[project @ 2005-07-11 09:10:58 by simonmar]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / main / TidyPgm.lhs
1 %
2 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
3 %
4 \section{Tidying up Core}
5
6 \begin{code}
7 module TidyPgm( mkBootModDetails, tidyProgram ) where
8
9 #include "HsVersions.h"
10
11 import DynFlags         ( DynFlag(..), dopt )
12 import Packages         ( HomeModules )
13 import CoreSyn
14 import CoreUnfold       ( noUnfolding, mkTopUnfolding )
15 import CoreFVs          ( ruleLhsFreeIds, exprSomeFreeVars )
16 import CoreTidy         ( tidyExpr, tidyVarOcc, tidyRules )
17 import PprCore          ( pprRules )
18 import CoreLint         ( showPass, endPass )
19 import CoreUtils        ( exprArity, rhsIsStatic )
20 import VarEnv
21 import VarSet
22 import Var              ( Id, Var )
23 import Id               ( idType, idInfo, idName, idCoreRules, isGlobalId,
24                           isExportedId, mkVanillaGlobal, isLocalId, 
25                           idArity, idCafInfo, idUnfolding, isImplicitId, setIdInfo
26                         ) 
27 import IdInfo           {- loads of stuff -}
28 import InstEnv          ( Instance, DFunId, instanceDFunId, setInstanceDFunId )
29 import NewDemand        ( isBottomingSig, topSig )
30 import BasicTypes       ( Arity, isNeverActive )
31 import Name             ( Name, getOccName, nameOccName, mkInternalName,
32                           localiseName, isExternalName, nameSrcLoc, nameParent_maybe,
33                           isWiredInName, getName
34                         )
35 import NameSet          ( NameSet, elemNameSet )
36 import IfaceEnv         ( allocateGlobalBinder )
37 import NameEnv          ( filterNameEnv, mapNameEnv )
38 import OccName          ( TidyOccEnv, initTidyOccEnv, tidyOccName )
39 import Type             ( tidyTopType )
40 import TcType           ( isFFITy )
41 import DataCon          ( dataConName, dataConFieldLabels, dataConWrapId_maybe )
42 import TyCon            ( TyCon, makeTyConAbstract, tyConDataCons, isNewTyCon, 
43                           newTyConRep, tyConSelIds, isAlgTyCon )
44 import Class            ( classSelIds )
45 import Module           ( Module )
46 import HscTypes         ( HscEnv(..), NameCache( nsUniqs ), CgGuts(..),
47                           TypeEnv, typeEnvIds, typeEnvElts, typeEnvTyCons, 
48                           extendTypeEnvWithIds, lookupTypeEnv,
49                           ModGuts(..), TyThing(..), ModDetails(..), Dependencies(..)
50                         )
51 import Maybes           ( orElse, mapCatMaybes )
52 import ErrUtils         ( showPass, dumpIfSet_core )
53 import UniqSupply       ( splitUniqSupply, uniqFromSupply )
54 import List             ( partition )
55 import Maybe            ( isJust )
56 import Outputable
57 import DATA_IOREF       ( IORef, readIORef, writeIORef )
58 import FastTypes  hiding ( fastOr )
59 \end{code}
60
61
62 Constructing the TypeEnv, Instances, Rules from which the ModIface is
63 constructed, and which goes on to subsequent modules in --make mode.
64
65 Most of the interface file is obtained simply by serialising the
66 TypeEnv.  One important consequence is that if the *interface file*
67 has pragma info if and only if the final TypeEnv does. This is not so
68 important for *this* module, but it's essential for ghc --make:
69 subsequent compilations must not see (e.g.) the arity if the interface
70 file does not contain arity If they do, they'll exploit the arity;
71 then the arity might change, but the iface file doesn't change =>
72 recompilation does not happen => disaster. 
73
74 For data types, the final TypeEnv will have a TyThing for the TyCon,
75 plus one for each DataCon; the interface file will contain just one
76 data type declaration, but it is de-serialised back into a collection
77 of TyThings.
78
79 %************************************************************************
80 %*                                                                      *
81                 Plan A: simpleTidyPgm
82 %*                                                                      * 
83 %************************************************************************
84
85
86 Plan A: mkBootModDetails: omit pragmas, make interfaces small
87 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
88 * Ignore the bindings
89
90 * Drop all WiredIn things from the TypeEnv 
91         (we never want them in interface files)
92
93 * Retain all TyCons and Classes in the TypeEnv, to avoid
94         having to find which ones are mentioned in the
95         types of exported Ids
96
97 * Trim off the constructors of non-exported TyCons, both
98         from the TyCon and from the TypeEnv
99
100 * Drop non-exported Ids from the TypeEnv
101
102 * Tidy the types of the DFunIds of Instances, 
103   make them into GlobalIds, (they already have External Names)
104   and add them to the TypeEnv
105
106 * Tidy the types of the (exported) Ids in the TypeEnv,
107   make them into GlobalIds (they already have External Names)
108
109 * Drop rules altogether
110
111 * Tidy the bindings, to ensure that the Caf and Arity
112   information is correct for each top-level binder; the 
113   code generator needs it. And to ensure that local names have
114   distinct OccNames in case of object-file splitting
115
116 \begin{code}
117 mkBootModDetails :: HscEnv -> ModGuts -> IO ModDetails
118 -- This is Plan A: make a small type env when typechecking only,
119 -- or when compiling a hs-boot file, or simply when not using -O
120 --
121 -- We don't look at the bindings at all -- there aren't any
122 -- for hs-boot files
123
124 mkBootModDetails hsc_env (ModGuts { mg_module = mod, 
125                                     mg_exports = exports,
126                                     mg_types = type_env,        
127                                     mg_insts = ispecs })
128   = do  { let dflags = hsc_dflags hsc_env 
129         ; showPass dflags "Tidy [hoot] type env"
130
131         ; let { ispecs'   = tidyInstances tidyExternalId ispecs
132               ; type_env1 = filterNameEnv (not . isWiredInThing) type_env
133               ; type_env2 = mapNameEnv tidyBootThing type_env1
134               ; type_env' = extendTypeEnvWithIds type_env2
135                                 (map instanceDFunId ispecs')
136               }
137         ; return (ModDetails { md_types = type_env',
138                                md_insts = ispecs',
139                                md_rules = [],
140                                md_exports = exports })
141         }
142   where
143
144 isWiredInThing :: TyThing -> Bool
145 isWiredInThing thing = isWiredInName (getName thing)
146
147 tidyBootThing :: TyThing -> TyThing
148 -- Just externalise the Ids; keep everything
149 tidyBootThing (AnId id) | isLocalId id = AnId (tidyExternalId id)
150 tidyBootThing thing                    = thing
151
152 tidyExternalId :: Id -> Id
153 -- Takes an LocalId with an External Name, 
154 -- makes it into a GlobalId with VanillaIdInfo, and tidies its type
155 -- (NB: vanillaIdInfo makes a conservative assumption about Caf-hood.)
156 tidyExternalId id 
157   = ASSERT2( isLocalId id && isExternalName (idName id), ppr id )
158     mkVanillaGlobal (idName id) (tidyTopType (idType id)) vanillaIdInfo
159 \end{code}
160
161
162 %************************************************************************
163 %*                                                                      *
164         Plan B: tidy bindings, make TypeEnv full of IdInfo
165 %*                                                                      * 
166 %************************************************************************
167
168 Plan B: include pragmas, make interfaces 
169 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
170 * Figure out which Ids are externally visible
171
172 * Tidy the bindings, externalising appropriate Ids
173
174 * Drop all Ids from the TypeEnv, and add all the External Ids from 
175   the bindings.  (This adds their IdInfo to the TypeEnv; and adds
176   floated-out Ids that weren't even in the TypeEnv before.)
177
178 Step 1: Figure out external Ids
179 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
180 First we figure out which Ids are "external" Ids.  An
181 "external" Id is one that is visible from outside the compilation
182 unit.  These are
183         a) the user exported ones
184         b) ones mentioned in the unfoldings, workers, 
185            or rules of externally-visible ones 
186 This exercise takes a sweep of the bindings bottom to top.  Actually,
187 in Step 2 we're also going to need to know which Ids should be
188 exported with their unfoldings, so we produce not an IdSet but an
189 IdEnv Bool
190
191
192 Step 2: Tidy the program
193 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
194 Next we traverse the bindings top to bottom.  For each *top-level*
195 binder
196
197  1. Make it into a GlobalId; its IdDetails becomes VanillaGlobal, 
198     reflecting the fact that from now on we regard it as a global, 
199     not local, Id
200
201  2. Give it a system-wide Unique.
202     [Even non-exported things need system-wide Uniques because the
203     byte-code generator builds a single Name->BCO symbol table.]
204
205     We use the NameCache kept in the HscEnv as the
206     source of such system-wide uniques.
207
208     For external Ids, use the original-name cache in the NameCache
209     to ensure that the unique assigned is the same as the Id had 
210     in any previous compilation run.
211   
212  3. If it's an external Id, make it have a External Name, otherwise
213     make it have an Internal Name.
214     This is used by the code generator to decide whether
215     to make the label externally visible
216
217  4. Give external Ids a "tidy" OccName.  This means
218     we can print them in interface files without confusing 
219     "x" (unique 5) with "x" (unique 10).
220   
221  5. Give it its UTTERLY FINAL IdInfo; in ptic, 
222         * its unfolding, if it should have one
223         
224         * its arity, computed from the number of visible lambdas
225
226         * its CAF info, computed from what is free in its RHS
227
228                 
229 Finally, substitute these new top-level binders consistently
230 throughout, including in unfoldings.  We also tidy binders in
231 RHSs, so that they print nicely in interfaces.
232
233 \begin{code}
234 tidyProgram :: HscEnv -> ModGuts -> IO (CgGuts, ModDetails)
235 tidyProgram hsc_env
236             mod_impl@(ModGuts { mg_module = mod, mg_exports = exports, 
237                                 mg_types = type_env, mg_insts = insts_tc, 
238                                 mg_binds = binds, 
239                                 mg_rules = imp_rules,
240                                 mg_dir_imps = dir_imps, mg_deps = deps, 
241                                 mg_home_mods = home_mods,
242                                 mg_foreign = foreign_stubs })
243
244   = do  { let dflags = hsc_dflags hsc_env
245         ; showPass dflags "Tidy Core"
246
247         ; let { omit_prags = dopt Opt_OmitInterfacePragmas dflags
248               ; ext_ids = findExternalIds omit_prags binds
249               ; ext_rules 
250                    | omit_prags = []
251                    | otherwise  = findExternalRules binds imp_rules ext_ids
252                 -- findExternalRules filters imp_rules to avoid binders that 
253                 -- aren't externally visible; but the externally-visible binders 
254                 -- are computed (by findExternalIds) assuming that all orphan
255                 -- rules are exported (they get their Exported flag set in the desugarer)
256                 -- So in fact we may export more than we need. 
257                 -- (It's a sort of mutual recursion.)
258         }
259
260         ; (tidy_env, tidy_binds) <- tidyTopBinds hsc_env home_mods mod type_env ext_ids binds
261
262         ; let { tidy_type_env = tidyTypeEnv omit_prags exports type_env tidy_binds
263               ; tidy_ispecs   = tidyInstances (lookup_dfun tidy_type_env) insts_tc
264                 -- A DFunId will have a binding in tidy_binds, and so
265                 -- will now be in final_env, replete with IdInfo
266                 -- Its name will be unchanged since it was born, but
267                 -- we want Global, IdInfo-rich (or not) DFunId in the tidy_ispecs
268
269               ; tidy_rules = tidyRules tidy_env ext_rules
270                 -- You might worry that the tidy_env contains IdInfo-rich stuff
271                 -- and indeed it does, but if omit_prags is on, ext_rules is empty
272
273               ; implicit_binds = getImplicitBinds type_env
274               ; alg_tycons = filter isAlgTyCon (typeEnvTyCons type_env)
275               }
276
277         ; endPass dflags "Tidy Core" Opt_D_dump_simpl tidy_binds
278         ; dumpIfSet_core dflags Opt_D_dump_simpl
279                 "Tidy Core Rules"
280                 (pprRules tidy_rules)
281
282         ; return (CgGuts { cg_module   = mod, 
283                            cg_tycons   = alg_tycons,
284                            cg_binds    = implicit_binds ++ tidy_binds,
285                            cg_dir_imps = dir_imps,
286                            cg_foreign  = foreign_stubs,
287                            cg_home_mods = home_mods,
288                            cg_dep_pkgs = dep_pkgs deps }, 
289
290                    ModDetails { md_types = tidy_type_env,
291                                 md_rules = tidy_rules,
292                                 md_insts = tidy_ispecs,
293                                 md_exports = exports })
294         }
295
296 lookup_dfun type_env dfun_id
297   = case lookupTypeEnv type_env (idName dfun_id) of
298         Just (AnId dfun_id') -> dfun_id'
299         other -> pprPanic "lookup_dfun" (ppr dfun_id)
300
301 tidyTypeEnv :: Bool -> NameSet -> TypeEnv -> [CoreBind] -> TypeEnv
302
303 -- The competed type environment is gotten from
304 --      Dropping any wired-in things, and then
305 --      a) keeping the types and classes
306 --      b) removing all Ids, 
307 --      c) adding Ids with correct IdInfo, including unfoldings,
308 --              gotten from the bindings
309 -- From (c) we keep only those Ids with External names;
310 --          the CoreTidy pass makes sure these are all and only
311 --          the externally-accessible ones
312 -- This truncates the type environment to include only the 
313 -- exported Ids and things needed from them, which saves space
314
315 tidyTypeEnv omit_prags exports type_env tidy_binds
316   = let type_env1 = filterNameEnv keep_it type_env
317         type_env2 = extendTypeEnvWithIds type_env1 final_ids
318         type_env3 | omit_prags = mapNameEnv trim_thing type_env2
319                   | otherwise  = type_env2
320     in 
321     type_env3
322   where
323     final_ids  = [ id | id <- bindersOfBinds tidy_binds, 
324                         isExternalName (idName id)]
325
326         -- We keep GlobalIds, because they won't appear 
327         -- in the bindings from which final_ids are derived!
328         -- (The bindings bind LocalIds.)
329     keep_it thing | isWiredInThing thing = False
330     keep_it (AnId id) = isGlobalId id   -- Keep GlobalIds (e.g. class ops)
331     keep_it other     = True            -- Keep all TyCons, DataCons, and Classes
332
333     trim_thing thing
334         = case thing of
335             ATyCon tc | mustExposeTyCon exports tc -> thing
336                       | otherwise -> ATyCon (makeTyConAbstract tc)
337
338             AnId id | isImplicitId id -> thing
339                     | otherwise       -> AnId (id `setIdInfo` vanillaIdInfo)
340
341             other -> thing
342
343 mustExposeTyCon :: NameSet      -- Exports
344                 -> TyCon        -- The tycon
345                 -> Bool         -- Can its rep be hidden?
346 -- We are compiling without -O, and thus trying to write as little as 
347 -- possible into the interface file.  But we must expose the details of
348 -- any data types whose constructors or fields are exported
349 mustExposeTyCon exports tc
350   | not (isAlgTyCon tc)         -- Synonyms
351   = True
352   | otherwise                   -- Newtype, datatype
353   = any exported_con (tyConDataCons tc)
354         -- Expose rep if any datacon or field is exported
355
356   || (isNewTyCon tc && isFFITy (snd (newTyConRep tc)))
357         -- Expose the rep for newtypes if the rep is an FFI type.  
358         -- For a very annoying reason.  'Foreign import' is meant to
359         -- be able to look through newtypes transparently, but it
360         -- can only do that if it can "see" the newtype representation
361   where
362     exported_con con = any (`elemNameSet` exports) 
363                            (dataConName con : dataConFieldLabels con)
364
365 tidyInstances :: (DFunId -> DFunId) -> [Instance] -> [Instance]
366 tidyInstances tidy_dfun ispecs
367   = map tidy ispecs
368   where
369     tidy ispec = setInstanceDFunId ispec $
370                  tidy_dfun (instanceDFunId ispec)
371
372 getImplicitBinds :: TypeEnv -> [CoreBind]
373 getImplicitBinds type_env
374   = map get_defn (concatMap implicit_con_ids (typeEnvTyCons type_env)
375                   ++ concatMap other_implicit_ids (typeEnvElts type_env))
376         -- Put the constructor wrappers first, because
377         -- other implicit bindings (notably the fromT functions arising 
378         -- from generics) use the constructor wrappers.  At least that's
379         -- what External Core likes
380   where
381     implicit_con_ids tc = mapCatMaybes dataConWrapId_maybe (tyConDataCons tc)
382     
383     other_implicit_ids (ATyCon tc) = tyConSelIds tc
384     other_implicit_ids (AClass cl) = classSelIds cl
385     other_implicit_ids other       = []
386     
387     get_defn :: Id -> CoreBind
388     get_defn id = NonRec id (tidyExpr emptyTidyEnv rhs)
389         where
390           rhs = unfoldingTemplate (idUnfolding id)
391         -- Don't forget to tidy the body !  Otherwise you get silly things like
392         --      \ tpl -> case tpl of tpl -> (tpl,tpl) -> tpl
393 \end{code}
394
395
396 %************************************************************************
397 %*                                                                      *
398 \subsection{Step 1: finding externals}
399 %*                                                                      * 
400 %************************************************************************
401
402 \begin{code}
403 findExternalIds :: Bool
404                 -> [CoreBind]
405                 -> IdEnv Bool   -- In domain => external
406                                 -- Range = True <=> show unfolding
407         -- Step 1 from the notes above
408 findExternalIds omit_prags binds
409   | omit_prags
410   = mkVarEnv [ (id,False) | id <- bindersOfBinds binds, isExportedId id ]
411
412   | otherwise
413   = foldr find emptyVarEnv binds
414   where
415     find (NonRec id rhs) needed
416         | need_id needed id = addExternal (id,rhs) needed
417         | otherwise         = needed
418     find (Rec prs) needed   = find_prs prs needed
419
420         -- For a recursive group we have to look for a fixed point
421     find_prs prs needed 
422         | null needed_prs = needed
423         | otherwise       = find_prs other_prs new_needed
424         where
425           (needed_prs, other_prs) = partition (need_pr needed) prs
426           new_needed = foldr addExternal needed needed_prs
427
428         -- The 'needed' set contains the Ids that are needed by earlier
429         -- interface file emissions.  If the Id isn't in this set, and isn't
430         -- exported, there's no need to emit anything
431     need_id needed_set id       = id `elemVarEnv` needed_set || isExportedId id 
432     need_pr needed_set (id,rhs) = need_id needed_set id
433
434 addExternal :: (Id,CoreExpr) -> IdEnv Bool -> IdEnv Bool
435 -- The Id is needed; extend the needed set
436 -- with it and its dependents (free vars etc)
437 addExternal (id,rhs) needed
438   = extendVarEnv (foldVarSet add_occ needed new_needed_ids)
439                  id show_unfold
440   where
441     add_occ id needed = extendVarEnv needed id False
442         -- "False" because we don't know we need the Id's unfolding
443         -- We'll override it later when we find the binding site
444
445     new_needed_ids = worker_ids `unionVarSet`
446                      unfold_ids `unionVarSet`
447                      spec_ids
448
449     idinfo         = idInfo id
450     dont_inline    = isNeverActive (inlinePragInfo idinfo)
451     loop_breaker   = isLoopBreaker (occInfo idinfo)
452     bottoming_fn   = isBottomingSig (newStrictnessInfo idinfo `orElse` topSig)
453     spec_ids       = specInfoFreeVars (specInfo idinfo)
454     worker_info    = workerInfo idinfo
455
456         -- Stuff to do with the Id's unfolding
457         -- The simplifier has put an up-to-date unfolding
458         -- in the IdInfo, but the RHS will do just as well
459     unfolding    = unfoldingInfo idinfo
460     rhs_is_small = not (neverUnfold unfolding)
461
462         -- We leave the unfolding there even if there is a worker
463         -- In GHCI the unfolding is used by importers
464         -- When writing an interface file, we omit the unfolding 
465         -- if there is a worker
466     show_unfold = not bottoming_fn       &&     -- Not necessary
467                   not dont_inline        &&
468                   not loop_breaker       &&
469                   rhs_is_small                  -- Small enough
470
471     unfold_ids | show_unfold = exprSomeFreeVars isLocalId rhs
472                | otherwise   = emptyVarSet
473
474     worker_ids = case worker_info of
475                    HasWorker work_id _ -> unitVarSet work_id
476                    otherwise           -> emptyVarSet
477 \end{code}
478
479
480 \begin{code}
481 findExternalRules :: [CoreBind]
482                   -> [CoreRule] -- Non-local rules (i.e. ones for imported fns)
483                   -> IdEnv a    -- Ids that are exported, so we need their rules
484                   -> [CoreRule]
485   -- The complete rules are gotten by combining
486   --    a) the non-local rules
487   --    b) rules embedded in the top-level Ids
488 findExternalRules binds non_local_rules ext_ids
489   = filter (not . internal_rule) (non_local_rules ++ local_rules)
490   where
491     local_rules  = [ rule
492                    | id <- bindersOfBinds binds,
493                      id `elemVarEnv` ext_ids,
494                      rule <- idCoreRules id
495                    ]
496
497     internal_rule rule
498         =  any internal_id (varSetElems (ruleLhsFreeIds rule))
499                 -- Don't export a rule whose LHS mentions a locally-defined
500                 --  Id that is completely internal (i.e. not visible to an
501                 -- importing module)
502
503     internal_id id = not (id `elemVarEnv` ext_ids)
504 \end{code}
505
506
507
508 %************************************************************************
509 %*                                                                      *
510 \subsection{Step 2: top-level tidying}
511 %*                                                                      *
512 %************************************************************************
513
514
515 \begin{code}
516 -- TopTidyEnv: when tidying we need to know
517 --   * nc_var: The NameCache, containing a unique supply and any pre-ordained Names.  
518 --        These may have arisen because the
519 --        renamer read in an interface file mentioning M.$wf, say,
520 --        and assigned it unique r77.  If, on this compilation, we've
521 --        invented an Id whose name is $wf (but with a different unique)
522 --        we want to rename it to have unique r77, so that we can do easy
523 --        comparisons with stuff from the interface file
524 --
525 --   * occ_env: The TidyOccEnv, which tells us which local occurrences 
526 --     are 'used'
527 --
528 --   * subst_env: A Var->Var mapping that substitutes the new Var for the old
529
530 tidyTopBinds :: HscEnv
531              -> HomeModules
532              -> Module
533              -> TypeEnv
534              -> IdEnv Bool      -- Domain = Ids that should be external
535                                 -- True <=> their unfolding is external too
536              -> [CoreBind]
537              -> IO (TidyEnv, [CoreBind])
538
539 tidyTopBinds hsc_env hmods mod type_env ext_ids binds
540   = tidy init_env binds
541   where
542     nc_var = hsc_NC hsc_env 
543
544         -- We also make sure to avoid any exported binders.  Consider
545         --      f{-u1-} = 1     -- Local decl
546         --      ...
547         --      f{-u2-} = 2     -- Exported decl
548         --
549         -- The second exported decl must 'get' the name 'f', so we
550         -- have to put 'f' in the avoids list before we get to the first
551         -- decl.  tidyTopId then does a no-op on exported binders.
552     init_env = (initTidyOccEnv avoids, emptyVarEnv)
553     avoids   = [getOccName name | bndr <- typeEnvIds type_env,
554                                   let name = idName bndr,
555                                   isExternalName name]
556                 -- In computing our "avoids" list, we must include
557                 --      all implicit Ids
558                 --      all things with global names (assigned once and for
559                 --                                      all by the renamer)
560                 -- since their names are "taken".
561                 -- The type environment is a convenient source of such things.
562
563     tidy env []     = return (env, [])
564     tidy env (b:bs) = do { (env1, b')  <- tidyTopBind hmods mod nc_var ext_ids env b
565                          ; (env2, bs') <- tidy env1 bs
566                          ; return (env2, b':bs') }
567
568 ------------------------
569 tidyTopBind  :: HomeModules
570              -> Module
571              -> IORef NameCache -- For allocating new unique names
572              -> IdEnv Bool      -- Domain = Ids that should be external
573                                 -- True <=> their unfolding is external too
574              -> TidyEnv -> CoreBind
575              -> IO (TidyEnv, CoreBind)
576
577 tidyTopBind hmods mod nc_var ext_ids tidy_env1@(occ_env1,subst1) (NonRec bndr rhs)
578   = do  { (occ_env2, name') <- tidyTopName mod nc_var ext_ids occ_env1 bndr
579         ; let   { (bndr', rhs') = tidyTopPair ext_ids tidy_env2 caf_info name' (bndr, rhs)
580                 ; subst2        = extendVarEnv subst1 bndr bndr'
581                 ; tidy_env2     = (occ_env2, subst2) }
582         ; return (tidy_env2, NonRec bndr' rhs') }
583   where
584     caf_info = hasCafRefs hmods subst1 (idArity bndr) rhs
585
586 tidyTopBind hmods mod nc_var ext_ids tidy_env1@(occ_env1,subst1) (Rec prs)
587   = do  { (occ_env2, names') <- tidyTopNames mod nc_var ext_ids occ_env1 bndrs
588         ; let   { prs'      = zipWith (tidyTopPair ext_ids tidy_env2 caf_info)
589                                       names' prs
590                 ; subst2    = extendVarEnvList subst1 (bndrs `zip` map fst prs')
591                 ; tidy_env2 = (occ_env2, subst2) }
592         ; return (tidy_env2, Rec prs') }
593   where
594     bndrs = map fst prs
595
596         -- the CafInfo for a recursive group says whether *any* rhs in
597         -- the group may refer indirectly to a CAF (because then, they all do).
598     caf_info 
599         | or [ mayHaveCafRefs (hasCafRefs hmods subst1 (idArity bndr) rhs)
600              | (bndr,rhs) <- prs ] = MayHaveCafRefs
601         | otherwise                = NoCafRefs
602
603 --------------------------------------------------------------------
604 --              tidyTopName
605 -- This is where we set names to local/global based on whether they really are 
606 -- externally visible (see comment at the top of this module).  If the name
607 -- was previously local, we have to give it a unique occurrence name if
608 -- we intend to externalise it.
609 tidyTopNames mod nc_var ext_ids occ_env [] = return (occ_env, [])
610 tidyTopNames mod nc_var ext_ids occ_env (id:ids)
611   = do  { (occ_env1, name)  <- tidyTopName  mod nc_var ext_ids occ_env id
612         ; (occ_env2, names) <- tidyTopNames mod nc_var ext_ids occ_env1 ids
613         ; return (occ_env2, name:names) }
614
615 tidyTopName :: Module -> IORef NameCache -> VarEnv Bool -> TidyOccEnv
616             -> Id -> IO (TidyOccEnv, Name)
617 tidyTopName mod nc_var ext_ids occ_env id
618   | global && internal = return (occ_env, localiseName name)
619
620   | global && external = return (occ_env, name)
621         -- Global names are assumed to have been allocated by the renamer,
622         -- so they already have the "right" unique
623         -- And it's a system-wide unique too
624
625   -- Now we get to the real reason that all this is in the IO Monad:
626   -- we have to update the name cache in a nice atomic fashion
627
628   | local  && internal = do { nc <- readIORef nc_var
629                             ; let (nc', new_local_name) = mk_new_local nc
630                             ; writeIORef nc_var nc'
631                             ; return (occ_env', new_local_name) }
632         -- Even local, internal names must get a unique occurrence, because
633         -- if we do -split-objs we externalise the name later, in the code generator
634         --
635         -- Similarly, we must make sure it has a system-wide Unique, because
636         -- the byte-code generator builds a system-wide Name->BCO symbol table
637
638   | local  && external = do { nc <- readIORef nc_var
639                             ; let (nc', new_external_name) = mk_new_external nc
640                             ; writeIORef nc_var nc'
641                             ; return (occ_env', new_external_name) }
642   where
643     name        = idName id
644     external    = id `elemVarEnv` ext_ids
645     global      = isExternalName name
646     local       = not global
647     internal    = not external
648     mb_parent   = nameParent_maybe name
649     loc         = nameSrcLoc name
650
651     (occ_env', occ') = tidyOccName occ_env (nameOccName name)
652
653     mk_new_local nc = (nc { nsUniqs = us2 }, mkInternalName uniq occ' loc)
654                     where
655                       (us1, us2) = splitUniqSupply (nsUniqs nc)
656                       uniq       = uniqFromSupply us1
657
658     mk_new_external nc = allocateGlobalBinder nc mod occ' mb_parent loc
659         -- If we want to externalise a currently-local name, check
660         -- whether we have already assigned a unique for it.
661         -- If so, use it; if not, extend the table.
662         -- All this is done by allcoateGlobalBinder.
663         -- This is needed when *re*-compiling a module in GHCi; we must
664         -- use the same name for externally-visible things as we did before.
665
666
667 -----------------------------------------------------------
668 tidyTopPair :: VarEnv Bool
669             -> TidyEnv  -- The TidyEnv is used to tidy the IdInfo
670                         -- It is knot-tied: don't look at it!
671             -> CafInfo
672             -> Name             -- New name
673             -> (Id, CoreExpr)   -- Binder and RHS before tidying
674             -> (Id, CoreExpr)
675         -- This function is the heart of Step 2
676         -- The rec_tidy_env is the one to use for the IdInfo
677         -- It's necessary because when we are dealing with a recursive
678         -- group, a variable late in the group might be mentioned
679         -- in the IdInfo of one early in the group
680
681 tidyTopPair ext_ids rhs_tidy_env caf_info name' (bndr, rhs)
682   | isGlobalId bndr             -- Injected binding for record selector, etc
683   = (bndr, tidyExpr rhs_tidy_env rhs)
684   | otherwise
685   = (bndr', rhs')
686   where
687     bndr'   = mkVanillaGlobal name' ty' idinfo'
688     ty'     = tidyTopType (idType bndr)
689     rhs'    = tidyExpr rhs_tidy_env rhs
690     idinfo' = tidyTopIdInfo rhs_tidy_env (isJust maybe_external)
691                             (idInfo bndr) unfold_info arity
692                             caf_info
693
694     -- Expose an unfolding if ext_ids tells us to
695     -- Remember that ext_ids maps an Id to a Bool: 
696     --  True to show the unfolding, False to hide it
697     maybe_external = lookupVarEnv ext_ids bndr
698     show_unfold = maybe_external `orElse` False
699     unfold_info | show_unfold = mkTopUnfolding rhs'
700                 | otherwise   = noUnfolding
701
702     -- Usually the Id will have an accurate arity on it, because
703     -- the simplifier has just run, but not always. 
704     -- One case I found was when the last thing the simplifier
705     -- did was to let-bind a non-atomic argument and then float
706     -- it to the top level. So it seems more robust just to
707     -- fix it here.
708     arity = exprArity rhs
709
710
711 -- tidyTopIdInfo creates the final IdInfo for top-level
712 -- binders.  There are two delicate pieces:
713 --
714 --  * Arity.  After CoreTidy, this arity must not change any more.
715 --      Indeed, CorePrep must eta expand where necessary to make
716 --      the manifest arity equal to the claimed arity.
717 --
718 --  * CAF info.  This must also remain valid through to code generation.
719 --      We add the info here so that it propagates to all
720 --      occurrences of the binders in RHSs, and hence to occurrences in
721 --      unfoldings, which are inside Ids imported by GHCi. Ditto RULES.
722 --      CoreToStg makes use of this when constructing SRTs.
723
724 tidyTopIdInfo tidy_env is_external idinfo unfold_info arity caf_info
725   | not is_external     -- For internal Ids (not externally visible)
726   = vanillaIdInfo       -- we only need enough info for code generation
727                         -- Arity and strictness info are enough;
728                         --      c.f. CoreTidy.tidyLetBndr
729         `setCafInfo`           caf_info
730         `setArityInfo`         arity
731         `setAllStrictnessInfo` newStrictnessInfo idinfo
732
733   | otherwise           -- Externally-visible Ids get the whole lot
734   = vanillaIdInfo
735         `setCafInfo`           caf_info
736         `setArityInfo`         arity
737         `setAllStrictnessInfo` newStrictnessInfo idinfo
738         `setInlinePragInfo`    inlinePragInfo idinfo
739         `setUnfoldingInfo`     unfold_info
740         `setWorkerInfo`        tidyWorker tidy_env (workerInfo idinfo)
741                 -- NB: we throw away the Rules
742                 -- They have already been extracted by findExternalRules
743
744
745
746 ------------  Worker  --------------
747 tidyWorker tidy_env (HasWorker work_id wrap_arity) 
748   = HasWorker (tidyVarOcc tidy_env work_id) wrap_arity
749 tidyWorker tidy_env other
750   = NoWorker
751 \end{code}
752
753 %************************************************************************
754 %*                                                                      *
755 \subsection{Figuring out CafInfo for an expression}
756 %*                                                                      *
757 %************************************************************************
758
759 hasCafRefs decides whether a top-level closure can point into the dynamic heap.
760 We mark such things as `MayHaveCafRefs' because this information is
761 used to decide whether a particular closure needs to be referenced
762 in an SRT or not.
763
764 There are two reasons for setting MayHaveCafRefs:
765         a) The RHS is a CAF: a top-level updatable thunk.
766         b) The RHS refers to something that MayHaveCafRefs
767
768 Possible improvement: In an effort to keep the number of CAFs (and 
769 hence the size of the SRTs) down, we could also look at the expression and 
770 decide whether it requires a small bounded amount of heap, so we can ignore 
771 it as a CAF.  In these cases however, we would need to use an additional
772 CAF list to keep track of non-collectable CAFs.  
773
774 \begin{code}
775 hasCafRefs  :: HomeModules -> VarEnv Var -> Arity -> CoreExpr -> CafInfo
776 hasCafRefs hmods p arity expr 
777   | is_caf || mentions_cafs = MayHaveCafRefs
778   | otherwise               = NoCafRefs
779  where
780   mentions_cafs = isFastTrue (cafRefs p expr)
781   is_caf = not (arity > 0 || rhsIsStatic hmods expr)
782   -- NB. we pass in the arity of the expression, which is expected
783   -- to be calculated by exprArity.  This is because exprArity
784   -- knows how much eta expansion is going to be done by 
785   -- CorePrep later on, and we don't want to duplicate that
786   -- knowledge in rhsIsStatic below.
787
788 cafRefs p (Var id)
789         -- imported Ids first:
790   | not (isLocalId id) = fastBool (mayHaveCafRefs (idCafInfo id))
791         -- now Ids local to this module:
792   | otherwise =
793      case lookupVarEnv p id of
794         Just id' -> fastBool (mayHaveCafRefs (idCafInfo id'))
795         Nothing  -> fastBool False
796
797 cafRefs p (Lit l)              = fastBool False
798 cafRefs p (App f a)            = fastOr (cafRefs p f) (cafRefs p) a
799 cafRefs p (Lam x e)            = cafRefs p e
800 cafRefs p (Let b e)            = fastOr (cafRefss p (rhssOfBind b)) (cafRefs p) e
801 cafRefs p (Case e bndr _ alts) = fastOr (cafRefs p e) (cafRefss p) (rhssOfAlts alts)
802 cafRefs p (Note n e)           = cafRefs p e
803 cafRefs p (Type t)             = fastBool False
804
805 cafRefss p []     = fastBool False
806 cafRefss p (e:es) = fastOr (cafRefs p e) (cafRefss p) es
807
808 -- hack for lazy-or over FastBool.
809 fastOr a f x = fastBool (isFastTrue a || isFastTrue (f x))
810 \end{code}