Fix desugaring of unboxed tuples
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcHsSyn.lhs
index 24782f7..c2355a0 100644 (file)
@@ -8,28 +8,17 @@ checker.
 
 \begin{code}
 module TcHsSyn (
 
 \begin{code}
 module TcHsSyn (
-       TcMonoBinds, TcHsBinds, TcPat,
-       TcExpr, TcGRHSs, TcGRHS, TcMatch,
-       TcStmt, TcArithSeqInfo, TcRecordBinds,
-       TcHsModule, TcCoreExpr, TcDictBinds,
-       TcForeignExportDecl,
-       
-       TypecheckedHsBinds, TypecheckedRuleDecl,
-       TypecheckedMonoBinds, TypecheckedPat,
-       TypecheckedHsExpr, TypecheckedArithSeqInfo,
-       TypecheckedStmt, TypecheckedForeignDecl,
-       TypecheckedMatch, TypecheckedHsModule,
-       TypecheckedGRHSs, TypecheckedGRHS,
-       TypecheckedRecordBinds, TypecheckedDictBinds,
-
        mkHsTyApp, mkHsDictApp, mkHsConApp,
        mkHsTyApp, mkHsDictApp, mkHsConApp,
-       mkHsTyLam, mkHsDictLam, mkHsLet,
+       mkHsTyLam, mkHsDictLam, mkHsDictLet, mkHsApp,
+       hsLitType, hsPatType, mkHsAppTy, mkSimpleHsAlt,
+       nlHsIntLit, mkVanillaTuplePat,
+       
 
 
-       -- re-exported from TcEnv
-       TcId, 
+       -- re-exported from TcMonad
+       TcId, TcIdSet, TcDictBinds,
 
 
-       zonkTopBinds, zonkId, zonkIdBndr, zonkIdOcc, zonkExpr,
-       zonkForeignExports, zonkRules
+       zonkTopDecls, zonkTopExpr, zonkTopLExpr,
+       zonkId, zonkTopBndrs
   ) where
 
 #include "HsVersions.h"
   ) where
 
 #include "HsVersions.h"
@@ -38,85 +27,87 @@ module TcHsSyn (
 import HsSyn   -- oodles of it
 
 -- others:
 import HsSyn   -- oodles of it
 
 -- others:
-import Id      ( idName, idType, isLocalId, setIdType, Id )
-import DataCon ( dataConWrapId )       
-import TcEnv   ( tcLookupGlobal_maybe, tcExtendGlobalValEnv,
-                 TcEnv, TcId
-               )
-
-import TcMonad
-import TcType  ( zonkTcTypeToType, zonkTcTyVarToTyVar, zonkTcType, zonkTcSigTyVars
-               )
-import CoreSyn  ( Expr )
-import BasicTypes ( RecFlag(..) )
+import Id      ( idType, setIdType, Id )
+
+import TcRnMonad
+import Type      ( Type )
+import TcType    ( TcType, TcTyVar, mkTyVarTy, mkTyConApp, isImmutableTyVar )
+import Kind      ( isLiftedTypeKind, liftedTypeKind, isSubKind )
+import qualified  Type
+import TcMType   ( zonkQuantifiedTyVar, zonkType, zonkTcType, writeMetaTyVar )
+import TysPrim   ( charPrimTy, intPrimTy, floatPrimTy,
+                   doublePrimTy, addrPrimTy
+                 )
+import TysWiredIn ( charTy, stringTy, intTy, 
+                   mkListTy, mkPArrTy, mkTupleTy, unitTy,
+                   voidTy, listTyCon, tupleTyCon )
+import TyCon     ( mkPrimTyCon, tyConKind, PrimRep(..) )
+import Kind      ( splitKindFunTys )
+import Name      ( Name, getOccName, mkInternalName, mkDerivedTyConOcc )
+import Var       ( Var, isId, isLocalVar, tyVarKind )
+import VarSet
+import VarEnv
+import BasicTypes ( Boxity(..), IPName(..), ipNameName, mapIPName )
+import Maybes    ( orElse )
+import Unique    ( Uniquable(..) )
+import SrcLoc    ( noSrcLoc, noLoc, Located(..), unLoc )
+import Util      ( mapSnd )
 import Bag
 import Outputable
 import Bag
 import Outputable
-import HscTypes        ( TyThing(..) )
 \end{code}
 
 
 \end{code}
 
 
-Type definitions
-~~~~~~~~~~~~~~~~
-
-The @Tc...@ datatypes are the ones that apply {\em during} type checking.
-All the types in @Tc...@ things have mutable type-variables in them for
-unification.
-
-At the end of type checking we zonk everything to @Typechecked...@ datatypes,
-which have immutable type variables in them.
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection[mkFailurePair]{Code for pattern-matching and other failures}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
 
+Note: If @hsPatType@ doesn't bear a strong resemblance to @exprType@,
+then something is wrong.
 \begin{code}
 \begin{code}
-type TcHsBinds         = HsBinds TcId TcPat
-type TcMonoBinds       = MonoBinds TcId TcPat
-type TcDictBinds       = TcMonoBinds
-type TcPat             = OutPat TcId
-type TcExpr            = HsExpr TcId TcPat
-type TcGRHSs           = GRHSs TcId TcPat
-type TcGRHS            = GRHS TcId TcPat
-type TcMatch           = Match TcId TcPat
-type TcStmt            = Stmt TcId TcPat
-type TcArithSeqInfo    = ArithSeqInfo TcId TcPat
-type TcRecordBinds     = HsRecordBinds TcId TcPat
-type TcHsModule        = HsModule TcId TcPat
-
-type TcCoreExpr        = Expr TcId
-type TcForeignExportDecl = ForeignDecl TcId
-type TcRuleDecl         = RuleDecl    TcId TcPat
-
-type TypecheckedPat            = OutPat        Id
-type TypecheckedMonoBinds      = MonoBinds     Id TypecheckedPat
-type TypecheckedDictBinds      = TypecheckedMonoBinds
-type TypecheckedHsBinds                = HsBinds       Id TypecheckedPat
-type TypecheckedHsExpr         = HsExpr        Id TypecheckedPat
-type TypecheckedArithSeqInfo   = ArithSeqInfo  Id TypecheckedPat
-type TypecheckedStmt           = Stmt          Id TypecheckedPat
-type TypecheckedMatch          = Match         Id TypecheckedPat
-type TypecheckedGRHSs          = GRHSs         Id TypecheckedPat
-type TypecheckedGRHS           = GRHS          Id TypecheckedPat
-type TypecheckedRecordBinds    = HsRecordBinds Id TypecheckedPat
-type TypecheckedHsModule       = HsModule      Id TypecheckedPat
-type TypecheckedForeignDecl     = ForeignDecl Id
-type TypecheckedRuleDecl       = RuleDecl      Id TypecheckedPat
+mkVanillaTuplePat :: [OutPat Id] -> Boxity -> Pat Id
+-- A vanilla tuple pattern simply gets its type from its sub-patterns
+mkVanillaTuplePat pats box 
+  = TuplePat pats box (mkTupleTy box (length pats) (map hsPatType pats))
+
+hsPatType :: OutPat Id -> Type
+hsPatType (L _ pat) = pat_type pat
+
+pat_type (ParPat pat)             = hsPatType pat
+pat_type (WildPat ty)             = ty
+pat_type (VarPat var)             = idType var
+pat_type (VarPatOut var _)        = idType var
+pat_type (BangPat pat)            = hsPatType pat
+pat_type (LazyPat pat)            = hsPatType pat
+pat_type (LitPat lit)             = hsLitType lit
+pat_type (AsPat var pat)          = idType (unLoc var)
+pat_type (ListPat _ ty)                   = mkListTy ty
+pat_type (PArrPat _ ty)                   = mkPArrTy ty
+pat_type (TuplePat pats box ty)           = ty
+pat_type (ConPatOut _ _ _ _ _ ty)  = ty
+pat_type (SigPatOut pat ty)       = ty
+pat_type (NPat lit _ _ ty)        = ty
+pat_type (NPlusKPat id _ _ _)      = idType (unLoc id)
+pat_type (DictPat ds ms)           = case (ds ++ ms) of
+                                      []  -> unitTy
+                                      [d] -> idType d
+                                      ds  -> mkTupleTy Boxed (length ds) (map idType ds)
+
+
+hsLitType :: HsLit -> TcType
+hsLitType (HsChar c)       = charTy
+hsLitType (HsCharPrim c)   = charPrimTy
+hsLitType (HsString str)   = stringTy
+hsLitType (HsStringPrim s) = addrPrimTy
+hsLitType (HsInt i)       = intTy
+hsLitType (HsIntPrim i)    = intPrimTy
+hsLitType (HsInteger i ty) = ty
+hsLitType (HsRat _ ty)    = ty
+hsLitType (HsFloatPrim f)  = floatPrimTy
+hsLitType (HsDoublePrim d) = doublePrimTy
 \end{code}
 
 \end{code}
 
-\begin{code}
-mkHsTyApp expr []  = expr
-mkHsTyApp expr tys = TyApp expr tys
-
-mkHsDictApp expr []     = expr
-mkHsDictApp expr dict_vars = DictApp expr dict_vars
-
-mkHsTyLam []     expr = expr
-mkHsTyLam tyvars expr = TyLam tyvars expr
-
-mkHsDictLam []    expr = expr
-mkHsDictLam dicts expr = DictLam dicts expr
-
-mkHsLet EmptyMonoBinds expr = expr
-mkHsLet mbinds        expr = HsLet (MonoBind mbinds [] Recursive) expr
-
-mkHsConApp data_con tys args = foldl HsApp (HsVar (dataConWrapId data_con) `mkHsTyApp` tys) args
-\end{code}
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
@@ -124,7 +115,16 @@ mkHsConApp data_con tys args = foldl HsApp (HsVar (dataConWrapId data_con) `mkHs
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-This zonking pass runs over the bindings
+\begin{code}
+-- zonkId is used *during* typechecking just to zonk the Id's type
+zonkId :: TcId -> TcM TcId
+zonkId id
+  = zonkTcType (idType id) `thenM` \ ty' ->
+    returnM (setIdType id ty')
+\end{code}
+
+The rest of the zonking is done *after* typechecking.
+The main zonking pass runs over the bindings
 
  a) to convert TcTyVars to TyVars etc, dereferencing any bindings etc
  b) convert unbound TcTyVar to Void
 
  a) to convert TcTyVars to TyVars etc, dereferencing any bindings etc
  b) convert unbound TcTyVar to Void
@@ -141,140 +141,174 @@ It's all pretty boring stuff, because HsSyn is such a large type, and
 the environment manipulation is tiresome.
 
 \begin{code}
 the environment manipulation is tiresome.
 
 \begin{code}
--- zonkId is used *during* typechecking just to zonk the Id's type
-zonkId :: TcId -> NF_TcM TcId
-zonkId id
-  = zonkTcType (idType id) `thenNF_Tc` \ ty' ->
-    returnNF_Tc (setIdType id ty')
+data ZonkEnv = ZonkEnv (TcType -> TcM Type)    -- How to zonk a type
+                       (IdEnv Id)              -- What variables are in scope
+       -- Maps an Id to its zonked version; both have the same Name
+       -- Is only consulted lazily; hence knot-tying
+
+emptyZonkEnv = ZonkEnv zonkTypeZapping emptyVarEnv
+
+extendZonkEnv :: ZonkEnv -> [Id] -> ZonkEnv
+extendZonkEnv (ZonkEnv zonk_ty env) ids 
+  = ZonkEnv zonk_ty (extendVarEnvList env [(id,id) | id <- ids])
+
+extendZonkEnv1 :: ZonkEnv -> Id -> ZonkEnv
+extendZonkEnv1 (ZonkEnv zonk_ty env) id 
+  = ZonkEnv zonk_ty (extendVarEnv env id id)
+
+setZonkType :: ZonkEnv -> (TcType -> TcM Type) -> ZonkEnv
+setZonkType (ZonkEnv _ env) zonk_ty = ZonkEnv zonk_ty env
+
+zonkEnvIds :: ZonkEnv -> [Id]
+zonkEnvIds (ZonkEnv _ env) = varEnvElts env
+
+zonkIdOcc :: ZonkEnv -> TcId -> Id
+-- Ids defined in this module should be in the envt; 
+-- ignore others.  (Actually, data constructors are also
+-- not LocalVars, even when locally defined, but that is fine.)
+-- (Also foreign-imported things aren't currently in the ZonkEnv;
+--  that's ok because they don't need zonking.)
+--
+-- Actually, Template Haskell works in 'chunks' of declarations, and
+-- an earlier chunk won't be in the 'env' that the zonking phase 
+-- carries around.  Instead it'll be in the tcg_gbl_env, already fully
+-- zonked.  There's no point in looking it up there (except for error 
+-- checking), and it's not conveniently to hand; hence the simple
+-- 'orElse' case in the LocalVar branch.
+--
+-- Even without template splices, in module Main, the checking of
+-- 'main' is done as a separate chunk.
+zonkIdOcc (ZonkEnv zonk_ty env) id 
+  | isLocalVar id = lookupVarEnv env id `orElse` id
+  | otherwise    = id
+
+zonkIdOccs env ids = map (zonkIdOcc env) ids
 
 -- zonkIdBndr is used *after* typechecking to get the Id's type
 -- to its final form.  The TyVarEnv give 
 
 -- zonkIdBndr is used *after* typechecking to get the Id's type
 -- to its final form.  The TyVarEnv give 
-zonkIdBndr :: TcId -> NF_TcM Id
-zonkIdBndr id
-  = zonkTcTypeToType (idType id)       `thenNF_Tc` \ ty' ->
-    returnNF_Tc (setIdType id ty')
-
-zonkIdOcc :: TcId -> NF_TcM Id
-zonkIdOcc id 
-  = tcLookupGlobal_maybe (idName id)   `thenNF_Tc` \ maybe_id' ->
-       -- We're even look up up superclass selectors and constructors; 
-       -- even though zonking them is a no-op anyway, and the
-       -- superclass selectors aren't in the environment anyway.
-       -- But we don't want to call isLocalId to find out whether
-       -- it's a superclass selector (for example) because that looks
-       -- at the IdInfo field, which in turn be in a knot because of
-       -- the big knot in typecheckModule
-    let
-       new_id = case maybe_id' of
-                   Just (AnId id') -> id'
-                   other           -> id -- WARN( isLocalId id, ppr id ) id
-                                       -- Oops: the warning can give a black hole
-                                       -- because it looks at the idinfo
-    in
-    returnNF_Tc new_id
-\end{code}
+zonkIdBndr :: ZonkEnv -> TcId -> TcM Id
+zonkIdBndr env id
+  = zonkTcTypeToType env (idType id)   `thenM` \ ty' ->
+    returnM (setIdType id ty')
 
 
+zonkIdBndrs :: ZonkEnv -> [TcId] -> TcM [Id]
+zonkIdBndrs env ids = mappM (zonkIdBndr env) ids
 
 
-\begin{code}
-zonkTopBinds :: TcMonoBinds -> NF_TcM (TypecheckedMonoBinds, TcEnv)
-zonkTopBinds binds     -- Top level is implicitly recursive
-  = fixNF_Tc (\ ~(_, new_ids) ->
-       tcExtendGlobalValEnv (bagToList new_ids)        $
-       zonkMonoBinds binds                     `thenNF_Tc` \ (binds', new_ids) ->
-       tcGetEnv                                `thenNF_Tc` \ env ->
-       returnNF_Tc ((binds', env), new_ids)
-    )                                  `thenNF_Tc` \ (stuff, _) ->
-    returnNF_Tc stuff
-
-zonkBinds :: TcHsBinds -> NF_TcM (TypecheckedHsBinds, TcEnv)
-
-zonkBinds binds 
-  = go binds (\ binds' -> tcGetEnv `thenNF_Tc` \ env -> 
-                         returnNF_Tc (binds', env))
-  where
-    -- go :: TcHsBinds
-    --    -> (TypecheckedHsBinds
-    --       -> NF_TcM (TypecheckedHsBinds, TcEnv)
-    --       ) 
-    --   -> NF_TcM (TypecheckedHsBinds, TcEnv)
-
-    go (ThenBinds b1 b2) thing_inside = go b1  $ \ b1' -> 
-                                       go b2   $ \ b2' ->
-                                       thing_inside (b1' `ThenBinds` b2')
-
-    go EmptyBinds thing_inside = thing_inside EmptyBinds
-
-    go (MonoBind bind sigs is_rec) thing_inside
-         = ASSERT( null sigs )
-           fixNF_Tc (\ ~(_, new_ids) ->
-               tcExtendGlobalValEnv (bagToList new_ids)        $
-               zonkMonoBinds bind                              `thenNF_Tc` \ (new_bind, new_ids) ->
-               thing_inside (mkMonoBind new_bind [] is_rec)    `thenNF_Tc` \ stuff ->
-               returnNF_Tc (stuff, new_ids)
-           )                                                   `thenNF_Tc` \ (stuff, _) ->
-          returnNF_Tc stuff
+zonkTopBndrs :: [TcId] -> TcM [Id]
+zonkTopBndrs ids = zonkIdBndrs emptyZonkEnv ids
 \end{code}
 
 \end{code}
 
+
 \begin{code}
 \begin{code}
--------------------------------------------------------------------------
-zonkMonoBinds :: TcMonoBinds
-             -> NF_TcM (TypecheckedMonoBinds, Bag Id)
-
-zonkMonoBinds EmptyMonoBinds = returnNF_Tc (EmptyMonoBinds, emptyBag)
-
-zonkMonoBinds (AndMonoBinds mbinds1 mbinds2)
-  = zonkMonoBinds mbinds1              `thenNF_Tc` \ (b1', ids1) ->
-    zonkMonoBinds mbinds2              `thenNF_Tc` \ (b2', ids2) ->
-    returnNF_Tc (b1' `AndMonoBinds` b2', 
-                ids1 `unionBags` ids2)
-
-zonkMonoBinds (PatMonoBind pat grhss locn)
-  = zonkPat pat                `thenNF_Tc` \ (new_pat, ids) ->
-    zonkGRHSs grhss    `thenNF_Tc` \ new_grhss ->
-    returnNF_Tc (PatMonoBind new_pat new_grhss locn, ids)
-
-zonkMonoBinds (VarMonoBind var expr)
-  = zonkIdBndr var     `thenNF_Tc` \ new_var ->
-    zonkExpr expr      `thenNF_Tc` \ new_expr ->
-    returnNF_Tc (VarMonoBind new_var new_expr, unitBag new_var)
-
-zonkMonoBinds (CoreMonoBind var core_expr)
-  = zonkIdBndr var     `thenNF_Tc` \ new_var ->
-    returnNF_Tc (CoreMonoBind new_var core_expr, unitBag new_var)
-
-zonkMonoBinds (FunMonoBind var inf ms locn)
-  = zonkIdBndr var                     `thenNF_Tc` \ new_var ->
-    mapNF_Tc zonkMatch ms              `thenNF_Tc` \ new_ms ->
-    returnNF_Tc (FunMonoBind new_var inf new_ms locn, unitBag new_var)
-
-
-zonkMonoBinds (AbsBinds tyvars dicts exports inlines val_bind)
-  = mapNF_Tc zonkTcTyVarToTyVar tyvars `thenNF_Tc` \ new_tyvars ->
-       -- No need to extend tyvar env: the effects are
-       -- propagated through binding the tyvars themselves
-
-    mapNF_Tc zonkIdBndr  dicts         `thenNF_Tc` \ new_dicts ->
-    tcExtendGlobalValEnv new_dicts                     $
-
-    fixNF_Tc (\ ~(_, _, val_bind_ids) ->
-       tcExtendGlobalValEnv (bagToList val_bind_ids)   $
-       zonkMonoBinds val_bind                          `thenNF_Tc` \ (new_val_bind, val_bind_ids) ->
-        mapNF_Tc zonkExport exports                    `thenNF_Tc` \ new_exports ->
-       returnNF_Tc (new_val_bind, new_exports,  val_bind_ids)
-    )                                          `thenNF_Tc ` \ (new_val_bind, new_exports, _) ->
+zonkTopExpr :: HsExpr TcId -> TcM (HsExpr Id)
+zonkTopExpr e = zonkExpr emptyZonkEnv e
+
+zonkTopLExpr :: LHsExpr TcId -> TcM (LHsExpr Id)
+zonkTopLExpr e = zonkLExpr emptyZonkEnv e
+
+zonkTopDecls :: LHsBinds TcId -> [LRuleDecl TcId] -> [LForeignDecl TcId]
+            -> TcM ([Id], 
+                    Bag (LHsBind  Id),
+                    [LForeignDecl Id],
+                    [LRuleDecl    Id])
+zonkTopDecls binds rules fords
+  = do { (env, binds') <- zonkRecMonoBinds emptyZonkEnv binds
+                       -- Top level is implicitly recursive
+       ; rules' <- zonkRules env rules
+       ; fords' <- zonkForeignExports env fords
+       ; return (zonkEnvIds env, binds', fords', rules') }
+
+---------------------------------------------
+zonkLocalBinds :: ZonkEnv -> HsLocalBinds TcId -> TcM (ZonkEnv, HsLocalBinds Id)
+zonkLocalBinds env EmptyLocalBinds
+  = return (env, EmptyLocalBinds)
+
+zonkLocalBinds env (HsValBinds binds)
+  = do { (env1, new_binds) <- zonkValBinds env binds
+       ; return (env1, HsValBinds new_binds) }
+
+zonkLocalBinds env (HsIPBinds (IPBinds binds dict_binds))
+  = mappM (wrapLocM zonk_ip_bind) binds        `thenM` \ new_binds ->
     let
     let
-           new_globals = listToBag [global | (_, global, local) <- new_exports]
+       env1 = extendZonkEnv env [ipNameName n | L _ (IPBind n _) <- new_binds]
     in
     in
-    returnNF_Tc (AbsBinds new_tyvars new_dicts new_exports inlines new_val_bind,
-                new_globals)
+    zonkRecMonoBinds env1 dict_binds   `thenM` \ (env2, new_dict_binds) -> 
+    returnM (env2, HsIPBinds (IPBinds new_binds new_dict_binds))
+  where
+    zonk_ip_bind (IPBind n e)
+       = mapIPNameTc (zonkIdBndr env) n        `thenM` \ n' ->
+         zonkLExpr env e                       `thenM` \ e' ->
+         returnM (IPBind n' e')
+
+
+---------------------------------------------
+zonkValBinds :: ZonkEnv -> HsValBinds TcId -> TcM (ZonkEnv, HsValBinds Id)
+zonkValBinds env bs@(ValBindsIn _ _) 
+  = panic "zonkValBinds"       -- Not in typechecker output
+zonkValBinds env (ValBindsOut binds sigs) 
+  = do         { (env1, new_binds) <- go env binds
+       ; return (env1, ValBindsOut new_binds sigs) }
   where
   where
-    zonkExport (tyvars, global, local)
-       = zonkTcSigTyVars tyvars        `thenNF_Tc` \ new_tyvars ->
-               -- This isn't the binding occurrence of these tyvars
-               -- but they should *be* tyvars.  Hence zonkTcSigTyVars.
-         zonkIdBndr global             `thenNF_Tc` \ new_global ->
-         zonkIdOcc local               `thenNF_Tc` \ new_local -> 
-         returnNF_Tc (new_tyvars, new_global, new_local)
+    go env []         = return (env, [])
+    go env ((r,b):bs) = do { (env1, b')  <- zonkRecMonoBinds env b
+                          ; (env2, bs') <- go env1 bs
+                          ; return (env2, (r,b'):bs') }
+
+---------------------------------------------
+zonkRecMonoBinds :: ZonkEnv -> LHsBinds TcId -> TcM (ZonkEnv, LHsBinds Id)
+zonkRecMonoBinds env binds 
+ = fixM (\ ~(_, new_binds) -> do 
+       { let env1 = extendZonkEnv env (collectHsBindBinders new_binds)
+        ; binds' <- zonkMonoBinds env1 binds
+        ; return (env1, binds') })
+
+---------------------------------------------
+zonkMonoBinds :: ZonkEnv -> LHsBinds TcId -> TcM (LHsBinds Id)
+zonkMonoBinds env binds = mapBagM (wrapLocM (zonk_bind env)) binds
+
+zonk_bind :: ZonkEnv -> HsBind TcId -> TcM (HsBind Id)
+zonk_bind env bind@(PatBind { pat_lhs = pat, pat_rhs = grhss, pat_rhs_ty = ty})
+  = do { (_env, new_pat) <- zonkPat env pat            -- Env already extended
+       ; new_grhss <- zonkGRHSs env grhss
+       ; new_ty    <- zonkTcTypeToType env ty
+       ; return (bind { pat_lhs = new_pat, pat_rhs = new_grhss, pat_rhs_ty = new_ty }) }
+
+zonk_bind env (VarBind { var_id = var, var_rhs = expr })
+  = zonkIdBndr env var                         `thenM` \ new_var ->
+    zonkLExpr env expr                 `thenM` \ new_expr ->
+    returnM (VarBind { var_id = new_var, var_rhs = new_expr })
+
+zonk_bind env bind@(FunBind { fun_id = var, fun_matches = ms, fun_co_fn = co_fn })
+  = wrapLocM (zonkIdBndr env) var      `thenM` \ new_var ->
+    zonkCoFn env co_fn                 `thenM` \ (env1, new_co_fn) ->
+    zonkMatchGroup env1 ms             `thenM` \ new_ms ->
+    returnM (bind { fun_id = new_var, fun_matches = new_ms, fun_co_fn = new_co_fn })
+
+zonk_bind env (AbsBinds { abs_tvs = tyvars, abs_dicts = dicts, 
+                         abs_exports = exports, abs_binds = val_binds })
+  = ASSERT( all isImmutableTyVar tyvars )
+    zonkIdBndrs env dicts              `thenM` \ new_dicts ->
+    fixM (\ ~(new_val_binds, _) ->
+       let
+         env1 = extendZonkEnv env new_dicts
+         env2 = extendZonkEnv env1 (collectHsBindBinders new_val_binds)
+       in
+       zonkMonoBinds env2 val_binds            `thenM` \ new_val_binds ->
+        mappM (zonkExport env2) exports                `thenM` \ new_exports ->
+       returnM (new_val_binds, new_exports)
+    )                                          `thenM` \ (new_val_bind, new_exports) ->
+    returnM (AbsBinds { abs_tvs = tyvars, abs_dicts = new_dicts, 
+                       abs_exports = new_exports, abs_binds = new_val_bind })
+  where
+    zonkExport env (tyvars, global, local, prags)
+       = zonkIdBndr env global                 `thenM` \ new_global ->
+         mapM zonk_prag prags                  `thenM` \ new_prags -> 
+         returnM (tyvars, new_global, zonkIdOcc env local, new_prags)
+    zonk_prag prag@(InlinePrag {})  = return prag
+    zonk_prag (SpecPrag expr ty ds inl) = do { expr' <- zonkExpr env expr 
+                                            ; ty'   <- zonkTcTypeToType env ty
+                                            ; let ds' = zonkIdOccs env ds
+                                            ; return (SpecPrag expr' ty' ds' inl) }
 \end{code}
 
 %************************************************************************
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -284,29 +318,31 @@ zonkMonoBinds (AbsBinds tyvars dicts exports inlines val_bind)
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-zonkMatch :: TcMatch -> NF_TcM TypecheckedMatch
-
-zonkMatch (Match _ pats _ grhss)
-  = zonkPats pats                              `thenNF_Tc` \ (new_pats, new_ids) ->
-    tcExtendGlobalValEnv (bagToList new_ids)   $
-    zonkGRHSs grhss                            `thenNF_Tc` \ new_grhss ->
-    returnNF_Tc (Match [] new_pats Nothing new_grhss)
+zonkMatchGroup :: ZonkEnv -> MatchGroup TcId-> TcM (MatchGroup Id)
+zonkMatchGroup env (MatchGroup ms ty) 
+  = do { ms' <- mapM (zonkMatch env) ms
+       ; ty' <- zonkTcTypeToType env ty
+       ; return (MatchGroup ms' ty') }
+
+zonkMatch :: ZonkEnv -> LMatch TcId-> TcM (LMatch Id)
+zonkMatch env (L loc (Match pats _ grhss))
+  = do { (env1, new_pats) <- zonkPats env pats
+       ; new_grhss <- zonkGRHSs env1 grhss
+       ; return (L loc (Match new_pats Nothing new_grhss)) }
 
 -------------------------------------------------------------------------
 
 -------------------------------------------------------------------------
-zonkGRHSs :: TcGRHSs
-         -> NF_TcM TypecheckedGRHSs
+zonkGRHSs :: ZonkEnv -> GRHSs TcId -> TcM (GRHSs Id)
 
 
-zonkGRHSs (GRHSs grhss binds (Just ty))
-  = zonkBinds binds            `thenNF_Tc` \ (new_binds, new_env) ->
-    tcSetEnv new_env $
+zonkGRHSs env (GRHSs grhss binds)
+  = zonkLocalBinds env binds           `thenM` \ (new_env, new_binds) ->
     let
     let
-       zonk_grhs (GRHS guarded locn)
-         = zonkStmts guarded  `thenNF_Tc` \ new_guarded ->
-           returnNF_Tc (GRHS new_guarded locn)
+       zonk_grhs (GRHS guarded rhs)
+         = zonkStmts new_env guarded   `thenM` \ (env2, new_guarded) ->
+           zonkLExpr env2 rhs          `thenM` \ new_rhs ->
+           returnM (GRHS new_guarded new_rhs)
     in
     in
-    mapNF_Tc zonk_grhs grhss   `thenNF_Tc` \ new_grhss ->
-    zonkTcTypeToType ty        `thenNF_Tc` \ new_ty ->
-    returnNF_Tc (GRHSs new_grhss new_binds (Just new_ty))
+    mappM (wrapLocM zonk_grhs) grhss   `thenM` \ new_grhss ->
+    returnM (GRHSs new_grhss new_binds)
 \end{code}
 
 %************************************************************************
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -316,234 +352,334 @@ zonkGRHSs (GRHSs grhss binds (Just ty))
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-zonkExpr :: TcExpr -> NF_TcM TypecheckedHsExpr
-
-zonkExpr (HsVar id)
-  = zonkIdOcc id       `thenNF_Tc` \ id' ->
-    returnNF_Tc (HsVar id')
-
-zonkExpr (HsIPVar id)
-  = zonkIdOcc id       `thenNF_Tc` \ id' ->
-    returnNF_Tc (HsIPVar id')
-
-zonkExpr (HsLit (HsRat f ty))
-  = zonkTcTypeToType ty            `thenNF_Tc` \ new_ty  ->
-    returnNF_Tc (HsLit (HsRat f new_ty))
-
-zonkExpr (HsLit (HsLitLit lit ty))
-  = zonkTcTypeToType ty            `thenNF_Tc` \ new_ty  ->
-    returnNF_Tc (HsLit (HsLitLit lit new_ty))
-
-zonkExpr (HsLit lit)
-  = returnNF_Tc (HsLit lit)
-
--- HsOverLit doesn't appear in typechecker output
-
-zonkExpr (HsLam match)
-  = zonkMatch match    `thenNF_Tc` \ new_match ->
-    returnNF_Tc (HsLam new_match)
-
-zonkExpr (HsApp e1 e2)
-  = zonkExpr e1        `thenNF_Tc` \ new_e1 ->
-    zonkExpr e2        `thenNF_Tc` \ new_e2 ->
-    returnNF_Tc (HsApp new_e1 new_e2)
-
-zonkExpr (OpApp e1 op fixity e2)
-  = zonkExpr e1        `thenNF_Tc` \ new_e1 ->
-    zonkExpr op        `thenNF_Tc` \ new_op ->
-    zonkExpr e2        `thenNF_Tc` \ new_e2 ->
-    returnNF_Tc (OpApp new_e1 new_op fixity new_e2)
-
-zonkExpr (NegApp _) = panic "zonkExpr: NegApp"
-zonkExpr (HsPar _)  = panic "zonkExpr: HsPar"
-
-zonkExpr (SectionL expr op)
-  = zonkExpr expr      `thenNF_Tc` \ new_expr ->
-    zonkExpr op                `thenNF_Tc` \ new_op ->
-    returnNF_Tc (SectionL new_expr new_op)
-
-zonkExpr (SectionR op expr)
-  = zonkExpr op                `thenNF_Tc` \ new_op ->
-    zonkExpr expr              `thenNF_Tc` \ new_expr ->
-    returnNF_Tc (SectionR new_op new_expr)
-
-zonkExpr (HsCase expr ms src_loc)
-  = zonkExpr expr          `thenNF_Tc` \ new_expr ->
-    mapNF_Tc zonkMatch ms   `thenNF_Tc` \ new_ms ->
-    returnNF_Tc (HsCase new_expr new_ms src_loc)
-
-zonkExpr (HsIf e1 e2 e3 src_loc)
-  = zonkExpr e1        `thenNF_Tc` \ new_e1 ->
-    zonkExpr e2        `thenNF_Tc` \ new_e2 ->
-    zonkExpr e3        `thenNF_Tc` \ new_e3 ->
-    returnNF_Tc (HsIf new_e1 new_e2 new_e3 src_loc)
-
-zonkExpr (HsLet binds expr)
-  = zonkBinds binds            `thenNF_Tc` \ (new_binds, new_env) ->
-    tcSetEnv new_env           $
-    zonkExpr expr      `thenNF_Tc` \ new_expr ->
-    returnNF_Tc (HsLet new_binds new_expr)
-
-zonkExpr (HsWith expr binds)
-  = zonkIPBinds binds                          `thenNF_Tc` \ new_binds ->
-    tcExtendGlobalValEnv (map fst new_binds)   $
-    zonkExpr expr                              `thenNF_Tc` \ new_expr ->
-    returnNF_Tc (HsWith new_expr new_binds)
-    where
-       zonkIPBinds = mapNF_Tc zonkIPBind
-       zonkIPBind (n, e) =
-           zonkIdBndr n        `thenNF_Tc` \ n' ->
-           zonkExpr e          `thenNF_Tc` \ e' ->
-           returnNF_Tc (n', e')
-
-zonkExpr (HsDo _ _ _) = panic "zonkExpr:HsDo"
-
-zonkExpr (HsDoOut do_or_lc stmts return_id then_id zero_id ty src_loc)
-  = zonkStmts stmts            `thenNF_Tc` \ new_stmts ->
-    zonkTcTypeToType ty        `thenNF_Tc` \ new_ty   ->
-    zonkIdOcc return_id                `thenNF_Tc` \ new_return_id ->
-    zonkIdOcc then_id          `thenNF_Tc` \ new_then_id ->
-    zonkIdOcc zero_id          `thenNF_Tc` \ new_zero_id ->
-    returnNF_Tc (HsDoOut do_or_lc new_stmts new_return_id new_then_id new_zero_id
-                        new_ty src_loc)
-
-zonkExpr (ExplicitList _) = panic "zonkExpr:ExplicitList"
-
-zonkExpr (ExplicitListOut ty exprs)
-  = zonkTcTypeToType ty                `thenNF_Tc` \ new_ty ->
-    mapNF_Tc zonkExpr exprs    `thenNF_Tc` \ new_exprs ->
-    returnNF_Tc (ExplicitListOut new_ty new_exprs)
-
-zonkExpr (ExplicitTuple exprs boxed)
-  = mapNF_Tc zonkExpr exprs    `thenNF_Tc` \ new_exprs ->
-    returnNF_Tc (ExplicitTuple new_exprs boxed)
-
-zonkExpr (RecordConOut data_con con_expr rbinds)
-  = zonkExpr con_expr  `thenNF_Tc` \ new_con_expr ->
-    zonkRbinds rbinds  `thenNF_Tc` \ new_rbinds ->
-    returnNF_Tc (RecordConOut data_con new_con_expr new_rbinds)
-
-zonkExpr (RecordUpd _ _) = panic "zonkExpr:RecordUpd"
-
-zonkExpr (RecordUpdOut expr ty dicts rbinds)
-  = zonkExpr expr              `thenNF_Tc` \ new_expr ->
-    zonkTcTypeToType ty        `thenNF_Tc` \ new_ty ->
-    mapNF_Tc zonkIdOcc dicts   `thenNF_Tc` \ new_dicts ->
-    zonkRbinds rbinds  `thenNF_Tc` \ new_rbinds ->
-    returnNF_Tc (RecordUpdOut new_expr new_ty new_dicts new_rbinds)
-
-zonkExpr (ExprWithTySig _ _) = panic "zonkExpr:ExprWithTySig"
-zonkExpr (ArithSeqIn _)      = panic "zonkExpr:ArithSeqIn"
-
-zonkExpr (ArithSeqOut expr info)
-  = zonkExpr expr      `thenNF_Tc` \ new_expr ->
-    zonkArithSeq info  `thenNF_Tc` \ new_info ->
-    returnNF_Tc (ArithSeqOut new_expr new_info)
-
-zonkExpr (HsCCall fun args may_gc is_casm result_ty)
-  = mapNF_Tc zonkExpr args     `thenNF_Tc` \ new_args ->
-    zonkTcTypeToType result_ty `thenNF_Tc` \ new_result_ty ->
-    returnNF_Tc (HsCCall fun new_args may_gc is_casm new_result_ty)
-
-zonkExpr (HsSCC lbl expr)
-  = zonkExpr expr      `thenNF_Tc` \ new_expr ->
-    returnNF_Tc (HsSCC lbl new_expr)
-
-zonkExpr (TyLam tyvars expr)
-  = mapNF_Tc zonkTcTyVarToTyVar tyvars `thenNF_Tc` \ new_tyvars ->
-       -- No need to extend tyvar env; see AbsBinds
-
-    zonkExpr expr                      `thenNF_Tc` \ new_expr ->
-    returnNF_Tc (TyLam new_tyvars new_expr)
-
-zonkExpr (TyApp expr tys)
-  = zonkExpr expr                      `thenNF_Tc` \ new_expr ->
-    mapNF_Tc zonkTcTypeToType tys      `thenNF_Tc` \ new_tys ->
-    returnNF_Tc (TyApp new_expr new_tys)
-
-zonkExpr (DictLam dicts expr)
-  = mapNF_Tc zonkIdBndr dicts          `thenNF_Tc` \ new_dicts ->
-    tcExtendGlobalValEnv new_dicts     $
-    zonkExpr expr                      `thenNF_Tc` \ new_expr ->
-    returnNF_Tc (DictLam new_dicts new_expr)
-
-zonkExpr (DictApp expr dicts)
-  = zonkExpr expr              `thenNF_Tc` \ new_expr ->
-    mapNF_Tc zonkIdOcc dicts   `thenNF_Tc` \ new_dicts ->
-    returnNF_Tc (DictApp new_expr new_dicts)
+zonkLExprs :: ZonkEnv -> [LHsExpr TcId] -> TcM [LHsExpr Id]
+zonkLExpr  :: ZonkEnv -> LHsExpr TcId   -> TcM (LHsExpr Id)
+zonkExpr   :: ZonkEnv -> HsExpr TcId    -> TcM (HsExpr Id)
 
 
+zonkLExprs env exprs = mappM (zonkLExpr env) exprs
+zonkLExpr  env expr  = wrapLocM (zonkExpr env) expr
 
 
+zonkExpr env (HsVar id)
+  = returnM (HsVar (zonkIdOcc env id))
 
 
--------------------------------------------------------------------------
-zonkArithSeq :: TcArithSeqInfo -> NF_TcM TypecheckedArithSeqInfo
+zonkExpr env (HsIPVar id)
+  = returnM (HsIPVar (mapIPName (zonkIdOcc env) id))
+
+zonkExpr env (HsLit (HsRat f ty))
+  = zonkTcTypeToType env ty       `thenM` \ new_ty  ->
+    returnM (HsLit (HsRat f new_ty))
+
+zonkExpr env (HsLit lit)
+  = returnM (HsLit lit)
+
+zonkExpr env (HsOverLit lit)
+  = do { lit' <- zonkOverLit env lit
+       ; return (HsOverLit lit') }
+
+zonkExpr env (HsLam matches)
+  = zonkMatchGroup env matches `thenM` \ new_matches ->
+    returnM (HsLam new_matches)
+
+zonkExpr env (HsApp e1 e2)
+  = zonkLExpr env e1   `thenM` \ new_e1 ->
+    zonkLExpr env e2   `thenM` \ new_e2 ->
+    returnM (HsApp new_e1 new_e2)
+
+zonkExpr env (HsBracketOut body bs) 
+  = mappM zonk_b bs    `thenM` \ bs' ->
+    returnM (HsBracketOut body bs')
+  where
+    zonk_b (n,e) = zonkLExpr env e     `thenM` \ e' ->
+                  returnM (n,e')
+
+zonkExpr env (HsSpliceE s) = WARN( True, ppr s )       -- Should not happen
+                            returnM (HsSpliceE s)
+
+zonkExpr env (OpApp e1 op fixity e2)
+  = zonkLExpr env e1   `thenM` \ new_e1 ->
+    zonkLExpr env op   `thenM` \ new_op ->
+    zonkLExpr env e2   `thenM` \ new_e2 ->
+    returnM (OpApp new_e1 new_op fixity new_e2)
+
+zonkExpr env (NegApp expr op)
+  = zonkLExpr env expr `thenM` \ new_expr ->
+    zonkExpr env op    `thenM` \ new_op ->
+    returnM (NegApp new_expr new_op)
+
+zonkExpr env (HsPar e)    
+  = zonkLExpr env e    `thenM` \new_e ->
+    returnM (HsPar new_e)
+
+zonkExpr env (SectionL expr op)
+  = zonkLExpr env expr `thenM` \ new_expr ->
+    zonkLExpr env op           `thenM` \ new_op ->
+    returnM (SectionL new_expr new_op)
+
+zonkExpr env (SectionR op expr)
+  = zonkLExpr env op           `thenM` \ new_op ->
+    zonkLExpr env expr         `thenM` \ new_expr ->
+    returnM (SectionR new_op new_expr)
+
+zonkExpr env (HsCase expr ms)
+  = zonkLExpr env expr         `thenM` \ new_expr ->
+    zonkMatchGroup env ms      `thenM` \ new_ms ->
+    returnM (HsCase new_expr new_ms)
+
+zonkExpr env (HsIf e1 e2 e3)
+  = zonkLExpr env e1   `thenM` \ new_e1 ->
+    zonkLExpr env e2   `thenM` \ new_e2 ->
+    zonkLExpr env e3   `thenM` \ new_e3 ->
+    returnM (HsIf new_e1 new_e2 new_e3)
+
+zonkExpr env (HsLet binds expr)
+  = zonkLocalBinds env binds   `thenM` \ (new_env, new_binds) ->
+    zonkLExpr new_env expr     `thenM` \ new_expr ->
+    returnM (HsLet new_binds new_expr)
+
+zonkExpr env (HsDo do_or_lc stmts body ty)
+  = zonkStmts env stmts        `thenM` \ (new_env, new_stmts) ->
+    zonkLExpr new_env body     `thenM` \ new_body ->
+    zonkTcTypeToType env ty    `thenM` \ new_ty   ->
+    returnM (HsDo (zonkDo env do_or_lc) 
+                 new_stmts new_body new_ty)
+
+zonkExpr env (ExplicitList ty exprs)
+  = zonkTcTypeToType env ty    `thenM` \ new_ty ->
+    zonkLExprs env exprs       `thenM` \ new_exprs ->
+    returnM (ExplicitList new_ty new_exprs)
+
+zonkExpr env (ExplicitPArr ty exprs)
+  = zonkTcTypeToType env ty    `thenM` \ new_ty ->
+    zonkLExprs env exprs       `thenM` \ new_exprs ->
+    returnM (ExplicitPArr new_ty new_exprs)
+
+zonkExpr env (ExplicitTuple exprs boxed)
+  = zonkLExprs env exprs       `thenM` \ new_exprs ->
+    returnM (ExplicitTuple new_exprs boxed)
+
+zonkExpr env (RecordCon data_con con_expr rbinds)
+  = zonkExpr env con_expr      `thenM` \ new_con_expr ->
+    zonkRbinds env rbinds      `thenM` \ new_rbinds ->
+    returnM (RecordCon data_con new_con_expr new_rbinds)
+
+zonkExpr env (RecordUpd expr rbinds in_ty out_ty)
+  = zonkLExpr env expr         `thenM` \ new_expr ->
+    zonkTcTypeToType env in_ty `thenM` \ new_in_ty ->
+    zonkTcTypeToType env out_ty        `thenM` \ new_out_ty ->
+    zonkRbinds env rbinds      `thenM` \ new_rbinds ->
+    returnM (RecordUpd new_expr new_rbinds new_in_ty new_out_ty)
+
+zonkExpr env (ExprWithTySigOut e ty) 
+  = do { e' <- zonkLExpr env e
+       ; return (ExprWithTySigOut e' ty) }
+
+zonkExpr env (ExprWithTySig _ _) = panic "zonkExpr env:ExprWithTySig"
+
+zonkExpr env (ArithSeq expr info)
+  = zonkExpr env expr          `thenM` \ new_expr ->
+    zonkArithSeq env info      `thenM` \ new_info ->
+    returnM (ArithSeq new_expr new_info)
+
+zonkExpr env (PArrSeq expr info)
+  = zonkExpr env expr          `thenM` \ new_expr ->
+    zonkArithSeq env info      `thenM` \ new_info ->
+    returnM (PArrSeq new_expr new_info)
+
+zonkExpr env (HsSCC lbl expr)
+  = zonkLExpr env expr `thenM` \ new_expr ->
+    returnM (HsSCC lbl new_expr)
+
+-- hdaume: core annotations
+zonkExpr env (HsCoreAnn lbl expr)
+  = zonkLExpr env expr   `thenM` \ new_expr ->
+    returnM (HsCoreAnn lbl new_expr)
+
+zonkExpr env (TyLam tyvars expr)
+  = ASSERT( all isImmutableTyVar tyvars )
+    zonkLExpr env expr                 `thenM` \ new_expr ->
+    returnM (TyLam tyvars new_expr)
+
+zonkExpr env (TyApp expr tys)
+  = zonkLExpr env expr         `thenM` \ new_expr ->
+    zonkTcTypeToTypes env tys  `thenM` \ new_tys ->
+    returnM (TyApp new_expr new_tys)
+
+zonkExpr env (DictLam dicts expr)
+  = zonkIdBndrs env dicts      `thenM` \ new_dicts ->
+    let
+       env1 = extendZonkEnv env new_dicts
+    in
+    zonkLExpr env1 expr        `thenM` \ new_expr ->
+    returnM (DictLam new_dicts new_expr)
+
+zonkExpr env (DictApp expr dicts)
+  = zonkLExpr env expr                 `thenM` \ new_expr ->
+    returnM (DictApp new_expr (zonkIdOccs env dicts))
+
+-- arrow notation extensions
+zonkExpr env (HsProc pat body)
+  = do { (env1, new_pat) <- zonkPat env pat
+       ; new_body <- zonkCmdTop env1 body
+       ; return (HsProc new_pat new_body) }
+
+zonkExpr env (HsArrApp e1 e2 ty ho rl)
+  = zonkLExpr env e1                   `thenM` \ new_e1 ->
+    zonkLExpr env e2                   `thenM` \ new_e2 ->
+    zonkTcTypeToType env ty            `thenM` \ new_ty ->
+    returnM (HsArrApp new_e1 new_e2 new_ty ho rl)
+
+zonkExpr env (HsArrForm op fixity args)
+  = zonkLExpr env op                   `thenM` \ new_op ->
+    mappM (zonkCmdTop env) args                `thenM` \ new_args ->
+    returnM (HsArrForm new_op fixity new_args)
+
+zonkExpr env (HsCoerce co_fn expr)
+  = zonkCoFn env co_fn `thenM` \ (env1, new_co_fn) ->
+    zonkExpr env1 expr `thenM` \ new_expr ->
+    return (HsCoerce new_co_fn new_expr)
+
+zonkExpr env other = pprPanic "zonkExpr" (ppr other)
+
+zonkCmdTop :: ZonkEnv -> LHsCmdTop TcId -> TcM (LHsCmdTop Id)
+zonkCmdTop env cmd = wrapLocM (zonk_cmd_top env) cmd
+
+zonk_cmd_top env (HsCmdTop cmd stack_tys ty ids)
+  = zonkLExpr env cmd                  `thenM` \ new_cmd ->
+    zonkTcTypeToTypes env stack_tys    `thenM` \ new_stack_tys ->
+    zonkTcTypeToType env ty            `thenM` \ new_ty ->
+    mapSndM (zonkExpr env) ids         `thenM` \ new_ids ->
+    returnM (HsCmdTop new_cmd new_stack_tys new_ty new_ids)
 
 
-zonkArithSeq (From e)
-  = zonkExpr e         `thenNF_Tc` \ new_e ->
-    returnNF_Tc (From new_e)
+-------------------------------------------------------------------------
+zonkCoFn :: ZonkEnv -> ExprCoFn -> TcM (ZonkEnv, ExprCoFn)
+zonkCoFn env CoHole = return (env, CoHole)
+zonkCoFn env (CoCompose c1 c2) = do { (env1, c1') <- zonkCoFn env c1
+                                   ; (env2, c2') <- zonkCoFn env1 c2
+                                   ; return (env2, CoCompose c1' c2') }
+zonkCoFn env (CoLams ids c) = do { ids' <- zonkIdBndrs env ids
+                                ; let env1 = extendZonkEnv env ids'
+                                ; (env2, c') <- zonkCoFn env1 c
+                                ; return (env2, CoLams ids' c') }
+zonkCoFn env (CoTyLams tvs c) = ASSERT( all isImmutableTyVar tvs )
+                               do { (env1, c') <- zonkCoFn env c
+                                  ; return (env1, CoTyLams tvs c') }
+zonkCoFn env (CoApps c ids)   = do { (env1, c') <- zonkCoFn env c
+                                  ; return (env1, CoApps c' (zonkIdOccs env ids)) }
+zonkCoFn env (CoTyApps c tys) = do { tys' <- zonkTcTypeToTypes env tys
+                                  ; (env1, c') <- zonkCoFn env c
+                                  ; return (env1, CoTyApps c' tys') }
+zonkCoFn env (CoLet bs c)     = do { (env1, bs') <- zonkRecMonoBinds env bs
+                                  ; (env2, c')  <- zonkCoFn env1 c
+                                  ; return (env2, CoLet bs' c') }
 
 
-zonkArithSeq (FromThen e1 e2)
-  = zonkExpr e1        `thenNF_Tc` \ new_e1 ->
-    zonkExpr e2        `thenNF_Tc` \ new_e2 ->
-    returnNF_Tc (FromThen new_e1 new_e2)
 
 
-zonkArithSeq (FromTo e1 e2)
-  = zonkExpr e1        `thenNF_Tc` \ new_e1 ->
-    zonkExpr e2        `thenNF_Tc` \ new_e2 ->
-    returnNF_Tc (FromTo new_e1 new_e2)
+-------------------------------------------------------------------------
+zonkDo :: ZonkEnv -> HsStmtContext Name -> HsStmtContext Name
+-- Only used for 'do', so the only Ids are in a MDoExpr table
+zonkDo env (MDoExpr tbl) = MDoExpr (mapSnd (zonkIdOcc env) tbl)
+zonkDo env do_or_lc      = do_or_lc
 
 
-zonkArithSeq (FromThenTo e1 e2 e3)
-  = zonkExpr e1        `thenNF_Tc` \ new_e1 ->
-    zonkExpr e2        `thenNF_Tc` \ new_e2 ->
-    zonkExpr e3        `thenNF_Tc` \ new_e3 ->
-    returnNF_Tc (FromThenTo new_e1 new_e2 new_e3)
+-------------------------------------------------------------------------
+zonkOverLit :: ZonkEnv -> HsOverLit TcId -> TcM (HsOverLit Id)
+zonkOverLit env (HsIntegral i e)
+  = do { e' <- zonkExpr env e; return (HsIntegral i e') }
+zonkOverLit env (HsFractional r e)
+  = do { e' <- zonkExpr env e; return (HsFractional r e') }
 
 -------------------------------------------------------------------------
 
 -------------------------------------------------------------------------
-zonkStmts :: [TcStmt]
-         -> NF_TcM [TypecheckedStmt]
+zonkArithSeq :: ZonkEnv -> ArithSeqInfo TcId -> TcM (ArithSeqInfo Id)
+
+zonkArithSeq env (From e)
+  = zonkLExpr env e            `thenM` \ new_e ->
+    returnM (From new_e)
+
+zonkArithSeq env (FromThen e1 e2)
+  = zonkLExpr env e1   `thenM` \ new_e1 ->
+    zonkLExpr env e2   `thenM` \ new_e2 ->
+    returnM (FromThen new_e1 new_e2)
+
+zonkArithSeq env (FromTo e1 e2)
+  = zonkLExpr env e1   `thenM` \ new_e1 ->
+    zonkLExpr env e2   `thenM` \ new_e2 ->
+    returnM (FromTo new_e1 new_e2)
 
 
-zonkStmts [] = returnNF_Tc []
+zonkArithSeq env (FromThenTo e1 e2 e3)
+  = zonkLExpr env e1   `thenM` \ new_e1 ->
+    zonkLExpr env e2   `thenM` \ new_e2 ->
+    zonkLExpr env e3   `thenM` \ new_e3 ->
+    returnM (FromThenTo new_e1 new_e2 new_e3)
 
 
-zonkStmts (ParStmtOut bndrstmtss : stmts)
-  = mapNF_Tc (mapNF_Tc zonkId) bndrss  `thenNF_Tc` \ new_bndrss ->
-    let new_binders = concat new_bndrss in
-    mapNF_Tc zonkStmts stmtss          `thenNF_Tc` \ new_stmtss ->
-    tcExtendGlobalValEnv new_binders   $ 
-    zonkStmts stmts                    `thenNF_Tc` \ new_stmts ->
-    returnNF_Tc (ParStmtOut (zip new_bndrss new_stmtss) : new_stmts)
-  where (bndrss, stmtss) = unzip bndrstmtss
 
 
-zonkStmts (ExprStmt expr locn : stmts)
-  = zonkExpr expr      `thenNF_Tc` \ new_expr ->
-    zonkStmts stmts    `thenNF_Tc` \ new_stmts ->
-    returnNF_Tc (ExprStmt new_expr locn : new_stmts)
+-------------------------------------------------------------------------
+zonkStmts :: ZonkEnv -> [LStmt TcId] -> TcM (ZonkEnv, [LStmt Id])
+zonkStmts env []     = return (env, [])
+zonkStmts env (s:ss) = do { (env1, s')  <- wrapLocSndM (zonkStmt env) s
+                         ; (env2, ss') <- zonkStmts env1 ss
+                         ; return (env2, s' : ss') }
+
+zonkStmt :: ZonkEnv -> Stmt TcId -> TcM (ZonkEnv, Stmt Id)
+zonkStmt env (ParStmt stmts_w_bndrs)
+  = mappM zonk_branch stmts_w_bndrs    `thenM` \ new_stmts_w_bndrs ->
+    let 
+       new_binders = concat (map snd new_stmts_w_bndrs)
+       env1 = extendZonkEnv env new_binders
+    in
+    return (env1, ParStmt new_stmts_w_bndrs)
+  where
+    zonk_branch (stmts, bndrs) = zonkStmts env stmts   `thenM` \ (env1, new_stmts) ->
+                                returnM (new_stmts, zonkIdOccs env1 bndrs)
+
+zonkStmt env (RecStmt segStmts lvs rvs rets binds)
+  = zonkIdBndrs env rvs                `thenM` \ new_rvs ->
+    let
+       env1 = extendZonkEnv env new_rvs
+    in
+    zonkStmts env1 segStmts    `thenM` \ (env2, new_segStmts) ->
+       -- Zonk the ret-expressions in an envt that 
+       -- has the polymorphic bindings in the envt
+    mapM (zonkExpr env2) rets  `thenM` \ new_rets ->
+    let
+       new_lvs = zonkIdOccs env2 lvs
+       env3 = extendZonkEnv env new_lvs        -- Only the lvs are needed
+    in
+    zonkRecMonoBinds env3 binds        `thenM` \ (env4, new_binds) ->
+    returnM (env4, RecStmt new_segStmts new_lvs new_rvs new_rets new_binds)
 
 
-zonkStmts (LetStmt binds : stmts)
-  = zonkBinds binds            `thenNF_Tc` \ (new_binds, new_env) ->
-    tcSetEnv new_env           $
-    zonkStmts stmts            `thenNF_Tc` \ new_stmts ->
-    returnNF_Tc (LetStmt new_binds : new_stmts)
+zonkStmt env (ExprStmt expr then_op ty)
+  = zonkLExpr env expr         `thenM` \ new_expr ->
+    zonkExpr env then_op       `thenM` \ new_then ->
+    zonkTcTypeToType env ty    `thenM` \ new_ty ->
+    returnM (env, ExprStmt new_expr new_then new_ty)
 
 
-zonkStmts (BindStmt pat expr locn : stmts)
-  = zonkExpr expr                              `thenNF_Tc` \ new_expr ->
-    zonkPat pat                                        `thenNF_Tc` \ (new_pat, new_ids) ->
-    tcExtendGlobalValEnv (bagToList new_ids)   $ 
-    zonkStmts stmts                            `thenNF_Tc` \ new_stmts ->
-    returnNF_Tc (BindStmt new_pat new_expr locn : new_stmts)
+zonkStmt env (LetStmt binds)
+  = zonkLocalBinds env binds   `thenM` \ (env1, new_binds) ->
+    returnM (env1, LetStmt new_binds)
 
 
+zonkStmt env (BindStmt pat expr bind_op fail_op)
+  = do { new_expr <- zonkLExpr env expr
+       ; (env1, new_pat) <- zonkPat env pat
+       ; new_bind <- zonkExpr env bind_op
+       ; new_fail <- zonkExpr env fail_op
+       ; return (env1, BindStmt new_pat new_expr new_bind new_fail) }
 
 
 -------------------------------------------------------------------------
 
 
 -------------------------------------------------------------------------
-zonkRbinds :: TcRecordBinds -> NF_TcM TypecheckedRecordBinds
+zonkRbinds :: ZonkEnv -> HsRecordBinds TcId -> TcM (HsRecordBinds Id)
 
 
-zonkRbinds rbinds
-  = mapNF_Tc zonk_rbind rbinds
+zonkRbinds env rbinds
+  = mappM zonk_rbind rbinds
   where
   where
-    zonk_rbind (field, expr, pun)
-      = zonkExpr expr          `thenNF_Tc` \ new_expr ->
-       zonkIdOcc field         `thenNF_Tc` \ new_field ->
-       returnNF_Tc (new_field, new_expr, pun)
+    zonk_rbind (field, expr)
+      = zonkLExpr env expr     `thenM` \ new_expr ->
+       returnM (fmap (zonkIdOcc env) field, new_expr)
+
+-------------------------------------------------------------------------
+mapIPNameTc :: (a -> TcM b) -> IPName a -> TcM (IPName b)
+mapIPNameTc f (Dupable n) = f n  `thenM` \ r -> returnM (Dupable r)
+mapIPNameTc f (Linear  n) = f n  `thenM` \ r -> returnM (Linear r)
 \end{code}
 
 \end{code}
 
+
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
 \subsection[BackSubst-Pats]{Patterns}
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
 \subsection[BackSubst-Pats]{Patterns}
@@ -551,86 +687,116 @@ zonkRbinds rbinds
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-zonkPat :: TcPat -> NF_TcM (TypecheckedPat, Bag Id)
-
-zonkPat (WildPat ty)
-  = zonkTcTypeToType ty            `thenNF_Tc` \ new_ty ->
-    returnNF_Tc (WildPat new_ty, emptyBag)
-
-zonkPat (VarPat v)
-  = zonkIdBndr v           `thenNF_Tc` \ new_v ->
-    returnNF_Tc (VarPat new_v, unitBag new_v)
-
-zonkPat (LazyPat pat)
-  = zonkPat pat            `thenNF_Tc` \ (new_pat, ids) ->
-    returnNF_Tc (LazyPat new_pat, ids)
-
-zonkPat (AsPat n pat)
-  = zonkIdBndr n           `thenNF_Tc` \ new_n ->
-    zonkPat pat            `thenNF_Tc` \ (new_pat, ids) ->
-    returnNF_Tc (AsPat new_n new_pat, new_n `consBag` ids)
-
-zonkPat (ListPat ty pats)
-  = zonkTcTypeToType ty        `thenNF_Tc` \ new_ty ->
-    zonkPats pats              `thenNF_Tc` \ (new_pats, ids) ->
-    returnNF_Tc (ListPat new_ty new_pats, ids)
-
-zonkPat (TuplePat pats boxed)
-  = zonkPats pats              `thenNF_Tc` \ (new_pats, ids) ->
-    returnNF_Tc (TuplePat new_pats boxed, ids)
-
-zonkPat (ConPat n ty tvs dicts pats)
-  = zonkTcTypeToType ty                `thenNF_Tc` \ new_ty ->
-    mapNF_Tc zonkTcTyVarToTyVar tvs    `thenNF_Tc` \ new_tvs ->
-    mapNF_Tc zonkIdBndr dicts          `thenNF_Tc` \ new_dicts ->
-    tcExtendGlobalValEnv new_dicts     $
-    zonkPats pats                      `thenNF_Tc` \ (new_pats, ids) ->
-    returnNF_Tc (ConPat n new_ty new_tvs new_dicts new_pats, 
-                listToBag new_dicts `unionBags` ids)
-
-zonkPat (RecPat n ty tvs dicts rpats)
-  = zonkTcTypeToType ty                        `thenNF_Tc` \ new_ty ->
-    mapNF_Tc zonkTcTyVarToTyVar tvs    `thenNF_Tc` \ new_tvs ->
-    mapNF_Tc zonkIdBndr dicts          `thenNF_Tc` \ new_dicts ->
-    tcExtendGlobalValEnv new_dicts     $
-    mapAndUnzipNF_Tc zonk_rpat rpats   `thenNF_Tc` \ (new_rpats, ids_s) ->
-    returnNF_Tc (RecPat n new_ty new_tvs new_dicts new_rpats, 
-                listToBag new_dicts `unionBags` unionManyBags ids_s)
+zonkPat :: ZonkEnv -> OutPat TcId -> TcM (ZonkEnv, OutPat Id)
+-- Extend the environment as we go, because it's possible for one
+-- pattern to bind something that is used in another (inside or
+-- to the right)
+zonkPat env pat = wrapLocSndM (zonk_pat env) pat
+
+zonk_pat env (ParPat p)
+  = do { (env', p') <- zonkPat env p
+       ; return (env', ParPat p') }
+
+zonk_pat env (WildPat ty)
+  = do { ty' <- zonkTcTypeToType env ty
+       ; return (env, WildPat ty') }
+
+zonk_pat env (VarPat v)
+  = do { v' <- zonkIdBndr env v
+       ; return (extendZonkEnv1 env v', VarPat v') }
+
+zonk_pat env (VarPatOut v binds)
+  = do { v' <- zonkIdBndr env v
+       ; (env', binds') <- zonkRecMonoBinds (extendZonkEnv1 env v') binds
+       ; returnM (env', VarPatOut v' binds') }
+
+zonk_pat env (LazyPat pat)
+  = do { (env', pat') <- zonkPat env pat
+       ; return (env',  LazyPat pat') }
+
+zonk_pat env (BangPat pat)
+  = do { (env', pat') <- zonkPat env pat
+       ; return (env',  BangPat pat') }
+
+zonk_pat env (AsPat (L loc v) pat)
+  = do { v' <- zonkIdBndr env v
+       ; (env', pat') <- zonkPat (extendZonkEnv1 env v') pat
+       ; return (env', AsPat (L loc v') pat') }
+
+zonk_pat env (ListPat pats ty)
+  = do { ty' <- zonkTcTypeToType env ty
+       ; (env', pats') <- zonkPats env pats
+       ; return (env', ListPat pats' ty') }
+
+zonk_pat env (PArrPat pats ty)
+  = do { ty' <- zonkTcTypeToType env ty
+       ; (env', pats') <- zonkPats env pats
+       ; return (env', PArrPat pats' ty') }
+
+zonk_pat env (TuplePat pats boxed ty)
+  = do { ty' <- zonkTcTypeToType env ty
+       ; (env', pats') <- zonkPats env pats
+       ; return (env', TuplePat pats' boxed ty') }
+
+zonk_pat env (ConPatOut n tvs dicts binds stuff ty)
+  = ASSERT( all isImmutableTyVar tvs )
+    do { new_ty <- zonkTcTypeToType env ty
+       ; new_dicts <- zonkIdBndrs env dicts
+       ; let env1 = extendZonkEnv env new_dicts
+       ; (env2, new_binds) <- zonkRecMonoBinds env1 binds
+       ; (env', new_stuff) <- zonkConStuff env2 stuff
+       ; returnM (env', ConPatOut n tvs new_dicts new_binds new_stuff new_ty) }
+
+zonk_pat env (LitPat lit) = return (env, LitPat lit)
+
+zonk_pat env (SigPatOut pat ty)
+  = do { ty' <- zonkTcTypeToType env ty
+       ; (env', pat') <- zonkPat env pat
+       ; return (env', SigPatOut pat' ty') }
+
+zonk_pat env (NPat lit mb_neg eq_expr ty)
+  = do { lit' <- zonkOverLit env lit
+       ; mb_neg' <- case mb_neg of
+                       Nothing  -> return Nothing
+                       Just neg -> do { neg' <- zonkExpr env neg
+                                      ; return (Just neg') }
+       ; eq_expr' <- zonkExpr env eq_expr
+       ; ty' <- zonkTcTypeToType env ty
+       ; return (env, NPat lit' mb_neg' eq_expr' ty') }
+
+zonk_pat env (NPlusKPat (L loc n) lit e1 e2)
+  = do { n' <- zonkIdBndr env n
+       ; lit' <- zonkOverLit env lit
+       ; e1' <- zonkExpr env e1
+       ; e2' <- zonkExpr env e2
+       ; return (extendZonkEnv1 env n', NPlusKPat (L loc n') lit' e1' e2') }
+
+zonk_pat env (DictPat ds ms)
+  = do { ds' <- zonkIdBndrs env ds
+       ; ms' <- zonkIdBndrs env ms
+       ; return (extendZonkEnv env (ds' ++ ms'), DictPat ds' ms') }
+
+---------------------------
+zonkConStuff env (PrefixCon pats)
+  = do { (env', pats') <- zonkPats env pats
+       ; return (env', PrefixCon pats') }
+
+zonkConStuff env (InfixCon p1 p2)
+  = do { (env1, p1') <- zonkPat env  p1
+       ; (env', p2') <- zonkPat env1 p2
+       ; return (env', InfixCon p1' p2') }
+
+zonkConStuff env (RecCon rpats)
+  = do { (env', pats') <- zonkPats env pats
+       ; returnM (env', RecCon (fields `zip` pats')) }
   where
   where
-    zonk_rpat (f, pat, pun)
-      = zonkPat pat            `thenNF_Tc` \ (new_pat, ids) ->
-       returnNF_Tc ((f, new_pat, pun), ids)
-
-zonkPat (LitPat lit ty)
-  = zonkTcTypeToType ty            `thenNF_Tc` \ new_ty  ->
-    returnNF_Tc (LitPat lit new_ty, emptyBag)
-
-zonkPat (NPat lit ty expr)
-  = zonkTcTypeToType ty                `thenNF_Tc` \ new_ty   ->
-    zonkExpr expr              `thenNF_Tc` \ new_expr ->
-    returnNF_Tc (NPat lit new_ty new_expr, emptyBag)
-
-zonkPat (NPlusKPat n k ty e1 e2)
-  = zonkIdBndr n               `thenNF_Tc` \ new_n ->
-    zonkTcTypeToType ty        `thenNF_Tc` \ new_ty ->
-    zonkExpr e1                `thenNF_Tc` \ new_e1 ->
-    zonkExpr e2                `thenNF_Tc` \ new_e2 ->
-    returnNF_Tc (NPlusKPat new_n k new_ty new_e1 new_e2, unitBag new_n)
-
-zonkPat (DictPat ds ms)
-  = mapNF_Tc zonkIdBndr ds    `thenNF_Tc` \ new_ds ->
-    mapNF_Tc zonkIdBndr ms    `thenNF_Tc` \ new_ms ->
-    returnNF_Tc (DictPat new_ds new_ms,
-                listToBag new_ds `unionBags` listToBag new_ms)
-
-
-zonkPats []
-  = returnNF_Tc ([], emptyBag)
-
-zonkPats (pat:pats) 
-  = zonkPat pat                `thenNF_Tc` \ (pat',  ids1) ->
-    zonkPats pats      `thenNF_Tc` \ (pats', ids2) ->
-    returnNF_Tc (pat':pats', ids1 `unionBags` ids2)
+    (fields, pats) = unzip rpats
+
+---------------------------
+zonkPats env []                = return (env, [])
+zonkPats env (pat:pats) = do { (env1, pat') <- zonkPat env pat
+                            ; (env', pats') <- zonkPats env1 pats
+                            ; return (env', pat':pats') }
 \end{code}
 
 %************************************************************************
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -641,29 +807,155 @@ zonkPats (pat:pats)
 
 
 \begin{code}
 
 
 \begin{code}
-zonkForeignExports :: [TcForeignExportDecl] -> NF_TcM [TypecheckedForeignDecl]
-zonkForeignExports ls = mapNF_Tc zonkForeignExport ls
+zonkForeignExports :: ZonkEnv -> [LForeignDecl TcId] -> TcM [LForeignDecl Id]
+zonkForeignExports env ls = mappM (wrapLocM (zonkForeignExport env)) ls
+
+zonkForeignExport :: ZonkEnv -> ForeignDecl TcId -> TcM (ForeignDecl Id)
+zonkForeignExport env (ForeignExport i hs_ty spec isDeprec) =
+   returnM (ForeignExport (fmap (zonkIdOcc env) i) undefined spec isDeprec)
+zonkForeignExport env for_imp 
+  = returnM for_imp    -- Foreign imports don't need zonking
+\end{code}
 
 
-zonkForeignExport :: TcForeignExportDecl -> NF_TcM (TypecheckedForeignDecl)
-zonkForeignExport (ForeignDecl i imp_exp hs_ty ext_nm cconv src_loc) =
-   zonkIdOcc i `thenNF_Tc` \ i' ->
-   returnNF_Tc (ForeignDecl i' imp_exp undefined ext_nm cconv src_loc)
+\begin{code}
+zonkRules :: ZonkEnv -> [LRuleDecl TcId] -> TcM [LRuleDecl Id]
+zonkRules env rs = mappM (wrapLocM (zonkRule env)) rs
+
+zonkRule :: ZonkEnv -> RuleDecl TcId -> TcM (RuleDecl Id)
+zonkRule env (HsRule name act (vars::[RuleBndr TcId]) lhs rhs)
+  = mappM zonk_bndr vars               `thenM` \ new_bndrs ->
+    newMutVar emptyVarSet              `thenM` \ unbound_tv_set ->
+    let
+       env_rhs = extendZonkEnv env [id | b <- new_bndrs, let id = unLoc b, isId id]
+       -- Type variables don't need an envt
+       -- They are bound through the mutable mechanism
+
+       env_lhs = setZonkType env_rhs (zonkTypeCollecting unbound_tv_set)
+       -- We need to gather the type variables mentioned on the LHS so we can 
+       -- quantify over them.  Example:
+       --   data T a = C
+       -- 
+       --   foo :: T a -> Int
+       --   foo C = 1
+       --
+       --   {-# RULES "myrule"  foo C = 1 #-}
+       -- 
+       -- After type checking the LHS becomes (foo a (C a))
+       -- and we do not want to zap the unbound tyvar 'a' to (), because
+       -- that limits the applicability of the rule.  Instead, we
+       -- want to quantify over it!  
+       --
+       -- It's easiest to find the free tyvars here. Attempts to do so earlier
+       -- are tiresome, because (a) the data type is big and (b) finding the 
+       -- free type vars of an expression is necessarily monadic operation.
+       --      (consider /\a -> f @ b, where b is side-effected to a)
+    in
+    zonkLExpr env_lhs lhs              `thenM` \ new_lhs ->
+    zonkLExpr env_rhs rhs              `thenM` \ new_rhs ->
+
+    readMutVar unbound_tv_set          `thenM` \ unbound_tvs ->
+    let
+       final_bndrs :: [Located Var]
+       final_bndrs = map noLoc (varSetElems unbound_tvs) ++ new_bndrs
+    in
+    returnM (HsRule name act (map RuleBndr final_bndrs) new_lhs new_rhs)
+               -- I hate this map RuleBndr stuff
+  where
+   zonk_bndr (RuleBndr v) 
+       | isId (unLoc v) = wrapLocM (zonkIdBndr env)   v
+       | otherwise      = ASSERT( isImmutableTyVar (unLoc v) )
+                          return v
 \end{code}
 
 \end{code}
 
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection[BackSubst-Foreign]{Foreign exports}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
 \begin{code}
 \begin{code}
-zonkRules :: [TcRuleDecl] -> NF_TcM [TypecheckedRuleDecl]
-zonkRules rs = mapNF_Tc zonkRule rs
-
-zonkRule (HsRule name tyvars vars lhs rhs loc)
-  = mapNF_Tc zonkTcTyVarToTyVar tyvars                 `thenNF_Tc` \ new_tyvars ->
-    mapNF_Tc zonkIdBndr [v | RuleBndr v <- vars]       `thenNF_Tc` \ new_bndrs ->
-    tcExtendGlobalValEnv new_bndrs                     $
-    zonkExpr lhs                                       `thenNF_Tc` \ new_lhs ->
-    zonkExpr rhs                                       `thenNF_Tc` \ new_rhs ->
-    returnNF_Tc (HsRule name new_tyvars (map RuleBndr new_bndrs) new_lhs new_rhs loc)
-       -- I hate this map RuleBndr stuff
-
-zonkRule (IfaceRuleOut fun rule)
-  = zonkIdOcc fun      `thenNF_Tc` \ fun' ->
-    returnNF_Tc (IfaceRuleOut fun' rule)
+zonkTcTypeToType :: ZonkEnv -> TcType -> TcM Type
+zonkTcTypeToType (ZonkEnv zonk_ty _) ty = zonk_ty ty
+
+zonkTcTypeToTypes :: ZonkEnv -> [TcType] -> TcM [Type]
+zonkTcTypeToTypes env tys = mapM (zonkTcTypeToType env) tys
+
+zonkTypeCollecting :: TcRef TyVarSet -> TcType -> TcM Type
+-- This variant collects unbound type variables in a mutable variable
+zonkTypeCollecting unbound_tv_set
+  = zonkType zonk_unbound_tyvar
+  where
+    zonk_unbound_tyvar tv 
+       = zonkQuantifiedTyVar tv                                `thenM` \ tv' ->
+         readMutVar unbound_tv_set                             `thenM` \ tv_set ->
+         writeMutVar unbound_tv_set (extendVarSet tv_set tv')  `thenM_`
+         return (mkTyVarTy tv')
+
+zonkTypeZapping :: TcType -> TcM Type
+-- This variant is used for everything except the LHS of rules
+-- It zaps unbound type variables to (), or some other arbitrary type
+zonkTypeZapping ty 
+  = zonkType zonk_unbound_tyvar ty 
+  where
+       -- Zonk a mutable but unbound type variable to an arbitrary type
+       -- We know it's unbound even though we don't carry an environment,
+       -- because at the binding site for a type variable we bind the
+       -- mutable tyvar to a fresh immutable one.  So the mutable store
+       -- plays the role of an environment.  If we come across a mutable
+       -- type variable that isn't so bound, it must be completely free.
+    zonk_unbound_tyvar tv = do { writeMetaTyVar tv ty; return ty }
+                         where 
+                           ty = mkArbitraryType tv
+
+
+-- When the type checker finds a type variable with no binding,
+-- which means it can be instantiated with an arbitrary type, it
+-- usually instantiates it to Void.  Eg.
+-- 
+--     length []
+-- ===>
+--     length Void (Nil Void)
+-- 
+-- But in really obscure programs, the type variable might have
+-- a kind other than *, so we need to invent a suitably-kinded type.
+-- 
+-- This commit uses
+--     Void for kind *
+--     List for kind *->*
+--     Tuple for kind *->...*->*
+-- 
+-- which deals with most cases.  (Previously, it only dealt with
+-- kind *.)   
+-- 
+-- In the other cases, it just makes up a TyCon with a suitable
+-- kind.  If this gets into an interface file, anyone reading that
+-- file won't understand it.  This is fixable (by making the client
+-- of the interface file make up a TyCon too) but it is tiresome and
+-- never happens, so I am leaving it 
+
+mkArbitraryType :: TcTyVar -> Type
+-- Make up an arbitrary type whose kind is the same as the tyvar.
+-- We'll use this to instantiate the (unbound) tyvar.
+mkArbitraryType tv 
+  | liftedTypeKind `isSubKind` kind = voidTy           -- The vastly common case
+  | otherwise                      = mkTyConApp tycon []
+  where
+    kind       = tyVarKind tv
+    (args,res) = splitKindFunTys kind
+
+    tycon | kind == tyConKind listTyCon        --  *->*
+         = listTyCon                           -- No tuples this size
+
+         | all isLiftedTypeKind args && isLiftedTypeKind res
+         = tupleTyCon Boxed (length args)      --  *-> ... ->*->*
+
+         | otherwise
+         = pprTrace "Urk! Inventing strangely-kinded void TyCon:" (ppr tc_name $$ ppr kind) $
+           mkPrimTyCon tc_name kind 0 [] VoidRep
+               -- Same name as the tyvar, apart from making it start with a colon (sigh)
+               -- I dread to think what will happen if this gets out into an 
+               -- interface file.  Catastrophe likely.  Major sigh.
+
+    tc_name = mkInternalName (getUnique tv) (mkDerivedTyConOcc (getOccName tv)) noSrcLoc
 \end{code}
 \end{code}