[project @ 2005-09-21 09:54:59 by simonmar]
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1 <?xml version="1.0" encoding="iso-8859-1"?>
2 <chapter id="using-ghc">
3   <title>Using GHC</title>
4
5   <indexterm><primary>GHC, using</primary></indexterm>
6   <indexterm><primary>using GHC</primary></indexterm>
7
8   <sect1>
9     <title>Options overview</title>
10     
11     <para>GHC's behaviour is controlled by
12     <firstterm>options</firstterm>, which for historical reasons are
13     also sometimes referred to as command-line flags or arguments.
14     Options can be specified in three ways:</para>
15
16     <sect2>
17       <title>command-line arguments</title>
18       
19       <indexterm><primary>structure, command-line</primary></indexterm>
20       <indexterm><primary>command-line</primary><secondary>arguments</secondary></indexterm>
21       <indexterm><primary>arguments</primary><secondary>command-line</secondary></indexterm>
22       
23       <para>An invocation of GHC takes the following form:</para>
24
25 <screen>
26 ghc [argument...]
27 </screen>
28
29       <para>command-line arguments are either options or file names.</para>
30
31       <para>command-line options begin with <literal>-</literal>.
32       They may <emphasis>not</emphasis> be grouped:
33       <option>-vO</option> is different from <option>-v -O</option>.
34       Options need not precede filenames: e.g., <literal>ghc *.o -o
35       foo</literal>.  All options are processed and then applied to
36       all files; you cannot, for example, invoke <literal>ghc -c -O1
37       Foo.hs -O2 Bar.hs</literal> to apply different optimisation
38       levels to the files <filename>Foo.hs</filename> and
39       <filename>Bar.hs</filename>.</para>
40     </sect2>
41
42     <sect2 id="source-file-options">
43       <title>command line options in source files</title>
44     
45       <indexterm><primary>source-file options</primary></indexterm>
46
47       <para>Sometimes it is useful to make the connection between a
48       source file and the command-line options it requires quite
49       tight. For instance, if a Haskell source file uses GHC
50       extensions, it will always need to be compiled with the
51       <option>-fglasgow-exts</option> option.  Rather than maintaining
52       the list of per-file options in a <filename>Makefile</filename>,
53       it is possible to do this directly in the source file using the
54       <literal>OPTIONS_GHC</literal> pragma <indexterm><primary>OPTIONS_GHC
55       pragma</primary></indexterm>:</para>
56
57 <programlisting>
58 {-# OPTIONS_GHC -fglasgow-exts #-}
59 module X where
60 ...
61 </programlisting>
62       
63       <para><literal>OPTIONS_GHC</literal> pragmas are only looked for at
64       the top of your source files, upto the first
65       (non-literate,non-empty) line not containing
66       <literal>OPTIONS_GHC</literal>. Multiple <literal>OPTIONS_GHC</literal>
67       pragmas are recognised.  Do not put comments before, or on the same line
68         as, the <literal>OPTIONS_GHC</literal> pragma.</para>
69
70       <para>Note that your command shell does not
71       get to the source file options, they are just included literally
72       in the array of command-line arguments the compiler
73       maintains internally, so you'll be desperately disappointed if
74       you try to glob etc. inside <literal>OPTIONS_GHC</literal>.</para>
75
76       <para>NOTE: the contents of OPTIONS_GHC are prepended to the
77       command-line options, so you <emphasis>do</emphasis> have the
78       ability to override OPTIONS_GHC settings via the command
79       line.</para>
80
81       <para>It is not recommended to move all the contents of your
82       Makefiles into your source files, but in some circumstances, the
83       <literal>OPTIONS_GHC</literal> pragma is the Right Thing. (If you
84       use <option>-keep-hc-file-too</option> and have OPTION flags in
85       your module, the OPTIONS_GHC will get put into the generated .hc
86       file).</para>
87     </sect2>
88
89     <sect2>
90       <title>Setting options in GHCi</title>
91
92       <para>Options may also be modified from within GHCi, using the
93       <literal>:set</literal> command.  See <xref linkend="ghci-set"/>
94       for more details.</para>
95     </sect2>
96   </sect1>
97     
98   <sect1 id="static-dynamic-flags">
99     <title>Static vs. Dynamic options</title>
100     <indexterm><primary>static</primary><secondary>options</secondary>
101     </indexterm>
102     <indexterm><primary>dynamic</primary><secondary>options</secondary>
103     </indexterm>
104
105     <para>Each of GHC's command line options is classified as either
106     <firstterm>static</firstterm> or <firstterm>dynamic</firstterm>.
107     A static flag may only be specified on the command line, whereas a
108     dynamic flag may also be given in an <literal>OPTIONS_GHC</literal>
109     pragma in a source file or set from the GHCi command-line with
110     <literal>:set</literal>.</para>
111
112     <para>As a rule of thumb, options which relate to filenames are
113     static, and the rest are dynamic. The flag reference tables (<xref
114     linkend="flag-reference"/>) lists the status of each flag.</para>
115   </sect1>
116
117   <sect1 id="file-suffixes">
118     <title>Meaningful file suffixes</title>
119
120     <indexterm><primary>suffixes, file</primary></indexterm>
121     <indexterm><primary>file suffixes for GHC</primary></indexterm>
122
123     <para>File names with &ldquo;meaningful&rdquo; suffixes (e.g.,
124     <filename>.lhs</filename> or <filename>.o</filename>) cause the
125     &ldquo;right thing&rdquo; to happen to those files.</para>
126
127     <variablelist>
128
129       <varlistentry>
130         <term>
131           <filename>.lhs</filename>
132           <indexterm><primary><literal>lhs</literal> suffix</primary></indexterm>
133         </term>
134         <listitem>
135           <para>A &ldquo;literate Haskell&rdquo; module.</para>
136         </listitem>
137       </varlistentry>
138
139       <varlistentry>
140         <term><filename>.hs</filename></term>
141         <listitem>
142           <para>A not-so-literate Haskell module.</para>
143         </listitem>
144       </varlistentry>
145
146       <varlistentry>
147         <term><filename>.hi</filename></term>
148         <listitem>
149           <para>A Haskell interface file, probably
150           compiler-generated.</para>
151         </listitem>
152       </varlistentry>
153
154       <varlistentry>
155         <term><filename>.hc</filename></term>
156         <listitem>
157           <para>Intermediate C file produced by the Haskell
158           compiler.</para>
159         </listitem>
160       </varlistentry>
161
162       <varlistentry>
163         <term><filename>.c</filename></term>
164         <listitem>
165           <para>A C&nbsp;file not produced by the Haskell
166           compiler.</para>
167         </listitem>
168       </varlistentry>
169       
170       <varlistentry>
171         <term><filename>.s</filename></term>
172         <listitem>
173           <para>An assembly-language source file, usually produced by
174           the compiler.</para>
175         </listitem>
176       </varlistentry>
177
178       <varlistentry>
179         <term><filename>.o</filename></term>
180         <listitem>
181           <para>An object file, produced by an assembler.</para>
182         </listitem>
183       </varlistentry>
184     </variablelist>
185
186     <para>Files with other suffixes (or without suffixes) are passed
187     straight to the linker.</para>
188
189   </sect1>
190
191   <sect1 id="modes">
192     <title>Modes of operation</title>
193
194     <para>GHC's behaviour is firstly controlled by a mode flag.  Only
195     one of these flags may be given, but it does not necessarily need
196     to be the first option on the command-line.  The available modes
197     are:</para>
198
199     <variablelist>
200       <varlistentry>
201         <term>
202           <cmdsynopsis><command>ghc</command>
203             <arg choice='plain'>&ndash;&ndash;interactive</arg>
204           </cmdsynopsis>
205           <indexterm><primary>interactive mode</primary></indexterm>
206           <indexterm><primary>ghci</primary></indexterm>
207         </term>
208         <listitem>
209           <para>Interactive mode, which is also available as
210           <command>ghci</command>.  Interactive mode is described in
211           more detail in <xref linkend="ghci"/>.</para>
212         </listitem>
213       </varlistentry>
214       
215       <varlistentry>
216         <term>
217           <cmdsynopsis><command>ghc</command>
218             <arg choice='plain'>&ndash;&ndash;make</arg>
219           </cmdsynopsis>
220           <indexterm><primary>make mode</primary></indexterm>
221           <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;make</option></primary></indexterm>
222         </term>
223         <listitem>
224           <para>In this mode, GHC will build a multi-module Haskell
225           program automatically, figuring out dependencies for itself.
226           If you have a straightforward Haskell program, this is
227           likely to be much easier, and faster, than using
228           <command>make</command>.  Make mode is described in <xref
229           linkend="make-mode"/>.</para>
230         </listitem>
231       </varlistentry>
232
233       <varlistentry>
234         <term>
235           <cmdsynopsis><command>ghc</command>
236             <arg choice='plain'>&ndash;e</arg> <arg choice='plain'><replaceable>expr</replaceable></arg>
237           </cmdsynopsis>
238           <indexterm><primary>eval mode</primary></indexterm>
239         </term>
240         <listitem>
241           <para>Expression-evaluation mode.  This is very similar to
242           interactive mode, except that there is a single expression
243           to evaluate (<replaceable>expr</replaceable>) which is given
244           on the command line.  See <xref linkend="eval-mode"/> for
245           more details.</para>
246         </listitem>
247       </varlistentry>
248       
249       <varlistentry>
250         <term>
251           <cmdsynopsis>
252             <command>ghc</command>
253             <group>
254               <arg>-E</arg>
255               <arg>-C</arg>
256               <arg>-S</arg>
257               <arg>-c</arg>
258             </group>
259           </cmdsynopsis>
260           <indexterm><primary><option>-E</option></primary></indexterm>
261           <indexterm><primary><option>-C</option></primary></indexterm>
262           <indexterm><primary><option>-S</option></primary></indexterm>
263           <indexterm><primary><option>-c</option></primary></indexterm>
264         </term>
265         <listitem>
266           <para>This is the traditional batch-compiler mode, in which
267           GHC can compile source files one at a time, or link objects
268           together into an executable.  This mode also applies if
269           there is no other mode flag specified on the command line,
270           in which case it means that the specified files should be
271           compiled and then linked to form a program. See <xref
272           linkend="options-order"/>.</para>
273         </listitem>
274       </varlistentry>
275
276       <varlistentry>
277         <term>
278           <cmdsynopsis>
279             <command>ghc</command>
280             <arg choice='plain'>&ndash;M</arg>
281           </cmdsynopsis>
282           <indexterm><primary>dependency-generation mode</primary></indexterm>
283         </term>
284         <listitem>
285           <para>Dependency-generation mode.  In this mode, GHC can be
286           used to generate dependency information suitable for use in
287           a <literal>Makefile</literal>.  See <xref
288           linkend="sec-makefile-dependencies"/>.</para>
289         </listitem>
290       </varlistentry>
291
292       <varlistentry>
293         <term>
294           <cmdsynopsis>
295             <command>ghc</command>
296             <arg choice='plain'>&ndash;&ndash;mk-dll</arg>
297           </cmdsynopsis>
298           <indexterm><primary>dependency-generation mode</primary></indexterm>
299         </term>
300         <listitem>
301           <para>DLL-creation mode (Windows only).  See <xref
302           linkend="win32-dlls-create"/>.</para>
303         </listitem>
304       </varlistentry>
305     </variablelist>
306
307     <sect2 id="make-mode">
308       <title>Using <command>ghc</command> <option>&ndash;&ndash;make</option></title>
309       <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;make</option></primary></indexterm>
310       <indexterm><primary>separate compilation</primary></indexterm>
311       
312       <para>When given the <option>&ndash;&ndash;make</option> option,
313       GHC will build a multi-module Haskell program by following
314       dependencies from a single root module (usually
315       <literal>Main</literal>).  For example, if your
316       <literal>Main</literal> module is in a file called
317       <filename>Main.hs</filename>, you could compile and link the
318       program like this:</para>
319
320 <screen>
321 ghc &ndash;&ndash;make Main.hs
322 </screen>
323
324       <para>The command line may contain any number of source file
325       names or module names; GHC will figure out all the modules in
326       the program by following the imports from these initial modules.
327       It will then attempt to compile each module which is out of
328       date, and finally if there is a <literal>Main</literal> module,
329       the program will also be linked into an executable.</para>
330
331       <para>The main advantages to using <literal>ghc
332       &ndash;&ndash;make</literal> over traditional
333       <literal>Makefile</literal>s are:</para>
334
335       <itemizedlist>
336         <listitem>
337           <para>GHC doesn't have to be restarted for each compilation,
338           which means it can cache information between compilations.
339           Compiling a multi-module program with <literal>ghc
340           &ndash;&ndash;make</literal> can be up to twice as fast as
341           running <literal>ghc</literal> individually on each source
342           file.</para>
343         </listitem>
344         <listitem>
345           <para>You don't have to write a<literal>Makefile</literal>.</para>
346           <indexterm><primary><literal>Makefile</literal>s</primary><secondary>avoiding</secondary></indexterm>
347         </listitem>
348         <listitem>
349           <para>GHC re-calculates the dependencies each time it is
350           invoked, so the dependencies never get out of sync with the
351           source.</para>
352         </listitem>
353       </itemizedlist>
354       
355       <para>Any of the command-line options described in the rest of
356       this chapter can be used with
357       <option>&ndash;&ndash;make</option>, but note that any options
358       you give on the command line will apply to all the source files
359       compiled, so if you want any options to apply to a single source
360       file only, you'll need to use an <literal>OPTIONS_GHC</literal>
361       pragma (see <xref linkend="source-file-options"/>).</para>
362
363       <para>If the program needs to be linked with additional objects
364       (say, some auxiliary C code), then the object files can be
365       given on the command line and GHC will include them when linking
366       the executable.</para>
367       
368       <para>Note that GHC can only follow dependencies if it has the
369       source file available, so if your program includes a module for
370       which there is no source file, even if you have an object and an
371       interface file for the module, then GHC will complain.  The
372       exception to this rule is for package modules, which may or may
373       not have source files.</para>
374
375       <para>The source files for the program don't all need to be in
376       the same directory; the <option>-i</option> option can be used
377       to add directories to the search path (see <xref
378       linkend="search-path"/>).</para>
379     </sect2>
380   
381     <sect2 id="eval-mode">
382       <title>Expression evaluation mode</title>
383
384       <para>This mode is very similar to interactive mode, except that
385       there is a single expression to evaluate which is specified on
386       the command line as an argument to the <option>-e</option>
387       option:</para>
388
389 <screen>
390 ghc -e <replaceable>expr</replaceable>
391 </screen>
392
393       <para>Haskell source files may be named on the command line, and
394       they will be loaded exactly as in interactive mode.  The
395       expression is evaluated in the context of the loaded
396       modules.</para>
397
398       <para>For example, to load and run a Haskell program containing
399       a module <literal>Main</literal>, we might say</para>
400
401 <screen>
402 ghc -e Main.main Main.hs
403 </screen>
404       
405       <para>or we can just use this mode to evaluate expressions in
406       the context of the <literal>Prelude</literal>:</para>
407
408 <screen>
409 $ ghc -e "interact (unlines.map reverse.lines)"
410 hello
411 olleh
412 </screen>
413     </sect2>
414
415     <sect2 id="options-order">
416       <title>Batch compiler mode</title>
417       
418       <para>In <emphasis>batch mode</emphasis>, GHC will compile one or more source files
419       given on the command line.</para>
420       
421       <para>The first phase to run is determined by each input-file
422       suffix, and the last phase is determined by a flag.  If no
423       relevant flag is present, then go all the way through linking.
424       This table summarises:</para>
425       
426       <informaltable>
427         <tgroup cols="4">
428           <colspec align="left"/>
429           <colspec align="left"/>
430           <colspec align="left"/>
431           <colspec align="left"/>
432           
433           <thead>
434             <row>
435               <entry>Phase of the compilation system</entry>
436               <entry>Suffix saying &ldquo;start here&rdquo;</entry>
437               <entry>Flag saying &ldquo;stop after&rdquo;</entry>
438               <entry>(suffix of) output file</entry>
439             </row>
440           </thead>
441           <tbody>
442             <row>
443               <entry>literate pre-processor</entry>
444               <entry><literal>.lhs</literal></entry>
445               <entry>-</entry>
446               <entry><literal>.hs</literal></entry>
447             </row>
448             
449             <row>
450               <entry>C pre-processor (opt.) </entry>
451               <entry><literal>.hs</literal> (with
452               <option>-cpp</option>)</entry>
453               <entry><option>-E</option></entry>
454               <entry><literal>.hspp</literal></entry>
455             </row>
456             
457             <row>
458               <entry>Haskell compiler</entry>
459               <entry><literal>.hs</literal></entry>
460               <entry><option>-C</option>, <option>-S</option></entry>
461               <entry><literal>.hc</literal>, <literal>.s</literal></entry>
462             </row>
463             
464             <row>
465               <entry>C compiler (opt.)</entry>
466               <entry><literal>.hc</literal> or <literal>.c</literal></entry>
467               <entry><option>-S</option></entry>
468               <entry><literal>.s</literal></entry>
469             </row>
470             
471             <row>
472               <entry>assembler</entry>
473               <entry><literal>.s</literal></entry>
474               <entry><option>-c</option></entry>
475               <entry><literal>.o</literal></entry>
476             </row>
477             
478             <row>
479               <entry>linker</entry>
480               <entry><replaceable>other</replaceable></entry>
481               <entry>-</entry>
482               <entry><filename>a.out</filename></entry>
483             </row>
484           </tbody>
485         </tgroup>
486       </informaltable>
487       
488       <indexterm><primary><option>-C</option></primary></indexterm>
489       <indexterm><primary><option>-E</option></primary></indexterm>
490       <indexterm><primary><option>-S</option></primary></indexterm>
491       <indexterm><primary><option>-c</option></primary></indexterm>
492       
493       <para>Thus, a common invocation would be: </para>
494
495 <screen>
496 ghc -c Foo.hs</screen>
497       
498       <para>to compile the Haskell source file
499       <filename>Foo.hs</filename> to an object file
500       <filename>Foo.o</filename>.</para>
501
502       <para>Note: What the Haskell compiler proper produces depends on
503       whether a native-code generator<indexterm><primary>native-code
504       generator</primary></indexterm> is used (producing assembly
505       language) or not (producing C).  See <xref
506       linkend="options-codegen"/> for more details.</para>
507
508       <para>Note: C pre-processing is optional, the
509       <option>-cpp</option><indexterm><primary><option>-cpp</option></primary></indexterm>
510       flag turns it on.  See <xref linkend="c-pre-processor"/> for more
511       details.</para>
512       
513       <para>Note: The option <option>-E</option><indexterm><primary>-E
514       option</primary></indexterm> runs just the pre-processing passes
515       of the compiler, dumping the result in a file.  Note that this
516       differs from the previous behaviour of dumping the file to
517       standard output.</para>
518
519       <sect3 id="overriding-suffixes">
520         <title>Overriding the default behaviour for a file</title>
521
522         <para>As described above, the way in which a file is processed by GHC
523           depends on its suffix.  This behaviour can be overriden using the
524           <option>-x</option> option:</para>
525
526         <variablelist>
527           <varlistentry>
528             <term><option>-x</option> <replaceable>suffix</replaceable></term>
529               <indexterm><primary><option>-x</option></primary>
530               </indexterm>
531               <listitem>
532                 <para>Causes all files following this option on the command
533                   line to be processed as if they had the suffix
534                   <replaceable>suffix</replaceable>.  For example, to compile a
535                   Haskell module in the file <literal>M.my-hs</literal>,
536                   use <literal>ghc -c -x hs M.my-hs</literal>.</para>
537               </listitem>
538           </varlistentry>
539         </variablelist>
540       </sect3>
541
542     </sect2>
543   </sect1>
544
545   <sect1 id="options-help">
546     <title>Help and verbosity options</title>
547
548     <indexterm><primary>help options</primary></indexterm>
549     <indexterm><primary>verbosity options</primary></indexterm>
550
551     <variablelist>
552       <varlistentry>
553         <term>
554           <option>&ndash;&ndash;help</option>
555           <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;help</option></primary></indexterm>
556         </term>
557         <term>
558           <option>-?</option>
559           <indexterm><primary><option>-?</option></primary></indexterm>
560         </term>
561         <listitem>
562           <para>Cause GHC to spew a long usage message to standard
563           output and then exit.</para>
564         </listitem>
565       </varlistentry>
566
567       <varlistentry>
568         <term>
569           <option>-v</option>
570           <indexterm><primary><option>-v</option></primary></indexterm>
571         </term>
572         <listitem>
573           <para>The <option>-v</option> option makes GHC
574           <emphasis>verbose</emphasis>: it reports its version number
575           and shows (on stderr) exactly how it invokes each phase of
576           the compilation system.  Moreover, it passes the
577           <option>-v</option> flag to most phases; each reports its
578           version number (and possibly some other information).</para>
579
580           <para>Please, oh please, use the <option>-v</option> option
581           when reporting bugs!  Knowing that you ran the right bits in
582           the right order is always the first thing we want to
583           verify.</para>
584         </listitem>
585       </varlistentry>
586         
587       <varlistentry>
588         <term>
589           <option>-v</option><replaceable>n</replaceable>
590           <indexterm><primary><option>-v</option></primary></indexterm>
591         </term>
592         <listitem>
593           <para>To provide more control over the compiler's verbosity,
594           the <option>-v</option> flag takes an optional numeric
595           argument.  Specifying <option>-v</option> on its own is
596           equivalent to <option>-v3</option>, and the other levels
597           have the following meanings:</para>
598           
599           <variablelist>
600             <varlistentry>
601               <term><option>-v0</option></term>
602               <listitem>
603                 <para>Disable all non-essential messages (this is the
604                 default).</para>
605               </listitem>
606             </varlistentry>
607
608             <varlistentry>
609               <term><option>-v1</option></term>
610               <listitem>
611                 <para>Minimal verbosity: print one line per
612                 compilation (this is the default when
613                 <option>&ndash;&ndash;make</option> or
614                 <option>&ndash;&ndash;interactive</option> is on).</para>
615               </listitem>
616             </varlistentry>
617
618             <varlistentry>
619               <term><option>-v2</option></term>
620               <listitem>
621                 <para>Print the name of each compilation phase as it
622                 is executed. (equivalent to
623                 <option>-dshow-passes</option>).</para>
624               </listitem>
625             </varlistentry>
626
627             <varlistentry>
628               <term><option>-v3</option></term>
629               <listitem>
630                 <para>The same as <option>-v2</option>, except that in
631                 addition the full command line (if appropriate) for
632                 each compilation phase is also printed.</para>
633               </listitem>
634             </varlistentry>
635
636             <varlistentry>
637               <term><option>-v4</option></term>
638               <listitem>
639                 <para>The same as <option>-v3</option> except that the
640                 intermediate program representation after each
641                 compilation phase is also printed (excluding
642                 preprocessed and C/assembly files).</para>
643               </listitem>
644             </varlistentry>
645           </variablelist>
646         </listitem>
647       </varlistentry>
648       
649       <varlistentry>
650         <term>
651           <option>-V</option>
652           <indexterm><primary><option>-V</option></primary></indexterm>
653         </term>
654         <term>
655           <option>&ndash;&ndash;version</option>
656           <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;version</option></primary></indexterm>
657         </term>
658         <listitem>
659           <para>Print a one-line string including GHC's version number.</para>
660         </listitem>
661       </varlistentry>
662
663       <varlistentry>
664         <term>
665           <option>&ndash;&ndash;numeric-version</option>
666           <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;numeric-version</option></primary></indexterm>
667         </term>
668         <listitem>
669           <para>Print GHC's numeric version number only.</para>
670         </listitem>
671       </varlistentry>
672
673       <varlistentry>
674         <term>
675           <option>&ndash;&ndash;print-libdir</option>
676           <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;print-libdir</option></primary></indexterm>
677         </term>
678         <listitem>
679           <para>Print the path to GHC's library directory.  This is
680           the top of the directory tree containing GHC's libraries,
681           interfaces, and include files (usually something like
682           <literal>/usr/local/lib/ghc-5.04</literal> on Unix).  This
683           is the value of
684           <literal>$libdir</literal><indexterm><primary><literal>libdir</literal></primary>
685           </indexterm>in the package configuration file (see <xref
686           linkend="packages"/>).</para>
687         </listitem>
688       </varlistentry>
689
690       <varlistentry>
691         <term><option>-ferror-spans</option>
692           <indexterm><primary><option>-ferror-spans</option></primary>
693           </indexterm>
694         </term>
695         <listitem>
696           <para>Causes GHC to emit the full source span of the
697           syntactic entity relating to an error message.  Normally, GHC
698           emits the source location of the start of the syntactic
699           entity only.</para>
700
701           <para>For example:</para>
702
703 <screen>test.hs:3:6: parse error on input `where'</screen>
704
705           <para>becomes:</para>
706
707 <screen>test296.hs:3:6-10: parse error on input `where'</screen>
708
709           <para>And multi-line spans are possible too:</para>
710
711 <screen>test.hs:(5,4)-(6,7):
712     Conflicting definitions for `a'
713     Bound at: test.hs:5:4
714               test.hs:6:7
715     In the binding group for: a, b, a</screen>
716
717           <para>Note that line numbers start counting at one, but
718           column numbers start at zero.  This choice was made to
719           follow existing convention (i.e. this is how Emacs does
720           it).</para>
721         </listitem>
722       </varlistentry>
723     </variablelist>
724   </sect1>
725
726   &separate;
727
728   <sect1 id="options-sanity">
729     <title>Warnings and sanity-checking</title>
730
731     <indexterm><primary>sanity-checking options</primary></indexterm>
732     <indexterm><primary>warnings</primary></indexterm>
733
734
735     <para>GHC has a number of options that select which types of
736     non-fatal error messages, otherwise known as warnings, can be
737     generated during compilation.  By default, you get a standard set
738     of warnings which are generally likely to indicate bugs in your
739     program.  These are:
740     <option>-fwarn-overlapping-patterns</option>,
741     <option>-fwarn-deprecations</option>,
742     <option>-fwarn-duplicate-exports</option>,
743     <option>-fwarn-missing-fields</option>, and
744     <option>-fwarn-missing-methods</option>.  The following flags are
745     simple ways to select standard &ldquo;packages&rdquo; of warnings:
746     </para>
747
748     <variablelist>
749
750       <varlistentry>
751         <term><option>-W</option>:</term>
752         <listitem>
753           <indexterm><primary>-W option</primary></indexterm>
754           <para>Provides the standard warnings plus
755           <option>-fwarn-incomplete-patterns</option>,
756           <option>-fwarn-unused-matches</option>,
757           <option>-fwarn-unused-imports</option>,
758           <option>-fwarn-misc</option>, and
759           <option>-fwarn-unused-binds</option>.</para>
760         </listitem>
761       </varlistentry>
762
763       <varlistentry>
764         <term><option>-w</option>:</term>
765         <listitem>
766           <indexterm><primary><option>-w</option></primary></indexterm>
767           <para>Turns off all warnings, including the standard ones.</para>
768         </listitem>
769       </varlistentry>
770
771       <varlistentry>
772         <term><option>-Wall</option>:</term>
773         <listitem>
774           <indexterm><primary><option>-Wall</option></primary></indexterm>
775           <para>Turns on all warning options.</para>
776         </listitem>
777       </varlistentry>
778
779       <varlistentry>
780         <term><option>-Werror</option>:</term>
781         <listitem>
782           <indexterm><primary><option>-Werror</option></primary></indexterm>
783           <para>Makes any warning into a fatal error. Useful so that you don't 
784             miss warnings when doing batch compilation. </para>
785         </listitem>
786       </varlistentry>
787
788     </variablelist>
789
790     <para>The full set of warning options is described below.  To turn
791     off any warning, simply give the corresponding
792     <option>-fno-warn-...</option> option on the command line.</para>
793
794     <variablelist>
795
796       <varlistentry>
797         <term><option>-fwarn-deprecations</option>:</term>
798         <listitem>
799           <indexterm><primary><option>-fwarn-deprecations</option></primary>
800           </indexterm>
801           <indexterm><primary>deprecations</primary></indexterm>
802           <para>Causes a warning to be emitted when a deprecated
803           function or type is used.  Entities can be marked as
804           deprecated using a pragma, see <xref
805           linkend="deprecated-pragma"/>.</para>
806         </listitem>
807       </varlistentry>
808
809       <varlistentry>
810         <term><option>-fwarn-duplicate-exports</option>:</term>
811         <listitem>
812           <indexterm><primary><option>-fwarn-duplicate-exports</option></primary></indexterm>
813           <indexterm><primary>duplicate exports, warning</primary></indexterm>
814           <indexterm><primary>export lists, duplicates</primary></indexterm>
815
816           <para>Have the compiler warn about duplicate entries in
817           export lists. This is useful information if you maintain
818           large export lists, and want to avoid the continued export
819           of a definition after you've deleted (one) mention of it in
820           the export list.</para>
821
822           <para>This option is on by default.</para>
823         </listitem>
824       </varlistentry>
825
826       <varlistentry>
827         <term><option>-fwarn-hi-shadowing</option>:</term>
828         <listitem>
829           <indexterm><primary><option>-fwarn-hi-shadowing</option></primary></indexterm>
830           <indexterm><primary>shadowing</primary>
831             <secondary>interface files</secondary></indexterm>
832
833           <para>Causes the compiler to emit a warning when a module or
834           interface file in the current directory is shadowing one
835           with the same module name in a library or other
836           directory.</para>
837         </listitem>
838       </varlistentry>
839
840       <varlistentry>
841         <term><option>-fwarn-incomplete-patterns</option>:</term>
842         <listitem>
843           <indexterm><primary><option>-fwarn-incomplete-patterns</option></primary></indexterm>
844           <indexterm><primary>incomplete patterns, warning</primary></indexterm>
845           <indexterm><primary>patterns, incomplete</primary></indexterm>
846
847           <para>Similarly for incomplete patterns, the function
848           <function>g</function> below will fail when applied to
849           non-empty lists, so the compiler will emit a warning about
850           this when <option>-fwarn-incomplete-patterns</option> is
851           enabled.</para>
852
853 <programlisting>
854 g [] = 2
855 </programlisting>
856
857           <para>This option isn't enabled be default because it can be
858           a bit noisy, and it doesn't always indicate a bug in the
859           program.  However, it's generally considered good practice
860           to cover all the cases in your functions.</para>
861         </listitem>
862       </varlistentry>
863
864       <varlistentry>
865         <term><option>-fwarn-incomplete-record-updates</option>:</term>
866         <listitem>
867           <indexterm><primary><option>-fwarn-incomplete-record-updates</option></primary></indexterm>
868           <indexterm><primary>incomplete record updates, warning</primary></indexterm>
869           <indexterm><primary>record updates, incomplete</primary></indexterm>
870
871           <para>The function
872           <function>f</function> below will fail when applied to
873           <literal>Bar</literal>, so the compiler will emit a warning about
874           this when <option>-fwarn-incomplete-record-updates</option> is
875           enabled.</para>
876
877 <programlisting>
878 data Foo = Foo { x :: Int }
879          | Bar
880
881 f :: Foo -> Foo
882 f foo = foo { x = 6 }
883 </programlisting>
884
885           <para>This option isn't enabled be default because it can be
886           very noisy, and it often doesn't indicate a bug in the
887           program.</para>
888         </listitem>
889       </varlistentry>
890
891       <varlistentry>
892         <term>
893           <option>-fwarn-misc</option>:
894           <indexterm><primary><option>-fwarn-misc</option></primary></indexterm>
895         </term>
896         <listitem>
897           <para>Turns on warnings for various harmless but untidy
898           things.  This currently includes: importing a type with
899           <literal>(..)</literal> when the export is abstract, and
900           listing duplicate class assertions in a qualified type.</para>
901         </listitem>
902       </varlistentry>
903
904       <varlistentry>
905         <term>
906           <option>-fwarn-missing-fields</option>:
907           <indexterm><primary><option>-fwarn-missing-fields</option></primary></indexterm>
908           <indexterm><primary>missing fields, warning</primary></indexterm>
909           <indexterm><primary>fields, missing</primary></indexterm>
910         </term>
911         <listitem>
912
913           <para>This option is on by default, and warns you whenever
914           the construction of a labelled field constructor isn't
915           complete, missing initializers for one or more fields. While
916           not an error (the missing fields are initialised with
917           bottoms), it is often an indication of a programmer error.</para>
918         </listitem>
919       </varlistentry>
920
921       <varlistentry>
922         <term><option>-fwarn-missing-methods</option>:</term>
923         <listitem>
924           <indexterm><primary><option>-fwarn-missing-methods</option></primary></indexterm>
925           <indexterm><primary>missing methods, warning</primary></indexterm>
926           <indexterm><primary>methods, missing</primary></indexterm>
927
928           <para>This option is on by default, and warns you whenever
929           an instance declaration is missing one or more methods, and
930           the corresponding class declaration has no default
931           declaration for them.</para>
932           <para>The warning is suppressed if the method name
933           begins with an underscore.  Here's an example where this is useful:
934             <programlisting>
935               class C a where
936                 _simpleFn :: a -> String
937                 complexFn :: a -> a -> String
938                 complexFn x y = ... _simpleFn ...
939               </programlisting>
940             The idea is that: (a) users of the class will only call <literal>complexFn</literal>; 
941             never <literal>_simpleFn</literal>; and (b)
942             instance declarations can define either <literal>complexFn</literal> or <literal>_simpleFn</literal>.
943             </para>
944         </listitem>
945       </varlistentry>
946
947       <varlistentry>
948         <term><option>-fwarn-missing-signatures</option>:</term>
949         <listitem>
950           <indexterm><primary><option>-fwarn-missing-signatures</option></primary></indexterm>
951           <indexterm><primary>type signatures, missing</primary></indexterm>
952
953           <para>If you would like GHC to check that every top-level
954           function/value has a type signature, use the
955           <option>-fwarn-missing-signatures</option> option.  This
956           option is off by default.</para>
957         </listitem>
958       </varlistentry>
959
960       <varlistentry>
961         <term><option>-fwarn-name-shadowing</option>:</term>
962         <listitem>
963           <indexterm><primary><option>-fwarn-name-shadowing</option></primary></indexterm>
964           <indexterm><primary>shadowing, warning</primary></indexterm>
965           
966           <para>This option causes a warning to be emitted whenever an
967           inner-scope value has the same name as an outer-scope value,
968           i.e. the inner value shadows the outer one.  This can catch
969           typographical errors that turn into hard-to-find bugs, e.g.,
970           in the inadvertent cyclic definition <literal>let x = ... x
971           ... in</literal>.</para>
972
973           <para>Consequently, this option does
974           <emphasis>will</emphasis> complain about cyclic recursive
975           definitions.</para>
976         </listitem>
977       </varlistentry>
978
979       <varlistentry>
980         <term><option>-fwarn-orphans</option>:</term>
981         <listitem>
982           <indexterm><primary><option>-fwarn-orphans</option></primary></indexterm>
983           <indexterm><primary>orphan instances, warning</primary></indexterm>
984           <indexterm><primary>orphan rules, warning</primary></indexterm>
985           
986           <para>This option causes a warning to be emitted whenever the 
987             module contains an "orphan" instance declaration or rewrite rule.
988             An instance declartion is an orphan if it appears in a module in
989             which neither the class nor the type being instanced are declared
990             in the same module.  A rule is an orphan if it is a rule for a
991             function declared in another module.  A module containing any
992           orphans is called an orphan module.</para>
993           <para>The trouble with orphans is that GHC must pro-actively read the interface
994             files for all orphan modules, just in case their instances or rules
995             play a role, whether or not the module's interface would otherwise 
996             be of any use.  Other things being equal, avoid orphan modules.</para>
997         </listitem>
998       </varlistentry>
999
1000       <varlistentry>
1001         <term>
1002           <option>-fwarn-overlapping-patterns</option>:
1003           <indexterm><primary><option>-fwarn-overlapping-patterns</option></primary></indexterm>
1004           <indexterm><primary>overlapping patterns, warning</primary></indexterm>
1005           <indexterm><primary>patterns, overlapping</primary></indexterm>
1006         </term>
1007         <listitem>
1008           <para>By default, the compiler will warn you if a set of
1009           patterns are overlapping, i.e.,</para>
1010
1011 <programlisting>
1012 f :: String -&#62; Int
1013 f []     = 0
1014 f (_:xs) = 1
1015 f "2"    = 2
1016 </programlisting>
1017
1018           <para>where the last pattern match in <function>f</function>
1019           won't ever be reached, as the second pattern overlaps
1020           it. More often than not, redundant patterns is a programmer
1021           mistake/error, so this option is enabled by default.</para>
1022         </listitem>
1023       </varlistentry>
1024
1025       <varlistentry>
1026         <term><option>-fwarn-simple-patterns</option>:</term>
1027         <listitem>
1028           <indexterm><primary><option>-fwarn-simple-patterns</option></primary>
1029           </indexterm>
1030           <para>Causes the compiler to warn about lambda-bound
1031           patterns that can fail, eg. <literal>\(x:xs)->...</literal>.
1032           Normally, these aren't treated as incomplete patterns by
1033           <option>-fwarn-incomplete-patterns</option>.</para>
1034           <para>``Lambda-bound patterns'' includes all places where there is a single pattern,
1035             including list comprehensions and do-notation.  In these cases, a pattern-match 
1036             failure is quite legitimate, and triggers filtering (list comprehensions) or
1037             the monad <literal>fail</literal> operation (monads). For example:
1038             <programlisting>
1039               f :: [Maybe a] -> [a]
1040               f xs = [y | Just y &lt;- xs]
1041               </programlisting>
1042             Switching on <option>-fwarn-simple-patterns</option> will elicit warnings about
1043             these probably-innocent cases, which is why the flag is off by default. </para>
1044           <para> The <literal>deriving( Read )</literal> mechanism produces monadic code with
1045             pattern matches, so you will also get misleading warnings about the compiler-generated
1046             code.  (This is arguably a Bad Thing, but it's awkward to fix.)</para>
1047
1048         </listitem>
1049       </varlistentry>
1050
1051       <varlistentry>
1052         <term><option>-fwarn-type-defaults</option>:</term>
1053         <listitem>
1054           <indexterm><primary><option>-fwarn-type-defaults</option></primary></indexterm>
1055           <indexterm><primary>defaulting mechanism, warning</primary></indexterm>
1056           <para>Have the compiler warn/inform you where in your source
1057           the Haskell defaulting mechanism for numeric types kicks
1058           in. This is useful information when converting code from a
1059           context that assumed one default into one with another,
1060           e.g., the `default default' for Haskell 1.4 caused the
1061           otherwise unconstrained value <constant>1</constant> to be
1062           given the type <literal>Int</literal>, whereas Haskell 98
1063           defaults it to <literal>Integer</literal>.  This may lead to
1064           differences in performance and behaviour, hence the
1065           usefulness of being non-silent about this.</para>
1066
1067           <para>This warning is off by default.</para>
1068         </listitem>
1069       </varlistentry>
1070
1071       <varlistentry>
1072         <term><option>-fwarn-unused-binds</option>:</term>
1073         <listitem>
1074           <indexterm><primary><option>-fwarn-unused-binds</option></primary></indexterm>
1075           <indexterm><primary>unused binds, warning</primary></indexterm>
1076           <indexterm><primary>binds, unused</primary></indexterm>
1077           <para>Report any function definitions (and local bindings)
1078           which are unused.  For top-level functions, the warning is
1079           only given if the binding is not exported.</para>
1080           <para>A definition is regarded as "used" if (a) it is exported, or (b) it is
1081             mentioned in the right hand side of another definition that is used, or (c) the 
1082             function it defines begins with an underscore.  The last case provides a 
1083             way to suppress unused-binding warnings selectively.  </para>
1084           <para> Notice that a variable
1085             is reported as unused even if it appears in the right-hand side of another
1086             unused binding. </para>
1087         </listitem>
1088       </varlistentry>
1089
1090       <varlistentry>
1091         <term><option>-fwarn-unused-imports</option>:</term>
1092         <listitem>
1093           <indexterm><primary><option>-fwarn-unused-imports</option></primary></indexterm>
1094           <indexterm><primary>unused imports, warning</primary></indexterm>
1095           <indexterm><primary>imports, unused</primary></indexterm>
1096
1097           <para>Report any modules that are explicitly imported but
1098           never used.  However, the form <literal>import M()</literal> is
1099           never reported as an unused import, because it is a useful idiom
1100           for importing instance declarations, which are anonymous in Haskell.</para>
1101         </listitem>
1102       </varlistentry>
1103
1104       <varlistentry>
1105         <term><option>-fwarn-unused-matches</option>:</term>
1106         <listitem>
1107           <indexterm><primary><option>-fwarn-unused-matches</option></primary></indexterm>
1108           <indexterm><primary>unused matches, warning</primary></indexterm>
1109           <indexterm><primary>matches, unused</primary></indexterm>
1110
1111           <para>Report all unused variables which arise from pattern
1112           matches, including patterns consisting of a single variable.
1113           For instance <literal>f x y = []</literal> would report
1114           <varname>x</varname> and <varname>y</varname> as unused.  The
1115           warning is suppressed if the variable name begins with an underscore, thus:
1116             <programlisting>
1117                f _x = True
1118             </programlisting>
1119           </para>
1120         </listitem>
1121       </varlistentry>
1122
1123     </variablelist>
1124
1125     <para>If you're feeling really paranoid, the
1126     <option>-dcore-lint</option>
1127     option<indexterm><primary><option>-dcore-lint</option></primary></indexterm>
1128     is a good choice.  It turns on heavyweight intra-pass
1129     sanity-checking within GHC.  (It checks GHC's sanity, not
1130     yours.)</para>
1131
1132   </sect1>
1133
1134   &packages;
1135
1136   <sect1 id="options-optimise">
1137     <title>Optimisation (code improvement)</title>
1138
1139     <indexterm><primary>optimisation</primary></indexterm>
1140     <indexterm><primary>improvement, code</primary></indexterm>
1141
1142     <para>The <option>-O*</option> options specify convenient
1143     &ldquo;packages&rdquo; of optimisation flags; the
1144     <option>-f*</option> options described later on specify
1145     <emphasis>individual</emphasis> optimisations to be turned on/off;
1146     the <option>-m*</option> options specify
1147     <emphasis>machine-specific</emphasis> optimisations to be turned
1148     on/off.</para>
1149
1150     <sect2 id="optimise-pkgs">
1151       <title><option>-O*</option>: convenient &ldquo;packages&rdquo; of optimisation flags.</title>
1152
1153       <para>There are <emphasis>many</emphasis> options that affect
1154       the quality of code produced by GHC.  Most people only have a
1155       general goal, something like &ldquo;Compile quickly&rdquo; or
1156       &ldquo;Make my program run like greased lightning.&rdquo; The
1157       following &ldquo;packages&rdquo; of optimisations (or lack
1158       thereof) should suffice.</para>
1159
1160       <para>Note that higher optimisation levels cause more
1161       cross-module optimisation to be performed, which can have an
1162       impact on how much of your program needs to be recompiled when
1163       you change something.  This is one reaosn to stick to
1164       no-optimisation when developing code.</para>
1165
1166       <variablelist>
1167
1168         <varlistentry>
1169           <term>
1170             No <option>-O*</option>-type option specified:
1171             <indexterm><primary>-O* not specified</primary></indexterm>
1172           </term>
1173           <listitem>
1174             <para>This is taken to mean: &ldquo;Please compile
1175             quickly; I'm not over-bothered about compiled-code
1176             quality.&rdquo; So, for example: <command>ghc -c
1177             Foo.hs</command></para>
1178           </listitem>
1179         </varlistentry>
1180
1181         <varlistentry>
1182           <term>
1183             <option>-O0</option>:
1184             <indexterm><primary><option>-O0</option></primary></indexterm>
1185           </term>
1186           <listitem>
1187             <para>Means &ldquo;turn off all optimisation&rdquo;,
1188             reverting to the same settings as if no
1189             <option>-O</option> options had been specified.  Saying
1190             <option>-O0</option> can be useful if
1191             eg. <command>make</command> has inserted a
1192             <option>-O</option> on the command line already.</para>
1193           </listitem>
1194         </varlistentry>
1195
1196         <varlistentry>
1197           <term>
1198             <option>-O</option> or <option>-O1</option>:
1199             <indexterm><primary>-O option</primary></indexterm>
1200             <indexterm><primary>-O1 option</primary></indexterm>
1201             <indexterm><primary>optimise</primary><secondary>normally</secondary></indexterm>
1202           </term>
1203           <listitem>
1204             <para>Means: &ldquo;Generate good-quality code without
1205             taking too long about it.&rdquo; Thus, for example:
1206             <command>ghc -c -O Main.lhs</command></para>
1207
1208             <para><option>-O</option> currently also implies
1209             <option>-fvia-C</option>.  This may change in the
1210             future.</para>
1211           </listitem>
1212         </varlistentry>
1213
1214         <varlistentry>
1215           <term>
1216             <option>-O2</option>:
1217             <indexterm><primary>-O2 option</primary></indexterm>
1218             <indexterm><primary>optimise</primary><secondary>aggressively</secondary></indexterm>
1219           </term>
1220           <listitem>
1221             <para>Means: &ldquo;Apply every non-dangerous
1222             optimisation, even if it means significantly longer
1223             compile times.&rdquo;</para>
1224
1225             <para>The avoided &ldquo;dangerous&rdquo; optimisations
1226             are those that can make runtime or space
1227             <emphasis>worse</emphasis> if you're unlucky.  They are
1228             normally turned on or off individually.</para>
1229
1230             <para>At the moment, <option>-O2</option> is
1231             <emphasis>unlikely</emphasis> to produce better code than
1232             <option>-O</option>.</para>
1233           </listitem>
1234         </varlistentry>
1235
1236         <varlistentry>
1237           <term>
1238             <option>-Ofile &lt;file&gt;</option>:
1239             <indexterm><primary>-Ofile &lt;file&gt; option</primary></indexterm>
1240             <indexterm><primary>optimising, customised</primary></indexterm>
1241           </term>
1242           <listitem>
1243             <para>(NOTE: not supported since GHC 4.x.  Please ask if
1244             you're interested in this.)</para>
1245             
1246             <para>For those who need <emphasis>absolute</emphasis>
1247             control over <emphasis>exactly</emphasis> what options are
1248             used (e.g., compiler writers, sometimes :-), a list of
1249             options can be put in a file and then slurped in with
1250             <option>-Ofile</option>.</para>
1251
1252             <para>In that file, comments are of the
1253             <literal>&num;</literal>-to-end-of-line variety; blank
1254             lines and most whitespace is ignored.</para>
1255
1256             <para>Please ask if you are baffled and would like an
1257             example of <option>-Ofile</option>!</para>
1258           </listitem>
1259         </varlistentry>
1260       </variablelist>
1261
1262       <para>We don't use a <option>-O*</option> flag for day-to-day
1263       work.  We use <option>-O</option> to get respectable speed;
1264       e.g., when we want to measure something.  When we want to go for
1265       broke, we tend to use <option>-O2 -fvia-C</option> (and we go for
1266       lots of coffee breaks).</para>
1267
1268       <para>The easiest way to see what <option>-O</option> (etc.)
1269       &ldquo;really mean&rdquo; is to run with <option>-v</option>,
1270       then stand back in amazement.</para>
1271     </sect2>
1272
1273     <sect2 id="options-f">
1274       <title><option>-f*</option>: platform-independent flags</title>
1275
1276       <indexterm><primary>-f* options (GHC)</primary></indexterm>
1277       <indexterm><primary>-fno-* options (GHC)</primary></indexterm>
1278
1279       <para>These flags turn on and off individual optimisations.
1280       They are normally set via the <option>-O</option> options
1281       described above, and as such, you shouldn't need to set any of
1282       them explicitly (indeed, doing so could lead to unexpected
1283       results).  However, there are one or two that may be of
1284       interest:</para>
1285
1286       <variablelist>
1287         <varlistentry>
1288           <term><option>-fexcess-precision</option>:</term>
1289           <listitem>
1290             <indexterm><primary><option>-fexcess-precision</option></primary></indexterm>
1291             <para>When this option is given, intermediate floating
1292             point values can have a <emphasis>greater</emphasis>
1293             precision/range than the final type.  Generally this is a
1294             good thing, but some programs may rely on the exact
1295             precision/range of
1296             <literal>Float</literal>/<literal>Double</literal> values
1297             and should not use this option for their compilation.</para>
1298           </listitem>
1299         </varlistentry>
1300
1301         <varlistentry>
1302           <term><option>-fignore-asserts</option>:</term>
1303           <listitem>
1304             <indexterm><primary><option>-fignore-asserts</option></primary></indexterm>
1305             <para>Causes GHC to ignore uses of the function
1306             <literal>Exception.assert</literal> in source code (in
1307             other words, rewriting <literal>Exception.assert p
1308             e</literal> to <literal>e</literal> (see <xref
1309             linkend="sec-assertions"/>).  This flag is turned on by
1310             <option>-O</option>.
1311             </para>
1312           </listitem>
1313         </varlistentry>
1314
1315         <varlistentry>
1316           <term>
1317             <option>-fno-cse</option>
1318             <indexterm><primary><option>-fno-cse</option></primary></indexterm>
1319           </term>
1320           <listitem>
1321             <para>Turns off the common-sub-expression elimination optimisation.
1322               Can be useful if you have some <literal>unsafePerformIO</literal>
1323             expressions that you don't want commoned-up.</para>
1324           </listitem>
1325         </varlistentry>
1326
1327         <varlistentry>
1328           <term>
1329             <option>-fno-strictness</option>
1330             <indexterm><primary><option>-fno-strictness</option></primary></indexterm>
1331           </term>
1332           <listitem>
1333             <para>Turns off the strictness analyser; sometimes it eats
1334             too many cycles.</para>
1335           </listitem>
1336         </varlistentry>
1337
1338         <varlistentry>
1339           <term>
1340             <option>-fno-full-laziness</option>
1341             <indexterm><primary><option>-fno-full-laziness</option></primary></indexterm>
1342           </term>
1343           <listitem>
1344             <para>Turns off the full laziness optimisation (also known as
1345               let-floating).  Full laziness increases sharing, which can lead
1346               to increased memory residency.</para>
1347           </listitem>
1348         </varlistentry>
1349
1350         <varlistentry>
1351           <term>
1352             <option>-fno-state-hack</option>
1353             <indexterm><primary><option>-fno-state-hack</option></primary></indexterm>
1354           </term>
1355           <listitem>
1356             <para>Turn off the "state hack" whereby any lambda with a
1357               <literal>State#</literal> token as argument is considered to be
1358               single-entry, hence it is considered OK to inline things inside
1359               it.  This can improve performance of IO and ST monad code, but it
1360             runs the risk of reducing sharing.</para> 
1361           </listitem>
1362         </varlistentry>
1363
1364         <varlistentry>
1365           <term>
1366             <option>-funbox-strict-fields</option>:
1367             <indexterm><primary><option>-funbox-strict-fields</option></primary></indexterm>
1368             <indexterm><primary>strict constructor fields</primary></indexterm>
1369             <indexterm><primary>constructor fields, strict</primary></indexterm>
1370           </term>
1371           <listitem>
1372             <para>This option causes all constructor fields which are
1373             marked strict (i.e. &ldquo;!&rdquo;) to be unboxed or
1374             unpacked if possible.  It is equivalent to adding an
1375             <literal>UNPACK</literal> pragma to every strict
1376             constructor field (see <xref
1377             linkend="unpack-pragma"/>).</para>
1378
1379             <para>This option is a bit of a sledgehammer: it might
1380             sometimes make things worse.  Selectively unboxing fields
1381             by using <literal>UNPACK</literal> pragmas might be
1382             better.</para>
1383           </listitem>
1384         </varlistentry>
1385
1386         <varlistentry>
1387           <term>
1388             <option>-funfolding-update-in-place&lt;n&gt;</option>
1389             <indexterm><primary><option>-funfolding-update-in-place</option></primary></indexterm>
1390           </term>
1391           <listitem>
1392             <para>Switches on an experimental "optimisation".
1393             Switching it on makes the compiler a little keener to
1394             inline a function that returns a constructor, if the
1395             context is that of a thunk.
1396 <programlisting>
1397    x = plusInt a b
1398 </programlisting>
1399             If we inlined plusInt we might get an opportunity to use
1400             update-in-place for the thunk 'x'.</para>
1401           </listitem>
1402         </varlistentry>
1403
1404         <varlistentry>
1405           <term>
1406             <option>-funfolding-creation-threshold&lt;n&gt;</option>:
1407             <indexterm><primary><option>-funfolding-creation-threshold</option></primary></indexterm>
1408             <indexterm><primary>inlining, controlling</primary></indexterm>
1409             <indexterm><primary>unfolding, controlling</primary></indexterm>
1410           </term>
1411           <listitem>
1412             <para>(Default: 45) Governs the maximum size that GHC will 
1413             allow a function unfolding to be.   (An unfolding has a
1414             &ldquo;size&rdquo; that reflects the cost in terms of
1415             &ldquo;code bloat&rdquo; of expanding that unfolding at
1416             at a call site. A bigger function would be assigned a
1417             bigger cost.) </para>
1418
1419             <para> Consequences: (a) nothing larger than this will be
1420             inlined (unless it has an INLINE pragma); (b) nothing
1421             larger than this will be spewed into an interface
1422             file. </para>
1423
1424
1425             <para> Increasing this figure is more likely to result in longer
1426             compile times than faster code.  The next option is more
1427             useful:</para>
1428           </listitem>
1429         </varlistentry>
1430
1431         <varlistentry>
1432           <term><option>-funfolding-use-threshold&lt;n&gt;</option>:</term>
1433           <listitem>
1434             <indexterm><primary><option>-funfolding-use-threshold</option></primary></indexterm>
1435             <indexterm><primary>inlining, controlling</primary></indexterm>
1436             <indexterm><primary>unfolding, controlling</primary></indexterm>
1437
1438             <para>(Default: 8) This is the magic cut-off figure for
1439             unfolding: below this size, a function definition will be
1440             unfolded at the call-site, any bigger and it won't.  The
1441             size computed for a function depends on two things: the
1442             actual size of the expression minus any discounts that
1443             apply (see <option>-funfolding-con-discount</option>).</para>
1444           </listitem>
1445         </varlistentry>
1446       </variablelist>
1447
1448     </sect2>
1449     
1450   </sect1>
1451   
1452   &phases;  
1453   
1454   <sect1 id="sec-using-concurrent">
1455 <title>Using Concurrent Haskell</title>
1456
1457              <indexterm><primary>Concurrent Haskell&mdash;use</primary></indexterm>
1458
1459 <para>
1460 GHC supports Concurrent Haskell by default, without requiring a
1461 special option or libraries compiled in a certain way.  To get access
1462 to the support libraries for Concurrent Haskell, just import
1463 <literal>Control.Concurrent</literal> (details are in the accompanying
1464 library documentation).</para>
1465
1466 <para>
1467 RTS options are provided for modifying the behaviour of the threaded
1468 runtime system.  See <xref linkend="parallel-rts-opts"/>.
1469 </para>
1470
1471 <para>
1472 Concurrent Haskell is described in more detail in the documentation
1473 for the <literal>Control.Concurrent</literal> module.
1474 </para>
1475
1476 </sect1>
1477
1478 <sect1 id="sec-using-parallel">
1479 <title>Using parallel Haskell</title>
1480
1481 <para>
1482 <indexterm><primary>parallel Haskell&mdash;use</primary></indexterm>
1483 </para>
1484
1485 <para>
1486 &lsqb;You won't be able to execute parallel Haskell programs unless PVM3
1487 (parallel Virtual Machine, version 3) is installed at your site.&rsqb;
1488 </para>
1489
1490 <para>
1491 To compile a Haskell program for parallel execution under PVM, use the
1492 <option>-parallel</option> option,<indexterm><primary>-parallel
1493 option</primary></indexterm> both when compiling <emphasis>and
1494 linking</emphasis>.  You will probably want to <literal>import
1495 parallel</literal> into your Haskell modules.
1496 </para>
1497
1498 <para>
1499 To run your parallel program, once PVM is going, just invoke it
1500 &ldquo;as normal&rdquo;.  The main extra RTS option is
1501 <option>-qp&lt;n&gt;</option>, to say how many PVM
1502 &ldquo;processors&rdquo; your program to run on.  (For more details of
1503 all relevant RTS options, please see <xref
1504 linkend="parallel-rts-opts"/>.)
1505 </para>
1506
1507 <para>
1508 In truth, running parallel Haskell programs and getting information
1509 out of them (e.g., parallelism profiles) is a battle with the vagaries of
1510 PVM, detailed in the following sections.
1511 </para>
1512
1513 <sect2 id="pvm-dummies">
1514 <title>Dummy's guide to using PVM</title>
1515
1516 <para>
1517 <indexterm><primary>PVM, how to use</primary></indexterm>
1518 <indexterm><primary>parallel Haskell&mdash;PVM use</primary></indexterm>
1519 Before you can run a parallel program under PVM, you must set the
1520 required environment variables (PVM's idea, not ours); something like,
1521 probably in your <filename>.cshrc</filename> or equivalent:
1522
1523 <programlisting>
1524 setenv PVM_ROOT /wherever/you/put/it
1525 setenv PVM_ARCH `$PVM_ROOT/lib/pvmgetarch`
1526 setenv PVM_DPATH $PVM_ROOT/lib/pvmd
1527 </programlisting>
1528
1529 </para>
1530
1531 <para>
1532 Creating and/or controlling your &ldquo;parallel machine&rdquo; is a purely-PVM
1533 business; nothing specific to parallel Haskell. The following paragraphs
1534 describe how to configure your parallel machine interactively.
1535 </para>
1536
1537 <para>
1538 If you use parallel Haskell regularly on the same machine configuration it
1539 is a good idea to maintain a file with all machine names and to make the
1540 environment variable PVM_HOST_FILE point to this file. Then you can avoid
1541 the interactive operations described below by just saying
1542 </para>
1543
1544 <programlisting>
1545 pvm $PVM_HOST_FILE
1546 </programlisting>
1547
1548 <para>
1549 You use the <command>pvm</command><indexterm><primary>pvm command</primary></indexterm> command to start PVM on your
1550 machine.  You can then do various things to control/monitor your
1551 &ldquo;parallel machine;&rdquo; the most useful being:
1552 </para>
1553
1554 <para>
1555 <informaltable>
1556 <tgroup cols="2">
1557 <colspec align="left"/>
1558 <tbody>
1559
1560 <row>
1561 <entry><keycombo><keycap>Control</keycap><keycap>D</keycap></keycombo></entry>
1562 <entry>exit <command>pvm</command>, leaving it running</entry>
1563 </row>
1564
1565 <row>
1566 <entry><command>halt</command></entry>
1567 <entry>kill off this &ldquo;parallel machine&rdquo; &amp; exit</entry>
1568 </row>
1569
1570 <row>
1571 <entry><command>add &lt;host&gt;</command></entry>
1572 <entry>add <command>&lt;host&gt;</command> as a processor</entry>
1573 </row>
1574
1575 <row>
1576 <entry><command>delete &lt;host&gt;</command></entry>
1577 <entry>delete <command>&lt;host&gt;</command></entry>
1578 </row>
1579
1580 <row>
1581 <entry><command>reset</command></entry>
1582 <entry>kill what's going, but leave PVM up</entry>
1583 </row>
1584
1585 <row>
1586 <entry><command>conf</command></entry>
1587 <entry>list the current configuration</entry>
1588 </row>
1589
1590 <row>
1591 <entry><command>ps</command></entry>
1592 <entry>report processes' status</entry>
1593 </row>
1594
1595 <row>
1596 <entry><command>pstat &lt;pid&gt;</command></entry>
1597 <entry>status of a particular process</entry>
1598 </row>
1599
1600 </tbody>
1601 </tgroup>
1602 </informaltable>
1603 </para>
1604
1605 <para>
1606 The PVM documentation can tell you much, much more about <command>pvm</command>!
1607 </para>
1608
1609 </sect2>
1610
1611 <sect2 id="par-profiles">
1612 <title>parallelism profiles</title>
1613
1614 <para>
1615 <indexterm><primary>parallelism profiles</primary></indexterm>
1616 <indexterm><primary>profiles, parallelism</primary></indexterm>
1617 <indexterm><primary>visualisation tools</primary></indexterm>
1618 </para>
1619
1620 <para>
1621 With parallel Haskell programs, we usually don't care about the
1622 results&mdash;only with &ldquo;how parallel&rdquo; it was!  We want pretty pictures.
1623 </para>
1624
1625 <para>
1626 parallelism profiles (&agrave; la <command>hbcpp</command>) can be generated with the
1627 <option>-qP</option><indexterm><primary>-qP RTS option (concurrent, parallel)</primary></indexterm> RTS option.  The
1628 per-processor profiling info is dumped into files named
1629 <filename>&lt;full-path&gt;&lt;program&gt;.gr</filename>.  These are then munged into a PostScript picture,
1630 which you can then display.  For example, to run your program
1631 <filename>a.out</filename> on 8 processors, then view the parallelism profile, do:
1632 </para>
1633
1634 <para>
1635
1636 <screen>
1637 <prompt>&dollar;</prompt> ./a.out +RTS -qP -qp8
1638 <prompt>&dollar;</prompt> grs2gr *.???.gr &#62; temp.gr # combine the 8 .gr files into one
1639 <prompt>&dollar;</prompt> gr2ps -O temp.gr              # cvt to .ps; output in temp.ps
1640 <prompt>&dollar;</prompt> ghostview -seascape temp.ps   # look at it!
1641 </screen>
1642
1643 </para>
1644
1645 <para>
1646 The scripts for processing the parallelism profiles are distributed
1647 in <filename>ghc/utils/parallel/</filename>.
1648 </para>
1649
1650 </sect2>
1651
1652 <sect2>
1653 <title>Other useful info about running parallel programs</title>
1654
1655 <para>
1656 The &ldquo;garbage-collection statistics&rdquo; RTS options can be useful for
1657 seeing what parallel programs are doing.  If you do either
1658 <option>+RTS -Sstderr</option><indexterm><primary>-Sstderr RTS option</primary></indexterm> or <option>+RTS -sstderr</option>, then
1659 you'll get mutator, garbage-collection, etc., times on standard
1660 error. The standard error of all PE's other than the `main thread'
1661 appears in <filename>/tmp/pvml.nnn</filename>, courtesy of PVM.
1662 </para>
1663
1664 <para>
1665 Whether doing <option>+RTS -Sstderr</option> or not, a handy way to watch
1666 what's happening overall is: <command>tail -f /tmp/pvml.nnn</command>.
1667 </para>
1668
1669 </sect2>
1670
1671 <sect2 id="parallel-rts-opts">
1672 <title>RTS options for Concurrent/parallel Haskell
1673 </title>
1674
1675 <para>
1676 <indexterm><primary>RTS options, concurrent</primary></indexterm>
1677 <indexterm><primary>RTS options, parallel</primary></indexterm>
1678 <indexterm><primary>Concurrent Haskell&mdash;RTS options</primary></indexterm>
1679 <indexterm><primary>parallel Haskell&mdash;RTS options</primary></indexterm>
1680 </para>
1681
1682 <para>
1683 Besides the usual runtime system (RTS) options
1684 (<xref linkend="runtime-control"/>), there are a few options particularly
1685 for concurrent/parallel execution.
1686 </para>
1687
1688 <para>
1689 <variablelist>
1690
1691 <varlistentry>
1692 <term><option>-qp&lt;N&gt;</option>:</term>
1693 <listitem>
1694 <para>
1695 <indexterm><primary>-qp&lt;N&gt; RTS option</primary></indexterm>
1696 (paraLLEL ONLY) Use <literal>&lt;N&gt;</literal> PVM processors to run this program;
1697 the default is 2.
1698 </para>
1699 </listitem>
1700 </varlistentry>
1701 <varlistentry>
1702 <term><option>-C[&lt;us&gt;]</option>:</term>
1703 <listitem>
1704 <para>
1705 <indexterm><primary>-C&lt;us&gt; RTS option</primary></indexterm> Sets
1706 the context switch interval to <literal>&lt;s&gt;</literal> seconds.
1707 A context switch will occur at the next heap block allocation after
1708 the timer expires (a heap block allocation occurs every 4k of
1709 allocation).  With <option>-C0</option> or <option>-C</option>,
1710 context switches will occur as often as possible (at every heap block
1711 allocation).  By default, context switches occur every 20ms
1712 milliseconds.  Note that GHC's internal timer ticks every 20ms, and
1713 the context switch timer is always a multiple of this timer, so 20ms
1714 is the maximum granularity available for timed context switches.
1715 </para>
1716 </listitem>
1717 </varlistentry>
1718 <varlistentry>
1719 <term><option>-q[v]</option>:</term>
1720 <listitem>
1721 <para>
1722 <indexterm><primary>-q RTS option</primary></indexterm>
1723 (paraLLEL ONLY) Produce a quasi-parallel profile of thread activity,
1724 in the file <filename>&lt;program&gt;.qp</filename>.  In the style of <command>hbcpp</command>, this profile
1725 records the movement of threads between the green (runnable) and red
1726 (blocked) queues.  If you specify the verbose suboption (<option>-qv</option>), the
1727 green queue is split into green (for the currently running thread
1728 only) and amber (for other runnable threads).  We do not recommend
1729 that you use the verbose suboption if you are planning to use the
1730 <command>hbcpp</command> profiling tools or if you are context switching at every heap
1731 check (with <option>-C</option>).
1732 -->
1733 </para>
1734 </listitem>
1735 </varlistentry>
1736 <varlistentry>
1737 <term><option>-qt&lt;num&gt;</option>:</term>
1738 <listitem>
1739 <para>
1740 <indexterm><primary>-qt&lt;num&gt; RTS option</primary></indexterm>
1741 (paraLLEL ONLY) Limit the thread pool size, i.e. the number of concurrent
1742 threads per processor to <literal>&lt;num&gt;</literal>.  The default is
1743 32.  Each thread requires slightly over 1K <emphasis>words</emphasis> in
1744 the heap for thread state and stack objects.  (For 32-bit machines, this
1745 translates to 4K bytes, and for 64-bit machines, 8K bytes.)
1746 </para>
1747 </listitem>
1748 </varlistentry>
1749 <!-- no more -HWL
1750 <varlistentry>
1751 <term><option>-d</option>:</term>
1752 <listitem>
1753 <para>
1754 <indexterm><primary>-d RTS option (parallel)</primary></indexterm>
1755 (paraLLEL ONLY) Turn on debugging.  It pops up one xterm (or GDB, or
1756 something&hellip;) per PVM processor.  We use the standard <command>debugger</command>
1757 script that comes with PVM3, but we sometimes meddle with the
1758 <command>debugger2</command> script.  We include ours in the GHC distribution,
1759 in <filename>ghc/utils/pvm/</filename>.
1760 </para>
1761 </listitem>
1762 </varlistentry>
1763 -->
1764 <varlistentry>
1765 <term><option>-qe&lt;num&gt;</option>:</term>
1766 <listitem>
1767 <para>
1768 <indexterm><primary>-qe&lt;num&gt; RTS option
1769 (parallel)</primary></indexterm> (paraLLEL ONLY) Limit the spark pool size
1770 i.e. the number of pending sparks per processor to
1771 <literal>&lt;num&gt;</literal>. The default is 100. A larger number may be
1772 appropriate if your program generates large amounts of parallelism
1773 initially.
1774 </para>
1775 </listitem>
1776 </varlistentry>
1777 <varlistentry>
1778 <term><option>-qQ&lt;num&gt;</option>:</term>
1779 <listitem>
1780 <para>
1781 <indexterm><primary>-qQ&lt;num&gt; RTS option (parallel)</primary></indexterm>
1782 (paraLLEL ONLY) Set the size of packets transmitted between processors
1783 to <literal>&lt;num&gt;</literal>. The default is 1024 words. A larger number may be
1784 appropriate if your machine has a high communication cost relative to
1785 computation speed.
1786 </para>
1787 </listitem>
1788 </varlistentry>
1789 <varlistentry>
1790 <term><option>-qh&lt;num&gt;</option>:</term>
1791 <listitem>
1792 <para>
1793 <indexterm><primary>-qh&lt;num&gt; RTS option (parallel)</primary></indexterm>
1794 (paraLLEL ONLY) Select a packing scheme. Set the number of non-root thunks to pack in one packet to
1795 &lt;num&gt;-1 (0 means infinity). By default GUM uses full-subgraph
1796 packing, i.e. the entire subgraph with the requested closure as root is
1797 transmitted (provided it fits into one packet). Choosing a smaller value
1798 reduces the amount of pre-fetching of work done in GUM. This can be
1799 advantageous for improving data locality but it can also worsen the balance
1800 of the load in the system. 
1801 </para>
1802 </listitem>
1803 </varlistentry>
1804 <varlistentry>
1805 <term><option>-qg&lt;num&gt;</option>:</term>
1806 <listitem>
1807 <para>
1808 <indexterm><primary>-qg&lt;num&gt; RTS option
1809 (parallel)</primary></indexterm> (paraLLEL ONLY) Select a globalisation
1810 scheme. This option affects the
1811 generation of global addresses when transferring data. Global addresses are
1812 globally unique identifiers required to maintain sharing in the distributed
1813 graph structure. Currently this is a binary option. With &lt;num&gt;=0 full globalisation is used
1814 (default). This means a global address is generated for every closure that
1815 is transmitted. With &lt;num&gt;=1 a thunk-only globalisation scheme is
1816 used, which generated global address only for thunks. The latter case may
1817 lose sharing of data but has a reduced overhead in packing graph structures
1818 and maintaining internal tables of global addresses.
1819 </para>
1820 </listitem>
1821 </varlistentry>
1822 </variablelist>
1823 </para>
1824
1825 </sect2>
1826
1827 </sect1>
1828
1829   <sect1 id="options-platform">
1830     <title>Platform-specific Flags</title>
1831
1832     <indexterm><primary>-m* options</primary></indexterm>
1833     <indexterm><primary>platform-specific options</primary></indexterm>
1834     <indexterm><primary>machine-specific options</primary></indexterm>
1835
1836     <para>Some flags only make sense for particular target
1837     platforms.</para>
1838
1839     <variablelist>
1840
1841       <varlistentry>
1842         <term><option>-mv8</option>:</term>
1843         <listitem>
1844           <para>(SPARC machines)<indexterm><primary>-mv8 option (SPARC
1845           only)</primary></indexterm> Means to pass the like-named
1846           option to GCC; it says to use the Version 8 SPARC
1847           instructions, notably integer multiply and divide.  The
1848           similar <option>-m*</option> GCC options for SPARC also
1849           work, actually.</para>
1850         </listitem>
1851       </varlistentry>
1852
1853       <varlistentry>
1854         <term><option>-monly-[32]-regs</option>:</term>
1855         <listitem>
1856           <para>(iX86 machines)<indexterm><primary>-monly-N-regs
1857           option (iX86 only)</primary></indexterm> GHC tries to
1858           &ldquo;steal&rdquo; four registers from GCC, for performance
1859           reasons; it almost always works.  However, when GCC is
1860           compiling some modules with four stolen registers, it will
1861           crash, probably saying:
1862
1863 <screen>
1864 Foo.hc:533: fixed or forbidden register was spilled.
1865 This may be due to a compiler bug or to impossible asm
1866 statements or clauses.
1867 </screen>
1868
1869           Just give some registers back with
1870           <option>-monly-N-regs</option>.  Try `3' first, then `2'.
1871           If `2' doesn't work, please report the bug to us.</para>
1872         </listitem>
1873       </varlistentry>
1874     </variablelist>
1875
1876   </sect1>
1877
1878 &runtime;
1879
1880 <sect1 id="ext-core">
1881   <title>Generating and compiling External Core Files</title>
1882
1883   <indexterm><primary>intermediate code generation</primary></indexterm>
1884
1885   <para>GHC can dump its optimized intermediate code (said to be in &ldquo;Core&rdquo; format) 
1886   to a file as a side-effect of compilation. Core files, which are given the suffix
1887   <filename>.hcr</filename>, can be read and processed by non-GHC back-end
1888   tools.  The Core format is formally described in <ulink url="http://www.haskell.org/ghc/docs/papers/core.ps.gz">
1889   <citetitle>An External Representation for the GHC Core Language</citetitle></ulink>, 
1890   and sample tools (in Haskell)
1891   for manipulating Core files are available in the GHC source distribution 
1892   directory <literal>/fptools/ghc/utils/ext-core</literal>.  
1893   Note that the format of <literal>.hcr</literal> 
1894   files is <emphasis>different</emphasis> (though similar) to the Core output format generated 
1895   for debugging purposes (<xref linkend="options-debugging"/>).</para>
1896
1897   <para>The Core format natively supports notes which you can add to
1898   your source code using the <literal>CORE</literal> pragma (see <xref
1899   linkend="pragmas"/>).</para>
1900
1901     <variablelist>
1902
1903         <varlistentry>
1904           <term>
1905             <option>-fext-core</option>
1906             <indexterm><primary><option>-fext-core</option></primary></indexterm>
1907           </term>
1908           <listitem>
1909             <para>Generate <literal>.hcr</literal> files.</para>
1910           </listitem>
1911         </varlistentry>
1912
1913     </variablelist>
1914
1915 <para>GHC can also read in External Core files as source; just give the <literal>.hcr</literal> file on
1916 the command line, instead of the <literal>.hs</literal> or <literal>.lhs</literal> Haskell source.
1917 A current infelicity is that you need to give the <literal>-fglasgow-exts</literal> flag too, because
1918 ordinary Haskell 98, when translated to External Core, uses things like rank-2 types.</para>
1919 </sect1>
1920
1921 &debug;
1922 &flags;
1923
1924 </chapter>
1925
1926 <!-- Emacs stuff:
1927      ;;; Local Variables: ***
1928      ;;; mode: xml ***
1929      ;;; sgml-parent-document: ("users_guide.xml" "book" "chapter") ***
1930      ;;; End: ***
1931  -->