,args,body)] =>
140 :     let val min = case inl of F.IH_MAYBE(n,_) => n | _ => 0
141 : monnier 423 in if not(S.member(fvI, f)) orelse min > !CTRL.splitThreshold
142 : monnier 220 then (nleE, leI, fvI, leRet)
143 :     else (nleE, F.FIX(fdecs, leI),
144 :     rmvs(S.union(fvI, FU.freevars body),
145 :     f::(map #1 args)),
146 :     leRet)
147 :     end
148 : monnier 216 | [fdec as (fk as {cconv=F.CC_FCT,...},_,_,_)] =>
149 :     sfdec env (leE,leI,fvI,leRet) fdec
150 :    
151 :     | _ => (nleE, leI, fvI, leRet)
152 :     end
153 :    
154 :     and sfdec env (leE,leI,fvI,leRet) (fk,f,args,body) =
155 : monnier 423 let val benv = S.union(S.addList(S.empty, map #1 args), env)
156 : monnier 216 val (bodyE,bodyI,fvbI,bodyRet) = sexp benv body
157 :     in case bodyI
158 :     of F.RET[] =>
159 :     (fn e => F.FIX([(fk, f, args, bodyE bodyRet)], e),
160 :     leI, fvI, leRet)
161 :     | _ =>
162 : monnier 423 let val fvbIs = S.listItems(S.difference(fvbI, benv))
163 : monnier 217 val (nfk,fkE) = OU.fk_wrap(fk, NONE)
164 :    
165 : monnier 216 (* fdecE *)
166 :     val fE = cplv f
167 :     val fErets = (map F.VAR fvbIs)
168 :     val bodyE = bodyE(F.RET fErets)
169 :     (* val tmp = mklv()
170 :     val bodyE = bodyE(F.RECORD(F.RK_STRUCT, map F.VAR fvbIs,
171 :     tmp, F.RET[F.VAR tmp])) *)
172 : monnier 217 val fdecE = (fkE, fE, args, bodyE)
173 : monnier 216 val fElty = LT.ltc_fct(map #2 args, map getLty fErets)
174 :     val _ = addLty(fE, fElty)
175 :    
176 :     (* fdecI *)
177 :     val fkI = {inline=F.IH_ALWAYS, cconv=F.CC_FCT,
178 :     known=true, isrec=NONE}
179 :     val argsI =
180 :     (map (fn lv => (lv, getLty(F.VAR lv))) fvbIs) @ args
181 :     (* val argI = mklv()
182 :     val argsI = (argI, LT.ltc_str(map (getLty o F.VAR) fvbIs))::args
183 :    
184 :     val (_,bodyI) = foldl (fn (lv,(n,le)) =>
185 :     (n+1, F.SELECT(F.VAR argI, n, lv, le)))
186 :     (0, bodyI) fvbIs *)
187 :     val fdecI as (_,fI,_,_) = FU.copyfdec(fkI,f,argsI,bodyI)
188 : monnier 220 val _ = addpurefun fI
189 : monnier 216
190 :     (* nfdec *)
191 :     val nargs = map (fn (v,t) => (cplv v, t)) args
192 :     val argsv = map (fn (v,t) => F.VAR v) nargs
193 :     val nbody =
194 :     let val lvs = map cplv fvbIs
195 :     in F.LET(lvs, F.APP(F.VAR fE, argsv),
196 :     F.APP(F.VAR fI, (map F.VAR lvs)@argsv))
197 : monnier 215 end
198 : monnier 216 (* let val lv = mklv()
199 :     in F.LET([lv], F.APP(F.VAR fE, argsv),
200 :     F.APP(F.VAR fI, (F.VAR lv)::argsv))
201 :     end *)
202 :     val nfdec = (nfk, f, nargs, nbody)
203 :    
204 :     (* and now, for the whole F.FIX *)
205 :     fun nleE e =
206 :     F.FIX([fdecE], F.FIX([fdecI], F.FIX([nfdec], leE e)))
207 :    
208 : monnier 423 in if not(S.member(fvI, f)) then (nleE, leI, fvI, leRet)
209 : monnier 216 else (nleE,
210 :     F.FIX([fdecI], F.FIX([nfdec], leI)),
211 : monnier 489 S.add(S.union(S_rmv(f, fvI), S.intersection(env, fvbI)), fE),
212 : monnier 216 leRet)
213 :     end
214 :     end
215 : monnier 215
216 : monnier 216 (* TFNs are kinda like FIX except there's no recursion *)
217 : monnier 220 and stfn env (tfdec as (tfk,tf,args,body),le) =
218 :     let val (bodyE,bodyI,fvbI,bodyRet) =
219 :     if #inline tfk = F.IH_ALWAYS
220 :     then (fn e => body, body, FU.freevars body, body)
221 :     else sexp env body
222 : monnier 423 val nenv = S.add(env, tf)
223 : monnier 216 val (leE,leI,fvI,leRet) = sexp nenv le
224 : monnier 423 in case (bodyI, S.listItems(S.difference(fvbI, env)))
225 : monnier 216 of ((F.RET _ | F.RECORD(_,_,_,F.RET _)),_) =>
226 :     (* split failed *)
227 : monnier 220 (fn e => F.TFN((tfk, tf, args, bodyE bodyRet), leE e),
228 :     leI, fvI, leRet)
229 : monnier 216 | (_,[]) =>
230 :     (* everything was split out *)
231 : monnier 220 let val ntfdec = ({inline=F.IH_ALWAYS}, tf, args, bodyE bodyRet)
232 :     val nlE = fn e => F.TFN(ntfdec, leE e)
233 : monnier 423 in if not(S.member(fvI, tf)) then (nlE, leI, fvI, leRet)
234 : monnier 220 else (nlE, F.TFN(ntfdec, leI),
235 : monnier 489 S_rmv(tf, S.union(fvI, fvbI)), leRet)
236 : monnier 216 end
237 :     | (_,fvbIs) =>
238 :     let (* tfdecE *)
239 :     val tfE = cplv tf
240 :     val tfEvs = map F.VAR fvbIs
241 :     val bodyE = bodyE(F.RET tfEvs)
242 :     val tfElty = LT.lt_nvpoly(args, map getLty tfEvs)
243 :     val _ = addLty(tfE, tfElty)
244 : monnier 215
245 : monnier 216 (* tfdecI *)
246 : monnier 220 val tfkI = {inline=F.IH_ALWAYS}
247 : monnier 216 val argsI = map (fn (v,k) => (cplv v, k)) args
248 :     val tmap = ListPair.map (fn (a1,a2) =>
249 :     (#1 a1, LT.tcc_nvar(#1 a2)))
250 :     (args, argsI)
251 :     val bodyI = FU.copy tmap M.empty
252 :     (F.LET(fvbIs, F.TAPP(F.VAR tfE, map #2 tmap),
253 :     bodyI))
254 :     (* F.TFN *)
255 :     fun nleE e =
256 : monnier 220 F.TFN((tfk, tfE, args, bodyE),
257 :     F.TFN((tfkI, tf, argsI, bodyI), leE e))
258 : monnier 215
259 : monnier 423 in if not(S.member(fvI, tf)) then (nleE, leI, fvI, leRet)
260 : monnier 216 else (nleE,
261 : monnier 220 F.TFN((tfkI, tf, argsI, bodyI), leI),
262 : monnier 489 S.add(S.union(S_rmv(tf, fvI), S.intersection(env, fvbI)), tfE),
263 : monnier 216 leRet)
264 :     end
265 :     end
266 : monnier 215
267 : monnier 216 (* here, we use B-decomposition, so the args should not be
268 :     * considered as being in scope *)
269 :     val (bodyE,bodyI,fvbI,bodyRet) = sexp S.empty body
270 :     in case (bodyI, bodyRet)
271 :     of (F.RET _,_) => ((fk, f, args, bodyE bodyRet), NONE)
272 :     | (_,F.RECORD (rk,vs,lv,F.RET[lv'])) =>
273 : monnier 423 let val fvbIs = S.listItems fvbI
274 : monnier 215
275 : monnier 216 (* fdecE *)
276 :     val bodyE = bodyE(F.RECORD(rk, vs@(map F.VAR fvbIs), lv, F.RET[lv']))
277 :     val fdecE as (_,fE,_,_) = (fk, cplv f, args, bodyE)
278 : monnier 215
279 : monnier 216 (* fdecI *)
280 :     val argI = mklv()
281 :     val argLtys = (map getLty vs) @ (map (getLty o F.VAR) fvbIs)
282 :     val argsI = [(argI, LT.ltc_str argLtys)]
283 :     val (_,bodyI) = foldl (fn (lv,(n,le)) =>
284 :     (n+1, F.SELECT(F.VAR argI, n, lv, le)))
285 :     (length vs, bodyI) fvbIs
286 :     val fdecI as (_,fI,_,_) = FU.copyfdec (fk, f, argsI, bodyI)
287 :    
288 : monnier 215 val nargs = map (fn (v,t) => (cplv v, t)) args
289 :     in
290 : monnier 217 (fdecE, SOME fdecI)
291 :     (* ((fk, f, nargs,
292 : monnier 215 F.FIX([fdecE],
293 :     F.FIX([fdecI],
294 : monnier 216 F.LET([argI],
295 :     F.APP(F.VAR fE, map (F.VAR o #1) nargs),
296 :     F.APP(F.VAR fI, [F.VAR argI]))))),
297 : monnier 217 NONE) *)
298 : monnier 215 end
299 : monnier 216
300 : monnier 382 | _ => (fdec, NONE) (* sorry, can't do that *)
301 :     (* (PPFlint.printLexp bodyRet; bug "couldn't find the returned record") *)
302 : monnier 216
303 : monnier 215 end
304 :    
305 :     end
306 :     end

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