Extend the GHC API with breakpoints and breakpoint handlers
[ghc-hetmet.git] / compiler / specialise / SpecConstr.lhs
index 9b7d246..92e4131 100644 (file)
@@ -14,14 +14,13 @@ import CoreSyn
 import CoreLint                ( showPass, endPass )
 import CoreUtils       ( exprType, mkPiTypes )
 import CoreFVs                 ( exprsFreeVars )
 import CoreLint                ( showPass, endPass )
 import CoreUtils       ( exprType, mkPiTypes )
 import CoreFVs                 ( exprsFreeVars )
-import CoreSubst       ( Subst, mkSubst, substExpr )
 import CoreTidy                ( tidyRules )
 import PprCore         ( pprRules )
 import WwLib           ( mkWorkerArgs )
 import CoreTidy                ( tidyRules )
 import PprCore         ( pprRules )
 import WwLib           ( mkWorkerArgs )
-import DataCon         ( dataConRepArity, isVanillaDataCon )
-import Type            ( tyConAppArgs, tyVarsOfTypes )
+import DataCon         ( dataConRepArity, dataConUnivTyVars )
+import Type            ( Type, tyConAppArgs )
+import Coercion                ( coercionKind )
 import Rules           ( matchN )
 import Rules           ( matchN )
-import Unify           ( coreRefineTys )
 import Id              ( Id, idName, idType, isDataConWorkId_maybe, 
                          mkUserLocal, mkSysLocal, idUnfolding, isLocalId )
 import Var             ( Var )
 import Id              ( Id, idName, idType, isDataConWorkId_maybe, 
                          mkUserLocal, mkSysLocal, idUnfolding, isLocalId )
 import Var             ( Var )
@@ -116,7 +115,7 @@ This happens if
 
 Hence the "OR" part of Note [Good arguments] below.
 
 
 Hence the "OR" part of Note [Good arguments] below.
 
-ALTERNATIVE: pass both boxed and unboxed versions.  This no longer saves
+ALTERNATIVE 2: pass both boxed and unboxed versions.  This no longer saves
 allocation, but does perhaps save evals. In the RULE we'd have
 something like
 
 allocation, but does perhaps save evals. In the RULE we'd have
 something like
 
@@ -126,6 +125,25 @@ If at the call site the (I# x) was an unfolding, then we'd have to
 rely on CSE to eliminate the duplicate allocation.... This alternative
 doesn't look attractive enough to pursue.
 
 rely on CSE to eliminate the duplicate allocation.... This alternative
 doesn't look attractive enough to pursue.
 
+ALTERNATIVE 3: ignore the reboxing problem.  The trouble is that 
+the conservative reboxing story prevents many useful functions from being
+specialised.  Example:
+       foo :: Maybe Int -> Int -> Int
+       foo   (Just m) 0 = 0
+       foo x@(Just m) n = foo x (n-m)
+Here the use of 'x' will clearly not require boxing in the specialised function.
+
+The strictness analyser has the same problem, in fact.  Example:
+       f p@(a,b) = ...
+If we pass just 'a' and 'b' to the worker, it might need to rebox the
+pair to create (a,b).  A more sophisticated analysis might figure out
+precisely the cases in which this could happen, but the strictness
+analyser does no such analysis; it just passes 'a' and 'b', and hopes
+for the best.
+
+So my current choice is to make SpecConstr similarly aggressive, and
+ignore the bad potential of reboxing.
+
 
 Note [Good arguments]
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 
 Note [Good arguments]
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
@@ -300,6 +318,24 @@ may avoid allocating it altogether.  Just like for constructors.
 
 Looks cool, but probably rare...but it might be easy to implement.
 
 
 Looks cool, but probably rare...but it might be easy to implement.
 
+
+Note [SpecConstr for casts]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Consider 
+    data family T a :: *
+    data instance T Int = T Int
+
+    foo n = ...
+       where
+         go (T 0) = 0
+         go (T n) = go (T (n-1))
+
+The recursive call ends up looking like 
+       go (T (I# ...) `cast` g)
+So we want to spot the construtor application inside the cast.
+That's why we have the Cast case in argToPat
+
+
 -----------------------------------------------------
                Stuff not yet handled
 -----------------------------------------------------
 -----------------------------------------------------
                Stuff not yet handled
 -----------------------------------------------------
@@ -429,24 +465,18 @@ data ConValue  = CV AltCon [CoreArg]
 instance Outputable ConValue where
    ppr (CV con args) = ppr con <+> interpp'SP args
 
 instance Outputable ConValue where
    ppr (CV con args) = ppr con <+> interpp'SP args
 
-refineConstrEnv :: Subst -> ConstrEnv -> ConstrEnv
--- The substitution is a type substitution only
-refineConstrEnv subst env = mapVarEnv refine_con_value env
-  where
-    refine_con_value (CV con args) = CV con (map (substExpr subst) args)
-
 emptyScEnv = SCE { scope = emptyVarEnv, cons = emptyVarEnv }
 
 emptyScEnv = SCE { scope = emptyVarEnv, cons = emptyVarEnv }
 
-data HowBound = RecFun         -- These are the recursive functions for which 
-                               -- we seek interesting call patterns
+data HowBound = RecFun -- These are the recursive functions for which 
+                       -- we seek interesting call patterns
 
 
-             | RecArg          -- These are those functions' arguments; we are
-                               -- interested to see if those arguments are scrutinised
+             | RecArg  -- These are those functions' arguments, or their sub-components; 
+                       -- we gather occurrence information for these
 
 
-             | Other           -- We track all others so we know what's in scope
-                               -- This is used in spec_one to check what needs to be
-                               -- passed as a parameter and what is in scope at the 
-                               -- function definition site
+             | Other   -- We track all others so we know what's in scope
+                       -- This is used in spec_one to check what needs to be
+                       -- passed as a parameter and what is in scope at the 
+                       -- function definition site
 
 instance Outputable HowBound where
   ppr RecFun = text "RecFun"
 
 instance Outputable HowBound where
   ppr RecFun = text "RecFun"
@@ -455,7 +485,13 @@ instance Outputable HowBound where
 
 lookupScopeEnv env v = lookupVarEnv (scope env) v
 
 
 lookupScopeEnv env v = lookupVarEnv (scope env) v
 
-extendBndrs env bndrs = env { scope = extendVarEnvList (scope env) [(b,Other) | b <- bndrs] }
+
+extendBndrsWith :: HowBound -> ScEnv -> [Var] -> ScEnv
+extendBndrsWith how_bound env bndrs 
+  =  env { scope = scope env `extendVarEnvList` 
+                       [(bndr,how_bound) | bndr <- bndrs] }
+
+extendBndrs env bndrs = extendBndrsWith Other env bndrs
 extendBndr  env bndr  = env { scope = extendVarEnv (scope env) bndr Other }
 
     -- When we encounter
 extendBndr  env bndr  = env { scope = extendVarEnv (scope env) bndr Other }
 
     -- When we encounter
@@ -463,59 +499,37 @@ extendBndr  env bndr  = env { scope = extendVarEnv (scope env) bndr Other }
     --     C x y -> ...
     -- we want to bind b, and perhaps scrut too, to (C x y)
 extendCaseBndrs :: ScEnv -> Id -> CoreExpr -> AltCon -> [Var] -> ScEnv
     --     C x y -> ...
     -- we want to bind b, and perhaps scrut too, to (C x y)
 extendCaseBndrs :: ScEnv -> Id -> CoreExpr -> AltCon -> [Var] -> ScEnv
-extendCaseBndrs env case_bndr scrut DEFAULT alt_bndrs
-  = extendBndrs env (case_bndr : alt_bndrs)
-
-extendCaseBndrs env case_bndr scrut con@(LitAlt lit) alt_bndrs
-  = ASSERT( null alt_bndrs ) extendAlt env case_bndr scrut (CV con []) []
-
-extendCaseBndrs env case_bndr scrut con@(DataAlt data_con) alt_bndrs
-  | isVanillaDataCon data_con
-  = extendAlt env case_bndr scrut (CV con vanilla_args) alt_bndrs
-    
-  | otherwise  -- GADT
-  = extendAlt env1 case_bndr scrut (CV con gadt_args) alt_bndrs
+extendCaseBndrs env case_bndr scrut con alt_bndrs
+  = case con of
+       DEFAULT    -> env1
+       LitAlt lit -> extendCons env1 scrut case_bndr (CV con [])
+       DataAlt dc -> extendCons env1 scrut case_bndr (CV con vanilla_args)
+             where
+               vanilla_args = map Type (tyConAppArgs (idType case_bndr)) ++
+                              varsToCoreExprs alt_bndrs
   where
   where
-    vanilla_args = map Type (tyConAppArgs (idType case_bndr)) ++
-                  map varToCoreExpr alt_bndrs
-
-    gadt_args = map (substExpr subst . varToCoreExpr) alt_bndrs
-       -- This call generates some bogus warnings from substExpr,
-       -- because it's inconvenient to put all the Ids in scope
-       -- Will be fixed when we move to FC
-
-    (alt_tvs, _) = span isTyVar alt_bndrs
-    Just (tv_subst, is_local) = coreRefineTys data_con alt_tvs (idType case_bndr)
-    subst = mkSubst in_scope tv_subst emptyVarEnv      -- No Id substitition
-    in_scope = mkInScopeSet (tyVarsOfTypes (varEnvElts tv_subst))
-
-    env1 | is_local  = env
-        | otherwise = env { cons = refineConstrEnv subst (cons env) }
-
-
-extendAlt :: ScEnv -> Id -> CoreExpr -> ConValue -> [Var] -> ScEnv
-extendAlt env case_bndr scrut val alt_bndrs
-  = let 
-       env1 = SCE { scope = extendVarEnvList (scope env) [(b,Other) | b <- case_bndr : alt_bndrs],
-                   cons  = extendVarEnv     (cons  env) case_bndr val }
-    in
-    case scrut of
-       Var v ->   -- Bind the scrutinee in the ConstrEnv if it's a variable
-                  -- Also forget if the scrutinee is a RecArg, because we're
-                  -- now in the branch of a case, and we don't want to
-                  -- record a non-scrutinee use of v if we have
-                  --   case v of { (a,b) -> ...(f v)... }
-                SCE { scope = extendVarEnv (scope env1) v Other,
-                      cons  = extendVarEnv (cons env1)  v val }
-       other -> env1
-
-    -- When we encounter a recursive function binding
-    -- f = \x y -> ...
-    -- we want to extend the scope env with bindings 
-    -- that record that f is a RecFn and x,y are RecArgs
-extendRecBndr env fn bndrs
-  =  env { scope = scope env `extendVarEnvList` 
-                  ((fn,RecFun): [(bndr,RecArg) | bndr <- bndrs]) }
+    env1 = extendBndrsWith (get_how scrut) env (case_bndr:alt_bndrs)
+
+       -- Record RecArg for the components iff the scrutinee is RecArg
+       -- I think the only reason for this is to keep the usage envt small
+       -- so is it worth it at all?
+       --      [This comment looks plain wrong to me, so I'm ignoring it
+       --           "Also forget if the scrutinee is a RecArg, because we're
+       --           now in the branch of a case, and we don't want to
+       --           record a non-scrutinee use of v if we have
+       --              case v of { (a,b) -> ...(f v)... }" ]
+    get_how (Var v)    = lookupVarEnv (scope env) v `orElse` Other
+    get_how (Cast e _) = get_how e
+    get_how (Note _ e) = get_how e
+    get_how other      = Other
+
+extendCons :: ScEnv -> CoreExpr -> Id -> ConValue -> ScEnv
+extendCons env scrut case_bndr val
+  = case scrut of
+       Var v -> env { cons = extendVarEnv cons1 v val }
+       other -> env { cons = cons1 }
+  where
+    cons1 = extendVarEnv (cons env) case_bndr val
 \end{code}
 
 
 \end{code}
 
 
@@ -528,7 +542,7 @@ extendRecBndr env fn bndrs
 \begin{code}
 data ScUsage
    = SCU {
 \begin{code}
 data ScUsage
    = SCU {
-       calls :: !(IdEnv ([Call])),     -- Calls
+       calls :: !(IdEnv [Call]),       -- Calls
                                        -- The functions are a subset of the 
                                        --      RecFuns in the ScEnv
 
                                        -- The functions are a subset of the 
                                        --      RecFuns in the ScEnv
 
@@ -561,34 +575,58 @@ lookupOccs (SCU { calls = sc_calls, occs = sc_occs }) bndrs
 data ArgOcc = NoOcc    -- Doesn't occur at all; or a type argument
            | UnkOcc    -- Used in some unknown way
 
 data ArgOcc = NoOcc    -- Doesn't occur at all; or a type argument
            | UnkOcc    -- Used in some unknown way
 
-           | ScrutOcc (UniqFM [ArgOcc])        -- Only taken apart or applied
-               -- ScrutOcc emptyUFM for functions, literals
-               -- ScrutOcc subs for data constructors;
-               --      the [ArgOcc] gives usage of the *value* components,
-               -- The domain of the UniqFM is the Unique of the data constructor
+           | ScrutOcc (UniqFM [ArgOcc])        -- See Note [ScrutOcc]
 
            | BothOcc   -- Definitely taken apart, *and* perhaps used in some other way
 
 
            | BothOcc   -- Definitely taken apart, *and* perhaps used in some other way
 
+{-     Note  [ScrutOcc]
+
+An occurrence of ScrutOcc indicates that the thing, or a `cast` version of the thing,
+is *only* taken apart or applied.
+
+  Functions, literal: ScrutOcc emptyUFM
+  Data constructors:  ScrutOcc subs,
+
+where (subs :: UniqFM [ArgOcc]) gives usage of the *pattern-bound* components,
+The domain of the UniqFM is the Unique of the data constructor
+
+The [ArgOcc] is the occurrences of the *pattern-bound* components 
+of the data structure.  E.g.
+       data T a = forall b. MkT a b (b->a)
+A pattern binds b, x::a, y::b, z::b->a, but not 'a'!
+
+-}
 
 instance Outputable ArgOcc where
 
 instance Outputable ArgOcc where
-  ppr (ScrutOcc xs) = ptext SLIT("scrut-occ") <+> ppr xs
+  ppr (ScrutOcc xs) = ptext SLIT("scrut-occ") <> ppr xs
   ppr UnkOcc       = ptext SLIT("unk-occ")
   ppr BothOcc      = ptext SLIT("both-occ")
   ppr NoOcc                = ptext SLIT("no-occ")
 
   ppr UnkOcc       = ptext SLIT("unk-occ")
   ppr BothOcc      = ptext SLIT("both-occ")
   ppr NoOcc                = ptext SLIT("no-occ")
 
+-- Experimentally, this vesion of combineOcc makes ScrutOcc "win", so
+-- that if the thing is scrutinised anywhere then we get to see that
+-- in the overall result, even if it's also used in a boxed way
+-- This might be too agressive; see Note [Reboxing] Alternative 3
 combineOcc NoOcc        occ           = occ
 combineOcc occ                  NoOcc         = occ
 combineOcc (ScrutOcc xs) (ScrutOcc ys) = ScrutOcc (plusUFM_C combineOccs xs ys)
 combineOcc NoOcc        occ           = occ
 combineOcc occ                  NoOcc         = occ
 combineOcc (ScrutOcc xs) (ScrutOcc ys) = ScrutOcc (plusUFM_C combineOccs xs ys)
+combineOcc occ           (ScrutOcc ys) = ScrutOcc ys
+combineOcc (ScrutOcc xs) occ          = ScrutOcc xs
 combineOcc UnkOcc        UnkOcc        = UnkOcc
 combineOcc _       _                  = BothOcc
 
 combineOccs :: [ArgOcc] -> [ArgOcc] -> [ArgOcc]
 combineOccs xs ys = zipWithEqual "combineOccs" combineOcc xs ys
 
 combineOcc UnkOcc        UnkOcc        = UnkOcc
 combineOcc _       _                  = BothOcc
 
 combineOccs :: [ArgOcc] -> [ArgOcc] -> [ArgOcc]
 combineOccs xs ys = zipWithEqual "combineOccs" combineOcc xs ys
 
-subOccs :: ArgOcc -> AltCon -> [ArgOcc]
+conArgOccs :: ArgOcc -> AltCon -> [ArgOcc]
 -- Find usage of components of data con; returns [UnkOcc...] if unknown
 -- Find usage of components of data con; returns [UnkOcc...] if unknown
-subOccs (ScrutOcc fm) (DataAlt dc) = lookupUFM fm dc `orElse` repeat UnkOcc
-subOccs other        dc           = repeat UnkOcc
+-- See Note [ScrutOcc] for the extra UnkOccs in the vanilla datacon case
+
+conArgOccs (ScrutOcc fm) (DataAlt dc) 
+  | Just pat_arg_occs <- lookupUFM fm dc
+  = [UnkOcc | tv <- dataConUnivTyVars dc] ++ pat_arg_occs
+
+conArgOccs other con = repeat UnkOcc
 \end{code}
 
 
 \end{code}
 
 
@@ -611,6 +649,8 @@ scExpr env e@(Lit l)  = returnUs (nullUsage, e)
 scExpr env e@(Var v)  = returnUs (varUsage env v UnkOcc, e)
 scExpr env (Note n e) = scExpr env e   `thenUs` \ (usg,e') ->
                        returnUs (usg, Note n e')
 scExpr env e@(Var v)  = returnUs (varUsage env v UnkOcc, e)
 scExpr env (Note n e) = scExpr env e   `thenUs` \ (usg,e') ->
                        returnUs (usg, Note n e')
+scExpr env (Cast e co)= scExpr env e   `thenUs` \ (usg,e') ->
+                        returnUs (usg, Cast e' co)
 scExpr env (Lam b e)  = scExpr (extendBndr env b) e    `thenUs` \ (usg,e') ->
                        returnUs (usg, Lam b e')
 
 scExpr env (Lam b e)  = scExpr (extendBndr env b) e    `thenUs` \ (usg,e') ->
                        returnUs (usg, Lam b e')
 
@@ -653,6 +693,7 @@ scExpr env e@(App _ _)
        ; (arg_usgs, args') <- mapAndUnzipUs (scExpr env) args
        ; let call_usg = case fn of
                           Var f | Just RecFun <- lookupScopeEnv env f
        ; (arg_usgs, args') <- mapAndUnzipUs (scExpr env) args
        ; let call_usg = case fn of
                           Var f | Just RecFun <- lookupScopeEnv env f
+                                , not (null args)      -- Not a proper call!
                                 -> SCU { calls = unitVarEnv f [(cons env, args)], 
                                          occs  = emptyVarEnv }
                           other -> nullUsage
                                 -> SCU { calls = unitVarEnv f [(cons env, args)], 
                                          occs  = emptyVarEnv }
                           other -> nullUsage
@@ -664,43 +705,48 @@ scExpr env e@(App _ _)
 ----------------------
 scScrut :: ScEnv -> CoreExpr -> ArgOcc -> UniqSM (ScUsage, CoreExpr)
 -- Used for the scrutinee of a case, 
 ----------------------
 scScrut :: ScEnv -> CoreExpr -> ArgOcc -> UniqSM (ScUsage, CoreExpr)
 -- Used for the scrutinee of a case, 
--- or the function of an application
-scScrut env e@(Var v) occ = returnUs (varUsage env v occ, e)
-scScrut env e        occ = scExpr env e
+-- or the function of an application.
+-- Remember to look through casts
+scScrut env e@(Var v)   occ = returnUs (varUsage env v occ, e)
+scScrut env (Cast e co) occ = do { (usg, e') <- scScrut env e occ
+                                ; returnUs (usg, Cast e' co) }
+scScrut env e          occ = scExpr env e
 
 
 ----------------------
 scBind :: ScEnv -> CoreBind -> UniqSM (ScEnv, ScUsage, CoreBind)
 
 
 ----------------------
 scBind :: ScEnv -> CoreBind -> UniqSM (ScEnv, ScUsage, CoreBind)
-scBind env (Rec [(fn,rhs)])
-  | notNull val_bndrs
-  = scExpr env_fn_body body            `thenUs` \ (usg, body') ->
-    specialise env fn bndrs body' usg  `thenUs` \ (rules, spec_prs) ->
-       -- Note body': the specialised copies should be based on the 
-       --             optimised version of the body, in case there were
-       --             nested functions inside.
-    let
-       SCU { calls = calls, occs = occs } = usg
-    in
-    returnUs (extendBndr env fn,       -- For the body of the letrec, just
-                                       -- extend the env with Other to record 
-                                       -- that it's in scope; no funny RecFun business
-             SCU { calls = calls `delVarEnv` fn, occs = occs `delVarEnvList` val_bndrs},
-             Rec ((fn `addIdSpecialisations` rules, mkLams bndrs body') : spec_prs))
-  where
-    (bndrs,body) = collectBinders rhs
-    val_bndrs    = filter isId bndrs
-    env_fn_body         = extendRecBndr env fn bndrs
-
 scBind env (Rec prs)
 scBind env (Rec prs)
-  = mapAndUnzipUs do_one prs   `thenUs` \ (usgs, prs') ->
-    returnUs (extendBndrs env (map fst prs), combineUsages usgs, Rec prs')
-  where
-    do_one (bndr,rhs) = scExpr env rhs `thenUs` \ (usg, rhs') ->
-                       returnUs (usg, (bndr,rhs'))
+  = do { let bndrs = map fst prs
+             rhs_env = extendBndrsWith RecFun env bndrs
+
+       ; (rhs_usgs, prs_w_occs) <- mapAndUnzipUs (scRecRhs rhs_env) prs
+       ; let rhs_usg   = combineUsages rhs_usgs
+             rhs_calls = calls rhs_usg
+
+       ; prs_s <- mapUs (specialise env rhs_calls) prs_w_occs
+       ; return (extendBndrs env bndrs, 
+                               -- For the body of the letrec, just
+                               -- extend the env with Other to record 
+                               -- that it's in scope; no funny RecFun business
+                   rhs_usg { calls = calls rhs_usg `delVarEnvList` bndrs },
+                   Rec (concat prs_s)) }
 
 scBind env (NonRec bndr rhs)
 
 scBind env (NonRec bndr rhs)
-  = scExpr env rhs     `thenUs` \ (usg, rhs') ->
-    returnUs (extendBndr env bndr, usg, NonRec bndr rhs')
+  = do { (usg, rhs') <- scExpr env rhs
+       ; return (extendBndr env bndr, usg, NonRec bndr rhs') }
+
+----------------------
+scRecRhs :: ScEnv -> (Id,CoreExpr)
+        -> UniqSM (ScUsage, (Id, CoreExpr, [ArgOcc]))
+-- The returned [ArgOcc] says how the visible,
+-- lambda-bound binders of the RHS are used
+-- (including the TyVar binders)
+scRecRhs env (bndr,rhs)
+  = do { let (arg_bndrs,body) = collectBinders rhs
+             body_env = extendBndrsWith RecArg env arg_bndrs
+       ; (body_usg, body') <- scExpr body_env body
+       ; let (rhs_usg, arg_occs) = lookupOccs body_usg arg_bndrs
+       ; return (rhs_usg, (bndr, mkLams arg_bndrs body', arg_occs)) }
 
 ----------------------
 varUsage env v use 
 
 ----------------------
 varUsage env v use 
@@ -717,31 +763,45 @@ varUsage env v use
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-specialise :: ScEnv
-          -> Id                        -- Functionn
-          -> [CoreBndr] -> CoreExpr    -- Its RHS
-          -> ScUsage                   -- Info on usage
-          -> UniqSM ([CoreRule],       -- Rules
-                     [(Id,CoreExpr)])  -- Bindings
+specialise 
+   :: ScEnv
+   -> IdEnv [Call]             -- Info on usage
+   -> (Id, CoreExpr, [ArgOcc]) -- Original binding, plus info on how the rhs's
+                               -- lambda-binders are used (includes TyVar bndrs)
+   -> UniqSM [(Id,CoreExpr)]   -- Original binding (decorated with rules)
+                               -- plus specialised bindings
+
+-- Note: the rhs here is the optimised version of the original rhs
+-- So when we make a specialised copy of the RHS, we're starting
+-- from an RHS whose nested functions have been optimised already.
+
+specialise env calls (fn, rhs, arg_occs)
+  | notNull arg_occs,  -- Only specialise functions
+    Just all_calls <- lookupVarEnv calls fn
+  = do { mb_pats <- mapM (callToPats (scope env) arg_occs) all_calls
+
+       ; let good_pats :: [([Var], [CoreArg])]
+             good_pats = catMaybes mb_pats
+             in_scope = mkInScopeSet $ unionVarSets $
+                        [ exprsFreeVars pats `delVarSetList` vs 
+                        | (vs,pats) <- good_pats ]
+             uniq_pats = nubBy (same_pat in_scope) good_pats
+--     ; pprTrace "specialise" (vcat [ppr fn <+> ppr arg_occs,
+--                                     text "calls" <+> ppr all_calls,
+--                                     text "good pats" <+> ppr good_pats,
+--                             text "uniq pats" <+> ppr uniq_pats])  $
+--       return ()
 
 
-specialise env fn bndrs body body_usg
-  = do { let (_, bndr_occs) = lookupOccs body_usg bndrs
+       ; (rules, spec_prs) <- mapAndUnzipUs (spec_one fn rhs) 
+                                            (uniq_pats `zip` [1..])
 
 
-       ; mb_calls <- mapM (callToPats (scope env) bndr_occs)
-                          (lookupVarEnv (calls body_usg) fn `orElse` [])
+       ; return ((fn `addIdSpecialisations` rules, rhs) : spec_prs) }
 
 
-       ; let good_calls :: [([Var], [CoreArg])]
-             good_calls = catMaybes mb_calls
-             in_scope = mkInScopeSet $ unionVarSets $
-                        [ exprsFreeVars pats `delVarSetList` vs 
-                        | (vs,pats) <- good_calls ]
-             uniq_calls = nubBy (same_call in_scope) good_calls
-    in
-    mapAndUnzipUs (spec_one env fn (mkLams bndrs body)) 
-                 (uniq_calls `zip` [1..]) }
+  | otherwise
+  = return [(fn,rhs)]  -- The boring case
   where
   where
-       -- Two calls are the same if they match both ways
-    same_call in_scope (vs1,as1)(vs2,as2)
+       -- Two pats are the same if they match both ways
+    same_pat in_scope (vs1,as1)(vs2,as2)
         =  isJust (matchN in_scope vs1 as1 as2)
         && isJust (matchN in_scope vs2 as2 as1)
 
         =  isJust (matchN in_scope vs1 as1 as2)
         && isJust (matchN in_scope vs2 as2 as1)
 
@@ -760,13 +820,13 @@ callToPats in_scope bndr_occs (con_env, args)
                -- Quantify over variables that are not in sccpe
                -- See Note [Shadowing] at the top
                
                -- Quantify over variables that are not in sccpe
                -- See Note [Shadowing] at the top
                
-       ; if or good_pats 
+       ; -- pprTrace "callToPats"  (ppr args $$ ppr prs $$ ppr bndr_occs) $
+         if or good_pats 
          then return (Just (qvars, pats))
          else return Nothing }
 
 ---------------------
          then return (Just (qvars, pats))
          else return Nothing }
 
 ---------------------
-spec_one :: ScEnv
-        -> Id                                  -- Function
+spec_one :: Id                                 -- Function
         -> CoreExpr                            -- Rhs of the original function
         -> (([Var], [CoreArg]), Int)
         -> UniqSM (CoreRule, (Id,CoreExpr))    -- Rule and binding
         -> CoreExpr                            -- Rhs of the original function
         -> (([Var], [CoreArg]), Int)
         -> UniqSM (CoreRule, (Id,CoreExpr))    -- Rule and binding
@@ -792,7 +852,7 @@ spec_one :: ScEnv
            f (b,c) ((:) (a,(b,c)) (x,v) hw) = f_spec b c v hw
 -}
 
            f (b,c) ((:) (a,(b,c)) (x,v) hw) = f_spec b c v hw
 -}
 
-spec_one env fn rhs ((vars_to_bind, pats), rule_number)
+spec_one fn rhs ((vars_to_bind, pats), rule_number)
   = getUniqueUs                `thenUs` \ spec_uniq ->
     let 
        fn_name      = idName fn
   = getUniqueUs                `thenUs` \ spec_uniq ->
     let 
        fn_name      = idName fn
@@ -839,23 +899,6 @@ specConstrActivation = ActiveAfter 0       -- Baked in; see comments above
 This code deals with analysing call-site arguments to see whether
 they are constructor applications.
 
 This code deals with analysing call-site arguments to see whether
 they are constructor applications.
 
----------------------
-good_arg :: ConstrEnv -> IdEnv ArgOcc -> (CoreBndr, CoreArg) -> Bool
--- See Note [Good arguments] above
-good_arg con_env arg_occs (bndr, arg)
-  = case is_con_app_maybe con_env arg of       
-       Just _ ->  bndr_usg_ok arg_occs bndr arg
-       other   -> False
-
-bndr_usg_ok :: IdEnv ArgOcc -> Var -> CoreArg -> Bool
-bndr_usg_ok arg_occs bndr arg
-  = case lookupVarEnv arg_occs bndr of
-       Just ScrutOcc -> True                   -- Used only by case scrutiny
-       Just Both     -> case arg of            -- Used by case and elsewhere
-                           App _ _ -> True     -- so the arg should be an explicit con app
-                           other   -> False
-       other -> False                          -- Not used, or used wonkily
-    
 
 \begin{code}
     -- argToPat takes an actual argument, and returns an abstracted
 
 \begin{code}
     -- argToPat takes an actual argument, and returns an abstracted
@@ -882,10 +925,19 @@ argToPat :: InScopeEnv                    -- What's in scope at the fn defn site
 argToPat in_scope con_env arg@(Type ty) arg_occ
   = return (False, arg)
 
 argToPat in_scope con_env arg@(Type ty) arg_occ
   = return (False, arg)
 
-argToPat in_scope con_env (Var v) arg_occ      -- Don't uniqify existing vars,
-  = return (interesting, Var v)        -- so that we can spot when we pass them twice
-  where
-    interesting = not (isLocalId v) || v `elemVarEnv` in_scope
+argToPat in_scope con_env (Let _ arg) arg_occ
+  = argToPat in_scope con_env arg arg_occ
+       -- Look through let expressions
+       -- e.g.         f (let v = rhs in \y -> ...v...)
+       -- Here we can specialise for f (\y -> ...)
+       -- because the rule-matcher will look through the let.
+
+argToPat in_scope con_env (Cast arg co) arg_occ
+  = do { (interesting, arg') <- argToPat in_scope con_env arg arg_occ
+       ; if interesting then 
+               return (interesting, Cast arg' co)
+         else 
+               wildCardPat (snd (coercionKind co)) }
 
 argToPat in_scope con_env arg arg_occ
   | is_value_lam arg
 
 argToPat in_scope con_env arg arg_occ
   | is_value_lam arg
@@ -896,21 +948,45 @@ argToPat in_scope con_env arg arg_occ
        | otherwise = is_value_lam e
     is_value_lam other = False
 
        | otherwise = is_value_lam e
     is_value_lam other = False
 
+  -- Check for a constructor application
+  -- NB: this *precedes* the Var case, so that we catch nullary constrs
 argToPat in_scope con_env arg arg_occ
   | Just (CV dc args) <- is_con_app_maybe con_env arg
   , case arg_occ of
        ScrutOcc _ -> True              -- Used only by case scrutinee
 argToPat in_scope con_env arg arg_occ
   | Just (CV dc args) <- is_con_app_maybe con_env arg
   , case arg_occ of
        ScrutOcc _ -> True              -- Used only by case scrutinee
-       BothOcc    -> case arg of       -- Used by case scrut
-                       App {} -> True  -- ...and elsewhere...
+       BothOcc    -> case arg of       -- Used elsewhere
+                       App {} -> True  --     see Note [Reboxing]
                        other  -> False
        other      -> False     -- No point; the arg is not decomposed
                        other  -> False
        other      -> False     -- No point; the arg is not decomposed
-  = do { args' <- argsToPats in_scope con_env (args `zip` subOccs arg_occ dc)
+  = do { args' <- argsToPats in_scope con_env (args `zip` conArgOccs arg_occ dc)
        ; return (True, mk_con_app dc (map snd args')) }
 
        ; return (True, mk_con_app dc (map snd args')) }
 
+  -- Check if the argument is a variable that 
+  -- is in scope at the function definition site
+  -- It's worth specialising on this if
+  --   (a) it's used in an interesting way in the body
+  --   (b) we know what its value is
+argToPat in_scope con_env (Var v) arg_occ
+  | not (isLocalId v) || v `elemVarEnv` in_scope,
+    case arg_occ of { UnkOcc -> False; other -> True },        -- (a)
+    isValueUnfolding (idUnfolding v)                   -- (b)
+  = return (True, Var v)
+
+  -- Check for a variable bound inside the function. 
+  -- Don't make a wild-card, because we may usefully share
+  --   e.g.  f a = let x = ... in f (x,x)
+  -- NB: this case follows the lambda and con-app cases!!
+argToPat in_scope con_env (Var v) arg_occ
+  = return (False, Var v)
+
+  -- The default case: make a wild-card
 argToPat in_scope con_env arg arg_occ
 argToPat in_scope con_env arg arg_occ
-  = do { uniq <- getUniqueUs
-       ; let id = mkSysLocal FSLIT("sc") uniq (exprType arg)
-       ; return (False, Var id) }
+  = wildCardPat (exprType arg)
+
+wildCardPat :: Type -> UniqSM (Bool, CoreArg)
+wildCardPat ty = do { uniq <- getUniqueUs
+                   ; let id = mkSysLocal FSLIT("sc") uniq ty
+                   ; return (False, Var id) }
 
 argsToPats :: InScopeEnv -> ConstrEnv
           -> [(CoreArg, ArgOcc)]
 
 argsToPats :: InScopeEnv -> ConstrEnv
           -> [(CoreArg, ArgOcc)]
@@ -924,35 +1000,33 @@ argsToPats in_scope con_env args
 
 \begin{code}
 is_con_app_maybe :: ConstrEnv -> CoreExpr -> Maybe ConValue
 
 \begin{code}
 is_con_app_maybe :: ConstrEnv -> CoreExpr -> Maybe ConValue
+is_con_app_maybe env (Lit lit)
+  = Just (CV (LitAlt lit) [])
+
+is_con_app_maybe env expr      -- Maybe it's a constructor application
+  | (Var fun, args) <- collectArgs expr,
+    Just con <- isDataConWorkId_maybe fun,
+    args `lengthAtLeast` dataConRepArity con
+       -- Might be > because the arity excludes type args
+  = Just (CV (DataAlt con) args)
+
 is_con_app_maybe env (Var v)
 is_con_app_maybe env (Var v)
-  = case lookupVarEnv env v of
-       Just stuff -> Just stuff
-               -- You might think we could look in the idUnfolding here
+  | Just stuff <- lookupVarEnv env v
+  = Just stuff -- You might think we could look in the idUnfolding here
                -- but that doesn't take account of which branch of a 
                -- case we are in, which is the whole point
 
                -- but that doesn't take account of which branch of a 
                -- case we are in, which is the whole point
 
-       Nothing | isCheapUnfolding unf
-               -> is_con_app_maybe env (unfoldingTemplate unf)
-               where
-                 unf = idUnfolding v
-               -- However we do want to consult the unfolding 
-               -- as well, for let-bound constructors!
-
-       other  -> Nothing
-
-is_con_app_maybe env (Lit lit)
-  = Just (CV (LitAlt lit) [])
-
-is_con_app_maybe env expr
-  = case collectArgs expr of
-       (Var fun, args) | Just con <- isDataConWorkId_maybe fun,
-                         args `lengthAtLeast` dataConRepArity con
-               -- Might be > because the arity excludes type args
-                       -> Just (CV (DataAlt con) args)
+  | isCheapUnfolding unf
+  = is_con_app_maybe env (unfoldingTemplate unf)
+  where
+    unf = idUnfolding v
+       -- However we do want to consult the unfolding 
+       -- as well, for let-bound constructors!
 
 
-       other -> Nothing
+is_con_app_maybe env expr = Nothing
 
 mk_con_app :: AltCon -> [CoreArg] -> CoreExpr
 mk_con_app (LitAlt lit)  []   = Lit lit
 mk_con_app (DataAlt con) args = mkConApp con args
 
 mk_con_app :: AltCon -> [CoreArg] -> CoreExpr
 mk_con_app (LitAlt lit)  []   = Lit lit
 mk_con_app (DataAlt con) args = mkConApp con args
+mk_con_app other args = panic "SpecConstr.mk_con_app"
 \end{code}
 \end{code}