[project @ 2003-09-08 09:05:42 by simonmar]
[ghc-hetmet.git] / ghc / docs / users_guide / using.sgml
1 <chapter id="using-ghc">
2   <title>Using GHC</title>
3
4   <indexterm><primary>GHC, using</primary></indexterm>
5   <indexterm><primary>using GHC</primary></indexterm>
6
7   <sect1>
8     <title>Options overview</title>
9     
10     <para>GHC's behaviour is controlled by
11     <firstterm>options</firstterm>, which for historical reasons are
12     also sometimes referred to as command-line flags or arguments.
13     Options can be specified in three ways:</para>
14
15     <sect2>
16       <title>Command-line arguments</title>
17       
18       <indexterm><primary>structure, command-line</primary></indexterm>
19       <indexterm><primary>command-line</primary><secondary>arguments</secondary></indexterm>
20       <indexterm><primary>arguments</primary><secondary>command-line</secondary></indexterm>
21       
22       <para>An invocation of GHC takes the following form:</para>
23
24 <Screen>
25 ghc [argument...]
26 </Screen>
27
28       <para>Command-line arguments are either options or file names.</para>
29
30       <para>Command-line options begin with <literal>-</literal>.
31       They may <emphasis>not</emphasis> be grouped:
32       <option>-vO</option> is different from <option>-v -O</option>.
33       Options need not precede filenames: e.g., <literal>ghc *.o -o
34       foo</literal>.  All options are processed and then applied to
35       all files; you cannot, for example, invoke <literal>ghc -c -O1
36       Foo.hs -O2 Bar.hs</literal> to apply different optimisation
37       levels to the files <filename>Foo.hs</filename> and
38       <filename>Bar.hs</filename>.</para>
39     </sect2>
40
41     <Sect2 id="source-file-options">
42       <title>Command line options in source files</title>
43     
44       <indexterm><primary>source-file options</primary></indexterm>
45
46       <para>Sometimes it is useful to make the connection between a
47       source file and the command-line options it requires quite
48       tight. For instance, if a Haskell source file uses GHC
49       extensions, it will always need to be compiled with the
50       <option>-fglasgow-exts</option> option.  Rather than maintaining
51       the list of per-file options in a <filename>Makefile</filename>,
52       it is possible to do this directly in the source file using the
53       <literal>OPTIONS</literal> pragma <indexterm><primary>OPTIONS
54       pragma</primary></indexterm>:</para>
55
56 <ProgramListing>
57 {-# OPTIONS -fglasgow-exts #-}
58 module X where
59 ...
60 </ProgramListing>
61       
62       <para><literal>OPTIONS</literal> pragmas are only looked for at
63       the top of your source files, upto the first
64       (non-literate,non-empty) line not containing
65       <literal>OPTIONS</literal>. Multiple <literal>OPTIONS</literal>
66       pragmas are recognised. Note that your command shell does not
67       get to the source file options, they are just included literally
68       in the array of command-line arguments the compiler driver
69       maintains internally, so you'll be desperately disappointed if
70       you try to glob etc. inside <literal>OPTIONS</literal>.</para>
71
72       <para>NOTE: the contents of OPTIONS are prepended to the
73       command-line options, so you <emphasis>do</emphasis> have the
74       ability to override OPTIONS settings via the command
75       line.</para>
76
77       <para>It is not recommended to move all the contents of your
78       Makefiles into your source files, but in some circumstances, the
79       <literal>OPTIONS</literal> pragma is the Right Thing. (If you
80       use <option>-keep-hc-file-too</option> and have OPTION flags in
81       your module, the OPTIONS will get put into the generated .hc
82       file).</para>
83     </sect2>
84
85     <sect2>
86       <title>Setting options in GHCi</title>
87
88       <para>Options may also be modified from within GHCi, using the
89       <literal>:set</literal> command.  See <xref linkend="ghci-set">
90       for more details.</para>
91     </sect2>
92   </sect1>
93     
94   <sect1 id="static-dynamic-flags">
95     <title>Static vs. Dynamic options</title>
96     <indexterm><primary>static</primary><secondary>options</secondary>
97     </indexterm>
98     <indexterm><primary>dynamic</primary><secondary>options</secondary>
99     </indexterm>
100
101     <para>Each of GHC's command line options is classified as either
102     <firstterm>static</firstterm> or <firstterm>dynamic</firstterm>.
103     A static flag may only be specified on the command line, whereas a
104     dynamic flag may also be given in an <literal>OPTIONS</literal>
105     pragma in a source file or set from the GHCi command-line with
106     <literal>:set</literal>.</para>
107
108     <para>As a rule of thumb, all the language options are dynamic, as
109     are the warning options and the debugging options.  The rest are
110     static, with the notable exceptions of <option>-v</option>,
111     <option>-cpp</option>, <option>-fasm</option>,
112     <option>-fvia-C</option>, and <option>-#include</option>.
113
114     The flag reference tables (<xref linkend="flag-reference">) lists
115     the status of each flag.</para>
116   </sect1>
117
118   <sect1 id="file-suffixes">
119     <title>Meaningful file suffixes</title>
120
121     <indexterm><primary>suffixes, file</primary></indexterm>
122     <indexterm><primary>file suffixes for GHC</primary></indexterm>
123
124     <para>File names with &ldquo;meaningful&rdquo; suffixes (e.g.,
125     <filename>.lhs</filename> or <filename>.o</filename>) cause the
126     &ldquo;right thing&rdquo; to happen to those files.</para>
127
128     <variablelist>
129
130       <varlistentry>
131         <term><filename>.lhs</filename></term>
132         <indexterm><primary><literal>lhs</literal> suffix</primary></indexterm>
133         <listitem>
134           <para>A &ldquo;literate Haskell&rdquo; module.</para>
135         </listitem>
136       </varlistentry>
137
138       <varlistentry>
139         <term><filename>.hs</filename></term>
140         <listitem>
141           <para>A not-so-literate Haskell module.</para>
142         </listitem>
143       </varlistentry>
144
145       <varlistentry>
146         <term><filename>.hi</filename></term>
147         <listitem>
148           <para>A Haskell interface file, probably
149           compiler-generated.</para>
150         </listitem>
151       </varlistentry>
152
153       <varlistentry>
154         <term><filename>.hc</filename></term>
155         <listitem>
156           <para>Intermediate C file produced by the Haskell
157           compiler.</para>
158         </listitem>
159       </varlistentry>
160
161       <varlistentry>
162         <term><filename>.c</filename></term>
163         <listitem>
164           <para>A C&nbsp;file not produced by the Haskell
165           compiler.</para>
166         </listitem>
167       </varlistentry>
168       
169       <varlistentry>
170         <term><filename>.s</filename></term>
171         <listitem>
172           <para>An assembly-language source file, usually produced by
173           the compiler.</para>
174         </listitem>
175       </varlistentry>
176
177       <varlistentry>
178         <term><filename>.o</filename></term>
179         <listitem>
180           <para>An object file, produced by an assembler.</para>
181         </listitem>
182       </varlistentry>
183     </variablelist>
184
185     <para>Files with other suffixes (or without suffixes) are passed
186     straight to the linker.</para>
187
188   </sect1>
189
190   <sect1 id="modes">
191     <title>Modes of operation</title>
192
193     <para>GHC's behaviour is firstly controlled by a mode flag.  Only
194     one of these flags may be given, but it does not necessarily need
195     to be the first option on the command-line.  The available modes
196     are:</para>
197
198     <variablelist>
199       <varlistentry>
200         <term><cmdsynopsis><command>ghc</command>
201             <arg choice=plain>&ndash;&ndash;interactive</arg>
202           </cmdsynopsis></term>
203         <indexterm><primary>interactive mode</primary>
204         </indexterm>
205         <indexterm><primary>ghci</primary>
206         </indexterm>
207         <listitem>
208           <para>Interactive mode, which is also available as
209           <command>ghci</command>.  Interactive mode is described in
210           more detail in <xref linkend="ghci">.</para>
211         </listitem>
212       </varlistentry>
213       
214       <varlistentry>
215         <term><cmdsynopsis><command>ghc</command>
216             <arg choice=plain>&ndash;&ndash;make</arg>
217           </cmdsynopsis></term>
218         <indexterm><primary>make mode</primary>
219         </indexterm>
220         <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;make</option></primary>
221         </indexterm>
222         <listitem>
223           <para>In this mode, GHC will build a multi-module Haskell
224           program automatically, figuring out dependencies for itself.
225           If you have a straightforward Haskell program, this is
226           likely to be much easier, and faster, than using
227           <command>make</command>.  Make mode is described in <xref
228           linkend="make-mode">.</para>
229         </listitem>
230       </varlistentry>
231
232       <varlistentry>
233         <term><cmdsynopsis><command>ghc</command>
234             <arg choice=plain>&ndash;e</arg> <arg choice=plain><replaceable>expr</replaceable></arg>
235         </cmdsynopsis></term>
236         <indexterm><primary>eval mode</primary>
237         </indexterm>
238         <listitem>
239           <para>Expression-evaluation mode.  This is very similar to
240           interactive mode, except that there is a single expression
241           to evaluate (<replaceable>expr</replaceable>) which is given
242           on the command line.  See <xref linkend="eval-mode"> for
243           more details.</para>
244         </listitem>
245       </varlistentry>
246       
247       <varlistentry>
248         <term><cmdsynopsis>
249             <command>ghc</command>
250             <group>
251               <arg>-E</arg>
252               <arg>-C</arg>
253               <arg>-S</arg>
254               <arg>-c</arg>
255             </group>
256           </cmdsynopsis></term>
257         <indexterm><primary><option>-E</option></primary></indexterm>
258         <indexterm><primary><option>-C</option></primary></indexterm>
259         <indexterm><primary><option>-S</option></primary></indexterm>
260         <indexterm><primary><option>-c</option></primary></indexterm>
261         <listitem>
262           <para>This is the traditional batch-compiler mode, in which
263           GHC can compile source files one at a time, or link objects
264           together into an executable.  This mode also applies if
265           there is no other mode flag specified on the command line,
266           in which case it means that the specified files should be
267           compiled and then linked to form a program. See <xref
268           linkend="options-order">.</para>
269         </listitem>
270       </varlistentry>
271
272       <varlistentry>
273         <term><cmdsynopsis><command>ghc</command>
274             <arg choice=plain>&ndash;M</arg></cmdsynopsis></term>
275         <indexterm><primary>dependency-generation mode</primary>
276         </indexterm>
277         <listitem>
278           <para>Dependency-generation mode.  In this mode, GHC can be
279           used to generate dependency information suitable for use in
280           a <literal>Makefile</literal>.  See <xref
281           linkend="sec-makefile-dependencies">.</para>
282         </listitem>
283       </varlistentry>
284
285       <varlistentry>
286         <term><cmdsynopsis><command>ghc</command>
287             <arg choice=plain>&ndash;&ndash;mk-dll</arg></cmdsynopsis></term>
288         <indexterm><primary>dependency-generation mode</primary>
289         </indexterm>
290         <listitem>
291           <para>DLL-creation mode (Windows only).  See <xref
292           linkend="win32-dlls-create">.</para>
293         </listitem>
294       </varlistentry>
295     </variablelist>
296
297     <sect2 id="make-mode">
298       <title>Using <command>ghc</command> <option>&ndash;&ndash;make</option></title>
299       
300       <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;make</option></primary>
301       </indexterm>
302       <indexterm><primary>separate compilation</primary>
303       </indexterm>
304       
305       <para>When given the <option>&ndash;&ndash;make</option> option,
306       GHC will build a multi-module Haskell program by following
307       dependencies from a single root module (usually
308       <literal>Main</literal>).  For example, if your
309       <literal>Main</literal> module is in a file called
310       <filename>Main.hs</filename>, you could compile and link the
311       program like this:</para>
312
313 <screen>
314 ghc &ndash;&ndash;make Main.hs
315 </screen>
316
317       <para>The command line may contain any number of source file
318       names or module names; GHC will figure out all the modules in
319       the program by following the imports from these initial modules.
320       It will then attempt to compile each module which is out of
321       date, and finally if there is a <literal>Main</literal> module,
322       the program will also be linked into an executable.</para>
323
324       <para>The main advantages to using <literal>ghc
325       &ndash;&ndash;make</literal> over traditional
326       <literal>Makefile</literal>s are:</para>
327
328       <itemizedlist>
329         <listitem>
330           <para>GHC doesn't have to be restarted for each compilation,
331           which means it can cache information between compilations.
332           Compiling a muli-module program with <literal>ghc
333           &ndash;&ndash;make</literal> can be up to twice as fast as
334           running <literal>ghc</literal> individually on each source
335           file.</para>
336         </listitem>
337         <listitem>
338           <para>You don't have to write a
339         <literal>Makefile</literal>.</para>
340         </listitem>
341         <indexterm><primary><literal>Makefile</literal>s</primary><secondary>avoiding</secondary>
342         </indexterm>
343         <listitem>
344           <para>GHC re-calculates the dependencies each time it is
345           invoked, so the dependencies never get out of sync with the
346           source.</para>
347         </listitem>
348       </itemizedlist>
349       
350       <para>Any of the command-line options described in the rest of
351       this chapter can be used with
352       <option>&ndash;&ndash;make</option>, but note that any options
353       you give on the command line will apply to all the source files
354       compiled, so if you want any options to apply to a single source
355       file only, you'll need to use an <literal>OPTIONS</literal>
356       pragma (see <xref linkend="source-file-options">).</para>
357
358       <para>If the program needs to be linked with additional objects
359       (say, some auxilliary C code), then the object files can be
360       given on the command line and GHC will include them when linking
361       the executable.</para>
362       
363       <para>Note that GHC can only follow dependencies if it has the
364       source file available, so if your program includes a module for
365       which there is no source file, even if you have an object and an
366       interface file for the module, then GHC will complain.  The
367       exception to this rule is for package modules, which may or may
368       not have source files.</para>
369
370       <para>The source files for the program don't all need to be in
371       the same directory; the <option>-i</option> option can be used
372       to add directories to the search path (see <xref
373       linkend="search-path">).</para>
374     </sect2>
375   
376     <sect2 id="eval-mode">
377       <title>Expression evaluation mode</title>
378
379       <para>This mode is very similar to interactive mode, except that
380       there is a single expression to evaluate which is specified on
381       the command line as an argument to the <option>-e</option>
382       option:</para>
383
384 <screen>
385 ghc -e <replaceable>expr</replaceable>
386 </screen>
387
388       <para>Haskell source files may be named on the command line, and
389       they will be loaded exactly as in interactive mode.  The
390       expression is evaluated in the context of the loaded
391       modules.</para>
392
393       <para>For example, to load and run a Haskell program containing
394       a module <literal>Main</literal>, we might say</para>
395
396 <screen>
397 ghc -e Main.main Main.hs
398 </screen>
399       
400       <para>or we can just use this mode to evaluate expressions in
401       the context of the <literal>Prelude</literal>:</para>
402
403 <screen>
404 $ ghc -e "interact (unlines.map reverse.lines)"
405 hello
406 olleh
407 </screen>
408     </sect2>
409
410     <sect2 id="options-order">
411       <title>Batch compiler mode</title>
412       
413       <para>In this mode, GHC will compile one or more source files
414       given on the command line.</para>
415       
416       <para>The first phase to run is determined by each input-file
417       suffix, and the last phase is determined by a flag.  If no
418       relevant flag is present, then go all the way through linking.
419       This table summarises:</para>
420       
421       <informaltable>
422         <tgroup cols="4">
423           <colspec align="left">
424           <colspec align="left">
425           <colspec align="left">
426           <colspec align="left">
427           
428           <thead>
429             <row>
430               <entry>Phase of the compilation system</entry>
431               <entry>Suffix saying &ldquo;start here&rdquo;</entry>
432               <entry>Flag saying &ldquo;stop after&rdquo;</entry>
433               <entry>(suffix of) output file</entry>
434             </row>
435           </thead>
436           <tbody>
437             <row>
438               <entry>literate pre-processor</entry>
439               <entry><literal>.lhs</literal></entry>
440               <entry>-</entry>
441               <entry><literal>.hs</literal></entry>
442             </row>
443             
444             <row>
445               <entry>C pre-processor (opt.) </entry>
446               <entry><literal>.hs</literal> (with
447               <option>-cpp</option>)</entry>
448               <entry><option>-E</option></entry>
449               <entry><literal>.hspp</literal></entry>
450             </row>
451             
452             <row>
453               <entry>Haskell compiler</entry>
454               <entry><literal>.hs</literal></entry>
455               <entry><option>-C</option>, <option>-S</option></entry>
456               <entry><literal>.hc</literal>, <literal>.s</literal></entry>
457             </row>
458             
459             <row>
460               <entry>C compiler (opt.)</entry>
461               <entry><literal>.hc</literal> or <literal>.c</literal></entry>
462               <entry><option>-S</option></entry>
463               <entry><literal>.s</literal></entry>
464             </row>
465             
466             <row>
467               <entry>assembler</entry>
468               <entry><literal>.s</literal></entry>
469               <entry><option>-c</option></entry>
470               <entry><literal>.o</literal></entry>
471             </row>
472             
473             <row>
474               <entry>linker</entry>
475               <entry><replaceable>other</replaceable></entry>
476               <entry>-</entry>
477               <entry><filename>a.out</filename></entry>
478             </row>
479           </tbody>
480         </tgroup>
481       </informaltable>
482       
483       <indexterm><primary><option>-C</option></primary></indexterm>
484       <indexterm><primary><option>-E</option></primary></indexterm>
485       <indexterm><primary><option>-S</option></primary></indexterm>
486       <indexterm><primary><option>-c</option></primary></indexterm>
487       
488       <para>Thus, a common invocation would be: </para>
489
490 <screen>
491 ghc -c Foo.hs</screen>
492       
493       <para>to compile the Haskell source file
494       <filename>Foo.hs</filename> to an object file
495       <filename>Foo.o</filename>.</para>
496
497       <para>Note: What the Haskell compiler proper produces depends on
498       whether a native-code generator<indexterm><primary>native-code
499       generator</primary></indexterm> is used (producing assembly
500       language) or not (producing C).  See <xref
501       linkend="options-codegen"> for more details.</para>
502
503       <para>Note: C pre-processing is optional, the
504       <option>-cpp</option><indexterm><primary><option>-cpp</option></primary></indexterm>
505       flag turns it on.  See <xref linkend="c-pre-processor"> for more
506       details.</para>
507       
508       <para>Note: The option <option>-E</option><IndexTerm><Primary>-E
509       option</Primary></IndexTerm> runs just the pre-processing passes
510       of the compiler, dumping the result in a file.  Note that this
511       differs from the previous behaviour of dumping the file to
512       standard output.</para>
513     </sect2>
514   </sect1>
515
516   <sect1 id="options-help">
517     <title>Help and verbosity options</title>
518
519     <IndexTerm><Primary>help options</Primary></IndexTerm>
520     <IndexTerm><Primary>verbosity options</Primary></IndexTerm>
521
522     <variablelist>
523       <varlistentry>
524         <term><option>&ndash;&ndash;help</option></term>
525         <term><option>-?</option></term>
526         <indexterm><primary><option>-?</option></primary></indexterm>
527         <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;help</option></primary></indexterm>
528         <listitem>
529           <para>Cause GHC to spew a long usage message to standard
530           output and then exit.</para>
531         </listitem>
532       </varlistentry>
533
534       <varlistentry>
535         <term><option>-v</option></term>
536         <indexterm><primary><option>-v</option></primary></indexterm>
537         <listitem>
538           <para>The <option>-v</option> option makes GHC
539           <emphasis>verbose</emphasis>: it reports its version number
540           and shows (on stderr) exactly how it invokes each phase of
541           the compilation system.  Moreover, it passes the
542           <option>-v</option> flag to most phases; each reports its
543           version number (and possibly some other information).</para>
544
545           <para>Please, oh please, use the <option>-v</option> option
546           when reporting bugs!  Knowing that you ran the right bits in
547           the right order is always the first thing we want to
548           verify.</para>
549         </listitem>
550       </varlistentry>
551         
552       <varlistentry>
553         <term><option>-v</option><replaceable>n</replaceable></term>
554         <indexterm><primary><option>-v</option></primary></indexterm>
555         <listitem>
556           <para>To provide more control over the compiler's verbosity,
557           the <option>-v</option> flag takes an optional numeric
558           argument.  Specifying <option>-v</option> on its own is
559           equivalent to <option>-v3</option>, and the other levels
560           have the following meanings:</para>
561           
562           <variablelist>
563             <varlistentry>
564               <term><option>-v0</option></term>
565               <listitem>
566                 <para>Disable all non-essential messages (this is the
567                 default).</para>
568               </listitem>
569             </varlistentry>
570
571             <varlistentry>
572               <term><option>-v1</option></term>
573               <listitem>
574                 <para>Minimal verbosity: print one line per
575                 compilation (this is the default when
576                 <option>&ndash;&ndash;make</option> or
577                 <option>&ndash;&ndash;interactive</option> is on).</para>
578               </listitem>
579             </varlistentry>
580
581             <varlistentry>
582               <term><option>-v2</option></term>
583               <listitem>
584                 <para>Print the name of each compilation phase as it
585                 is executed. (equivalent to
586                 <option>-dshow-passes</option>).</para>
587               </listitem>
588             </varlistentry>
589
590             <varlistentry>
591               <term><option>-v3</option></term>
592               <listitem>
593                 <para>The same as <option>-v2</option>, except that in
594                 addition the full command line (if appropriate) for
595                 each compilation phase is also printed.</para>
596               </listitem>
597             </varlistentry>
598
599             <varlistentry>
600               <term><option>-v4</option></term>
601               <listitem>
602                 <para>The same as <option>-v3</option> except that the
603                 intermediate program representation after each
604                 compilation phase is also printed (excluding
605                 preprocessed and C/assembly files).</para>
606               </listitem>
607             </varlistentry>
608           </variablelist>
609         </listitem>
610       </varlistentry>
611       
612       <varlistentry>
613         <term><option>-V</option></term>
614         <term><option>&ndash;&ndash;version</option></term>
615         <indexterm><primary><option>-V</option></primary></indexterm>
616         <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;version</option></primary></indexterm>
617         <listitem>
618           <para>Print a one-line string including GHC's version number.</para>
619         </listitem>
620       </varlistentry>
621
622       <varlistentry>
623         <term><option>&ndash;&ndash;numeric-version</option></term>
624         <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;numeric-version</option></primary></indexterm>
625         <listitem>
626           <para>Print GHC's numeric version number only.</para>
627         </listitem>
628       </varlistentry>
629
630       <varlistentry>
631         <term><option>&ndash;&ndash;print-libdir</option></term>
632         <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;print-libdir</option></primary></indexterm>
633         <listitem>
634           <para>Print the path to GHC's library directory.  This is
635           the top of the directory tree containing GHC's libraries,
636           interfaces, and include files (usually something like
637           <literal>/usr/local/lib/ghc-5.04</literal> on Unix).  This
638           is the value of
639           <literal>$libdir</literal><indexterm><primary><literal>libdir</literal></primary>
640           </indexterm>in the package configuration file (see <xref
641           linkend="packages">).</para>
642         </listitem>
643       </varlistentry>
644
645     </variablelist>
646   </sect1>
647
648   &separate;
649
650   <sect1 id="options-sanity">
651     <title>Warnings and sanity-checking</title>
652
653     <indexterm><primary>sanity-checking options</primary></indexterm>
654     <indexterm><primary>warnings</primary></indexterm>
655
656
657     <para>GHC has a number of options that select which types of
658     non-fatal error messages, otherwise known as warnings, can be
659     generated during compilation.  By default, you get a standard set
660     of warnings which are generally likely to indicate bugs in your
661     program.  These are:
662     <option>-fwarn-overlapping-patterns</option>,
663     <option>-fwarn-deprecations</option>,
664     <option>-fwarn-duplicate-exports</option>,
665     <option>-fwarn-missing-fields</option>, and
666     <option>-fwarn-missing-methods</option>.  The following flags are
667     simple ways to select standard &ldquo;packages&rdquo; of warnings:
668     </para>
669
670     <VariableList>
671
672       <varlistentry>
673         <term><option>-W</option>:</term>
674         <listitem>
675           <IndexTerm><Primary>-W option</Primary></IndexTerm>
676           <para>Provides the standard warnings plus
677           <option>-fwarn-incomplete-patterns</option>,
678           <option>-fwarn-unused-matches</option>,
679           <option>-fwarn-unused-imports</option>,
680           <option>-fwarn-misc</option>, and
681           <option>-fwarn-unused-binds</option>.</para>
682         </listitem>
683       </varlistentry>
684
685       <varlistentry>
686         <term><option>-w</option>:</term>
687         <listitem>
688           <IndexTerm><Primary><option>-w</option></Primary></IndexTerm>
689           <para>Turns off all warnings, including the standard ones.</para>
690         </listitem>
691       </varlistentry>
692
693       <varlistentry>
694         <term><option>-Wall</option>:</term>
695         <listitem>
696           <indexterm><primary><option>-Wall</option></primary></indexterm>
697           <para>Turns on all warning options.</para>
698         </listitem>
699       </varlistentry>
700
701       <varlistentry>
702         <term><option>-Werror</option>:</term>
703         <listitem>
704           <indexterm><primary><option>-Werror</option></primary></indexterm>
705           <para>Makes any warning into a fatal error. Useful so that you don't 
706             miss warnings when doing batch compilation. </para>
707         </listitem>
708       </varlistentry>
709
710     </variablelist>
711
712     <para>The full set of warning options is described below.  To turn
713     off any warning, simply give the corresponding
714     <option>-fno-warn-...</option> option on the command line.</para>
715
716     <variablelist>
717
718       <varlistentry>
719         <term><option>-fwarn-deprecations</option>:</term>
720         <listitem>
721           <indexterm><primary><option>-fwarn-deprecations</option></primary>
722           </indexterm>
723           <indexterm><primary>deprecations</primary></indexterm>
724           <para>Causes a warning to be emitted when a deprecated
725           function or type is used.  Entities can be marked as
726           deprecated using a pragma, see <xref
727           linkend="deprecated-pragma">.</para>
728         </listitem>
729       </varlistentry>
730
731       <varlistentry>
732         <term><option>-fwarn-duplicate-exports</option>:</term>
733         <listitem>
734           <indexterm><primary><option>-fwarn-duplicate-exports</option></primary></indexterm>
735           <indexterm><primary>duplicate exports, warning</primary></indexterm>
736           <indexterm><primary>export lists, duplicates</primary></indexterm>
737
738           <para>Have the compiler warn about duplicate entries in
739           export lists. This is useful information if you maintain
740           large export lists, and want to avoid the continued export
741           of a definition after you've deleted (one) mention of it in
742           the export list.</para>
743
744           <para>This option is on by default.</para>
745         </listitem>
746       </varlistentry>
747
748       <varlistentry>
749         <term><option>-fwarn-hi-shadowing</option>:</term>
750         <listitem>
751           <indexterm><primary><option>-fwarn-hi-shadowing</option></primary></indexterm>
752           <indexterm><primary>shadowing</primary>
753             <secondary>interface files</secondary></indexterm>
754
755           <para>Causes the compiler to emit a warning when a module or
756           interface file in the current directory is shadowing one
757           with the same module name in a library or other
758           directory.</para>
759         </listitem>
760       </varlistentry>
761
762       <varlistentry>
763         <term><option>-fwarn-incomplete-patterns</option>:</term>
764         <listitem>
765           <indexterm><primary><option>-fwarn-incomplete-patterns</option></primary></indexterm>
766           <indexterm><primary>incomplete patterns, warning</primary></indexterm>
767           <indexterm><primary>patterns, incomplete</primary></indexterm>
768
769           <para>Similarly for incomplete patterns, the function
770           <function>g</function> below will fail when applied to
771           non-empty lists, so the compiler will emit a warning about
772           this when <option>-fwarn-incomplete-patterns</option> is
773           enabled.</para>
774
775 <programlisting>
776 g [] = 2
777 </programlisting>
778
779           <para>This option isn't enabled be default because it can be
780           a bit noisy, and it doesn't always indicate a bug in the
781           program.  However, it's generally considered good practice
782           to cover all the cases in your functions.</para>
783         </listitem>
784       </varlistentry>
785
786       <varlistentry>
787         <term><option>-fwarn-misc</option>:</term>
788         <indexterm><primary><option>-fwarn-misc</option></primary></indexterm>
789         <listitem>
790           <para>Turns on warnings for various harmless but untidy
791           things.  This currently includes: importing a type with
792           <literal>(..)</literal> when the export is abstract, and
793           listing duplicate class assertions in a qualified type.</para>
794         </listitem>
795       </varlistentry>
796
797       <varlistentry>
798         <term><option>-fwarn-missing-fields</option>:</term>
799         <listitem>
800           <indexterm><primary><option>-fwarn-missing-fields</option></primary></indexterm>
801           <indexterm><primary>missing fields, warning</primary></indexterm>
802           <indexterm><primary>fields, missing</primary></indexterm>
803
804           <para>This option is on by default, and warns you whenever
805           the construction of a labelled field constructor isn't
806           complete, missing initializers for one or more fields. While
807           not an error (the missing fields are initialised with
808           bottoms), it is often an indication of a programmer error.</para>
809         </listitem>
810       </varlistentry>
811
812       <varlistentry>
813         <term><option>-fwarn-missing-methods</option>:</term>
814         <listitem>
815           <indexterm><primary><option>-fwarn-missing-methods</option></primary></indexterm>
816           <indexterm><primary>missing methods, warning</primary></indexterm>
817           <indexterm><primary>methods, missing</primary></indexterm>
818
819           <para>This option is on by default, and warns you whenever
820           an instance declaration is missing one or more methods, and
821           the corresponding class declaration has no default
822           declaration for them.</para>
823           <para>The warning is suppressed if the method name
824           begins with an underscore.  Here's an example where this is useful:
825             <programlisting>
826               class C a where
827                 _simpleFn :: a -> String
828                 complexFn :: a -> a -> String
829                 complexFn x y = ... _simpleFn ...
830               </programlisting>
831             The idea is that: (a) users of the class will only call <literal>complexFn</literal>; 
832             never <literal>_simpleFn</literal>; and (b)
833             instance declarations can define either <literal>complexFn</literal> or <literal>_simpleFn</literal>.
834             </para>
835         </listitem>
836       </varlistentry>
837
838       <varlistentry>
839         <term><option>-fwarn-missing-signatures</option>:</term>
840         <listitem>
841           <indexterm><primary><option>-fwarn-missing-signatures</option></primary></indexterm>
842           <indexterm><primary>type signatures, missing</primary></indexterm>
843
844           <para>If you would like GHC to check that every top-level
845           function/value has a type signature, use the
846           <option>-fwarn-missing-signatures</option> option.  This
847           option is off by default.</para>
848         </listitem>
849       </varlistentry>
850
851       <varlistentry>
852         <term><option>-fwarn-name-shadowing</option>:</term>
853         <listitem>
854           <indexterm><primary><option>-fwarn-name-shadowing</option></primary></indexterm>
855           <indexterm><primary>shadowing, warning</primary></indexterm>
856           
857           <para>This option causes a warning to be emitted whenever an
858           inner-scope value has the same name as an outer-scope value,
859           i.e. the inner value shadows the outer one.  This can catch
860           typographical errors that turn into hard-to-find bugs, e.g.,
861           in the inadvertent cyclic definition <literal>let x = ... x
862           ... in</literal>.</para>
863
864           <para>Consequently, this option does
865           <emphasis>will</emphasis> complain about cyclic recursive
866           definitions.</para>
867         </listitem>
868       </varlistentry>
869
870       <varlistentry>
871         <term><option>-fwarn-overlapping-patterns</option>:</term>
872         <indexterm><primary><option>-fwarn-overlapping-patterns</option></primary></indexterm>
873         <indexterm><primary>overlapping patterns, warning</primary></indexterm>
874         <indexterm><primary>patterns, overlapping</primary></indexterm>
875         <listitem>
876           <para>By default, the compiler will warn you if a set of
877           patterns are overlapping, i.e.,</para>
878
879 <programlisting>
880 f :: String -&#62; Int
881 f []     = 0
882 f (_:xs) = 1
883 f "2"    = 2
884 </programlisting>
885
886           <para>where the last pattern match in <Function>f</Function>
887           won't ever be reached, as the second pattern overlaps
888           it. More often than not, redundant patterns is a programmer
889           mistake/error, so this option is enabled by default.</para>
890         </listitem>
891       </varlistentry>
892
893       <varlistentry>
894         <term><option>-fwarn-simple-patterns</option>:</term>
895         <listitem>
896           <indexterm><primary><option>-fwarn-simple-patterns</option></primary>
897           </indexterm>
898           <para>Causes the compiler to warn about lambda-bound
899           patterns that can fail, eg. <literal>\(x:xs)->...</literal>.
900           Normally, these aren't treated as incomplete patterns by
901           <option>-fwarn-incomplete-patterns</option>.</para>
902           <para>``Lambda-bound patterns'' includes all places where there is a single pattern,
903             including list comprehensions and do-notation.  In these cases, a pattern-match 
904             failure is quite legitimate, and triggers filtering (list comprehensions) or
905             the monad <literal>fail</literal> operation (monads). For example:
906             <programlisting>
907               f :: [Maybe a] -> [a]
908               f xs = [y | Just y <- xs]
909               </programlisting>
910             Switching on <option>-fwarn-simple-patterns</option> will elicit warnings about
911             these probably-innocent cases, which is why the flag is off by default. </para>
912           <para> The <literal>deriving( Read )</literal> mechanism produces monadic code with
913             pattern matches, so you will also get misleading warnings about the compiler-generated
914             code.  (This is arguably a Bad Thing, but it's awkward to fix.)</para>
915
916         </listitem>
917       </varlistentry>
918
919       <varlistentry>
920         <term><option>-fwarn-type-defaults</option>:</term>
921         <listitem>
922           <indexterm><primary><option>-fwarn-type-defaults</option></primary></indexterm>
923           <indexterm><primary>defaulting mechanism, warning</primary></indexterm>
924           <para>Have the compiler warn/inform you where in your source
925           the Haskell defaulting mechanism for numeric types kicks
926           in. This is useful information when converting code from a
927           context that assumed one default into one with another,
928           e.g., the `default default' for Haskell 1.4 caused the
929           otherwise unconstrained value <Constant>1</Constant> to be
930           given the type <literal>Int</literal>, whereas Haskell 98
931           defaults it to <literal>Integer</literal>.  This may lead to
932           differences in performance and behaviour, hence the
933           usefulness of being non-silent about this.</para>
934
935           <para>This warning is off by default.</para>
936         </listitem>
937       </varlistentry>
938
939       <varlistentry>
940         <term><option>-fwarn-unused-binds</option>:</term>
941         <listitem>
942           <indexterm><primary><option>-fwarn-unused-binds</option></primary></indexterm>
943           <indexterm><primary>unused binds, warning</primary></indexterm>
944           <indexterm><primary>binds, unused</primary></indexterm>
945           <para>Report any function definitions (and local bindings)
946           which are unused.  For top-level functions, the warning is
947           only given if the binding is not exported.</para>
948         </listitem>
949       </varlistentry>
950
951       <varlistentry>
952         <term><option>-fwarn-unused-imports</option>:</term>
953         <listitem>
954           <indexterm><primary><option>-fwarn-unused-imports</option></primary></indexterm>
955           <indexterm><primary>unused imports, warning</primary></indexterm>
956           <indexterm><primary>imports, unused</primary></indexterm>
957
958           <para>Report any objects that are explicitly imported but
959           never used.</para>
960         </listitem>
961       </varlistentry>
962
963       <varlistentry>
964         <term><option>-fwarn-unused-matches</option>:</term>
965         <listitem>
966           <indexterm><primary><option>-fwarn-unused-matches</option></primary></indexterm>
967           <indexterm><primary>unused matches, warning</primary></indexterm>
968           <indexterm><primary>matches, unused</primary></indexterm>
969
970           <para>Report all unused variables which arise from pattern
971           matches, including patterns consisting of a single variable.
972           For instance <literal>f x y = []</literal> would report
973           <VarName>x</VarName> and <VarName>y</VarName> as unused.  The
974           warning is suppressed if the variable name begins with an underscore, thus:
975             <programlisting>
976                f _x = True
977             </programlisting>
978           </para>
979         </listitem>
980       </varlistentry>
981
982     </VariableList>
983
984     <para>If you're feeling really paranoid, the
985     <option>-dcore-lint</option>
986     option<indexterm><primary><option>-dcore-lint</option></primary></indexterm>
987     is a good choice.  It turns on heavyweight intra-pass
988     sanity-checking within GHC.  (It checks GHC's sanity, not
989     yours.)</para>
990
991   </sect1>
992
993   &packages;
994
995   <sect1 id="options-optimise">
996     <title>Optimisation (code improvement)</title>
997
998     <indexterm><primary>optimisation</primary></indexterm>
999     <indexterm><primary>improvement, code</primary></indexterm>
1000
1001     <para>The <option>-O*</option> options specify convenient
1002     &ldquo;packages&rdquo; of optimisation flags; the
1003     <option>-f*</option> options described later on specify
1004     <emphasis>individual</emphasis> optimisations to be turned on/off;
1005     the <option>-m*</option> options specify
1006     <emphasis>machine-specific</emphasis> optimisations to be turned
1007     on/off.</para>
1008
1009     <sect2 id="optimise-pkgs">
1010       <title><option>-O*</option>: convenient &ldquo;packages&rdquo; of optimisation flags.</title>
1011
1012       <para>There are <emphasis>many</emphasis> options that affect
1013       the quality of code produced by GHC.  Most people only have a
1014       general goal, something like &ldquo;Compile quickly&rdquo; or
1015       &ldquo;Make my program run like greased lightning.&rdquo; The
1016       following &ldquo;packages&rdquo; of optimisations (or lack
1017       thereof) should suffice.</para>
1018
1019       <para>Once you choose a <option>-O*</option>
1020       &ldquo;package,&rdquo; stick with it&mdash;don't chop and
1021       change.  Modules' interfaces <emphasis>will</emphasis> change
1022       with a shift to a new <option>-O*</option> option, and you may
1023       have to recompile a large chunk of all importing modules before
1024       your program can again be run safely (see <XRef
1025       LinkEnd="recomp">).</para>
1026
1027       <variablelist>
1028
1029         <varlistentry>
1030           <term>No <option>-O*</option>-type option specified:</term>
1031           <indexterm><primary>-O* not specified</primary></indexterm>
1032           <listitem>
1033             <para>This is taken to mean: &ldquo;Please compile
1034             quickly; I'm not over-bothered about compiled-code
1035             quality.&rdquo; So, for example: <command>ghc -c
1036             Foo.hs</command></para>
1037           </listitem>
1038         </varlistentry>
1039
1040         <varlistentry>
1041           <term><option>-O0</option>:</term>
1042           <indexterm><primary><option>-O0</option></primary></indexterm>
1043           <listitem>
1044             <para>Means &ldquo;turn off all optimisation&rdquo;,
1045             reverting to the same settings as if no
1046             <option>-O</option> options had been specified.  Saying
1047             <option>-O0</option> can be useful if
1048             eg. <command>make</command> has inserted a
1049             <option>-O</option> on the command line already.</para>
1050           </listitem>
1051         </varlistentry>
1052
1053         <varlistentry>
1054           <term><option>-O</option> or <option>-O1</option>:</term>
1055           <indexterm><primary>-O option</primary></indexterm>
1056           <indexterm><primary>-O1 option</primary></indexterm>
1057           <indexterm><primary>optimise</primary><secondary>normally</secondary></indexterm>
1058           <listitem>
1059             <para>Means: &ldquo;Generate good-quality code without
1060             taking too long about it.&rdquo; Thus, for example:
1061             <command>ghc -c -O Main.lhs</command></para>
1062           </listitem>
1063         </varlistentry>
1064
1065         <varlistentry>
1066           <term><option>-O2</option>:</term>
1067           <indexterm><primary>-O2 option</primary></indexterm>
1068           <indexterm><primary>optimise</primary><secondary>aggressively</secondary></indexterm>
1069           <listitem>
1070             <para>Means: &ldquo;Apply every non-dangerous
1071             optimisation, even if it means significantly longer
1072             compile times.&rdquo;</para>
1073
1074             <para>The avoided &ldquo;dangerous&rdquo; optimisations
1075             are those that can make runtime or space
1076             <emphasis>worse</emphasis> if you're unlucky.  They are
1077             normally turned on or off individually.</para>
1078
1079             <para>At the moment, <option>-O2</option> is
1080             <emphasis>unlikely</emphasis> to produce better code than
1081             <option>-O</option>.</para>
1082           </listitem>
1083         </varlistentry>
1084
1085         <varlistentry>
1086           <term><option>-Ofile &lt;file&gt;</option>:</term>
1087           <indexterm><primary>-Ofile &lt;file&gt; option</primary></indexterm>
1088           <indexterm><primary>optimising, customised</primary></indexterm>
1089           <listitem>
1090             <para>(NOTE: not supported yet in GHC 5.x.  Please ask if
1091             you're interested in this.)</para>
1092             
1093             <para>For those who need <emphasis>absolute</emphasis>
1094             control over <emphasis>exactly</emphasis> what options are
1095             used (e.g., compiler writers, sometimes :-), a list of
1096             options can be put in a file and then slurped in with
1097             <option>-Ofile</option>.</para>
1098
1099             <para>In that file, comments are of the
1100             <literal>&num;</literal>-to-end-of-line variety; blank
1101             lines and most whitespace is ignored.</para>
1102
1103             <para>Please ask if you are baffled and would like an
1104             example of <option>-Ofile</option>!</para>
1105           </listitem>
1106         </varlistentry>
1107       </variablelist>
1108
1109       <para>We don't use a <option>-O*</option> flag for day-to-day
1110       work.  We use <option>-O</option> to get respectable speed;
1111       e.g., when we want to measure something.  When we want to go for
1112       broke, we tend to use <option>-O -fvia-C</option> (and we go for
1113       lots of coffee breaks).</para>
1114
1115       <para>The easiest way to see what <option>-O</option> (etc.)
1116       &ldquo;really mean&rdquo; is to run with <option>-v</option>,
1117       then stand back in amazement.</para>
1118     </sect2>
1119
1120     <sect2 id="options-f">
1121       <title><option>-f*</option>: platform-independent flags</title>
1122
1123       <indexterm><primary>-f* options (GHC)</primary></indexterm>
1124       <indexterm><primary>-fno-* options (GHC)</primary></indexterm>
1125
1126       <para>These flags turn on and off individual optimisations.
1127       They are normally set via the <option>-O</option> options
1128       described above, and as such, you shouldn't need to set any of
1129       them explicitly (indeed, doing so could lead to unexpected
1130       results).  However, there are one or two that may be of
1131       interest:</para>
1132
1133       <variablelist>
1134         <varlistentry>
1135           <term><option>-fexcess-precision</option>:</term>
1136           <listitem>
1137             <indexterm><primary><option>-fexcess-precision</option></primary></indexterm>
1138             <para>When this option is given, intermediate floating
1139             point values can have a <emphasis>greater</emphasis>
1140             precision/range than the final type.  Generally this is a
1141             good thing, but some programs may rely on the exact
1142             precision/range of
1143             <literal>Float</literal>/<literal>Double</literal> values
1144             and should not use this option for their compilation.</para>
1145           </listitem>
1146         </varlistentry>
1147
1148         <varlistentry>
1149           <term><option>-fignore-asserts</option>:</term>
1150           <listitem>
1151             <indexterm><primary><option>-fignore-asserts</option></primary></indexterm>
1152             <para>Causes GHC to ignore uses of the function
1153             <literal>Exception.assert</literal> in source code (in
1154             other words, rewriting <literal>Exception.assert p
1155             e</literal> to <literal>e</literal> (see <xref
1156             linkend="sec-assertions">).  This flag is turned on by
1157             <option>-O</option>.
1158             </para>
1159           </listitem>
1160         </varlistentry>
1161
1162         <varlistentry>
1163           <term><option>-fno-strictness</option></term>
1164           <indexterm><primary><option>-fno-strictness</option></primary>
1165           </indexterm>
1166           <listitem>
1167             <para>Turns off the strictness analyser; sometimes it eats
1168             too many cycles.</para>
1169           </listitem>
1170         </varlistentry>
1171
1172         <varlistentry>
1173           <term><option>-fno-cpr-analyse</option></term>
1174           <indexterm><primary><option>-fno-cpr-analyse</option></primary>
1175           </indexterm>
1176           <listitem>
1177             <para>Turns off the CPR (constructed product result)
1178             analysis; it is somewhat experimental.</para>
1179           </listitem>
1180         </varlistentry>
1181
1182         <varlistentry>
1183           <term><option>-funbox-strict-fields</option>:</term>
1184           <listitem>
1185             <indexterm><primary><option>-funbox-strict-fields</option></primary></indexterm>
1186             <indexterm><primary>strict constructor fields</primary></indexterm>
1187             <indexterm><primary>constructor fields, strict</primary></indexterm>
1188
1189             <para>This option causes all constructor fields which are
1190             marked strict (i.e. &ldquo;!&rdquo;) to be unboxed or
1191             unpacked if possible.  For example:</para>
1192
1193 <ProgramListing>
1194 data T = T !Float !Float
1195 </ProgramListing>
1196
1197             <para>will create a constructor <literal>T</literal>
1198             containing two unboxed floats if the
1199             <option>-funbox-strict-fields</option> flag is given.
1200             This may not always be an optimisation: if the
1201             <Function>T</Function> constructor is scrutinised and the
1202             floats passed to a non-strict function for example, they
1203             will have to be reboxed (this is done automatically by the
1204             compiler).</para>
1205
1206             <para>This option should only be used in conjunction with
1207             <option>-O</option>, in order to expose unfoldings to the
1208             compiler so the reboxing can be removed as often as
1209             possible.  For example:</para>
1210
1211 <ProgramListing>
1212 f :: T -&#62; Float
1213 f (T f1 f2) = f1 + f2
1214 </ProgramListing>
1215
1216             <para>The compiler will avoid reboxing
1217             <Function>f1</Function> and <Function>f2</Function> by
1218             inlining <Function>+</Function> on floats, but only when
1219             <option>-O</option> is on.</para>
1220
1221             <para>Any single-constructor data is eligible for
1222             unpacking; for example</para>
1223
1224 <ProgramListing>
1225 data T = T !(Int,Int)
1226 </ProgramListing>
1227
1228             <para>will store the two <literal>Int</literal>s directly
1229             in the <Function>T</Function> constructor, by flattening
1230             the pair.  Multi-level unpacking is also supported:</para>
1231
1232 <ProgramListing>
1233 data T = T !S
1234 data S = S !Int !Int
1235 </ProgramListing>
1236
1237             <para>will store two unboxed <literal>Int&num;</literal>s
1238             directly in the <Function>T</Function> constructor.</para>
1239           </listitem>
1240         </varlistentry>
1241
1242         <varlistentry>
1243           <term><option>-funfolding-update-in-place&lt;n&gt;</option></term>
1244           <indexterm><primary><option>-funfolding-update-in-place</option></primary></indexterm>
1245           <listitem>
1246             <para>Switches on an experimental "optimisation".
1247             Switching it on makes the compiler a little keener to
1248             inline a function that returns a constructor, if the
1249             context is that of a thunk.
1250 <ProgramListing>
1251    x = plusInt a b
1252 </ProgramListing>
1253             If we inlined plusInt we might get an opportunity to use
1254             update-in-place for the thunk 'x'.</para>
1255           </listitem>
1256         </varlistentry>
1257
1258         <varlistentry>
1259           <term><option>-funfolding-creation-threshold&lt;n&gt;</option>:</term>
1260           <listitem>
1261             <indexterm><primary><option>-funfolding-creation-threshold</option></primary></indexterm>
1262             <indexterm><primary>inlining, controlling</primary></indexterm>
1263             <indexterm><primary>unfolding, controlling</primary></indexterm>
1264             
1265             <para>(Default: 45) Governs the maximum size that GHC will 
1266             allow a function unfolding to be.   (An unfolding has a
1267             &ldquo;size&rdquo; that reflects the cost in terms of
1268             &ldquo;code bloat&rdquo; of expanding that unfolding at
1269             at a call site. A bigger function would be assigned a
1270             bigger cost.) </para>
1271
1272             <para> Consequences: (a) nothing larger than this will be
1273             inlined (unless it has an INLINE pragma); (b) nothing
1274             larger than this will be spewed into an interface
1275             file. </para>
1276
1277
1278             <para> Increasing this figure is more likely to result in longer
1279             compile times than faster code.  The next option is more
1280             useful:</para>
1281           </listitem>
1282         </varlistentry>
1283
1284         <varlistentry>
1285           <term><option>-funfolding-use-threshold&lt;n&gt;</option>:</term>
1286           <listitem>
1287             <indexterm><primary><option>-funfolding-use-threshold</option></primary></indexterm>
1288             <indexterm><primary>inlining, controlling</primary></indexterm>
1289             <indexterm><primary>unfolding, controlling</primary></indexterm>
1290
1291             <para>(Default: 8) This is the magic cut-off figure for
1292             unfolding: below this size, a function definition will be
1293             unfolded at the call-site, any bigger and it won't.  The
1294             size computed for a function depends on two things: the
1295             actual size of the expression minus any discounts that
1296             apply (see <option>-funfolding-con-discount</option>).</para>
1297           </listitem>
1298         </varlistentry>
1299       </variablelist>
1300
1301     </sect2>
1302     
1303   </sect1>
1304   
1305   &phases;  
1306   
1307   <sect1 id="sec-using-concurrent">
1308 <title>Using Concurrent Haskell</title>
1309
1310              <indexterm><primary>Concurrent Haskell&mdash;use</primary></indexterm>
1311
1312 <para>
1313 GHC supports Concurrent Haskell by default, without requiring a
1314 special option or libraries compiled in a certain way.  To get access
1315 to the support libraries for Concurrent Haskell, just import
1316 <literal>Control.Concurrent</literal> (details are in the accompanying
1317 library documentation).</para>
1318
1319 <para>
1320 RTS options are provided for modifying the behaviour of the threaded
1321 runtime system.  See <XRef LinkEnd="parallel-rts-opts">.
1322 </para>
1323
1324 <para>
1325 Concurrent Haskell is described in more detail in the documentation
1326 for the <literal>Control.Concurrent</literal> module.
1327 </para>
1328
1329 </Sect1>
1330
1331 <Sect1 id="sec-using-parallel">
1332 <title>Using Parallel Haskell</title>
1333
1334 <para>
1335 <indexterm><primary>Parallel Haskell&mdash;use</primary></indexterm>
1336 </para>
1337
1338 <para>
1339 &lsqb;You won't be able to execute parallel Haskell programs unless PVM3
1340 (Parallel Virtual Machine, version 3) is installed at your site.&rsqb;
1341 </Para>
1342
1343 <para>
1344 To compile a Haskell program for parallel execution under PVM, use the
1345 <Option>-parallel</Option> option,<IndexTerm><Primary>-parallel
1346 option</Primary></IndexTerm> both when compiling <Emphasis>and
1347 linking</Emphasis>.  You will probably want to <Literal>import
1348 Parallel</Literal> into your Haskell modules.
1349 </Para>
1350
1351 <para>
1352 To run your parallel program, once PVM is going, just invoke it
1353 &ldquo;as normal&rdquo;.  The main extra RTS option is
1354 <Option>-qp&lt;n&gt;</Option>, to say how many PVM
1355 &ldquo;processors&rdquo; your program to run on.  (For more details of
1356 all relevant RTS options, please see <XRef
1357 LinkEnd="parallel-rts-opts">.)
1358 </para>
1359
1360 <para>
1361 In truth, running Parallel Haskell programs and getting information
1362 out of them (e.g., parallelism profiles) is a battle with the vagaries of
1363 PVM, detailed in the following sections.
1364 </para>
1365
1366 <Sect2 id="pvm-dummies">
1367 <Title>Dummy's guide to using PVM</Title>
1368
1369 <para>
1370 <indexterm><primary>PVM, how to use</primary></indexterm>
1371 <indexterm><primary>Parallel Haskell&mdash;PVM use</primary></indexterm>
1372 Before you can run a parallel program under PVM, you must set the
1373 required environment variables (PVM's idea, not ours); something like,
1374 probably in your <filename>.cshrc</filename> or equivalent:
1375
1376 <ProgramListing>
1377 setenv PVM_ROOT /wherever/you/put/it
1378 setenv PVM_ARCH `$PVM_ROOT/lib/pvmgetarch`
1379 setenv PVM_DPATH $PVM_ROOT/lib/pvmd
1380 </ProgramListing>
1381
1382 </para>
1383
1384 <para>
1385 Creating and/or controlling your &ldquo;parallel machine&rdquo; is a purely-PVM
1386 business; nothing specific to Parallel Haskell. The following paragraphs
1387 describe how to configure your parallel machine interactively.
1388 </Para>
1389
1390 <Para>
1391 If you use parallel Haskell regularly on the same machine configuration it
1392 is a good idea to maintain a file with all machine names and to make the
1393 environment variable PVM_HOST_FILE point to this file. Then you can avoid
1394 the interactive operations described below by just saying
1395 </Para>
1396
1397 <ProgramListing>
1398 pvm $PVM_HOST_FILE
1399 </ProgramListing>
1400
1401 <Para>
1402 You use the <Command>pvm</Command><IndexTerm><Primary>pvm command</Primary></IndexTerm> command to start PVM on your
1403 machine.  You can then do various things to control/monitor your
1404 &ldquo;parallel machine;&rdquo; the most useful being:
1405 </para>
1406
1407 <para>
1408 <InformalTable>
1409 <TGroup Cols=2>
1410 <ColSpec Align="Left">
1411 <TBody>
1412
1413 <row>
1414 <entry><KeyCombo><KeyCap>Control</KeyCap><KeyCap>D</KeyCap></KeyCombo></entry>
1415 <entry>exit <command>pvm</command>, leaving it running</entry>
1416 </row>
1417
1418 <row>
1419 <entry><command>halt</command></entry>
1420 <entry>kill off this &ldquo;parallel machine&rdquo; &amp; exit</entry>
1421 </row>
1422
1423 <row>
1424 <entry><command>add &lt;host&gt;</command></entry>
1425 <entry>add <command>&lt;host&gt;</command> as a processor</entry>
1426 </row>
1427
1428 <row>
1429 <entry><command>delete &lt;host&gt;</command></entry>
1430 <entry>delete <command>&lt;host&gt;</command></entry>
1431 </row>
1432
1433 <row>
1434 <entry><command>reset</command></entry>
1435 <entry>kill what's going, but leave PVM up</entry>
1436 </row>
1437
1438 <row>
1439 <entry><command>conf</command></entry>
1440 <entry>list the current configuration</entry>
1441 </row>
1442
1443 <row>
1444 <entry><command>ps</command></entry>
1445 <entry>report processes' status</entry>
1446 </row>
1447
1448 <row>
1449 <entry><command>pstat &lt;pid&gt;</command></entry>
1450 <entry>status of a particular process</entry>
1451 </row>
1452
1453 </TBody>
1454 </TGroup>
1455 </InformalTable>
1456 </para>
1457
1458 <para>
1459 The PVM documentation can tell you much, much more about <command>pvm</command>!
1460 </para>
1461
1462 </sect2>
1463
1464 <Sect2 id="par-profiles">
1465 <Title>Parallelism profiles</Title>
1466
1467 <para>
1468 <indexterm><primary>parallelism profiles</primary></indexterm>
1469 <indexterm><primary>profiles, parallelism</primary></indexterm>
1470 <indexterm><primary>visualisation tools</primary></indexterm>
1471 </para>
1472
1473 <para>
1474 With Parallel Haskell programs, we usually don't care about the
1475 results&mdash;only with &ldquo;how parallel&rdquo; it was!  We want pretty pictures.
1476 </para>
1477
1478 <Para>
1479 Parallelism profiles (&agrave; la <Command>hbcpp</Command>) can be generated with the
1480 <Option>-qP</Option><IndexTerm><Primary>-qP RTS option (concurrent, parallel)</Primary></IndexTerm> RTS option.  The
1481 per-processor profiling info is dumped into files named
1482 <Filename>&lt;full-path&gt;&lt;program&gt;.gr</Filename>.  These are then munged into a PostScript picture,
1483 which you can then display.  For example, to run your program
1484 <Filename>a.out</Filename> on 8 processors, then view the parallelism profile, do:
1485 </Para>
1486
1487 <Para>
1488
1489 <Screen>
1490 <prompt>&dollar;</prompt> ./a.out +RTS -qP -qp8
1491 <prompt>&dollar;</prompt> grs2gr *.???.gr &#62; temp.gr # combine the 8 .gr files into one
1492 <prompt>&dollar;</prompt> gr2ps -O temp.gr              # cvt to .ps; output in temp.ps
1493 <prompt>&dollar;</prompt> ghostview -seascape temp.ps   # look at it!
1494 </Screen>
1495
1496 </Para>
1497
1498 <para>
1499 The scripts for processing the parallelism profiles are distributed
1500 in <filename>ghc/utils/parallel/</filename>.
1501 </para>
1502
1503 </sect2>
1504
1505 <Sect2>
1506 <Title>Other useful info about running parallel programs</Title>
1507
1508 <Para>
1509 The &ldquo;garbage-collection statistics&rdquo; RTS options can be useful for
1510 seeing what parallel programs are doing.  If you do either
1511 <Option>+RTS -Sstderr</Option><IndexTerm><Primary>-Sstderr RTS option</Primary></IndexTerm> or <Option>+RTS -sstderr</Option>, then
1512 you'll get mutator, garbage-collection, etc., times on standard
1513 error. The standard error of all PE's other than the `main thread'
1514 appears in <filename>/tmp/pvml.nnn</filename>, courtesy of PVM.
1515 </para>
1516
1517 <para>
1518 Whether doing <option>+RTS -Sstderr</option> or not, a handy way to watch
1519 what's happening overall is: <command>tail -f /tmp/pvml.nnn</command>.
1520 </para>
1521
1522 </sect2>
1523
1524 <Sect2 id="parallel-rts-opts">
1525 <title>RTS options for Concurrent/Parallel Haskell
1526 </title>
1527
1528 <para>
1529 <indexterm><primary>RTS options, concurrent</primary></indexterm>
1530 <indexterm><primary>RTS options, parallel</primary></indexterm>
1531 <indexterm><primary>Concurrent Haskell&mdash;RTS options</primary></indexterm>
1532 <indexterm><primary>Parallel Haskell&mdash;RTS options</primary></indexterm>
1533 </para>
1534
1535 <para>
1536 Besides the usual runtime system (RTS) options
1537 (<XRef LinkEnd="runtime-control">), there are a few options particularly
1538 for concurrent/parallel execution.
1539 </para>
1540
1541 <para>
1542 <VariableList>
1543
1544 <VarListEntry>
1545 <Term><Option>-qp&lt;N&gt;</Option>:</Term>
1546 <ListItem>
1547 <Para>
1548 <IndexTerm><Primary>-qp&lt;N&gt; RTS option</Primary></IndexTerm>
1549 (PARALLEL ONLY) Use <Literal>&lt;N&gt;</Literal> PVM processors to run this program;
1550 the default is 2.
1551 </para>
1552 </listitem>
1553 </varlistentry>
1554 <varlistentry>
1555 <term><option>-C[&lt;us&gt;]</option>:</term>
1556 <listitem>
1557 <para>
1558 <indexterm><primary>-C&lt;us&gt; RTS option</primary></indexterm> Sets
1559 the context switch interval to <literal>&lt;s&gt;</literal> seconds.
1560 A context switch will occur at the next heap block allocation after
1561 the timer expires (a heap block allocation occurs every 4k of
1562 allocation).  With <option>-C0</option> or <option>-C</option>,
1563 context switches will occur as often as possible (at every heap block
1564 allocation).  By default, context switches occur every 20ms
1565 milliseconds.  Note that GHC's internal timer ticks every 20ms, and
1566 the context switch timer is always a multiple of this timer, so 20ms
1567 is the maximum granularity available for timed context switches.
1568 </para>
1569 </listitem>
1570 </varlistentry>
1571 <varlistentry>
1572 <term><option>-q[v]</option>:</term>
1573 <listitem>
1574 <para>
1575 <indexterm><primary>-q RTS option</primary></indexterm>
1576 (PARALLEL ONLY) Produce a quasi-parallel profile of thread activity,
1577 in the file <FIlename>&lt;program&gt;.qp</FIlename>.  In the style of <command>hbcpp</command>, this profile
1578 records the movement of threads between the green (runnable) and red
1579 (blocked) queues.  If you specify the verbose suboption (<option>-qv</option>), the
1580 green queue is split into green (for the currently running thread
1581 only) and amber (for other runnable threads).  We do not recommend
1582 that you use the verbose suboption if you are planning to use the
1583 <Command>hbcpp</Command> profiling tools or if you are context switching at every heap
1584 check (with <Option>-C</Option>).
1585 -->
1586 </Para>
1587 </ListItem>
1588 </VarListEntry>
1589 <VarListEntry>
1590 <Term><Option>-qt&lt;num&gt;</Option>:</Term>
1591 <ListItem>
1592 <Para>
1593 <IndexTerm><Primary>-qt&lt;num&gt; RTS option</Primary></IndexTerm>
1594 (PARALLEL ONLY) Limit the thread pool size, i.e. the number of concurrent
1595 threads per processor to <Literal>&lt;num&gt;</Literal>.  The default is
1596 32.  Each thread requires slightly over 1K <Emphasis>words</Emphasis> in
1597 the heap for thread state and stack objects.  (For 32-bit machines, this
1598 translates to 4K bytes, and for 64-bit machines, 8K bytes.)
1599 </Para>
1600 </ListItem>
1601 </VarListEntry>
1602 <!-- no more -HWL
1603 <VarListEntry>
1604 <Term><Option>-d</Option>:</Term>
1605 <ListItem>
1606 <Para>
1607 <IndexTerm><Primary>-d RTS option (parallel)</Primary></IndexTerm>
1608 (PARALLEL ONLY) Turn on debugging.  It pops up one xterm (or GDB, or
1609 something&hellip;) per PVM processor.  We use the standard <Command>debugger</Command>
1610 script that comes with PVM3, but we sometimes meddle with the
1611 <Command>debugger2</Command> script.  We include ours in the GHC distribution,
1612 in <Filename>ghc/utils/pvm/</Filename>.
1613 </Para>
1614 </ListItem>
1615 </VarListEntry>
1616 -->
1617 <VarListEntry>
1618 <Term><Option>-qe&lt;num&gt;</Option>:</Term>
1619 <ListItem>
1620 <Para>
1621 <IndexTerm><Primary>-qe&lt;num&gt; RTS option
1622 (parallel)</Primary></IndexTerm> (PARALLEL ONLY) Limit the spark pool size
1623 i.e. the number of pending sparks per processor to
1624 <Literal>&lt;num&gt;</Literal>. The default is 100. A larger number may be
1625 appropriate if your program generates large amounts of parallelism
1626 initially.
1627 </Para>
1628 </ListItem>
1629 </VarListEntry>
1630 <VarListEntry>
1631 <Term><Option>-qQ&lt;num&gt;</Option>:</Term>
1632 <ListItem>
1633 <Para>
1634 <IndexTerm><Primary>-qQ&lt;num&gt; RTS option (parallel)</Primary></IndexTerm>
1635 (PARALLEL ONLY) Set the size of packets transmitted between processors
1636 to <Literal>&lt;num&gt;</Literal>. The default is 1024 words. A larger number may be
1637 appropriate if your machine has a high communication cost relative to
1638 computation speed.
1639 </Para>
1640 </ListItem>
1641 </VarListEntry>
1642 <VarListEntry>
1643 <Term><Option>-qh&lt;num&gt;</Option>:</Term>
1644 <ListItem>
1645 <Para>
1646 <IndexTerm><Primary>-qh&lt;num&gt; RTS option (parallel)</Primary></IndexTerm>
1647 (PARALLEL ONLY) Select a packing scheme. Set the number of non-root thunks to pack in one packet to
1648 &lt;num&gt;-1 (0 means infinity). By default GUM uses full-subgraph
1649 packing, i.e. the entire subgraph with the requested closure as root is
1650 transmitted (provided it fits into one packet). Choosing a smaller value
1651 reduces the amount of pre-fetching of work done in GUM. This can be
1652 advantageous for improving data locality but it can also worsen the balance
1653 of the load in the system. 
1654 </Para>
1655 </ListItem>
1656 </VarListEntry>
1657 <VarListEntry>
1658 <Term><Option>-qg&lt;num&gt;</Option>:</Term>
1659 <ListItem>
1660 <Para>
1661 <IndexTerm><Primary>-qg&lt;num&gt; RTS option
1662 (parallel)</Primary></IndexTerm> (PARALLEL ONLY) Select a globalisation
1663 scheme. This option affects the
1664 generation of global addresses when transferring data. Global addresses are
1665 globally unique identifiers required to maintain sharing in the distributed
1666 graph structure. Currently this is a binary option. With &lt;num&gt;=0 full globalisation is used
1667 (default). This means a global address is generated for every closure that
1668 is transmitted. With &lt;num&gt;=1 a thunk-only globalisation scheme is
1669 used, which generated global address only for thunks. The latter case may
1670 lose sharing of data but has a reduced overhead in packing graph structures
1671 and maintaining internal tables of global addresses.
1672 </Para>
1673 </ListItem>
1674 </VarListEntry>
1675 </VariableList>
1676 </para>
1677
1678 </sect2>
1679
1680 </Sect1>
1681
1682   <sect1 id="options-platform">
1683     <title>Platform-specific Flags</title>
1684
1685     <indexterm><primary>-m* options</primary></indexterm>
1686     <indexterm><primary>platform-specific options</primary></indexterm>
1687     <indexterm><primary>machine-specific options</primary></indexterm>
1688
1689     <para>Some flags only make sense for particular target
1690     platforms.</para>
1691
1692     <variablelist>
1693
1694       <varlistentry>
1695         <term><option>-mv8</option>:</term>
1696         <listitem>
1697           <para>(SPARC machines)<indexterm><primary>-mv8 option (SPARC
1698           only)</primary></indexterm> Means to pass the like-named
1699           option to GCC; it says to use the Version 8 SPARC
1700           instructions, notably integer multiply and divide.  The
1701           similiar <option>-m*</option> GCC options for SPARC also
1702           work, actually.</para>
1703         </listitem>
1704       </varlistentry>
1705
1706       <varlistentry>
1707         <term><option>-monly-[32]-regs</option>:</term>
1708         <listitem>
1709           <para>(iX86 machines)<indexterm><primary>-monly-N-regs
1710           option (iX86 only)</primary></indexterm> GHC tries to
1711           &ldquo;steal&rdquo; four registers from GCC, for performance
1712           reasons; it almost always works.  However, when GCC is
1713           compiling some modules with four stolen registers, it will
1714           crash, probably saying:
1715
1716 <Screen>
1717 Foo.hc:533: fixed or forbidden register was spilled.
1718 This may be due to a compiler bug or to impossible asm
1719 statements or clauses.
1720 </Screen>
1721
1722           Just give some registers back with
1723           <option>-monly-N-regs</option>.  Try `3' first, then `2'.
1724           If `2' doesn't work, please report the bug to us.</para>
1725         </listitem>
1726       </varlistentry>
1727     </variablelist>
1728
1729   </sect1>
1730
1731 &runtime;
1732
1733 <sect1 id="ext-core">
1734   <title>Generating and compiling External Core Files</title>
1735
1736   <indexterm><primary>intermediate code generation</primary></indexterm>
1737
1738   <para>GHC can dump its optimized intermediate code (said to be in &ldquo;Core&rdquo; format) 
1739   to a file as a side-effect of compilation. Core files, which are given the suffix
1740   <filename>.hcr</filename>, can be read and processed by non-GHC back-end
1741   tools.  The Core format is formally described in <ulink url="http://www.haskell.org/ghc/docs/papers/core.ps.gz"
1742   <citetitle>An External Representation for the GHC Core Language</citetitle></ulink>, 
1743   and sample tools (in Haskell)
1744   for manipulating Core files are available in the GHC source distribution 
1745   directory <literal>/fptools/ghc/utils/ext-core</literal>.  
1746   Note that the format of <literal>.hcr</literal> 
1747   files is <emphasis>different</emphasis> (though similar) to the Core output format generated 
1748   for debugging purposes (<xref linkend="options-debugging">).</para>
1749
1750   <para>The Core format natively supports notes which you can add to
1751   your source code using the <literal>CORE</literal> pragma (see <xref
1752   linkend="pragmas">).</para>
1753
1754     <variablelist>
1755
1756         <varlistentry>
1757           <term><option>-fext-core</option></term>
1758           <indexterm>
1759             <primary><option>-fext-core</option></primary>
1760           </indexterm>
1761           <listitem>
1762             <para>Generate <literal>.hcr</literal> files.</para>
1763           </listitem>
1764         </varlistentry>
1765
1766     </variablelist>
1767
1768 <para>GHC can also read in External Core files as source; just give the <literal>.hcr</literal> file on
1769 the command line, instead of the <literal>.hs</literal> or <literal>.lhs</literal> Haskell source.
1770 A current infelicity is that you need to give teh <literal>-fglasgow-exts</literal> flag too, because
1771 ordinary Haskell 98, when translated to External Core, uses things like rank-2 types.</para>
1772 </sect1>
1773
1774 &debug;
1775 &flags;
1776
1777 </Chapter>
1778
1779 <!-- Emacs stuff:
1780      ;;; Local Variables: ***
1781      ;;; mode: sgml ***
1782      ;;; sgml-parent-document: ("users_guide.sgml" "book" "chapter") ***
1783      ;;; End: ***
1784  -->