Fix desugaring of unboxed tuples
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcHsSyn.lhs
index ac05792..c2355a0 100644 (file)
@@ -8,30 +8,17 @@ checker.
 
 \begin{code}
 module TcHsSyn (
 
 \begin{code}
 module TcHsSyn (
-       TcMonoBinds, TcHsBinds, TcPat,
-       TcExpr, TcGRHSs, TcGRHS, TcMatch,
-       TcStmt, TcArithSeqInfo, TcRecordBinds,
-       TcHsModule, TcDictBinds,
-       TcForeignDecl,
-       
-       TypecheckedHsBinds, TypecheckedRuleDecl,
-       TypecheckedMonoBinds, TypecheckedPat,
-       TypecheckedHsExpr, TypecheckedArithSeqInfo,
-       TypecheckedStmt, TypecheckedForeignDecl,
-       TypecheckedMatch, TypecheckedHsModule,
-       TypecheckedGRHSs, TypecheckedGRHS,
-       TypecheckedRecordBinds, TypecheckedDictBinds,
-       TypecheckedMatchContext, TypecheckedCoreBind,
-
        mkHsTyApp, mkHsDictApp, mkHsConApp,
        mkHsTyApp, mkHsDictApp, mkHsConApp,
-       mkHsTyLam, mkHsDictLam, mkHsLet,
-       hsLitType, hsPatType, 
+       mkHsTyLam, mkHsDictLam, mkHsDictLet, mkHsApp,
+       hsLitType, hsPatType, mkHsAppTy, mkSimpleHsAlt,
+       nlHsIntLit, mkVanillaTuplePat,
+       
 
        -- re-exported from TcMonad
 
        -- re-exported from TcMonad
-       TcId, TcIdSet,
+       TcId, TcIdSet, TcDictBinds,
 
 
-       zonkTopBinds, zonkTopDecls, zonkTopExpr,
-       zonkId, zonkIdBndr
+       zonkTopDecls, zonkTopExpr, zonkTopLExpr,
+       zonkId, zonkTopBndrs
   ) where
 
 #include "HsVersions.h"
   ) where
 
 #include "HsVersions.h"
@@ -41,91 +28,35 @@ import HsSyn        -- oodles of it
 
 -- others:
 import Id      ( idType, setIdType, Id )
 
 -- others:
 import Id      ( idType, setIdType, Id )
-import DataCon ( dataConWrapId )       
 
 import TcRnMonad
 import Type      ( Type )
 
 import TcRnMonad
 import Type      ( Type )
-import TcType    ( TcType, tcGetTyVar )
-import TcMType   ( zonkTcTypeToType, zonkTcTyVarToTyVar, zonkTcType, zonkTcTyVars )
+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 TysPrim   ( charPrimTy, intPrimTy, floatPrimTy,
                    doublePrimTy, addrPrimTy
                  )
-import TysWiredIn ( charTy, stringTy, intTy, integerTy,
-                   mkListTy, mkPArrTy, mkTupleTy, unitTy )
-import CoreSyn    ( CoreExpr )
-import Var       ( isId, isLocalVar )
+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 VarEnv
-import BasicTypes ( RecFlag(..), Boxity(..), IPName(..), ipNameName, mapIPName )
+import BasicTypes ( Boxity(..), IPName(..), ipNameName, mapIPName )
 import Maybes    ( orElse )
 import Maybes    ( orElse )
+import Unique    ( Uniquable(..) )
+import SrcLoc    ( noSrcLoc, noLoc, Located(..), unLoc )
+import Util      ( mapSnd )
 import Bag
 import Outputable
 \end{code}
 
 
 import Bag
 import Outputable
 \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.
-
-\begin{code}
-type TcHsBinds         = HsBinds       TcId
-type TcMonoBinds       = MonoBinds     TcId 
-type TcDictBinds       = TcMonoBinds 
-type TcPat             = OutPat        TcId
-type TcExpr            = HsExpr        TcId 
-type TcGRHSs           = GRHSs         TcId
-type TcGRHS            = GRHS          TcId
-type TcMatch           = Match         TcId
-type TcStmt            = Stmt          TcId
-type TcArithSeqInfo    = ArithSeqInfo  TcId
-type TcRecordBinds     = HsRecordBinds TcId
-type TcHsModule                = HsModule      TcId
-type TcForeignDecl      = ForeignDecl  TcId
-type TcRuleDecl        = RuleDecl     TcId
-
-type TypecheckedPat            = OutPat        Id
-type TypecheckedMonoBinds      = MonoBinds     Id
-type TypecheckedDictBinds      = TypecheckedMonoBinds
-type TypecheckedHsBinds                = HsBinds       Id
-type TypecheckedHsExpr         = HsExpr        Id
-type TypecheckedArithSeqInfo   = ArithSeqInfo  Id
-type TypecheckedStmt           = Stmt          Id
-type TypecheckedMatch          = Match         Id
-type TypecheckedMatchContext   = HsMatchContext Id
-type TypecheckedGRHSs          = GRHSs         Id
-type TypecheckedGRHS           = GRHS          Id
-type TypecheckedRecordBinds    = HsRecordBinds Id
-type TypecheckedHsModule       = HsModule      Id
-type TypecheckedForeignDecl     = ForeignDecl   Id
-type TypecheckedRuleDecl       = RuleDecl      Id
-type TypecheckedCoreBind        = (Id, CoreExpr)
-\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}
-
-
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
 \subsection[mkFailurePair]{Code for pattern-matching and other failures}
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
 \subsection[mkFailurePair]{Code for pattern-matching and other failures}
@@ -135,22 +66,30 @@ mkHsConApp data_con tys args = foldl HsApp (HsVar (dataConWrapId data_con) `mkHs
 Note: If @hsPatType@ doesn't bear a strong resemblance to @exprType@,
 then something is wrong.
 \begin{code}
 Note: If @hsPatType@ doesn't bear a strong resemblance to @exprType@,
 then something is wrong.
 \begin{code}
-hsPatType :: TypecheckedPat -> Type
-
-hsPatType (ParPat pat)           = hsPatType pat
-hsPatType (WildPat ty)           = ty
-hsPatType (VarPat var)           = idType var
-hsPatType (LazyPat pat)                  = hsPatType pat
-hsPatType (LitPat lit)           = hsLitType lit
-hsPatType (AsPat var pat)        = idType var
-hsPatType (ListPat _ ty)         = mkListTy ty
-hsPatType (PArrPat _ ty)         = mkPArrTy ty
-hsPatType (TuplePat pats box)    = mkTupleTy box (length pats) (map hsPatType pats)
-hsPatType (ConPatOut _ _ ty _ _)  = ty
-hsPatType (SigPatOut _ ty _)     = ty
-hsPatType (NPatOut lit ty _)     = ty
-hsPatType (NPlusKPatOut id _ _ _) = idType id
-hsPatType (DictPat ds ms)         = case (ds ++ ms) of
+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)
                                       []  -> unitTy
                                       [d] -> idType d
                                       ds  -> mkTupleTy Boxed (length ds) (map idType ds)
@@ -163,13 +102,19 @@ hsLitType (HsString str)   = stringTy
 hsLitType (HsStringPrim s) = addrPrimTy
 hsLitType (HsInt i)       = intTy
 hsLitType (HsIntPrim i)    = intPrimTy
 hsLitType (HsStringPrim s) = addrPrimTy
 hsLitType (HsInt i)       = intTy
 hsLitType (HsIntPrim i)    = intPrimTy
-hsLitType (HsInteger i)    = integerTy
+hsLitType (HsInteger i ty) = ty
 hsLitType (HsRat _ ty)    = ty
 hsLitType (HsFloatPrim f)  = floatPrimTy
 hsLitType (HsDoublePrim d) = doublePrimTy
 hsLitType (HsRat _ ty)    = ty
 hsLitType (HsFloatPrim f)  = floatPrimTy
 hsLitType (HsDoublePrim d) = doublePrimTy
-hsLitType (HsLitLit _ ty)  = ty
 \end{code}
 
 \end{code}
 
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection[BackSubst-HsBinds]{Running a substitution over @HsBinds@}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
 \begin{code}
 -- zonkId is used *during* typechecking just to zonk the Id's type
 zonkId :: TcId -> TcM TcId
 \begin{code}
 -- zonkId is used *during* typechecking just to zonk the Id's type
 zonkId :: TcId -> TcM TcId
@@ -178,14 +123,8 @@ zonkId id
     returnM (setIdType id ty')
 \end{code}
 
     returnM (setIdType id ty')
 \end{code}
 
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection[BackSubst-HsBinds]{Running a substitution over @HsBinds@}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-This zonking pass runs over the bindings
+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
@@ -202,22 +141,33 @@ 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}
-type ZonkEnv = IdEnv Id
+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
 
        -- Maps an Id to its zonked version; both have the same Name
        -- Is only consulted lazily; hence knot-tying
 
-emptyZonkEnv = emptyVarEnv
+emptyZonkEnv = ZonkEnv zonkTypeZapping emptyVarEnv
 
 extendZonkEnv :: ZonkEnv -> [Id] -> ZonkEnv
 
 extendZonkEnv :: ZonkEnv -> [Id] -> ZonkEnv
-extendZonkEnv env ids = extendVarEnvList env [(id,id) | id <- ids]
+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
 
 
-mkZonkEnv :: [Id] -> ZonkEnv
-mkZonkEnv ids = extendZonkEnv emptyZonkEnv ids
+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.)
 
 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 
 --
 -- Actually, Template Haskell works in 'chunks' of declarations, and
 -- an earlier chunk won't be in the 'env' that the zonking phase 
@@ -227,8 +177,8 @@ zonkIdOcc :: ZonkEnv -> TcId -> Id
 -- 'orElse' case in the LocalVar branch.
 --
 -- Even without template splices, in module Main, the checking of
 -- 'orElse' case in the LocalVar branch.
 --
 -- Even without template splices, in module Main, the checking of
--- 'main' is done as a separte chunk.
-zonkIdOcc env id 
+-- 'main' is done as a separate chunk.
+zonkIdOcc (ZonkEnv zonk_ty env) id 
   | isLocalVar id = lookupVarEnv env id `orElse` id
   | otherwise    = id
 
   | isLocalVar id = lookupVarEnv env id `orElse` id
   | otherwise    = id
 
@@ -236,125 +186,129 @@ 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 -> TcM Id
-zonkIdBndr id
-  = zonkTcTypeToType (idType id)       `thenM` \ ty' ->
+zonkIdBndr :: ZonkEnv -> TcId -> TcM Id
+zonkIdBndr env id
+  = zonkTcTypeToType env (idType id)   `thenM` \ ty' ->
     returnM (setIdType id ty')
     returnM (setIdType id ty')
+
+zonkIdBndrs :: ZonkEnv -> [TcId] -> TcM [Id]
+zonkIdBndrs env ids = mappM (zonkIdBndr env) ids
+
+zonkTopBndrs :: [TcId] -> TcM [Id]
+zonkTopBndrs ids = zonkIdBndrs emptyZonkEnv ids
 \end{code}
 
 
 \begin{code}
 \end{code}
 
 
 \begin{code}
-zonkTopExpr :: TcExpr -> TcM TypecheckedHsExpr
+zonkTopExpr :: HsExpr TcId -> TcM (HsExpr Id)
 zonkTopExpr e = zonkExpr emptyZonkEnv e
 
 zonkTopExpr e = zonkExpr emptyZonkEnv e
 
-zonkTopDecls :: TcMonoBinds -> [TcRuleDecl] -> [TcForeignDecl]
-            -> TcM ([Id], 
-                       TypecheckedMonoBinds, 
-                       [TypecheckedForeignDecl],
-                       [TypecheckedRuleDecl])
-zonkTopDecls binds rules fords -- Top level is implicitly recursive
-  = fixM (\ ~(new_ids, _, _, _) ->
-       let
-          zonk_env = mkZonkEnv new_ids
-       in
-       zonkMonoBinds zonk_env binds            `thenM` \ (binds', new_ids) ->
-       zonkRules zonk_env rules                `thenM` \ rules' ->
-       zonkForeignExports zonk_env fords       `thenM` \ fords' ->
-       
-       returnM (bagToList new_ids, binds', fords', rules')
-    )
+zonkTopLExpr :: LHsExpr TcId -> TcM (LHsExpr Id)
+zonkTopLExpr e = zonkLExpr emptyZonkEnv e
 
 
-zonkTopBinds :: TcMonoBinds -> TcM ([Id], TypecheckedMonoBinds)
-zonkTopBinds binds
-  = fixM (\ ~(new_ids, _) ->
-       let
-          zonk_env = mkZonkEnv new_ids
-       in
-       zonkMonoBinds zonk_env binds            `thenM` \ (binds', new_ids) ->
-       returnM (bagToList new_ids, binds')
-    )
-
----------------------------------------------
-zonkBinds :: ZonkEnv -> TcHsBinds -> TcM (ZonkEnv, TypecheckedHsBinds)
-zonkBinds env EmptyBinds = returnM (env, EmptyBinds)
-
-zonkBinds env (ThenBinds b1 b2)
-  = zonkBinds env b1   `thenM` \ (env1, b1') -> 
-    zonkBinds env1 b2  `thenM` \ (env2, b2') -> 
-    returnM (env2, b1' `ThenBinds` b2')
-
-zonkBinds env (MonoBind bind sigs is_rec)
-  = ASSERT( null sigs )
-    fixM (\ ~(env1, _) ->
-       zonkMonoBinds env1 bind         `thenM` \ (new_bind, new_ids) ->
-       let 
-          env2 = extendZonkEnv env (bagToList new_ids)
-       in
-       returnM (env2, mkMonoBind new_bind [] is_rec)
-    )
+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') }
 
 ---------------------------------------------
 
 ---------------------------------------------
-zonkMonoBinds :: ZonkEnv -> TcMonoBinds
-             -> TcM (TypecheckedMonoBinds, Bag Id)
-
-zonkMonoBinds env EmptyMonoBinds = returnM (EmptyMonoBinds, emptyBag)
-
-zonkMonoBinds env (AndMonoBinds mbinds1 mbinds2)
-  = zonkMonoBinds env mbinds1          `thenM` \ (b1', ids1) ->
-    zonkMonoBinds env mbinds2          `thenM` \ (b2', ids2) ->
-    returnM (b1' `AndMonoBinds` b2', 
-                ids1 `unionBags` ids2)
-
-zonkMonoBinds env (PatMonoBind pat grhss locn)
-  = zonkPat env pat    `thenM` \ (new_pat, ids) ->
-    zonkGRHSs env grhss        `thenM` \ new_grhss ->
-    returnM (PatMonoBind new_pat new_grhss locn, ids)
+zonkLocalBinds :: ZonkEnv -> HsLocalBinds TcId -> TcM (ZonkEnv, HsLocalBinds Id)
+zonkLocalBinds env EmptyLocalBinds
+  = return (env, EmptyLocalBinds)
 
 
-zonkMonoBinds env (VarMonoBind var expr)
-  = zonkIdBndr var     `thenM` \ new_var ->
-    zonkExpr env expr  `thenM` \ new_expr ->
-    returnM (VarMonoBind new_var new_expr, unitBag new_var)
+zonkLocalBinds env (HsValBinds binds)
+  = do { (env1, new_binds) <- zonkValBinds env binds
+       ; return (env1, HsValBinds new_binds) }
 
 
-zonkMonoBinds env (CoreMonoBind var core_expr)
-  = zonkIdBndr var     `thenM` \ new_var ->
-    returnM (CoreMonoBind new_var core_expr, unitBag new_var)
+zonkLocalBinds env (HsIPBinds (IPBinds binds dict_binds))
+  = mappM (wrapLocM zonk_ip_bind) binds        `thenM` \ new_binds ->
+    let
+       env1 = extendZonkEnv env [ipNameName n | L _ (IPBind n _) <- new_binds]
+    in
+    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')
 
 
-zonkMonoBinds env (FunMonoBind var inf ms locn)
-  = zonkIdBndr var                     `thenM` \ new_var ->
-    mappM (zonkMatch env) ms           `thenM` \ new_ms ->
-    returnM (FunMonoBind new_var inf new_ms locn, unitBag new_var)
 
 
+---------------------------------------------
+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
+    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') }
 
 
-zonkMonoBinds env (AbsBinds tyvars dicts exports inlines val_bind)
-  = mappM zonkTcTyVarToTyVar tyvars    `thenM` \ new_tyvars ->
-       -- No need to extend tyvar env: the effects are
-       -- propagated through binding the tyvars themselves
+---------------------------------------------
+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') })
 
 
-    mappM zonkIdBndr  dicts            `thenM` \ new_dicts ->
-    fixM (\ ~(_, _, val_bind_ids) ->
+---------------------------------------------
+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
        let
-         env1 = extendZonkEnv (extendZonkEnv env new_dicts)
-                              (bagToList val_bind_ids)
+         env1 = extendZonkEnv env new_dicts
+         env2 = extendZonkEnv env1 (collectHsBindBinders new_val_binds)
        in
        in
-       zonkMonoBinds env1 val_bind             `thenM` \ (new_val_bind, val_bind_ids) ->
-        mappM (zonkExport env1) exports        `thenM` \ new_exports ->
-       returnM (new_val_bind, new_exports, val_bind_ids)
-    )                                          `thenM ` \ (new_val_bind, new_exports, _) ->
-    let
-       new_globals = listToBag [global | (_, global, local) <- new_exports]
-    in
-    returnM (AbsBinds new_tyvars new_dicts new_exports inlines new_val_bind,
-                new_globals)
+       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
   where
-    zonkExport env (tyvars, global, local)
-       = zonkTcTyVars tyvars           `thenM` \ tys ->
-         let
-               new_tyvars = map (tcGetTyVar "zonkExport") tys
-               -- This isn't the binding occurrence of these tyvars
-               -- but they should *be* tyvars.  Hence tcGetTyVar.
-         in
-         zonkIdBndr global             `thenM` \ new_global ->
-         returnM (new_tyvars, new_global, zonkIdOcc env local)
+    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}
 
 %************************************************************************
@@ -364,26 +318,31 @@ zonkMonoBinds env (AbsBinds tyvars dicts exports inlines val_bind)
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-zonkMatch :: ZonkEnv -> TcMatch -> TcM TypecheckedMatch
-
-zonkMatch env (Match pats _ grhss)
-  = zonkPats env pats                                          `thenM` \ (new_pats, new_ids) ->
-    zonkGRHSs (extendZonkEnv env (bagToList new_ids)) grhss    `thenM` \ new_grhss ->
-    returnM (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 :: ZonkEnv -> TcGRHSs -> TcM TypecheckedGRHSs
+zonkGRHSs :: ZonkEnv -> GRHSs TcId -> TcM (GRHSs Id)
 
 
-zonkGRHSs env (GRHSs grhss binds ty)
-  = zonkBinds env binds        `thenM` \ (new_env, new_binds) ->
+zonkGRHSs env (GRHSs grhss binds)
+  = zonkLocalBinds env binds           `thenM` \ (new_env, new_binds) ->
     let
     let
-       zonk_grhs (GRHS guarded locn)
-         = zonkStmts new_env guarded  `thenM` \ new_guarded ->
-           returnM (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
-    mappM zonk_grhs grhss      `thenM` \ new_grhss ->
-    zonkTcTypeToType ty        `thenM` \ new_ty ->
-    returnM (GRHSs new_grhss new_binds new_ty)
+    mappM (wrapLocM zonk_grhs) grhss   `thenM` \ new_grhss ->
+    returnM (GRHSs new_grhss new_binds)
 \end{code}
 
 %************************************************************************
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -393,7 +352,12 @@ zonkGRHSs env (GRHSs grhss binds ty)
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-zonkExpr :: ZonkEnv -> TcExpr -> TcM TypecheckedHsExpr
+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))
 
 zonkExpr env (HsVar id)
   = returnM (HsVar (zonkIdOcc env id))
@@ -402,248 +366,312 @@ zonkExpr env (HsIPVar id)
   = returnM (HsIPVar (mapIPName (zonkIdOcc env) id))
 
 zonkExpr env (HsLit (HsRat f ty))
   = returnM (HsIPVar (mapIPName (zonkIdOcc env) id))
 
 zonkExpr env (HsLit (HsRat f ty))
-  = zonkTcTypeToType ty            `thenM` \ new_ty  ->
+  = zonkTcTypeToType env ty       `thenM` \ new_ty  ->
     returnM (HsLit (HsRat f new_ty))
 
     returnM (HsLit (HsRat f new_ty))
 
-zonkExpr env (HsLit (HsLitLit lit ty))
-  = zonkTcTypeToType ty            `thenM` \ new_ty  ->
-    returnM (HsLit (HsLitLit lit new_ty))
-
 zonkExpr env (HsLit lit)
   = returnM (HsLit lit)
 
 zonkExpr env (HsLit lit)
   = returnM (HsLit lit)
 
--- HsOverLit doesn't appear in typechecker output
+zonkExpr env (HsOverLit lit)
+  = do { lit' <- zonkOverLit env lit
+       ; return (HsOverLit lit') }
 
 
-zonkExpr env (HsLam match)
-  = zonkMatch env match        `thenM` \ new_match ->
-    returnM (HsLam new_match)
+zonkExpr env (HsLam matches)
+  = zonkMatchGroup env matches `thenM` \ new_matches ->
+    returnM (HsLam new_matches)
 
 zonkExpr env (HsApp e1 e2)
 
 zonkExpr env (HsApp e1 e2)
-  = zonkExpr env e1    `thenM` \ new_e1 ->
-    zonkExpr env e2    `thenM` \ new_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
     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) = zonkExpr env e      `thenM` \ e' ->
+    zonk_b (n,e) = zonkLExpr env e     `thenM` \ e' ->
                   returnM (n,e')
 
                   returnM (n,e')
 
-zonkExpr env (HsSplice n e) = WARN( True, ppr e )      -- Should not happen
-                             returnM (HsSplice n e)
+zonkExpr env (HsSpliceE s) = WARN( True, ppr s )       -- Should not happen
+                            returnM (HsSpliceE s)
 
 zonkExpr env (OpApp e1 op fixity e2)
 
 zonkExpr env (OpApp e1 op fixity e2)
-  = zonkExpr env e1    `thenM` \ new_e1 ->
-    zonkExpr env op    `thenM` \ new_op ->
-    zonkExpr env e2    `thenM` \ new_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)
 
     returnM (OpApp new_e1 new_op fixity new_e2)
 
-zonkExpr env (NegApp _ _) = panic "zonkExpr env: NegApp"
+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)    
 
 zonkExpr env (HsPar e)    
-  = zonkExpr env e     `thenM` \new_e ->
+  = zonkLExpr env e    `thenM` \new_e ->
     returnM (HsPar new_e)
 
 zonkExpr env (SectionL expr op)
     returnM (HsPar new_e)
 
 zonkExpr env (SectionL expr op)
-  = zonkExpr env expr  `thenM` \ new_expr ->
-    zonkExpr env op            `thenM` \ new_op ->
+  = zonkLExpr env expr `thenM` \ new_expr ->
+    zonkLExpr env op           `thenM` \ new_op ->
     returnM (SectionL new_expr new_op)
 
 zonkExpr env (SectionR op expr)
     returnM (SectionL new_expr new_op)
 
 zonkExpr env (SectionR op expr)
-  = zonkExpr env op            `thenM` \ new_op ->
-    zonkExpr env expr          `thenM` \ new_expr ->
+  = zonkLExpr env op           `thenM` \ new_op ->
+    zonkLExpr env expr         `thenM` \ new_expr ->
     returnM (SectionR new_op new_expr)
 
     returnM (SectionR new_op new_expr)
 
-zonkExpr env (HsCase expr ms src_loc)
-  = zonkExpr env expr          `thenM` \ new_expr ->
-    mappM (zonkMatch env) ms   `thenM` \ new_ms ->
-    returnM (HsCase new_expr new_ms src_loc)
+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 src_loc)
-  = zonkExpr env e1    `thenM` \ new_e1 ->
-    zonkExpr env e2    `thenM` \ new_e2 ->
-    zonkExpr env e3    `thenM` \ new_e3 ->
-    returnM (HsIf new_e1 new_e2 new_e3 src_loc)
+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)
 
 zonkExpr env (HsLet binds expr)
-  = zonkBinds env binds                `thenM` \ (new_env, new_binds) ->
-    zonkExpr new_env expr      `thenM` \ new_expr ->
+  = zonkLocalBinds env binds   `thenM` \ (new_env, new_binds) ->
+    zonkLExpr new_env expr     `thenM` \ new_expr ->
     returnM (HsLet new_binds new_expr)
 
     returnM (HsLet new_binds new_expr)
 
-zonkExpr env (HsWith expr binds is_with)
-  = mappM zonk_ip_bind binds   `thenM` \ new_binds ->
-    let
-       env1 = extendZonkEnv env (map (ipNameName . fst) new_binds)
-    in
-    zonkExpr env1 expr         `thenM` \ new_expr ->
-    returnM (HsWith new_expr new_binds is_with)
-    where
-       zonk_ip_bind (n, e)
-           = mapIPNameTc zonkIdBndr n  `thenM` \ n' ->
-             zonkExpr env e            `thenM` \ e' ->
-             returnM (n', e')
-
-zonkExpr env (HsDo do_or_lc stmts ids ty src_loc)
-  = zonkStmts env stmts        `thenM` \ new_stmts ->
-    zonkTcTypeToType ty                `thenM` \ new_ty   ->
-    returnM (HsDo do_or_lc new_stmts 
-                     (zonkIdOccs env ids) 
-                     new_ty src_loc)
+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)
 
 zonkExpr env (ExplicitList ty exprs)
-  = zonkTcTypeToType ty                        `thenM` \ new_ty ->
-    mappM (zonkExpr env) exprs `thenM` \ new_exprs ->
+  = zonkTcTypeToType env ty    `thenM` \ new_ty ->
+    zonkLExprs env exprs       `thenM` \ new_exprs ->
     returnM (ExplicitList new_ty new_exprs)
 
 zonkExpr env (ExplicitPArr ty exprs)
     returnM (ExplicitList new_ty new_exprs)
 
 zonkExpr env (ExplicitPArr ty exprs)
-  = zonkTcTypeToType ty                        `thenM` \ new_ty ->
-    mappM (zonkExpr env) exprs `thenM` \ new_exprs ->
+  = zonkTcTypeToType env ty    `thenM` \ new_ty ->
+    zonkLExprs env exprs       `thenM` \ new_exprs ->
     returnM (ExplicitPArr new_ty new_exprs)
 
 zonkExpr env (ExplicitTuple exprs boxed)
     returnM (ExplicitPArr new_ty new_exprs)
 
 zonkExpr env (ExplicitTuple exprs boxed)
-  = mappM (zonkExpr env) exprs         `thenM` \ new_exprs ->
+  = zonkLExprs env exprs       `thenM` \ new_exprs ->
     returnM (ExplicitTuple new_exprs boxed)
 
     returnM (ExplicitTuple new_exprs boxed)
 
-zonkExpr env (RecordConOut data_con con_expr rbinds)
+zonkExpr env (RecordCon data_con con_expr rbinds)
   = zonkExpr env con_expr      `thenM` \ new_con_expr ->
     zonkRbinds env rbinds      `thenM` \ new_rbinds ->
   = zonkExpr env con_expr      `thenM` \ new_con_expr ->
     zonkRbinds env rbinds      `thenM` \ new_rbinds ->
-    returnM (RecordConOut data_con new_con_expr new_rbinds)
-
-zonkExpr env (RecordUpd _ _) = panic "zonkExpr env:RecordUpd"
+    returnM (RecordCon data_con new_con_expr new_rbinds)
 
 
-zonkExpr env (RecordUpdOut expr in_ty out_ty rbinds)
-  = zonkExpr env expr          `thenM` \ new_expr ->
-    zonkTcTypeToType in_ty     `thenM` \ new_in_ty ->
-    zonkTcTypeToType out_ty    `thenM` \ new_out_ty ->
+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 ->
     zonkRbinds env rbinds      `thenM` \ new_rbinds ->
-    returnM (RecordUpdOut new_expr new_in_ty new_out_ty 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 (ExprWithTySig _ _) = panic "zonkExpr env:ExprWithTySig"
-zonkExpr env (ArithSeqIn _)      = panic "zonkExpr env:ArithSeqIn"
-zonkExpr env (PArrSeqIn _)       = panic "zonkExpr env:PArrSeqIn"
 
 
-zonkExpr env (ArithSeqOut expr info)
+zonkExpr env (ArithSeq expr info)
   = zonkExpr env expr          `thenM` \ new_expr ->
     zonkArithSeq env info      `thenM` \ new_info ->
   = zonkExpr env expr          `thenM` \ new_expr ->
     zonkArithSeq env info      `thenM` \ new_info ->
-    returnM (ArithSeqOut new_expr new_info)
+    returnM (ArithSeq new_expr new_info)
 
 
-zonkExpr env (PArrSeqOut expr info)
+zonkExpr env (PArrSeq expr info)
   = zonkExpr env expr          `thenM` \ new_expr ->
     zonkArithSeq env info      `thenM` \ new_info ->
   = zonkExpr env expr          `thenM` \ new_expr ->
     zonkArithSeq env info      `thenM` \ new_info ->
-    returnM (PArrSeqOut new_expr new_info)
-
-zonkExpr env (HsCCall fun args may_gc is_casm result_ty)
-  = mappM (zonkExpr env) args  `thenM` \ new_args ->
-    zonkTcTypeToType result_ty         `thenM` \ new_result_ty ->
-    returnM (HsCCall fun new_args may_gc is_casm new_result_ty)
+    returnM (PArrSeq new_expr new_info)
 
 zonkExpr env (HsSCC lbl expr)
 
 zonkExpr env (HsSCC lbl expr)
-  = zonkExpr env expr  `thenM` \ new_expr ->
+  = zonkLExpr env expr `thenM` \ new_expr ->
     returnM (HsSCC lbl new_expr)
 
     returnM (HsSCC lbl new_expr)
 
-zonkExpr env (TyLam tyvars expr)
-  = mappM zonkTcTyVarToTyVar tyvars    `thenM` \ new_tyvars ->
-       -- No need to extend tyvar env; see AbsBinds
+-- hdaume: core annotations
+zonkExpr env (HsCoreAnn lbl expr)
+  = zonkLExpr env expr   `thenM` \ new_expr ->
+    returnM (HsCoreAnn lbl new_expr)
 
 
-    zonkExpr env expr                  `thenM` \ new_expr ->
-    returnM (TyLam new_tyvars 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)
 
 zonkExpr env (TyApp expr tys)
-  = zonkExpr env expr                          `thenM` \ new_expr ->
-    mappM zonkTcTypeToType tys `thenM` \ new_tys ->
+  = zonkLExpr env expr         `thenM` \ new_expr ->
+    zonkTcTypeToTypes env tys  `thenM` \ new_tys ->
     returnM (TyApp new_expr new_tys)
 
 zonkExpr env (DictLam dicts expr)
     returnM (TyApp new_expr new_tys)
 
 zonkExpr env (DictLam dicts expr)
-  = mappM zonkIdBndr dicts             `thenM` \ new_dicts ->
+  = zonkIdBndrs env dicts      `thenM` \ new_dicts ->
     let
        env1 = extendZonkEnv env new_dicts
     in
     let
        env1 = extendZonkEnv env new_dicts
     in
-    zonkExpr env1 expr                         `thenM` \ new_expr ->
+    zonkLExpr env1 expr        `thenM` \ new_expr ->
     returnM (DictLam new_dicts new_expr)
 
 zonkExpr env (DictApp expr dicts)
     returnM (DictLam new_dicts new_expr)
 
 zonkExpr env (DictApp expr dicts)
-  = zonkExpr env expr                  `thenM` \ new_expr ->
+  = zonkLExpr env expr                 `thenM` \ new_expr ->
     returnM (DictApp new_expr (zonkIdOccs env dicts))
 
     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)
+
+-------------------------------------------------------------------------
+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') }
+
+
+-------------------------------------------------------------------------
+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
+
+-------------------------------------------------------------------------
+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') }
 
 -------------------------------------------------------------------------
 
 -------------------------------------------------------------------------
-zonkArithSeq :: ZonkEnv -> TcArithSeqInfo -> TcM TypecheckedArithSeqInfo
+zonkArithSeq :: ZonkEnv -> ArithSeqInfo TcId -> TcM (ArithSeqInfo Id)
 
 zonkArithSeq env (From e)
 
 zonkArithSeq env (From e)
-  = zonkExpr env e             `thenM` \ new_e ->
+  = zonkLExpr env e            `thenM` \ new_e ->
     returnM (From new_e)
 
 zonkArithSeq env (FromThen e1 e2)
     returnM (From new_e)
 
 zonkArithSeq env (FromThen e1 e2)
-  = zonkExpr env e1    `thenM` \ new_e1 ->
-    zonkExpr env e2    `thenM` \ new_e2 ->
+  = zonkLExpr env e1   `thenM` \ new_e1 ->
+    zonkLExpr env e2   `thenM` \ new_e2 ->
     returnM (FromThen new_e1 new_e2)
 
 zonkArithSeq env (FromTo e1 e2)
     returnM (FromThen new_e1 new_e2)
 
 zonkArithSeq env (FromTo e1 e2)
-  = zonkExpr env e1    `thenM` \ new_e1 ->
-    zonkExpr env e2    `thenM` \ new_e2 ->
+  = zonkLExpr env e1   `thenM` \ new_e1 ->
+    zonkLExpr env e2   `thenM` \ new_e2 ->
     returnM (FromTo new_e1 new_e2)
 
 zonkArithSeq env (FromThenTo e1 e2 e3)
     returnM (FromTo new_e1 new_e2)
 
 zonkArithSeq env (FromThenTo e1 e2 e3)
-  = zonkExpr env e1    `thenM` \ new_e1 ->
-    zonkExpr env e2    `thenM` \ new_e2 ->
-    zonkExpr env e3    `thenM` \ new_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)
 
     returnM (FromThenTo new_e1 new_e2 new_e3)
 
--------------------------------------------------------------------------
-zonkStmts :: ZonkEnv -> [TcStmt] -> TcM [TypecheckedStmt]
-
-zonkStmts env [] = returnM []
 
 
-zonkStmts env (ParStmtOut bndrstmtss : stmts)
-  = mappM (mappM zonkId) bndrss        `thenM` \ new_bndrss ->
-    mappM (zonkStmts env) stmtss       `thenM` \ new_stmtss ->
+-------------------------------------------------------------------------
+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 
     let 
-       new_binders = concat new_bndrss
+       new_binders = concat (map snd new_stmts_w_bndrs)
        env1 = extendZonkEnv env new_binders
     in
        env1 = extendZonkEnv env new_binders
     in
-    zonkStmts env1 stmts               `thenM` \ new_stmts ->
-    returnM (ParStmtOut (zip new_bndrss new_stmtss) : new_stmts)
+    return (env1, ParStmt new_stmts_w_bndrs)
   where
   where
-    (bndrss, stmtss) = unzip bndrstmtss
-
-zonkStmts env (ResultStmt expr locn : stmts)
-  = zonkExpr env expr  `thenM` \ new_expr ->
-    zonkStmts env stmts        `thenM` \ new_stmts ->
-    returnM (ResultStmt new_expr locn : new_stmts)
-
-zonkStmts env (ExprStmt expr ty locn : stmts)
-  = zonkExpr env expr  `thenM` \ new_expr ->
-    zonkTcTypeToType ty        `thenM` \ new_ty ->
-    zonkStmts env stmts        `thenM` \ new_stmts ->
-    returnM (ExprStmt new_expr new_ty locn : new_stmts)
-
-zonkStmts env (LetStmt binds : stmts)
-  = zonkBinds env binds                `thenM` \ (new_env, new_binds) ->
-    zonkStmts new_env stmts    `thenM` \ new_stmts ->
-    returnM (LetStmt new_binds : new_stmts)
-
-zonkStmts env (BindStmt pat expr locn : stmts)
-  = zonkExpr env expr                  `thenM` \ new_expr ->
-    zonkPat env pat                    `thenM` \ (new_pat, new_ids) ->
+    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
     let
-       env1 = extendZonkEnv env (bagToList new_ids)
+       env1 = extendZonkEnv env new_rvs
     in
     in
-    zonkStmts env1 stmts               `thenM` \ new_stmts ->
-    returnM (BindStmt new_pat new_expr locn : new_stmts)
+    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)
+
+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)
 
 
+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 :: ZonkEnv -> TcRecordBinds -> TcM TypecheckedRecordBinds
+zonkRbinds :: ZonkEnv -> HsRecordBinds TcId -> TcM (HsRecordBinds Id)
 
 zonkRbinds env rbinds
   = mappM zonk_rbind rbinds
   where
     zonk_rbind (field, expr)
 
 zonkRbinds env rbinds
   = mappM zonk_rbind rbinds
   where
     zonk_rbind (field, expr)
-      = zonkExpr env expr      `thenM` \ new_expr ->
-       returnM (zonkIdOcc env field, new_expr)
+      = zonkLExpr env expr     `thenM` \ new_expr ->
+       returnM (fmap (zonkIdOcc env) field, new_expr)
 
 -------------------------------------------------------------------------
 mapIPNameTc :: (a -> TcM b) -> IPName a -> TcM (IPName b)
 
 -------------------------------------------------------------------------
 mapIPNameTc :: (a -> TcM b) -> IPName a -> TcM (IPName b)
@@ -659,105 +687,116 @@ mapIPNameTc f (Linear  n) = f n  `thenM` \ r -> returnM (Linear r)
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-zonkPat :: ZonkEnv -> TcPat -> TcM (TypecheckedPat, Bag Id)
-
-zonkPat env (ParPat p)
-  = zonkPat env p      `thenM` \ (new_p, ids) ->
-    returnM (ParPat new_p, ids)
-
-zonkPat env (WildPat ty)
-  = zonkTcTypeToType ty            `thenM` \ new_ty ->
-    returnM (WildPat new_ty, emptyBag)
-
-zonkPat env (VarPat v)
-  = zonkIdBndr v           `thenM` \ new_v ->
-    returnM (VarPat new_v, unitBag new_v)
-
-zonkPat env (LazyPat pat)
-  = zonkPat env pat        `thenM` \ (new_pat, ids) ->
-    returnM (LazyPat new_pat, ids)
-
-zonkPat env (AsPat n pat)
-  = zonkIdBndr n           `thenM` \ new_n ->
-    zonkPat env pat        `thenM` \ (new_pat, ids) ->
-    returnM (AsPat new_n new_pat, new_n `consBag` ids)
-
-zonkPat env (ListPat pats ty)
-  = zonkTcTypeToType ty        `thenM` \ new_ty ->
-    zonkPats env pats          `thenM` \ (new_pats, ids) ->
-    returnM (ListPat new_pats new_ty, ids)
-
-zonkPat env (PArrPat pats ty)
-  = zonkTcTypeToType ty        `thenM` \ new_ty ->
-    zonkPats env pats          `thenM` \ (new_pats, ids) ->
-    returnM (PArrPat new_pats new_ty, ids)
-
-zonkPat env (TuplePat pats boxed)
-  = zonkPats env pats                  `thenM` \ (new_pats, ids) ->
-    returnM (TuplePat new_pats boxed, ids)
-
-zonkPat env (ConPatOut n stuff ty tvs dicts)
-  = zonkTcTypeToType ty                        `thenM` \ new_ty ->
-    mappM zonkTcTyVarToTyVar tvs       `thenM` \ new_tvs ->
-    mappM zonkIdBndr dicts             `thenM` \ new_dicts ->
-    let
-       env1 = extendZonkEnv env new_dicts
-    in
-    zonkConStuff env stuff             `thenM` \ (new_stuff, ids) ->
-    returnM (ConPatOut n new_stuff new_ty new_tvs new_dicts, 
-                listToBag new_dicts `unionBags` ids)
-
-zonkPat env (LitPat lit) = returnM (LitPat lit, emptyBag)
-
-zonkPat env (SigPatOut pat ty expr)
-  = zonkPat env pat                    `thenM` \ (new_pat, ids) ->
-    zonkTcTypeToType ty                `thenM` \ new_ty  ->
-    zonkExpr env expr          `thenM` \ new_expr ->
-    returnM (SigPatOut new_pat new_ty new_expr, ids)
-
-zonkPat env (NPatOut lit ty expr)
-  = zonkTcTypeToType ty                `thenM` \ new_ty   ->
-    zonkExpr env expr          `thenM` \ new_expr ->
-    returnM (NPatOut lit new_ty new_expr, emptyBag)
-
-zonkPat env (NPlusKPatOut n k e1 e2)
-  = zonkIdBndr n               `thenM` \ new_n ->
-    zonkExpr env e1                    `thenM` \ new_e1 ->
-    zonkExpr env e2                    `thenM` \ new_e2 ->
-    returnM (NPlusKPatOut new_n k new_e1 new_e2, unitBag new_n)
-
-zonkPat env (DictPat ds ms)
-  = mappM zonkIdBndr ds      `thenM` \ new_ds ->
-    mappM zonkIdBndr ms      `thenM` \ new_ms ->
-    returnM (DictPat new_ds new_ms,
-                listToBag new_ds `unionBags` listToBag new_ms)
+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)
 
 ---------------------------
 zonkConStuff env (PrefixCon pats)
-  = zonkPats env pats          `thenM` \ (new_pats, ids) ->
-    returnM (PrefixCon new_pats, ids)
+  = do { (env', pats') <- zonkPats env pats
+       ; return (env', PrefixCon pats') }
 
 zonkConStuff env (InfixCon p1 p2)
 
 zonkConStuff env (InfixCon p1 p2)
-  = zonkPat env p1             `thenM` \ (new_p1, ids1) ->
-    zonkPat env p2             `thenM` \ (new_p2, ids2) ->
-    returnM (InfixCon new_p1 new_p2, ids1 `unionBags` ids2)
+  = do { (env1, p1') <- zonkPat env  p1
+       ; (env', p2') <- zonkPat env1 p2
+       ; return (env', InfixCon p1' p2') }
 
 zonkConStuff env (RecCon rpats)
 
 zonkConStuff env (RecCon rpats)
-  = mapAndUnzipM zonk_rpat rpats       `thenM` \ (new_rpats, ids_s) ->
-    returnM (RecCon new_rpats, unionManyBags ids_s)
+  = do { (env', pats') <- zonkPats env pats
+       ; returnM (env', RecCon (fields `zip` pats')) }
   where
   where
-    zonk_rpat (f, pat)
-      = zonkPat env pat                `thenM` \ (new_pat, ids) ->
-       returnM ((f, new_pat), ids)
+    (fields, pats) = unzip rpats
 
 ---------------------------
 
 ---------------------------
-zonkPats env []
-  = returnM ([], emptyBag)
-
-zonkPats env (pat:pats) 
-  = zonkPat env pat    `thenM` \ (pat',  ids1) ->
-    zonkPats env pats  `thenM` \ (pats', ids2) ->
-    returnM (pat':pats', ids1 `unionBags` ids2)
+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}
 
 %************************************************************************
@@ -768,35 +807,155 @@ zonkPats env (pat:pats)
 
 
 \begin{code}
 
 
 \begin{code}
-zonkForeignExports :: ZonkEnv -> [TcForeignDecl] -> TcM [TypecheckedForeignDecl]
-zonkForeignExports env ls = mappM (zonkForeignExport env) ls
-
-zonkForeignExport :: ZonkEnv -> TcForeignDecl -> TcM (TypecheckedForeignDecl)
-zonkForeignExport env (ForeignExport i hs_ty spec isDeprec src_loc) =
-   returnM (ForeignExport (zonkIdOcc env i) undefined spec isDeprec src_loc)
+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}
 
 \begin{code}
 \end{code}
 
 \begin{code}
-zonkRules :: ZonkEnv -> [TcRuleDecl] -> TcM [TypecheckedRuleDecl]
-zonkRules env rs = mappM (zonkRule env) rs
+zonkRules :: ZonkEnv -> [LRuleDecl TcId] -> TcM [LRuleDecl Id]
+zonkRules env rs = mappM (wrapLocM (zonkRule env)) rs
 
 
-zonkRule env (HsRule name act vars lhs rhs loc)
-  = mappM zonk_bndr vars                               `thenM` \ new_bndrs ->
+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
     let
-       env1 = extendZonkEnv env (filter isId new_bndrs)
+       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
        -- 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
     in
-    zonkExpr env1 lhs                                  `thenM` \ new_lhs ->
-    zonkExpr env1 rhs                                  `thenM` \ new_rhs ->
-    returnM (HsRule name act (map RuleBndr new_bndrs) new_lhs new_rhs loc)
-       -- I hate this map RuleBndr stuff
+    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) 
   where
    zonk_bndr (RuleBndr v) 
-       | isId v    = zonkIdBndr v
-       | otherwise = zonkTcTyVarToTyVar v
-
-zonkRule env (IfaceRuleOut fun rule)
-  = returnM (IfaceRuleOut (zonkIdOcc env fun) rule)
+       | 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}
+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.
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+    tc_name = mkInternalName (getUnique tv) (mkDerivedTyConOcc (getOccName tv)) noSrcLoc
+\end{code}