[project @ 2000-12-07 09:10:32 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / coreSyn / CoreUnfold.lhs
index 386ef41..102d8bc 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 %
-% (c) The AQUA Project, Glasgow University, 1994-1996
+% (c) The AQUA Project, Glasgow University, 1994-1998
 %
 \section[CoreUnfold]{Core-syntax unfoldings}
 
@@ -9,262 +9,170 @@ syntax (namely @CoreExpr@s).
 The type @Unfolding@ sits ``above'' simply-Core-expressions
 unfoldings, capturing ``higher-level'' things we know about a binding,
 usually things that the simplifier found out (e.g., ``it's a
-literal'').  In the corner of a @SimpleUnfolding@ unfolding, you will
+literal'').  In the corner of a @CoreUnfolding@ unfolding, you will
 find, unsurprisingly, a Core expression.
 
 \begin{code}
-#include "HsVersions.h"
-
 module CoreUnfold (
-       SimpleUnfolding(..), Unfolding(..), UnfoldingGuidance(..), -- types
-       UfExpr, RdrName, -- For closure (delete in 1.3)
+       Unfolding, UnfoldingGuidance,   -- Abstract types
 
-       FormSummary(..), mkFormSummary, whnfOrBottom, exprSmallEnoughToDup,
+       noUnfolding, mkTopUnfolding, mkUnfolding, mkCompulsoryUnfolding, seqUnfolding,
+       mkOtherCon, otherCons,
+       unfoldingTemplate, maybeUnfoldingTemplate,
+       isEvaldUnfolding, isValueUnfolding, isCheapUnfolding, isCompulsoryUnfolding,
+       hasUnfolding, hasSomeUnfolding, neverUnfold,
 
-       noUnfolding, mkMagicUnfolding, mkUnfolding, getUnfoldingTemplate,
+       couldBeSmallEnoughToInline, 
+       certainlyWillInline, 
+       okToUnfoldInHiFile,
 
-       smallEnoughToInline, couldBeSmallEnoughToInline, certainlySmallEnoughToInline,
-       okToInline,
-
-       calcUnfoldingGuidance
+       callSiteInline, blackListed
     ) where
 
-IMP_Ubiq()
-IMPORT_DELOOPER(IdLoop)         -- for paranoia checking;
-                -- and also to get mkMagicUnfoldingFun
-IMPORT_DELOOPER(PrelLoop)  -- for paranoia checking
-
-import Bag             ( emptyBag, unitBag, unionBags, Bag )
+#include "HsVersions.h"
 
-import CmdLineOpts     ( opt_UnfoldingCreationThreshold,
-                         opt_UnfoldingUseThreshold,
-                         opt_UnfoldingConDiscount
-                       )
-import Constants       ( uNFOLDING_CHEAP_OP_COST,
-                         uNFOLDING_DEAR_OP_COST,
-                         uNFOLDING_NOREP_LIT_COST
+import CmdLineOpts     ( opt_UF_CreationThreshold,
+                         opt_UF_UseThreshold,
+                         opt_UF_FunAppDiscount,
+                         opt_UF_KeenessFactor,
+                         opt_UF_DearOp, opt_UnfoldCasms,
+                         DynFlags, DynFlag(..), dopt
                        )
-import BinderInfo      ( BinderInfo(..), FunOrArg, DuplicationDanger, InsideSCC, isDupDanger )
 import CoreSyn
-import CoreUtils       ( unTagBinders )
-import HsCore          ( UfExpr )
-import RdrHsSyn                ( RdrName )
+import PprCore         ( pprCoreExpr )
 import OccurAnal       ( occurAnalyseGlobalExpr )
-import CoreUtils       ( coreExprType )
-import CostCentre      ( ccMentionsId )
-import Id              ( idType, getIdArity,  isBottomingId, 
-                         SYN_IE(IdSet), GenId{-instances-} )
-import PrimOp          ( primOpCanTriggerGC, fragilePrimOp, PrimOp(..) )
-import IdInfo          ( ArityInfo(..), bottomIsGuaranteed )
-import Literal         ( isNoRepLit, isLitLitLit )
-import Pretty
-import TyCon           ( tyConFamilySize )
-import Type            ( maybeAppDataTyConExpandingDicts )
-import UniqSet         ( emptyUniqSet, unitUniqSet, mkUniqSet,
-                         addOneToUniqSet, unionUniqSets
+import CoreUtils       ( exprIsValue, exprIsCheap, exprIsTrivial )
+import Id              ( Id, idType, idFlavour, isId,
+                         idSpecialisation, idInlinePragma, idUnfolding,
+                         isPrimOpId_maybe
                        )
-import Usage           ( SYN_IE(UVar) )
-import Util            ( isIn, panic, assertPanic )
-
+import VarSet
+import Literal         ( isLitLitLit, litIsDupable )
+import PrimOp          ( PrimOp(..), primOpIsDupable, primOpOutOfLine, ccallIsCasm )
+import IdInfo          ( InlinePragInfo(..), OccInfo(..), IdFlavour(..),
+                         isNeverInlinePrag
+                       )
+import Type            ( isUnLiftedType )
+import PrelNames       ( hasKey, buildIdKey, augmentIdKey )
+import Bag
+import FastTypes
+import Outputable
+
+#if __GLASGOW_HASKELL__ >= 404
+import GlaExts         ( fromInt )
+#endif
 \end{code}
 
+
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{@Unfolding@ and @UnfoldingGuidance@ types}
+\subsection{Making unfoldings}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-data Unfolding
-  = NoUnfolding
-
-  | CoreUnfolding SimpleUnfolding
-
-  | MagicUnfolding
-       Unique                          -- Unique of the Id whose magic unfolding this is
-       MagicUnfoldingFun
-
-
-data SimpleUnfolding
-  = SimpleUnfolding                    -- An unfolding with redundant cached information
-               FormSummary             -- Tells whether the template is a WHNF or bottom
-               UnfoldingGuidance       -- Tells about the *size* of the template.
-               SimplifiableCoreExpr    -- Template
-
-
-noUnfolding = NoUnfolding
-
-mkUnfolding inline_me expr
-  = CoreUnfolding (SimpleUnfolding
-                       (mkFormSummary expr)
-                       (calcUnfoldingGuidance inline_me opt_UnfoldingCreationThreshold expr)
-                       (occurAnalyseGlobalExpr expr))
-
-mkMagicUnfolding :: Unique -> Unfolding
-mkMagicUnfolding tag  = MagicUnfolding tag (mkMagicUnfoldingFun tag)
-
-getUnfoldingTemplate :: Unfolding -> CoreExpr
-getUnfoldingTemplate (CoreUnfolding (SimpleUnfolding _ _ expr))
-  = unTagBinders expr
-getUnfoldingTemplate other = panic "getUnfoldingTemplate"
-
-
-data UnfoldingGuidance
-  = UnfoldNever
-  | UnfoldAlways               -- There is no "original" definition,
-                               -- so you'd better unfold.  Or: something
-                               -- so cheap to unfold (e.g., 1#) that
-                               -- you should do it absolutely always.
-
-  | UnfoldIfGoodArgs   Int     -- if "m" type args 
-                       Int     -- and "n" value args
-                       [Int]   -- Discount if the argument is evaluated.
-                               -- (i.e., a simplification will definitely
-                               -- be possible).  One elt of the list per *value* arg.
-                       Int     -- The "size" of the unfolding; to be elaborated
-                               -- later. ToDo
-\end{code}
-
-\begin{code}
-instance Outputable UnfoldingGuidance where
-    ppr sty UnfoldAlways       = ppStr "_ALWAYS_"
---    ppr sty EssentialUnfolding       = ppStr "_ESSENTIAL_" -- shouldn't appear in an iface
-    ppr sty (UnfoldIfGoodArgs t v cs size)
-      = ppCat [ppStr "_IF_ARGS_", ppInt t, ppInt v,
-              if null cs       -- always print *something*
-               then ppChar 'X'
-               else ppBesides (map (ppStr . show) cs),
-              ppInt size ]
+mkTopUnfolding expr = mkUnfolding True {- Top level -} expr
+
+mkUnfolding top_lvl expr
+  = CoreUnfolding (occurAnalyseGlobalExpr expr)
+                 top_lvl
+                 (exprIsValue expr)
+                       -- Already evaluated
+
+                 (exprIsCheap expr)
+                       -- OK to inline inside a lambda
+
+                 (calcUnfoldingGuidance opt_UF_CreationThreshold expr)
+       -- Sometimes during simplification, there's a large let-bound thing     
+       -- which has been substituted, and so is now dead; so 'expr' contains
+       -- two copies of the thing while the occurrence-analysed expression doesn't
+       -- Nevertheless, we don't occ-analyse before computing the size because the
+       -- size computation bales out after a while, whereas occurrence analysis does not.
+       --
+       -- This can occasionally mean that the guidance is very pessimistic;
+       -- it gets fixed up next round
+
+mkCompulsoryUnfolding expr     -- Used for things that absolutely must be unfolded
+  = CompulsoryUnfolding (occurAnalyseGlobalExpr expr)
 \end{code}
 
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{Figuring out things about expressions}
+\subsection{The UnfoldingGuidance type}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-data FormSummary
-  = VarForm            -- Expression is a variable (or scc var, etc)
-  | ValueForm          -- Expression is a value: i.e. a value-lambda,constructor, or literal
-  | BottomForm         -- Expression is guaranteed to be bottom. We're more gung
-                       -- ho about inlining such things, because it can't waste work
-  | OtherForm          -- Anything else
-
-instance Outputable FormSummary where
-   ppr sty VarForm    = ppStr "Var"
-   ppr sty ValueForm  = ppStr "Value"
-   ppr sty BottomForm = ppStr "Bot"
-   ppr sty OtherForm  = ppStr "Other"
-
-mkFormSummary ::GenCoreExpr bndr Id tyvar uvar -> FormSummary
-
-mkFormSummary expr
-  = go (0::Int) expr           -- The "n" is the number of (value) arguments so far
-  where
-    go n (Lit _)       = ASSERT(n==0) ValueForm
-    go n (Con _ _)      = ASSERT(n==0) ValueForm
-    go n (Prim _ _)    = OtherForm
-    go n (SCC _ e)      = go n e
-    go n (Coerce _ _ e) = go n e
-    go n (Let _ e)      = OtherForm
-    go n (Case _ _)     = OtherForm
-
-    go 0 (Lam (ValBinder x) e) = ValueForm     -- NB: \x.bottom /= bottom!
-    go n (Lam (ValBinder x) e) = go (n-1) e    -- Applied lambda
-    go n (Lam other_binder e)  = go n e
-
-    go n (App fun arg) | isValArg arg = go (n+1) fun
-    go n (App fun other_arg)          = go n fun
-
-    go n (Var f) | isBottomingId f = BottomForm
-    go 0 (Var f)                  = VarForm
-    go n (Var f)                  = case getIdArity f of
-                                         ArityExactly a | n < a -> ValueForm
-                                         ArityAtLeast a | n < a -> ValueForm
-                                         other                  -> OtherForm
-
-whnfOrBottom :: GenCoreExpr bndr Id tyvar uvar -> Bool
-whnfOrBottom e = case mkFormSummary e of 
-                       VarForm    -> True
-                       ValueForm  -> True
-                       BottomForm -> True
-                       OtherForm  -> False
-\end{code}
-
-
-\begin{code}
-exprSmallEnoughToDup (Con _ _)   = True        -- Could check # of args
-exprSmallEnoughToDup (Prim op _) = not (fragilePrimOp op) -- Could check # of args
-exprSmallEnoughToDup (Lit lit)   = not (isNoRepLit lit)
-exprSmallEnoughToDup expr
-  = case (collectArgs expr) of { (fun, _, _, vargs) ->
-    case fun of
-      Var v | length vargs == 0 -> True
-      _                                -> False
-    }
-
-{- LATER:
-WAS: MORE CLEVER:
-exprSmallEnoughToDup expr  -- for now, just: <var> applied to <args>
-  = case (collectArgs expr) of { (fun, _, _, vargs) ->
-    case fun of
-      Var v -> v /= buildId
-                && v /= augmentId
-                && length vargs <= 6 -- or 10 or 1 or 4 or anything smallish.
-      _       -> False
-    }
--}
+instance Outputable UnfoldingGuidance where
+    ppr UnfoldNever    = ptext SLIT("NEVER")
+    ppr (UnfoldIfGoodArgs v cs size discount)
+      = hsep [ ptext SLIT("IF_ARGS"), int v,
+              brackets (hsep (map int cs)),
+              int size,
+              int discount ]
 \end{code}
-Question (ADR): What is the above used for?  Is a _ccall_ really small
-enough?
 
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection[calcUnfoldingGuidance]{Calculate ``unfolding guidance'' for an expression}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
 
 \begin{code}
 calcUnfoldingGuidance
-       :: Bool                 -- True <=> there's an INLINE pragma on this thing
-       -> Int                  -- bomb out if size gets bigger than this
+       :: Int                  -- bomb out if size gets bigger than this
        -> CoreExpr             -- expression to look at
        -> UnfoldingGuidance
+calcUnfoldingGuidance bOMB_OUT_SIZE expr
+  = case collect_val_bndrs expr of { (inline, val_binders, body) ->
+    let
+       n_val_binders = length val_binders
+
+       max_inline_size = n_val_binders+2
+       -- The idea is that if there is an INLINE pragma (inline is True)
+       -- and there's a big body, we give a size of n_val_binders+2.  This
+       -- This is just enough to fail the no-size-increase test in callSiteInline,
+       --   so that INLINE things don't get inlined into entirely boring contexts,
+       --   but no more.
 
-calcUnfoldingGuidance True bOMB_OUT_SIZE expr = UnfoldAlways   -- Always inline if the INLINE pragma says so
-
-calcUnfoldingGuidance False bOMB_OUT_SIZE expr
-  = let
-       (use_binders, ty_binders, val_binders, body) = collectBinders expr
     in
     case (sizeExpr bOMB_OUT_SIZE val_binders body) of
 
-      Nothing               -> UnfoldNever
-
-      Just (size, cased_args)
-       -> let
-              uf = UnfoldIfGoodArgs
-                       (length ty_binders)
-                       (length val_binders)
+      TooBig 
+       | not inline -> UnfoldNever
+               -- A big function with an INLINE pragma must
+               -- have an UnfoldIfGoodArgs guidance
+       | inline     -> UnfoldIfGoodArgs n_val_binders
+                                        (map (const 0) val_binders)
+                                        max_inline_size 0
+
+      SizeIs size cased_args scrut_discount
+       -> UnfoldIfGoodArgs
+                       n_val_binders
                        (map discount_for val_binders)
-                       size
-
-              discount_for b
-                | is_data && b `is_elem` cased_args = tyConFamilySize tycon
-                | otherwise = 0
-                where
-                  (is_data, tycon)
-                    = --trace "CoreUnfold.getAppDataTyConExpandingDicts:1" $ 
-                       case (maybeAppDataTyConExpandingDicts (idType b)) of
-                         Nothing       -> (False, panic "discount")
-                         Just (tc,_,_) -> (True,  tc)
-          in
-          -- pprTrace "calcUnfold:" (ppAbove (ppr PprDebug uf) (ppr PprDebug expr))
-          uf
+                       final_size
+                       (iBox scrut_discount)
+       where        
+           boxed_size    = iBox size
+
+           final_size | inline     = boxed_size `min` max_inline_size
+                      | otherwise  = boxed_size
+
+               -- Sometimes an INLINE thing is smaller than n_val_binders+2.
+               -- A particular case in point is a constructor, which has size 1.
+               -- We want to inline this regardless, hence the `min`
+
+           discount_for b = foldlBag (\acc (b',n) -> if b==b' then acc+n else acc) 
+                                     0 cased_args
+       }
   where
-    is_elem = isIn "calcUnfoldingGuidance"
+    collect_val_bndrs e = go False [] e
+       -- We need to be a bit careful about how we collect the
+       -- value binders.  In ptic, if we see 
+       --      __inline_me (\x y -> e)
+       -- We want to say "2 value binders".  Why?  So that 
+       -- we take account of information given for the arguments
+
+    go inline rev_vbs (Note InlineMe e)     = go True   rev_vbs     e
+    go inline rev_vbs (Lam b e) | isId b    = go inline (b:rev_vbs) e
+                               | otherwise = go inline rev_vbs     e
+    go inline rev_vbs e                            = (inline, reverse rev_vbs, e)
 \end{code}
 
 \begin{code}
@@ -272,126 +180,229 @@ sizeExpr :: Int             -- Bomb out if it gets bigger than this
         -> [Id]            -- Arguments; we're interested in which of these
                            -- get case'd
         -> CoreExpr
-        -> Maybe (Int,     -- Size
-                  [Id]     -- Subset of args which are cased
-           )
+        -> ExprSize
 
-sizeExpr bOMB_OUT_SIZE args expr
+sizeExpr bOMB_OUT_SIZE top_args expr
   = size_up expr
   where
-    size_up (Var v)        = sizeOne
-    size_up (App fun arg)  = size_up fun `addSize` size_up_arg arg
-    size_up (Lit lit)      = if isNoRepLit lit
-                            then sizeN uNFOLDING_NOREP_LIT_COST
-                            else sizeOne
+    size_up (Type t)         = sizeZero        -- Types cost nothing
+    size_up (Var v)           = sizeOne
 
--- I don't understand this hack so I'm removing it!  SLPJ Nov 96
---    size_up (SCC _ (Con _ _)) = Nothing -- **** HACK *****
+    size_up (Note _ body)     = size_up body   -- Notes cost nothing
 
-    size_up (SCC lbl body)    = size_up body           -- SCCs cost nothing
-    size_up (Coerce _ _ body) = size_up body           -- Coercions cost nothing
+    size_up (App fun (Type t)) = size_up fun
+    size_up (App fun arg)      = size_up_app fun [arg]
 
-    size_up (Con con args) = -- 1 + # of val args
-                            sizeN (1 + numValArgs args)
-    size_up (Prim op args) = sizeN op_cost -- NB: no charge for PrimOp args
-      where
-       op_cost = if primOpCanTriggerGC op
-                 then uNFOLDING_DEAR_OP_COST
-                       -- these *tend* to be more expensive;
-                       -- number chosen to avoid unfolding (HACK)
-                 else uNFOLDING_CHEAP_OP_COST
-
-    size_up expr@(Lam _ _)
-      = let
-           (uvars, tyvars, args, body) = collectBinders expr
-       in
-       size_up body `addSizeN` length args
+    size_up (Lit lit) | litIsDupable lit = sizeOne
+                     | otherwise        = sizeN opt_UF_DearOp  -- For lack of anything better
+
+    size_up (Lam b e) | isId b    = lamScrutDiscount (size_up e `addSizeN` 1)
+                     | otherwise = size_up e
 
     size_up (Let (NonRec binder rhs) body)
-      = size_up rhs
-               `addSize`
-       size_up body
-               `addSizeN`
-       1
+      = nukeScrutDiscount (size_up rhs)                `addSize`
+       size_up body                            `addSizeN`
+       (if isUnLiftedType (idType binder) then 0 else 1)
+               -- For the allocation
+               -- If the binder has an unlifted type there is no allocation
 
     size_up (Let (Rec pairs) body)
-      = foldr addSize sizeZero [size_up rhs | (_,rhs) <- pairs]
-               `addSize`
-       size_up body
-               `addSizeN`
-       length pairs
-
-    size_up (Case scrut alts)
-      = size_up_scrut scrut
-               `addSize`
-       size_up_alts (coreExprType scrut) alts
-           -- We charge for the "case" itself in "size_up_alts"
+      = nukeScrutDiscount rhs_size             `addSize`
+       size_up body                            `addSizeN`
+       length pairs            -- For the allocation
+      where
+       rhs_size = foldr (addSize . size_up . snd) sizeZero pairs
+
+    size_up (Case (Var v) _ alts) 
+       | v `elem` top_args             -- We are scrutinising an argument variable
+       = 
+{-     I'm nuking this special case; BUT see the comment with case alternatives.
+
+       (a) It's too eager.  We don't want to inline a wrapper into a
+           context with no benefit.  
+           E.g.  \ x. f (x+x)          no point in inlining (+) here!
+
+       (b) It's ineffective. Once g's wrapper is inlined, its case-expressions 
+           aren't scrutinising arguments any more
+
+           case alts of
+
+               [alt] -> size_up_alt alt `addSize` SizeIs 0# (unitBag (v, 1)) 0#
+               -- We want to make wrapper-style evaluation look cheap, so that
+               -- when we inline a wrapper it doesn't make call site (much) bigger
+               -- Otherwise we get nasty phase ordering stuff: 
+               --      f x = g x x
+               --      h y = ...(f e)...
+               -- If we inline g's wrapper, f looks big, and doesn't get inlined
+               -- into h; if we inline f first, while it looks small, then g's 
+               -- wrapper will get inlined later anyway.  To avoid this nasty
+               -- ordering difference, we make (case a of (x,y) -> ...), 
+               -- *where a is one of the arguments* look free.
+
+               other -> 
+-}
+                        alts_size (foldr addSize sizeOne alt_sizes)    -- The 1 is for the scrutinee
+                                  (foldr1 maxSize alt_sizes)
+
+               -- Good to inline if an arg is scrutinised, because
+               -- that may eliminate allocation in the caller
+               -- And it eliminates the case itself
+
+       where
+         alt_sizes = map size_up_alt alts
+
+               -- alts_size tries to compute a good discount for
+               -- the case when we are scrutinising an argument variable
+         alts_size (SizeIs tot tot_disc tot_scrut)             -- Size of all alternatives
+                   (SizeIs max max_disc max_scrut)             -- Size of biggest alternative
+               = SizeIs tot (unitBag (v, iBox (_ILIT 1 +# tot -# max)) `unionBags` max_disc) max_scrut
+                       -- If the variable is known, we produce a discount that
+                       -- will take us back to 'max', the size of rh largest alternative
+                       -- The 1+ is a little discount for reduced allocation in the caller
+         alts_size tot_size _ = tot_size
+
+
+    size_up (Case e _ alts) = nukeScrutDiscount (size_up e) `addSize` 
+                             foldr (addSize . size_up_alt) sizeZero alts
+               -- We don't charge for the case itself
+               -- It's a strict thing, and the price of the call
+               -- is paid by scrut.  Also consider
+               --      case f x of DEFAULT -> e
+               -- This is just ';'!  Don't charge for it.
+
+    ------------ 
+    size_up_app (App fun arg) args   
+       | isTypeArg arg              = size_up_app fun args
+       | otherwise                  = size_up_app fun (arg:args)
+    size_up_app fun          args   = foldr (addSize . nukeScrutDiscount . size_up) 
+                                            (size_up_fun fun args)
+                                            args
+
+       -- A function application with at least one value argument
+       -- so if the function is an argument give it an arg-discount
+       --
+       -- Also behave specially if the function is a build
+       --
+       -- Also if the function is a constant Id (constr or primop)
+       -- compute discounts specially
+    size_up_fun (Var fun) args
+      | fun `hasKey` buildIdKey   = buildSize
+      | fun `hasKey` augmentIdKey = augmentSize
+      | otherwise 
+      = case idFlavour fun of
+         DataConId dc -> conSizeN (valArgCount args)
+
+         PrimOpId op  -> primOpSize op (valArgCount args)
+                         -- foldr addSize (primOpSize op) (map arg_discount args)
+                         -- At one time I tried giving an arg-discount if a primop 
+                         -- is applied to one of the function's arguments, but it's
+                         -- not good.  At the moment, any unlifted-type arg gets a
+                         -- 'True' for 'yes I'm evald', so we collect the discount even
+                         -- if we know nothing about it.  And just having it in a primop
+                         -- doesn't help at all if we don't know something more.
+
+         other        -> fun_discount fun `addSizeN` 
+                         (1 + length (filter (not . exprIsTrivial) args))
+                               -- The 1+ is for the function itself
+                               -- Add 1 for each non-trivial arg;
+                               -- the allocation cost, as in let(rec)
+                               -- Slight hack here: for constructors the args are almost always
+                               --      trivial; and for primops they are almost always prim typed
+                               --      We should really only count for non-prim-typed args in the
+                               --      general case, but that seems too much like hard work
+
+    size_up_fun other args = size_up other
+
+    ------------ 
+    size_up_alt (con, bndrs, rhs) = size_up rhs
+       -- Don't charge for args, so that wrappers look cheap
+       -- (See comments about wrappers with Case)
 
     ------------
-    size_up_arg arg = if isValArg arg then sizeOne else sizeZero{-it's free-}
+       -- We want to record if we're case'ing, or applying, an argument
+    fun_discount v | v `elem` top_args = SizeIs 0# (unitBag (v, opt_UF_FunAppDiscount)) 0#
+    fun_discount other                = sizeZero
 
     ------------
-    size_up_alts scrut_ty (AlgAlts alts deflt)
-      = foldr (addSize . size_alg_alt) (size_up_deflt deflt) alts
-               `addSizeN` (if is_data then tyConFamilySize tycon else 1{-??-})
-       -- NB: we charge N for an alg. "case", where N is
-       -- the number of constructors in the thing being eval'd.
-       -- (You'll eventually get a "discount" of N if you
-       -- think the "case" is likely to go away.)
+       -- These addSize things have to be here because
+       -- I don't want to give them bOMB_OUT_SIZE as an argument
+
+    addSizeN TooBig          _      = TooBig
+    addSizeN (SizeIs n xs d) m
+      | n_tot ># (iUnbox bOMB_OUT_SIZE) = TooBig
+      | otherwise                  = SizeIs n_tot xs d
       where
-       size_alg_alt (con,args,rhs) = size_up rhs
-           -- Don't charge for args, so that wrappers look cheap
-
-       (is_data,tycon)
-         = --trace "CoreUnfold.getAppDataTyConExpandingDicts:2" $ 
-           case (maybeAppDataTyConExpandingDicts scrut_ty) of
-             Nothing       -> (False, panic "size_up_alts")
-             Just (tc,_,_) -> (True, tc)
-
-    size_up_alts _ (PrimAlts alts deflt)
-      = foldr (addSize . size_prim_alt) (size_up_deflt deflt) alts
-           -- *no charge* for a primitive "case"!
+       n_tot = n +# iUnbox m
+    
+    addSize TooBig _ = TooBig
+    addSize _ TooBig = TooBig
+    addSize (SizeIs n1 xs d1) (SizeIs n2 ys d2)
+      | n_tot ># (iUnbox bOMB_OUT_SIZE) = TooBig
+      | otherwise             = SizeIs n_tot xys d_tot
       where
-       size_prim_alt (lit,rhs) = size_up rhs
-
-    ------------
-    size_up_deflt NoDefault = sizeZero
-    size_up_deflt (BindDefault binder rhs) = size_up rhs
-
-    ------------
-       -- Scrutinees.  There are two things going on here.
-       -- First, we want to record if we're case'ing an argument
-       -- Second, we want to charge nothing for the srutinee if it's just
-       -- a variable.  That way wrapper-like things look cheap.
-    size_up_scrut (Var v) | v `is_elem` args = Just (0, [v])
-                           | otherwise        = Just (0, [])
-    size_up_scrut other                               = size_up other
+       n_tot = n1 +# n2
+       d_tot = d1 +# d2
+       xys   = xs `unionBags` ys
+\end{code}
 
-    is_elem :: Id -> [Id] -> Bool
-    is_elem = isIn "size_up_scrut"
+Code for manipulating sizes
 
-    ------------
-    sizeZero  = Just (0, [])
-    sizeOne   = Just (1, [])
-    sizeN n   = Just (n, [])
-
-    addSizeN Nothing _ = Nothing
-    addSizeN (Just (n, xs)) m
-      | tot < bOMB_OUT_SIZE = Just (tot, xs)
-      | otherwise = Nothing
-      where
-       tot = n+m
+\begin{code}
 
-    addSize Nothing _ = Nothing
-    addSize _ Nothing = Nothing
-    addSize (Just (n, xs)) (Just (m, ys))
-      | tot < bOMB_OUT_SIZE = Just (tot, xys)
-      | otherwise  = Nothing
-      where
-       tot = n+m
-       xys = xs ++ ys
+data ExprSize = TooBig
+             | SizeIs FastInt          -- Size found
+                      (Bag (Id,Int))   -- Arguments cased herein, and discount for each such
+                      FastInt          -- Size to subtract if result is scrutinised 
+                                       -- by a case expression
+
+
+maxSize TooBig         _                                 = TooBig
+maxSize _              TooBig                            = TooBig
+maxSize s1@(SizeIs n1 _ _) s2@(SizeIs n2 _ _) | n1 ># n2  = s1
+                                             | otherwise = s2
+
+sizeZero       = SizeIs (_ILIT 0) emptyBag (_ILIT 0)
+sizeOne        = SizeIs (_ILIT 1) emptyBag (_ILIT 0)
+sizeTwo        = SizeIs (_ILIT 2) emptyBag (_ILIT 0)
+sizeN n        = SizeIs (iUnbox n) emptyBag (_ILIT 0)
+conSizeN n      = SizeIs (_ILIT 1) emptyBag (iUnbox n +# _ILIT 1)
+       -- Treat constructors as size 1; we are keen to expose them
+       -- (and we charge separately for their args).  We can't treat
+       -- them as size zero, else we find that (iBox x) has size 1,
+       -- which is the same as a lone variable; and hence 'v' will 
+       -- always be replaced by (iBox x), where v is bound to iBox x.
+
+primOpSize op n_args
+ | not (primOpIsDupable op) = sizeN opt_UF_DearOp
+ | not (primOpOutOfLine op) = sizeN (1 - n_args)
+       -- Be very keen to inline simple primops.
+       -- We give a discount of 1 for each arg so that (op# x y z) costs 1.
+       -- I found occasions where we had 
+       --      f x y z = case op# x y z of { s -> (# s, () #) }
+       -- and f wasn't getting inlined
+ | otherwise               = sizeOne
+
+buildSize = SizeIs (-2#) emptyBag 4#
+       -- We really want to inline applications of build
+       -- build t (\cn -> e) should cost only the cost of e (because build will be inlined later)
+       -- Indeed, we should add a result_discount becuause build is 
+       -- very like a constructor.  We don't bother to check that the
+       -- build is saturated (it usually is).  The "-2" discounts for the \c n, 
+       -- The "4" is rather arbitrary.
+
+augmentSize = SizeIs (-2#) emptyBag 4#
+       -- Ditto (augment t (\cn -> e) ys) should cost only the cost of
+       -- e plus ys. The -2 accounts for the \cn 
+                                               
+nukeScrutDiscount (SizeIs n vs d) = SizeIs n vs 0#
+nukeScrutDiscount TooBig         = TooBig
+
+-- When we return a lambda, give a discount if it's used (applied)
+lamScrutDiscount  (SizeIs n vs d) = case opt_UF_FunAppDiscount of { d -> SizeIs n vs (iUnbox d) }
+lamScrutDiscount TooBig                  = TooBig
 \end{code}
 
+
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
 \subsection[considerUnfolding]{Given all the info, do (not) do the unfolding}
@@ -404,7 +415,8 @@ purposes here, we assume we've got those.  (2)~A ``size'' or ``cost,''
 a single integer.  (3)~An ``argument info'' vector.  For this, what we
 have at the moment is a Boolean per argument position that says, ``I
 will look with great favour on an explicit constructor in this
-position.''
+position.'' (4)~The ``discount'' to subtract if the expression
+is being scrutinised. 
 
 Assuming we have enough type- and value arguments (if not, we give up
 immediately), then we see if the ``discounted size'' is below some
@@ -413,78 +425,333 @@ position where we're looking for a constructor AND WE HAVE ONE in our
 hands, we get a (again, semi-arbitrary) discount [proportion to the
 number of constructors in the type being scrutinized].
 
-\begin{code}
-smallEnoughToInline :: [Bool]                  -- Evaluated-ness of value arguments
-                   -> UnfoldingGuidance
-                   -> Bool                     -- True => unfold it
-
-smallEnoughToInline _ UnfoldAlways = True
-smallEnoughToInline _ UnfoldNever  = False
-smallEnoughToInline arg_is_evald_s
-             (UnfoldIfGoodArgs m_tys_wanted n_vals_wanted discount_vec size)
-  = enough_args n_vals_wanted arg_is_evald_s &&
-    discounted_size <= opt_UnfoldingUseThreshold
-  where
-    enough_args 0 evals  = True
-    enough_args n []     = False
-    enough_args n (e:es) = enough_args (n-1) es
-       -- NB: don't take the length of arg_is_evald_s because when
-       -- called from couldBeSmallEnoughToInline it is infinite!
-
-    discounted_size = size - sum (zipWith arg_discount discount_vec arg_is_evald_s)
-
-    arg_discount no_of_constrs is_evald
-      | is_evald  = 1 + no_of_constrs * opt_UnfoldingConDiscount
-      | otherwise = 1
-\end{code}
+If we're in the context of a scrutinee ( \tr{(case <expr > of A .. -> ...;.. )})
+and the expression in question will evaluate to a constructor, we use
+the computed discount size *for the result only* rather than
+computing the argument discounts. Since we know the result of
+the expression is going to be taken apart, discounting its size
+is more accurate (see @sizeExpr@ above for how this discount size
+is computed).
 
 We use this one to avoid exporting inlinings that we ``couldn't possibly
 use'' on the other side.  Can be overridden w/ flaggery.
 Just the same as smallEnoughToInline, except that it has no actual arguments.
 
 \begin{code}
-couldBeSmallEnoughToInline :: UnfoldingGuidance -> Bool
-couldBeSmallEnoughToInline guidance = smallEnoughToInline (repeat True) guidance
+couldBeSmallEnoughToInline :: Int -> CoreExpr -> Bool
+couldBeSmallEnoughToInline threshold rhs = case calcUnfoldingGuidance threshold rhs of
+                                               UnfoldNever -> False
+                                               other       -> True
 
-certainlySmallEnoughToInline :: UnfoldingGuidance -> Bool
-certainlySmallEnoughToInline guidance = smallEnoughToInline (repeat False) guidance
+certainlyWillInline :: Id -> Bool
+       -- Sees if the Id is pretty certain to inline   
+certainlyWillInline v
+  = case idUnfolding v of
+
+       CoreUnfolding _ _ is_value _ g@(UnfoldIfGoodArgs n_vals _ size _)
+          ->    is_value 
+             && size - (n_vals +1) <= opt_UF_UseThreshold
+
+       other -> False
 \end{code}
 
-Predicates
-~~~~~~~~~~
+@okToUnfoldInHifile@ is used when emitting unfolding info into an interface
+file to determine whether an unfolding candidate really should be unfolded.
+The predicate is needed to prevent @_casm_@s (+ lit-lits) from being emitted
+into interface files. 
+
+The reason for inlining expressions containing _casm_s into interface files
+is that these fragments of C are likely to mention functions/#defines that
+will be out-of-scope when inlined into another module. This is not an
+unfixable problem for the user (just need to -#include the approp. header
+file), but turning it off seems to the simplest thing to do.
 
 \begin{code}
-okToInline
-       :: FormSummary  -- What the thing to be inlined is like
-       -> BinderInfo   -- How the thing to be inlined occurs
-       -> Bool         -- True => it's small enough to inline
-       -> Bool         -- True => yes, inline it
-
--- Always inline bottoms
-okToInline BottomForm occ_info small_enough
-  = True       -- Unless one of the type args is unboxed??
-               -- This used to be checked for, but I can't
-               -- see why so I've left it out.
-
--- A WHNF can be inlined if it occurs once, or is small
-okToInline form occ_info small_enough
- | is_whnf_form form
- = small_enough || one_occ
+okToUnfoldInHiFile :: CoreExpr -> Bool
+okToUnfoldInHiFile e = opt_UnfoldCasms || go e
  where
-   one_occ = case occ_info of
-               OneOcc _ _ _ n_alts _ -> n_alts <= 1
-               other                 -> False
-       
-   is_whnf_form VarForm   = True
-   is_whnf_form ValueForm = True
-   is_whnf_form other     = False
-    
--- A non-WHNF can be inlined if it doesn't occur inside a lambda,
--- and occurs exactly once or 
---     occurs once in each branch of a case and is small
-okToInline OtherForm (OneOcc _ dup_danger _ n_alts _) small_enough 
-  = not (isDupDanger dup_danger) && (n_alts <= 1 || small_enough)
+    -- Race over an expression looking for CCalls..
+    go (Var v)                = case isPrimOpId_maybe v of
+                                 Just op -> okToUnfoldPrimOp op
+                                 Nothing -> True
+    go (Lit lit)             = not (isLitLitLit lit)
+    go (App fun arg)          = go fun && go arg
+    go (Lam _ body)           = go body
+    go (Let binds body)       = and (map go (body :rhssOfBind binds))
+    go (Case scrut bndr alts) = and (map go (scrut:rhssOfAlts alts)) &&
+                               not (any isLitLitLit [ lit | (LitAlt lit, _, _) <- alts ])
+    go (Note _ body)          = go body
+    go (Type _)                      = True
+
+    -- ok to unfold a PrimOp as long as it's not a _casm_
+    okToUnfoldPrimOp (CCallOp ccall) = not (ccallIsCasm ccall)
+    okToUnfoldPrimOp _               = True
+\end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{callSiteInline}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+This is the key function.  It decides whether to inline a variable at a call site
+
+callSiteInline is used at call sites, so it is a bit more generous.
+It's a very important function that embodies lots of heuristics.
+A non-WHNF can be inlined if it doesn't occur inside a lambda,
+and occurs exactly once or 
+    occurs once in each branch of a case and is small
 
-okToInline form any_occ small_enough = False
+If the thing is in WHNF, there's no danger of duplicating work, 
+so we can inline if it occurs once, or is small
+
+NOTE: we don't want to inline top-level functions that always diverge.
+It just makes the code bigger.  Tt turns out that the convenient way to prevent
+them inlining is to give them a NOINLINE pragma, which we do in 
+StrictAnal.addStrictnessInfoToTopId
+
+\begin{code}
+callSiteInline :: DynFlags
+              -> Bool                  -- True <=> the Id is black listed
+              -> Bool                  -- 'inline' note at call site
+              -> OccInfo
+              -> Id                    -- The Id
+              -> [Bool]                -- One for each value arg; True if it is interesting
+              -> Bool                  -- True <=> continuation is interesting
+              -> Maybe CoreExpr        -- Unfolding, if any
+
+
+callSiteInline dflags black_listed inline_call occ id arg_infos interesting_cont
+  = case idUnfolding id of {
+       NoUnfolding -> Nothing ;
+       OtherCon cs -> Nothing ;
+       CompulsoryUnfolding unf_template | black_listed -> Nothing 
+                                        | otherwise    -> Just unf_template ;
+               -- Constructors have compulsory unfoldings, but
+               -- may have rules, in which case they are 
+               -- black listed till later
+       CoreUnfolding unf_template is_top is_value is_cheap guidance ->
+
+    let
+       result | yes_or_no = Just unf_template
+              | otherwise = Nothing
+
+       n_val_args  = length arg_infos
+
+       yes_or_no 
+         | black_listed = False
+         | otherwise    = case occ of
+                               IAmDead              -> pprTrace "callSiteInline: dead" (ppr id) False
+                               IAmALoopBreaker      -> False
+                               OneOcc in_lam one_br -> (not in_lam || is_cheap) && consider_safe in_lam True  one_br
+                               NoOccInfo            -> is_cheap                 && consider_safe True   False False
+
+       consider_safe in_lam once once_in_one_branch
+               -- consider_safe decides whether it's a good idea to inline something,
+               -- given that there's no work-duplication issue (the caller checks that).
+               -- once_in_one_branch = True means there's a unique textual occurrence
+         | inline_call  = True
+
+         | once_in_one_branch
+               -- Be very keen to inline something if this is its unique occurrence:
+               --
+               --   a) Inlining gives a good chance of eliminating the original 
+               --      binding (and hence the allocation) for the thing.  
+               --      (Provided it's not a top level binding, in which case the 
+               --       allocation costs nothing.)
+               --
+               --   b) Inlining a function that is called only once exposes the 
+               --      body function to the call site.
+               --
+               -- The only time we hold back is when substituting inside a lambda;
+               -- then if the context is totally uninteresting (not applied, not scrutinised)
+               -- there is no point in substituting because it might just increase allocation,
+               -- by allocating the function itself many times
+               --
+               -- Note: there used to be a '&& not top_level' in the guard above,
+               --       but that stopped us inlining top-level functions used only once,
+               --       which is stupid
+         = not in_lam || not (null arg_infos) || interesting_cont
+
+         | otherwise
+         = case guidance of
+             UnfoldNever  -> False ;
+             UnfoldIfGoodArgs n_vals_wanted arg_discounts size res_discount
+
+                 | enough_args && size <= (n_vals_wanted + 1)
+                       -- No size increase
+                       -- Size of call is n_vals_wanted (+1 for the function)
+                 -> True
+
+                 | otherwise
+                 -> some_benefit && small_enough
+
+                 where
+                   some_benefit = or arg_infos || really_interesting_cont || 
+                                  (not is_top && (once || (n_vals_wanted > 0 && enough_args)))
+                       -- If it occurs more than once, there must be something interesting 
+                       -- about some argument, or the result context, to make it worth inlining
+                       --
+                       -- If a function has a nested defn we also record some-benefit,
+                       -- on the grounds that we are often able to eliminate the binding,
+                       -- and hence the allocation, for the function altogether; this is good
+                       -- for join points.  But this only makes sense for *functions*;
+                       -- inlining a constructor doesn't help allocation unless the result is
+                       -- scrutinised.  UNLESS the constructor occurs just once, albeit possibly
+                       -- in multiple case branches.  Then inlining it doesn't increase allocation,
+                       -- but it does increase the chance that the constructor won't be allocated at all
+                       -- in the branches that don't use it.
+           
+                   enough_args           = n_val_args >= n_vals_wanted
+                   really_interesting_cont | n_val_args <  n_vals_wanted = False       -- Too few args
+                                           | n_val_args == n_vals_wanted = interesting_cont
+                                           | otherwise                   = True        -- Extra args
+                       -- really_interesting_cont tells if the result of the
+                       -- call is in an interesting context.
+
+                   small_enough = (size - discount) <= opt_UF_UseThreshold
+                   discount     = computeDiscount n_vals_wanted arg_discounts res_discount 
+                                                arg_infos really_interesting_cont
+               
+    in    
+#ifdef DEBUG
+    if dopt Opt_D_dump_inlinings dflags then
+       pprTrace "Considering inlining"
+                (ppr id <+> vcat [text "black listed:" <+> ppr black_listed,
+                                  text "occ info:" <+> ppr occ,
+                                  text "arg infos" <+> ppr arg_infos,
+                                  text "interesting continuation" <+> ppr interesting_cont,
+                                  text "is value:" <+> ppr is_value,
+                                  text "is cheap:" <+> ppr is_cheap,
+                                  text "guidance" <+> ppr guidance,
+                                  text "ANSWER =" <+> if yes_or_no then text "YES" else text "NO",
+                                  if yes_or_no then
+                                       text "Unfolding =" <+> pprCoreExpr unf_template
+                                  else empty])
+                 result
+    else
+#endif
+    result
+    }
+
+computeDiscount :: Int -> [Int] -> Int -> [Bool] -> Bool -> Int
+computeDiscount n_vals_wanted arg_discounts res_discount arg_infos result_used
+       -- We multiple the raw discounts (args_discount and result_discount)
+       -- ty opt_UnfoldingKeenessFactor because the former have to do with
+       -- *size* whereas the discounts imply that there's some extra 
+       -- *efficiency* to be gained (e.g. beta reductions, case reductions) 
+       -- by inlining.
+
+       -- we also discount 1 for each argument passed, because these will
+       -- reduce with the lambdas in the function (we count 1 for a lambda
+       -- in size_up).
+  = 1 +                        -- Discount of 1 because the result replaces the call
+                       -- so we count 1 for the function itself
+    length (take n_vals_wanted arg_infos) +
+                       -- Discount of 1 for each arg supplied, because the 
+                       -- result replaces the call
+    round (opt_UF_KeenessFactor * 
+          fromInt (arg_discount + result_discount))
+  where
+    arg_discount = sum (zipWith mk_arg_discount arg_discounts arg_infos)
+
+    mk_arg_discount discount is_evald | is_evald  = discount
+                                     | otherwise = 0
+
+       -- Don't give a result discount unless there are enough args
+    result_discount | result_used = res_discount       -- Over-applied, or case scrut
+                   | otherwise   = 0
+\end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Black-listing}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+Inlining is controlled by the "Inline phase" number, which is set
+by the per-simplification-pass '-finline-phase' flag.
+
+For optimisation we use phase 1,2 and nothing (i.e. no -finline-phase flag)
+in that order.  The meanings of these are determined by the @blackListed@ function
+here.
+
+The final simplification doesn't have a phase number.
+
+Pragmas
+~~~~~~~
+       Pragma          Black list if
+
+(least black listing, most inlining)
+       INLINE n foo    phase is Just p *and* p<n *and* foo appears on LHS of rule
+       INLINE foo      phase is Just p *and*           foo appears on LHS of rule
+       NOINLINE n foo  phase is Just p *and* (p<n *or* foo appears on LHS of rule)
+       NOINLINE foo    always
+(most black listing, least inlining)
+
+\begin{code}
+blackListed :: IdSet           -- Used in transformation rules
+           -> Maybe Int        -- Inline phase
+           -> Id -> Bool       -- True <=> blacklisted
+       
+-- The blackListed function sees whether a variable should *not* be 
+-- inlined because of the inline phase we are in.  This is the sole
+-- place that the inline phase number is looked at.
+
+blackListed rule_vars Nothing          -- Last phase
+  = \v -> isNeverInlinePrag (idInlinePragma v)
+
+blackListed rule_vars (Just phase)
+  = \v -> normal_case rule_vars phase v
+
+normal_case rule_vars phase v 
+  = case idInlinePragma v of
+       NoInlinePragInfo -> has_rules
+
+       IMustNotBeINLINEd from_INLINE Nothing
+         | from_INLINE -> has_rules    -- Black list until final phase
+         | otherwise   -> True         -- Always blacklisted
+
+       IMustNotBeINLINEd from_INLINE (Just threshold)
+         | from_INLINE -> (phase < threshold && has_rules)
+         | otherwise   -> (phase < threshold || has_rules)
+  where
+    has_rules =  v `elemVarSet` rule_vars
+             || not (isEmptyCoreRules (idSpecialisation v))
 \end{code}
 
+
+SLPJ 95/04: Why @runST@ must be inlined very late:
+\begin{verbatim}
+f x =
+  runST ( \ s -> let
+                   (a, s')  = newArray# 100 [] s
+                   (_, s'') = fill_in_array_or_something a x s'
+                 in
+                 freezeArray# a s'' )
+\end{verbatim}
+If we inline @runST@, we'll get:
+\begin{verbatim}
+f x = let
+       (a, s')  = newArray# 100 [] realWorld#{-NB-}
+       (_, s'') = fill_in_array_or_something a x s'
+      in
+      freezeArray# a s''
+\end{verbatim}
+And now the @newArray#@ binding can be floated to become a CAF, which
+is totally and utterly wrong:
+\begin{verbatim}
+f = let
+    (a, s')  = newArray# 100 [] realWorld#{-NB-} -- YIKES!!!
+    in
+    \ x ->
+       let (_, s'') = fill_in_array_or_something a x s' in
+       freezeArray# a s''
+\end{verbatim}
+All calls to @f@ will share a {\em single} array!  
+
+Yet we do want to inline runST sometime, so we can avoid
+needless code.  Solution: black list it until the last moment.
+