[project @ 2004-12-22 12:04:14 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / iface / MkIface.lhs
1 %
2 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1993-1998
3 %
4
5 \begin{code}
6 module MkIface ( 
7         showIface,      -- Print the iface in Foo.hi
8
9         mkUsageInfo,    -- Construct the usage info for a module
10
11         mkIface,        -- Build a ModIface from a ModGuts, 
12                         -- including computing version information
13
14         checkOldIface   -- See if recompilation is required, by
15                         -- comparing version information
16  ) where
17 \end{code}
18
19         -----------------------------------------------
20                 MkIface.lhs deals with versioning
21         -----------------------------------------------
22
23 Here's the version-related info in an interface file
24
25   module Foo 8          -- module-version 
26              3          -- export-list-version
27              2          -- rule-version
28     Usages:     -- Version info for what this compilation of Foo imported
29         Baz 3           -- Module version
30             [4]         -- The export-list version if Foo depended on it
31             (g,2)       -- Function and its version
32             (T,1)       -- Type and its version
33
34     <version> f :: Int -> Int {- Unfolding: \x -> Wib.t[2] x -}
35                 -- The [2] says that f's unfolding 
36                 -- mentions verison 2 of Wib.t
37         
38         -----------------------------------------------
39                         Basic idea
40         -----------------------------------------------
41
42 Basic idea: 
43   * In the mi_usages information in an interface, we record the 
44     version number of each free variable of the module
45
46   * In mkIface, we compute the version number of each exported thing A.f
47     by comparing its A.f's info with its new info, and bumping its 
48     version number if it differs.  If A.f mentions B.g, and B.g's version
49     number has changed, then we count A.f as having changed too.
50
51   * In checkOldIface we compare the mi_usages for the module with
52     the actual version info for all each thing recorded in mi_usages
53
54
55 Fixities
56 ~~~~~~~~
57 We count A.f as changing if its fixity changes
58
59 Rules
60 ~~~~~
61 If a rule changes, we want to recompile any module that might be
62 affected by that rule.  For non-orphan rules, this is relatively easy.
63 If module M defines f, and a rule for f, just arrange that the version
64 number for M.f changes if any of the rules for M.f change.  Any module
65 that does not depend on M.f can't be affected by the rule-change
66 either.
67
68 Orphan rules (ones whose 'head function' is not defined in M) are
69 harder.  Here's what we do.
70
71   * We have a per-module orphan-rule version number which changes if 
72     any orphan rule changes. (It's unaffected by non-orphan rules.)
73
74   * We record usage info for any orphan module 'below' this one,
75     giving the orphan-rule version number.  We recompile if this 
76     changes. 
77
78 The net effect is that if an orphan rule changes, we recompile every
79 module above it.  That's very conservative, but it's devilishly hard
80 to know what it might affect, so we just have to be conservative.
81
82 Instance decls
83 ~~~~~~~~~~~~~~
84 In an iface file we have
85      module A where
86         instance Eq a => Eq [a]  =  dfun29
87         dfun29 :: ... 
88
89 We have a version number for dfun29, covering its unfolding
90 etc. Suppose we are compiling a module M that imports A only
91 indirectly.  If typechecking M uses this instance decl, we record the
92 dependency on A.dfun29 as if it were a free variable of the module
93 (via the tcg_inst_usages accumulator).  That means that A will appear
94 in M's usage list.  If the shape of the instance declaration changes,
95 then so will dfun29's version, triggering a recompilation.
96
97 Adding an instance declaration, or changing an instance decl that is
98 not currently used, is more tricky.  (This really only makes a
99 difference when we have overlapping instance decls, because then the
100 new instance decl might kick in to override the old one.)  We handle
101 this in a very similar way that we handle rules above.
102
103   * For non-orphan instance decls, identify one locally-defined tycon/class
104     mentioned in the decl.  Treat the instance decl as part of the defn of that
105     tycon/class, so that if the shape of the instance decl changes, so does the
106     tycon/class; that in turn will force recompilation of anything that uses
107     that tycon/class.
108
109   * For orphan instance decls, act the same way as for orphan rules.
110     Indeed, we use the same global orphan-rule version number.
111
112 mkUsageInfo
113 ~~~~~~~~~~~
114 mkUsageInfo figures out what the ``usage information'' for this
115 moudule is; that is, what it must record in its interface file as the
116 things it uses.  
117
118 We produce a line for every module B below the module, A, currently being
119 compiled:
120         import B <n> ;
121 to record the fact that A does import B indirectly.  This is used to decide
122 to look to look for B.hi rather than B.hi-boot when compiling a module that
123 imports A.  This line says that A imports B, but uses nothing in it.
124 So we'll get an early bale-out when compiling A if B's version changes.
125
126 The usage information records:
127
128 \begin{itemize}
129 \item   (a) anything reachable from its body code
130 \item   (b) any module exported with a @module Foo@
131 \item   (c) anything reachable from an exported item
132 \end{itemize}
133
134 Why (b)?  Because if @Foo@ changes then this module's export list
135 will change, so we must recompile this module at least as far as
136 making a new interface file --- but in practice that means complete
137 recompilation.
138
139 Why (c)?  Consider this:
140 \begin{verbatim}
141         module A( f, g ) where  |       module B( f ) where
142           import B( f )         |         f = h 3
143           g = ...               |         h = ...
144 \end{verbatim}
145
146 Here, @B.f@ isn't used in A.  Should we nevertheless record @B.f@ in
147 @A@'s usages?  Our idea is that we aren't going to touch A.hi if it is
148 *identical* to what it was before.  If anything about @B.f@ changes
149 than anyone who imports @A@ should be recompiled in case they use
150 @B.f@ (they'll get an early exit if they don't).  So, if anything
151 about @B.f@ changes we'd better make sure that something in A.hi
152 changes, and the convenient way to do that is to record the version
153 number @B.f@ in A.hi in the usage list.  If B.f changes that'll force a
154 complete recompiation of A, which is overkill but it's the only way to 
155 write a new, slightly different, A.hi.
156
157 But the example is tricker.  Even if @B.f@ doesn't change at all,
158 @B.h@ may do so, and this change may not be reflected in @f@'s version
159 number.  But with -O, a module that imports A must be recompiled if
160 @B.h@ changes!  So A must record a dependency on @B.h@.  So we treat
161 the occurrence of @B.f@ in the export list *just as if* it were in the
162 code of A, and thereby haul in all the stuff reachable from it.
163
164         *** Conclusion: if A mentions B.f in its export list,
165             behave just as if A mentioned B.f in its source code,
166             and slurp in B.f and all its transitive closure ***
167
168 [NB: If B was compiled with -O, but A isn't, we should really *still*
169 haul in all the unfoldings for B, in case the module that imports A *is*
170 compiled with -O.  I think this is the case.]
171
172
173 \begin{code}
174 #include "HsVersions.h"
175
176 import HsSyn
177 import Packages         ( isHomeModule )
178 import IfaceSyn         ( IfaceDecl(..), IfaceClassOp(..), IfaceConDecl(..),
179                           IfaceRule(..), IfaceInst(..), IfaceExtName(..), IfaceTyCon(..),
180                           eqIfDecl, eqIfRule, eqIfInst, IfaceEq(..), (&&&), bool, 
181                           eqMaybeBy, eqListBy, visibleIfConDecls,
182                           tyThingToIfaceDecl, dfunToIfaceInst, coreRuleToIfaceRule )
183 import LoadIface        ( readIface, loadInterface, ifaceInstGates )
184 import BasicTypes       ( Version, initialVersion, bumpVersion )
185 import TcRnMonad
186 import TcRnTypes        ( mkModDeps )
187 import TcType           ( isFFITy )
188 import HscTypes         ( ModIface(..), TyThing(..), IfacePackage(..),
189                           ModGuts(..), ModGuts, IfaceExport,
190                           GhciMode(..), HscEnv(..), hscEPS,
191                           Dependencies(..), FixItem(..), 
192                           mkIfaceDepCache, mkIfaceFixCache, mkIfaceVerCache,
193                           typeEnvElts, 
194                           GenAvailInfo(..), availName, 
195                           ExternalPackageState(..),
196                           Usage(..), IsBootInterface,
197                           Deprecs(..), IfaceDeprecs, Deprecations,
198                           lookupIfaceByModule
199                         )
200
201
202 import CmdLineOpts
203 import Name             ( Name, nameModule, nameOccName, nameParent,
204                           isExternalName, nameParent_maybe, isWiredInName,
205                           NamedThing(..) )
206 import NameEnv
207 import NameSet
208 import OccName          ( OccName, OccEnv, mkOccEnv, lookupOccEnv, emptyOccEnv,
209                           extendOccEnv_C,
210                           OccSet, emptyOccSet, elemOccSet, occSetElts, 
211                           extendOccSet, extendOccSetList,
212                           isEmptyOccSet, intersectOccSet, intersectsOccSet,
213                           occNameFS, isTcOcc )
214 import TyCon            ( tyConDataCons, isNewTyCon, newTyConRep )
215 import Class            ( classSelIds )
216 import DataCon          ( dataConName, dataConFieldLabels )
217 import Module           ( Module, moduleFS,
218                           ModLocation(..), mkSysModuleFS, moduleUserString,
219                           ModuleEnv, emptyModuleEnv, lookupModuleEnv,
220                           extendModuleEnv_C
221                         )
222 import Outputable
223 import DriverUtil       ( createDirectoryHierarchy, directoryOf )
224 import Util             ( sortLe, seqList )
225 import Binary           ( getBinFileWithDict )
226 import BinIface         ( writeBinIface, v_IgnoreHiWay )
227 import Unique           ( Unique, Uniquable(..) )
228 import ErrUtils         ( dumpIfSet_dyn, showPass )
229 import Digraph          ( stronglyConnComp, SCC(..) )
230 import SrcLoc           ( SrcSpan )
231 import FiniteMap
232 import FastString
233
234 import DATA_IOREF       ( writeIORef )
235 import Monad            ( when )
236 import List             ( insert )
237 import Maybes           ( orElse, mapCatMaybes, isNothing, isJust, fromJust, expectJust )
238 \end{code}
239
240
241
242 %************************************************************************
243 %*                                                                      *
244 \subsection{Completing an interface}
245 %*                                                                      *
246 %************************************************************************
247
248 \begin{code}
249 mkIface :: HscEnv
250         -> ModLocation
251         -> Maybe ModIface       -- The old interface, if we have it
252         -> ModGuts              -- The compiled, tidied module
253         -> IO ModIface          -- The new one, complete with decls and versions
254 -- mkIface 
255 --      a) Builds the ModIface
256 --      b) Writes it out to a file if necessary
257
258 mkIface hsc_env location maybe_old_iface 
259         guts@ModGuts{ mg_module = this_mod,
260                       mg_usages = usages,
261                       mg_deps   = deps,
262                       mg_exports = exports,
263                       mg_fix_env = fix_env,
264                       mg_deprecs = src_deprecs,
265                       mg_insts = insts, 
266                       mg_rules = rules,
267                       mg_types = type_env }
268   = do  { eps <- hscEPS hsc_env
269         ; let   { ext_nm = mkExtNameFn hsc_env eps this_mod
270                 ; local_things = [thing | thing <- typeEnvElts type_env,
271                                           not (isWiredInName (getName thing)) ]
272                         -- Do not export anything about wired-in things
273                         --  (GHC knows about them already)
274
275                 ; abstract_tcs :: NameSet -- TyCons and Classes whose representation is not exposed
276                 ; abstract_tcs
277                     | not omit_prags = emptyNameSet             -- In the -O case, nothing is abstract
278                     | otherwise      = mkNameSet [ getName thing 
279                                                  | thing <- local_things
280                                                  , not (mustExposeThing exports thing)]
281
282                 ; decls  = [ tyThingToIfaceDecl omit_prags abstract_tcs ext_nm thing 
283                            | thing <- local_things, wantDeclFor exports abstract_tcs thing ]
284                                 -- Don't put implicit Ids and class tycons in the interface file
285
286                 ; fixities = [(occ,fix) | FixItem occ fix _ <- nameEnvElts fix_env]
287                 ; deprecs  = mkIfaceDeprec src_deprecs
288                 ; iface_rules 
289                      | omit_prags = []
290                      | otherwise  = sortLe le_rule $
291                                     map (coreRuleToIfaceRule this_mod ext_nm) rules
292                 ; iface_insts = sortLe le_inst (map dfunToIfaceInst insts)
293
294                 ; intermediate_iface = ModIface { 
295                         mi_module   = this_mod,
296                         mi_package  = ThisPackage,
297                         mi_boot     = False,
298                         mi_deps     = deps,
299                         mi_usages   = usages,
300                         mi_exports  = mkIfaceExports exports,
301                         mi_insts    = iface_insts,
302                         mi_rules    = iface_rules,
303                         mi_fixities = fixities,
304                         mi_deprecs  = deprecs,
305         
306                         -- Left out deliberately: filled in by addVersionInfo
307                         mi_mod_vers  = initialVersion,
308                         mi_exp_vers  = initialVersion,
309                         mi_rule_vers = initialVersion,
310                         mi_orphan    = False,   -- Always set by addVersionInfo, but
311                                                 -- it's a strict field, so we can't omit it.
312                         mi_decls     = deliberatelyOmitted "decls",
313                         mi_ver_fn    = deliberatelyOmitted "ver_fn",
314
315                         -- And build the cached values
316                         mi_dep_fn = mkIfaceDepCache deprecs,
317                         mi_fix_fn = mkIfaceFixCache fixities }
318
319                 -- Add version information
320                 ; (new_iface, no_change_at_all, pp_diffs, pp_orphs) 
321                         = _scc_ "versioninfo" 
322                          addVersionInfo maybe_old_iface intermediate_iface decls
323                 }
324
325                 -- Write the interface file, if necessary
326         ; when (not no_change_at_all && ghci_mode /= Interactive) $ do
327                 createDirectoryHierarchy (directoryOf hi_file_path)
328                 writeBinIface hi_file_path new_iface
329
330                 -- Debug printing
331         ; when (isJust pp_orphs && dopt Opt_WarnOrphans dflags) 
332                (printDump (fromJust pp_orphs))
333         ; when (dopt Opt_D_dump_hi_diffs dflags) (printDump pp_diffs)
334         ; dumpIfSet_dyn dflags Opt_D_dump_hi "FINAL INTERFACE" 
335                         (pprModIface new_iface)
336
337         ; return new_iface }
338   where
339      r1 `le_rule` r2 = ifRuleName r1 <= ifRuleName r2
340      i1 `le_inst` i2 = ifDFun     i1 <= ifDFun     i2
341
342      dflags    = hsc_dflags hsc_env
343      ghci_mode = hsc_mode hsc_env
344      hi_file_path = ml_hi_file location
345      omit_prags = dopt Opt_OmitInterfacePragmas dflags
346
347                                               
348 mustExposeThing :: NameSet -> TyThing -> Bool
349 -- We are compiling without -O, and thus trying to write as little as 
350 -- possible into the interface file.  But we must expose the details of
351 -- any data types and classes whose constructors, fields, methods are 
352 -- visible to an importing module
353 mustExposeThing exports (ATyCon tc) 
354   =  any exported_data_con (tyConDataCons tc)
355         -- Expose rep if any datacon or field is exported
356
357   || (isNewTyCon tc && isFFITy (snd (newTyConRep tc)))
358         -- Expose the rep for newtypes if the rep is an FFI type.  
359         -- For a very annoying reason.  'Foreign import' is meant to
360         -- be able to look through newtypes transparently, but it
361         -- can only do that if it can "see" the newtype representation
362   where         
363      exported_data_con con 
364         = any (`elemNameSet` exports) (dataConName con : dataConFieldLabels con)
365                 
366 mustExposeThing exports (AClass cls) 
367   = any exported_class_op (classSelIds cls)
368   where         -- Expose rep if any classs op is exported
369      exported_class_op op = getName op `elemNameSet` exports
370
371 mustExposeThing exports other = False
372
373
374 wantDeclFor :: NameSet  -- User-exported things
375             -> NameSet  -- Abstract things
376             -> TyThing -> Bool
377 wantDeclFor exports abstracts thing
378   | Just parent <- nameParent_maybe name        -- An implicit thing
379   = parent `elemNameSet` abstracts && name `elemNameSet` exports
380   | otherwise
381   = True
382   where
383     name = getName thing
384   
385
386 deliberatelyOmitted x = panic ("Deliberately omitted: " ++ x)
387
388 -----------------------------
389 mkExtNameFn :: HscEnv -> ExternalPackageState -> Module -> Name -> IfaceExtName
390 mkExtNameFn hsc_env eps this_mod
391   = ext_nm
392   where
393     dflags = hsc_dflags hsc_env
394     hpt = hsc_HPT hsc_env
395     pit = eps_PIT eps
396
397     ext_nm name 
398       | mod == this_mod = case nameParent_maybe name of
399                                 Nothing  -> LocalTop occ
400                                 Just par -> LocalTopSub occ (nameOccName par)
401       | isWiredInName name       = ExtPkg  mod occ
402       | isHomeModule dflags mod  = HomePkg mod occ vers
403       | otherwise                = ExtPkg  mod occ
404       where
405         mod      = nameModule name
406         occ      = nameOccName name
407         par_occ  = nameOccName (nameParent name)
408                 -- The version of the *parent* is the one want
409         vers     = lookupVersion mod par_occ
410               
411     lookupVersion :: Module -> OccName -> Version
412         -- Even though we're looking up a home-package thing, in
413         -- one-shot mode the imported interfaces may be in the PIT
414     lookupVersion mod occ
415       = mi_ver_fn iface occ `orElse` 
416         pprPanic "lookupVers1" (ppr mod <+> ppr occ)
417       where
418         iface = lookupIfaceByModule hpt pit mod `orElse` 
419                 pprPanic "lookupVers2" (ppr mod <+> ppr occ)
420
421 -----------------------------
422 -- Compute version numbers for local decls
423
424 addVersionInfo :: Maybe ModIface        -- The old interface, read from M.hi
425                -> ModIface              -- The new interface decls (lacking decls)
426                -> [IfaceDecl]           -- The new decls
427                -> (ModIface, 
428                    Bool,                -- True <=> no changes at all; no need to write new Iface
429                    SDoc,                -- Differences
430                    Maybe SDoc)          -- Warnings about orphans
431
432 addVersionInfo Nothing new_iface new_decls
433 -- No old interface, so definitely write a new one!
434   = (new_iface { mi_orphan = anyNothing getInstKey (mi_insts new_iface)
435                           || anyNothing getRuleKey (mi_rules new_iface),
436                  mi_decls  = [(initialVersion, decl) | decl <- new_decls],
437                  mi_ver_fn = \n -> Just initialVersion },
438      False, 
439      ptext SLIT("No old interface file"),
440      pprOrphans orph_insts orph_rules)
441   where
442     orph_insts = filter (isNothing . getInstKey) (mi_insts new_iface)
443     orph_rules = filter (isNothing . getRuleKey) (mi_rules new_iface)
444
445 addVersionInfo (Just old_iface@(ModIface { mi_mod_vers  = old_mod_vers, 
446                                            mi_exp_vers  = old_exp_vers, 
447                                            mi_rule_vers = old_rule_vers, 
448                                            mi_decls     = old_decls,
449                                            mi_ver_fn    = old_decl_vers,
450                                            mi_fix_fn    = old_fixities }))
451                new_iface@(ModIface { mi_fix_fn = new_fixities })
452                new_decls
453
454   | no_change_at_all = (old_iface,   True,  ptext SLIT("Interface file unchanged"), pp_orphs)
455   | otherwise        = (final_iface, False, vcat [ptext SLIT("Interface file has changed"),
456                                                   nest 2 pp_diffs], pp_orphs)
457   where
458     final_iface = new_iface { mi_mod_vers  = bump_unless no_output_change old_mod_vers,
459                               mi_exp_vers  = bump_unless no_export_change old_exp_vers,
460                               mi_rule_vers = bump_unless no_rule_change   old_rule_vers,
461                               mi_orphan    = not (null new_orph_rules && null new_orph_insts),
462                               mi_decls     = decls_w_vers,
463                               mi_ver_fn    = mkIfaceVerCache decls_w_vers }
464
465     decls_w_vers = [(add_vers decl, decl) | decl <- new_decls]
466
467     -------------------
468     (old_non_orph_insts, old_orph_insts) = mkRuleMap getInstKey (mi_insts old_iface)
469     (new_non_orph_insts, new_orph_insts) = mkRuleMap getInstKey (mi_insts new_iface)
470     same_insts occ = eqMaybeBy  (eqListBy eqIfInst) 
471                                 (lookupOccEnv old_non_orph_insts occ)
472                                 (lookupOccEnv new_non_orph_insts occ)
473   
474     (old_non_orph_rules, old_orph_rules) = mkRuleMap getRuleKey (mi_rules old_iface)
475     (new_non_orph_rules, new_orph_rules) = mkRuleMap getRuleKey (mi_rules new_iface)
476     same_rules occ = eqMaybeBy  (eqListBy eqIfRule)
477                                 (lookupOccEnv old_non_orph_rules occ)
478                                 (lookupOccEnv new_non_orph_rules occ)
479     -------------------
480     -- Computing what changed
481     no_output_change = no_decl_change   && no_rule_change && 
482                        no_export_change && no_deprec_change
483     no_export_change = mi_exports new_iface == mi_exports old_iface     -- Kept sorted
484     no_decl_change   = isEmptyOccSet changed_occs
485     no_rule_change   = not (changedWrt changed_occs (eqListBy eqIfRule old_orph_rules new_orph_rules)
486                          || changedWrt changed_occs (eqListBy eqIfInst old_orph_insts new_orph_insts))
487     no_deprec_change = mi_deprecs new_iface == mi_deprecs old_iface
488
489         -- If the usages havn't changed either, we don't need to write the interface file
490     no_other_changes = mi_usages new_iface == mi_usages old_iface && 
491                        mi_deps new_iface == mi_deps old_iface
492     no_change_at_all = no_output_change && no_other_changes
493  
494     pp_diffs = vcat [pp_change no_export_change "Export list" 
495                         (ppr old_exp_vers <+> arrow <+> ppr (mi_exp_vers final_iface)),
496                      pp_change no_rule_change "Rules"
497                         (ppr old_rule_vers <+> arrow <+> ppr (mi_rule_vers final_iface)),
498                      pp_change no_deprec_change "Deprecations" empty,
499                      pp_change no_other_changes  "Usages" empty,
500                      pp_decl_diffs]
501     pp_change True  what info = empty
502     pp_change False what info = text what <+> ptext SLIT("changed") <+> info
503
504     -------------------
505     old_decl_env = mkOccEnv [(ifName decl, decl) | (_,decl) <- old_decls]
506     same_fixity n = bool (old_fixities n == new_fixities n)
507
508     -------------------
509     -- Adding version info
510     new_version     = bumpVersion old_mod_vers
511     add_vers decl | occ `elemOccSet` changed_occs = new_version
512                   | otherwise = expectJust "add_vers" (old_decl_vers occ)
513                                 -- If it's unchanged, there jolly well 
514                   where         -- should be an old version number
515                     occ = ifName decl
516
517     -------------------
518     changed_occs :: OccSet
519     changed_occs = computeChangedOccs eq_info
520
521     eq_info :: [(OccName, IfaceEq)]
522     eq_info = map check_eq new_decls
523     check_eq new_decl | Just old_decl <- lookupOccEnv old_decl_env occ 
524                       = (occ, new_decl `eqIfDecl` old_decl &&&
525                               eq_indirects new_decl)
526                       | otherwise {- No corresponding old decl -}      
527                       = (occ, NotEqual) 
528                       where
529                         occ = ifName new_decl
530
531     eq_indirects :: IfaceDecl -> IfaceEq
532                 -- When seeing if two decls are the same, remember to
533                 -- check whether any relevant fixity or rules have changed
534     eq_indirects (IfaceId {ifName = occ}) = eq_ind_occ occ
535     eq_indirects (IfaceClass {ifName = cls_occ, ifSigs = sigs})
536         = same_insts cls_occ &&& 
537           eq_ind_occs [op | IfaceClassOp op _ _ <- sigs] 
538     eq_indirects (IfaceData {ifName = tc_occ, ifCons = cons})
539         = same_insts tc_occ &&& same_fixity tc_occ &&&  -- The TyCon can have a fixity too
540           eq_ind_occs (map ifConOcc (visibleIfConDecls cons))
541     eq_indirects other = Equal  -- Synonyms and foreign declarations
542
543     eq_ind_occ :: OccName -> IfaceEq    -- For class ops and Ids; check fixity and rules
544     eq_ind_occ occ = same_fixity occ &&& same_rules occ
545     eq_ind_occs = foldr ((&&&) . eq_ind_occ) Equal 
546    
547     -------------------
548     -- Diffs
549     pp_decl_diffs :: SDoc       -- Nothing => no changes
550     pp_decl_diffs 
551         | isEmptyOccSet changed_occs = empty
552         | otherwise 
553         = vcat [ptext SLIT("Changed occs:") <+> ppr (occSetElts changed_occs),
554                 ptext SLIT("Version change for these decls:"),
555                 nest 2 (vcat (map show_change new_decls))]
556
557     eq_env = mkOccEnv eq_info
558     show_change new_decl
559         | not (occ `elemOccSet` changed_occs) = empty
560         | otherwise
561         = vcat [ppr occ <+> ppr (old_decl_vers occ) <+> arrow <+> ppr new_version, 
562                 nest 2 why]
563         where
564           occ = ifName new_decl
565           why = case lookupOccEnv eq_env occ of
566                     Just (EqBut occs) -> sep [ppr occ <> colon, ptext SLIT("Free vars (only) changed:"),
567                                               nest 2 (braces (fsep (map ppr (occSetElts 
568                                                 (occs `intersectOccSet` changed_occs)))))]
569                     Just NotEqual  
570                         | Just old_decl <- lookupOccEnv old_decl_env occ 
571                         -> vcat [ptext SLIT("Old:") <+> ppr old_decl,
572                          ptext SLIT("New:") <+> ppr new_decl]
573                         | otherwise 
574                         -> ppr occ <+> ptext SLIT("only in new interface")
575                     other -> pprPanic "MkIface.show_change" (ppr occ)
576         
577     pp_orphs = pprOrphans new_orph_insts new_orph_rules
578
579 pprOrphans insts rules
580   | null insts && null rules = Nothing
581   | otherwise
582   = Just $ vcat [
583         if null insts then empty else
584              hang (ptext SLIT("Warning: orphan instances:"))
585                 2 (vcat (map ppr insts)),
586         if null rules then empty else
587              hang (ptext SLIT("Warning: orphan rules:"))
588                 2 (vcat (map ppr rules))
589     ]
590
591 computeChangedOccs :: [(OccName, IfaceEq)] -> OccSet
592 computeChangedOccs eq_info
593   = foldl add_changes emptyOccSet (stronglyConnComp edges)
594   where
595     edges :: [((OccName,IfaceEq), Unique, [Unique])]
596     edges = [ (node, getUnique occ, map getUnique occs)
597             | node@(occ, iface_eq) <- eq_info
598             , let occs = case iface_eq of
599                            EqBut occ_set -> occSetElts occ_set
600                            other -> [] ]
601
602     -- Changes in declarations
603     add_changes :: OccSet -> SCC (OccName, IfaceEq) -> OccSet
604     add_changes so_far (AcyclicSCC (occ, iface_eq)) 
605         | changedWrt so_far iface_eq                            -- This one has changed
606         = extendOccSet so_far occ
607     add_changes so_far (CyclicSCC pairs)
608         | changedWrt so_far (foldr1 (&&&) (map snd pairs))      -- One of this group has changed
609         = extendOccSetList so_far (map fst pairs)
610     add_changes so_far other = so_far
611
612 changedWrt :: OccSet -> IfaceEq -> Bool
613 changedWrt so_far Equal        = False
614 changedWrt so_far NotEqual     = True
615 changedWrt so_far (EqBut kids) = so_far `intersectsOccSet` kids
616
617 ----------------------
618 -- mkRuleMap partitions instance decls or rules into
619 --      (a) an OccEnv for ones that are not orphans, 
620 --          mapping the local OccName to a list of its decls
621 --      (b) a list of orphan decls
622 mkRuleMap :: (decl -> Maybe OccName)    -- (Just occ) for a non-orphan decl, keyed by occ
623                                         -- Nothing for an orphan decl
624           -> [decl]                     -- Sorted into canonical order
625           -> (OccEnv [decl],            -- Non-orphan decls associated with their key;
626                                         --      each sublist in canonical order
627               [decl])                   -- Orphan decls; in canonical order
628 mkRuleMap get_key decls
629   = foldl go (emptyOccEnv, []) decls
630   where
631     go (non_orphs, orphs) d
632         | Just occ <- get_key d
633         = (extendOccEnv_C (\ ds _ -> d:ds) non_orphs occ [d], orphs)
634         | otherwise = (non_orphs, d:orphs)
635
636 -- getXxKey: find at least one local OccName that belongs to this decl
637
638 getInstKey :: IfaceInst -> Maybe OccName
639 getInstKey (IfaceInst {ifInstHead = inst_ty})
640   = case [occ | LocalTop occ <- cls_ext : tc_exts] of
641         []      -> Nothing
642         (occ:_) -> Just occ
643   where
644     (cls_ext, tcs) = ifaceInstGates inst_ty
645     tc_exts = [tc | IfaceTc tc <- tcs]
646         -- Ignore the wired-in IfaceTyCons; the class will do as the key
647
648 getRuleKey :: IfaceRule -> Maybe OccName
649 getRuleKey (IfaceRule {ifRuleHead = LocalTop occ}) = Just occ
650 getRuleKey other                                   = Nothing
651
652 anyNothing :: (a -> Maybe b) -> [a] -> Bool
653 anyNothing p []     = False
654 anyNothing p (x:xs) = isNothing (p x) || anyNothing p xs
655
656 ----------------------
657 mkIfaceDeprec :: Deprecations -> IfaceDeprecs
658 mkIfaceDeprec NoDeprecs        = NoDeprecs
659 mkIfaceDeprec (DeprecAll t)    = DeprecAll t
660 mkIfaceDeprec (DeprecSome env) = DeprecSome (sortLe (<=) (nameEnvElts env))
661
662 ----------------------
663 bump_unless :: Bool -> Version -> Version
664 bump_unless True  v = v -- True <=> no change
665 bump_unless False v = bumpVersion v
666 \end{code}
667
668
669 %*********************************************************
670 %*                                                      *
671 \subsection{Keeping track of what we've slurped, and version numbers}
672 %*                                                      *
673 %*********************************************************
674
675
676 \begin{code}
677 mkUsageInfo :: HscEnv 
678             -> ModuleEnv (Module, Maybe Bool, SrcSpan)
679             -> [(Module, IsBootInterface)]
680             -> NameSet -> IO [Usage]
681 mkUsageInfo hsc_env dir_imp_mods dep_mods used_names
682   = do  { eps <- hscEPS hsc_env
683         ; let usages = mk_usage_info (eps_PIT eps) hsc_env
684                                      dir_imp_mods dep_mods used_names
685         ; usages `seqList`  return usages }
686          -- seq the list of Usages returned: occasionally these
687          -- don't get evaluated for a while and we can end up hanging on to
688          -- the entire collection of Ifaces.
689
690 mk_usage_info pit hsc_env dir_imp_mods dep_mods proto_used_names
691   = mapCatMaybes mkUsage dep_mods
692         -- ToDo: do we need to sort into canonical order?
693   where
694     dflags = hsc_dflags hsc_env
695     hpt = hsc_HPT hsc_env
696
697     used_names = mkNameSet $                    -- Eliminate duplicates
698                  [ nameParent n                 -- Just record usage on the 'main' names
699                  | n <- nameSetToList proto_used_names
700                  , not (isWiredInName n)        -- Don't record usages for wired-in names
701                  , isExternalName n             -- Ignore internal names
702                  ]
703
704     -- ent_map groups together all the things imported and used
705     -- from a particular module in this package
706     ent_map :: ModuleEnv [OccName]
707     ent_map  = foldNameSet add_mv emptyModuleEnv used_names
708     add_mv name mv_map = extendModuleEnv_C add_item mv_map mod [occ]
709                    where
710                      occ = nameOccName name
711                      mod = nameModule name
712                      add_item occs _ = occ:occs
713     
714     import_all mod = case lookupModuleEnv dir_imp_mods mod of
715                         Just (_,imp_all,_) -> isNothing imp_all
716                         Nothing            -> False
717     
718     -- We want to create a Usage for a home module if 
719     --  a) we used something from; has something in used_names
720     --  b) we imported all of it, even if we used nothing from it
721     --          (need to recompile if its export list changes: export_vers)
722     --  c) is a home-package orphan module (need to recompile if its
723     --          instance decls change: rules_vers)
724     mkUsage :: (Module, Bool) -> Maybe Usage
725     mkUsage (mod_name, _)
726       |  isNothing maybe_iface  -- We can't depend on it if we didn't
727       || not (isHomeModule dflags mod)  -- even open the interface!
728       || (null used_occs
729           && not all_imported
730           && not orphan_mod)
731       = Nothing                 -- Record no usage info
732     
733       | otherwise       
734       = Just (Usage { usg_name     = mod,
735                       usg_mod      = mod_vers,
736                       usg_exports  = export_vers,
737                       usg_entities = ent_vers,
738                       usg_rules    = rules_vers })
739       where
740         maybe_iface  = lookupIfaceByModule hpt pit mod_name
741                 -- In one-shot mode, the interfaces for home-package 
742                 -- modules accumulate in the PIT not HPT.  Sigh.
743
744         Just iface   = maybe_iface
745         mod          = mi_module    iface
746         orphan_mod   = mi_orphan    iface
747         version_env  = mi_ver_fn    iface
748         mod_vers     = mi_mod_vers  iface
749         rules_vers   = mi_rule_vers iface
750         all_imported = import_all mod 
751         export_vers | all_imported = Just (mi_exp_vers iface)
752                     | otherwise    = Nothing
753     
754         -- The sort is to put them into canonical order
755         used_occs = lookupModuleEnv ent_map mod `orElse` []
756         ent_vers :: [(OccName,Version)]
757         ent_vers = [ (occ, version_env occ `orElse` initialVersion) 
758                    | occ <- sortLe (<=) used_occs]
759 \end{code}
760
761 \begin{code}
762 mkIfaceExports :: NameSet -> [(Module, [GenAvailInfo OccName])]
763   -- Group by module and sort by occurrence
764   -- This keeps the list in canonical order
765 mkIfaceExports exports 
766   = [ (mkSysModuleFS fs, eltsFM avails)
767     | (fs, avails) <- fmToList groupFM
768     ]
769   where
770     groupFM :: FiniteMap FastString (FiniteMap FastString (GenAvailInfo OccName))
771         -- Deliberately use the FastString so we
772         -- get a canonical ordering
773     groupFM = foldl add emptyFM (nameSetToList exports)
774
775     add env name = addToFM_C add_avail env mod_fs 
776                              (unitFM avail_fs avail)
777       where
778         occ    = nameOccName name
779         mod_fs = moduleFS (nameModule name)
780         avail | Just p <- nameParent_maybe name = AvailTC (nameOccName p) [occ]
781               | isTcOcc occ                     = AvailTC occ [occ]
782               | otherwise                       = Avail occ
783         avail_fs = occNameFS (availName avail)      
784         add_avail avail_fm _ = addToFM_C add_item avail_fm avail_fs avail
785
786         add_item (AvailTC p occs) _ = AvailTC p (List.insert occ occs)
787         add_item (Avail n)        _ = pprPanic "MkIface.addAvail" (ppr n <+> ppr name)
788 \end{code}
789
790
791 %************************************************************************
792 %*                                                                      *
793         Load the old interface file for this module (unless
794         we have it aleady), and check whether it is up to date
795         
796 %*                                                                      *
797 %************************************************************************
798
799 \begin{code}
800 checkOldIface :: HscEnv
801               -> Module
802               -> FilePath               -- Where the interface file is
803               -> Bool                   -- Source unchanged
804               -> Maybe ModIface         -- Old interface from compilation manager, if any
805               -> IO (RecompileRequired, Maybe ModIface)
806
807 checkOldIface hsc_env mod iface_path source_unchanged maybe_iface
808   = do  { showPass (hsc_dflags hsc_env) 
809                    ("Checking old interface for " ++ moduleUserString mod) ;
810
811         ; initIfaceCheck hsc_env $
812           check_old_iface mod iface_path source_unchanged maybe_iface
813      }
814
815 check_old_iface this_mod iface_path source_unchanged maybe_iface
816  =      -- CHECK WHETHER THE SOURCE HAS CHANGED
817     ifM (not source_unchanged)
818         (traceHiDiffs (nest 4 (text "Source file changed or recompilation check turned off")))
819                                                 `thenM_`
820
821      -- If the source has changed and we're in interactive mode, avoid reading
822      -- an interface; just return the one we might have been supplied with.
823     getGhciMode                                 `thenM` \ ghci_mode ->
824     if (ghci_mode == Interactive) && not source_unchanged then
825          returnM (outOfDate, maybe_iface)
826     else
827
828     case maybe_iface of {
829        Just old_iface -> -- Use the one we already have
830                          checkVersions source_unchanged old_iface       `thenM` \ recomp ->
831                          returnM (recomp, Just old_iface)
832
833     ;  Nothing ->
834
835         -- Try and read the old interface for the current module
836         -- from the .hi file left from the last time we compiled it
837     readIface this_mod iface_path False         `thenM` \ read_result ->
838     case read_result of {
839        Left err ->      -- Old interface file not found, or garbled; give up
840                    traceIf (text "FYI: cannot read old interface file:"
841                                  $$ nest 4 err)         `thenM_`
842                    returnM (outOfDate, Nothing)
843
844     ;  Right iface ->   
845
846         -- We have got the old iface; check its versions
847     checkVersions source_unchanged iface        `thenM` \ recomp ->
848     returnM (recomp, Just iface)
849     }}
850 \end{code}
851
852 @recompileRequired@ is called from the HscMain.   It checks whether
853 a recompilation is required.  It needs access to the persistent state,
854 finder, etc, because it may have to load lots of interface files to
855 check their versions.
856
857 \begin{code}
858 type RecompileRequired = Bool
859 upToDate  = False       -- Recompile not required
860 outOfDate = True        -- Recompile required
861
862 checkVersions :: Bool           -- True <=> source unchanged
863               -> ModIface       -- Old interface
864               -> IfG RecompileRequired
865 checkVersions source_unchanged iface
866   | not source_unchanged
867   = returnM outOfDate
868   | otherwise
869   = do  { traceHiDiffs (text "Considering whether compilation is required for" <+> 
870                         ppr (mi_module iface) <> colon)
871
872         -- Source code unchanged and no errors yet... carry on 
873
874         -- First put the dependent-module info, read from the old interface, into the envt, 
875         -- so that when we look for interfaces we look for the right one (.hi or .hi-boot)
876         -- 
877         -- It's just temporary because either the usage check will succeed 
878         -- (in which case we are done with this module) or it'll fail (in which
879         -- case we'll compile the module from scratch anyhow).
880         --      
881         -- We do this regardless of compilation mode
882         ; updateEps_ $ \eps  -> eps { eps_is_boot = mod_deps }
883
884         ; checkList [checkModUsage u | u <- mi_usages iface]
885     }
886   where
887         -- This is a bit of a hack really
888     mod_deps :: ModuleEnv (Module, IsBootInterface)
889     mod_deps = mkModDeps (dep_mods (mi_deps iface))
890
891 checkModUsage :: Usage -> IfG RecompileRequired
892 -- Given the usage information extracted from the old
893 -- M.hi file for the module being compiled, figure out
894 -- whether M needs to be recompiled.
895
896 checkModUsage (Usage { usg_name = mod_name, usg_mod = old_mod_vers,
897                        usg_rules = old_rule_vers,
898                        usg_exports = maybe_old_export_vers, 
899                        usg_entities = old_decl_vers })
900   =     -- Load the imported interface is possible
901     let
902         doc_str = sep [ptext SLIT("need version info for"), ppr mod_name]
903     in
904     traceHiDiffs (text "Checking usages for module" <+> ppr mod_name) `thenM_`
905
906     loadInterface doc_str mod_name ImportBySystem       `thenM` \ mb_iface ->
907         -- Load the interface, but don't complain on failure;
908         -- Instead, get an Either back which we can test
909
910     case mb_iface of {
911         Left exn ->  (out_of_date (sep [ptext SLIT("Can't find version number for module"), 
912                                        ppr mod_name]));
913                 -- Couldn't find or parse a module mentioned in the
914                 -- old interface file.  Don't complain -- it might just be that
915                 -- the current module doesn't need that import and it's been deleted
916
917         Right iface -> 
918     let
919         new_mod_vers    = mi_mod_vers  iface
920         new_decl_vers   = mi_ver_fn    iface
921         new_export_vers = mi_exp_vers  iface
922         new_rule_vers   = mi_rule_vers iface
923     in
924         -- CHECK MODULE
925     checkModuleVersion old_mod_vers new_mod_vers        `thenM` \ recompile ->
926     if not recompile then
927         returnM upToDate
928     else
929                                  
930         -- CHECK EXPORT LIST
931     if checkExportList maybe_old_export_vers new_export_vers then
932         out_of_date_vers (ptext SLIT("  Export list changed"))
933                          (fromJust maybe_old_export_vers) 
934                          new_export_vers
935     else
936
937         -- CHECK RULES
938     if old_rule_vers /= new_rule_vers then
939         out_of_date_vers (ptext SLIT("  Rules changed")) 
940                          old_rule_vers new_rule_vers
941     else
942
943         -- CHECK ITEMS ONE BY ONE
944     checkList [checkEntityUsage new_decl_vers u | u <- old_decl_vers]   `thenM` \ recompile ->
945     if recompile then
946         returnM outOfDate       -- This one failed, so just bail out now
947     else
948         up_to_date (ptext SLIT("  Great!  The bits I use are up to date"))
949     }
950
951 ------------------------
952 checkModuleVersion old_mod_vers new_mod_vers
953   | new_mod_vers == old_mod_vers
954   = up_to_date (ptext SLIT("Module version unchanged"))
955
956   | otherwise
957   = out_of_date_vers (ptext SLIT("  Module version has changed"))
958                      old_mod_vers new_mod_vers
959
960 ------------------------
961 checkExportList Nothing  new_vers = upToDate
962 checkExportList (Just v) new_vers = v /= new_vers
963
964 ------------------------
965 checkEntityUsage new_vers (name,old_vers)
966   = case new_vers name of
967
968         Nothing       ->        -- We used it before, but it ain't there now
969                           out_of_date (sep [ptext SLIT("No longer exported:"), ppr name])
970
971         Just new_vers   -- It's there, but is it up to date?
972           | new_vers == old_vers -> traceHiDiffs (text "  Up to date" <+> ppr name <+> parens (ppr new_vers)) `thenM_`
973                                     returnM upToDate
974           | otherwise            -> out_of_date_vers (ptext SLIT("  Out of date:") <+> ppr name)
975                                                      old_vers new_vers
976
977 up_to_date  msg = traceHiDiffs msg `thenM_` returnM upToDate
978 out_of_date msg = traceHiDiffs msg `thenM_` returnM outOfDate
979 out_of_date_vers msg old_vers new_vers 
980   = out_of_date (hsep [msg, ppr old_vers, ptext SLIT("->"), ppr new_vers])
981
982 ----------------------
983 checkList :: [IfG RecompileRequired] -> IfG RecompileRequired
984 -- This helper is used in two places
985 checkList []             = returnM upToDate
986 checkList (check:checks) = check        `thenM` \ recompile ->
987                            if recompile then 
988                                 returnM outOfDate
989                            else
990                                 checkList checks
991 \end{code}
992
993 %************************************************************************
994 %*                                                                      *
995                 Printing interfaces
996 %*                                                                      *
997 %************************************************************************
998
999 \begin{code}
1000 showIface :: FilePath -> IO ()
1001 -- Raad binary interface, and print it out
1002 showIface filename = do
1003    -- skip the version check; we don't want to worry about profiled vs.
1004    -- non-profiled interfaces, for example.
1005    writeIORef v_IgnoreHiWay True
1006    iface <- Binary.getBinFileWithDict filename
1007    printDump (pprModIface iface)
1008  where
1009 \end{code}
1010
1011
1012 \begin{code}
1013 pprModIface :: ModIface -> SDoc
1014 -- Show a ModIface
1015 pprModIface iface
1016  = vcat [ ptext SLIT("interface")
1017                 <+> ppr_package (mi_package iface)
1018                 <+> ppr (mi_module iface) <+> ppr (mi_mod_vers iface)
1019                 <+> pp_sub_vers
1020                 <+> (if mi_orphan iface then ptext SLIT("[orphan module]") else empty)
1021                 <+> int opt_HiVersion
1022                 <+> ptext SLIT("where")
1023         , vcat (map pprExport (mi_exports iface))
1024         , pprDeps (mi_deps iface)
1025         , vcat (map pprUsage (mi_usages iface))
1026         , pprFixities (mi_fixities iface)
1027         , vcat (map pprIfaceDecl (mi_decls iface))
1028         , vcat (map ppr (mi_insts iface))
1029         , vcat (map ppr (mi_rules iface))
1030         , pprDeprecs (mi_deprecs iface)
1031         ]
1032   where
1033     ppr_package ThisPackage = empty
1034     ppr_package (ExternalPackage id) = doubleQuotes (ftext id)
1035
1036     exp_vers  = mi_exp_vers iface
1037     rule_vers = mi_rule_vers iface
1038
1039     pp_sub_vers | exp_vers == initialVersion && rule_vers == initialVersion = empty
1040                 | otherwise = brackets (ppr exp_vers <+> ppr rule_vers)
1041 \end{code}
1042
1043 When printing export lists, we print like this:
1044         Avail   f               f
1045         AvailTC C [C, x, y]     C(x,y)
1046         AvailTC C [x, y]        C!(x,y)         -- Exporting x, y but not C
1047
1048 \begin{code}
1049 pprExport :: IfaceExport -> SDoc
1050 pprExport (mod, items)
1051  = hsep [ ptext SLIT("export"), ppr mod, hsep (map pp_avail items) ]
1052   where
1053     pp_avail :: GenAvailInfo OccName -> SDoc
1054     pp_avail (Avail occ)    = ppr occ
1055     pp_avail (AvailTC _ []) = empty
1056     pp_avail (AvailTC n (n':ns)) 
1057         | n==n'     = ppr n <> pp_export ns
1058         | otherwise = ppr n <> char '|' <> pp_export (n':ns)
1059     
1060     pp_export []    = empty
1061     pp_export names = braces (hsep (map ppr names))
1062
1063 pprUsage :: Usage -> SDoc
1064 pprUsage usage
1065   = hsep [ptext SLIT("import"), ppr (usg_name usage), 
1066           int (usg_mod usage), 
1067           pp_export_version (usg_exports usage),
1068           int (usg_rules usage),
1069           pp_versions (usg_entities usage) ]
1070   where
1071     pp_versions nvs = hsep [ ppr n <+> int v | (n,v) <- nvs ]
1072     pp_export_version Nothing  = empty
1073     pp_export_version (Just v) = int v
1074
1075 pprDeps :: Dependencies -> SDoc
1076 pprDeps (Deps { dep_mods = mods, dep_pkgs = pkgs, dep_orphs = orphs})
1077   = vcat [ptext SLIT("module dependencies:") <+> fsep (map ppr_mod mods),
1078           ptext SLIT("package dependencies:") <+> fsep (map ppr pkgs), 
1079           ptext SLIT("orphans:") <+> fsep (map ppr orphs)
1080         ]
1081   where
1082     ppr_mod (mod_name, boot) = ppr mod_name <+> ppr_boot boot
1083     ppr_boot True  = text "[boot]"
1084     ppr_boot False = empty
1085
1086 pprIfaceDecl :: (Version, IfaceDecl) -> SDoc
1087 pprIfaceDecl (ver, decl)
1088   = ppr_vers ver <+> ppr decl
1089   where
1090         -- Print the version for the decl
1091     ppr_vers v | v == initialVersion = empty
1092                | otherwise           = int v
1093
1094 pprFixities :: [(OccName, Fixity)] -> SDoc
1095 pprFixities []    = empty
1096 pprFixities fixes = ptext SLIT("fixities") <+> pprWithCommas pprFix fixes
1097                   where
1098                     pprFix (occ,fix) = ppr fix <+> ppr occ 
1099
1100 pprDeprecs NoDeprecs        = empty
1101 pprDeprecs (DeprecAll txt)  = ptext SLIT("Deprecate all") <+> doubleQuotes (ftext txt)
1102 pprDeprecs (DeprecSome prs) = ptext SLIT("Deprecate") <+> vcat (map pprDeprec prs)
1103                             where
1104                               pprDeprec (name, txt) = ppr name <+> doubleQuotes (ftext txt)
1105 \end{code}