[project @ 2000-11-14 10:46:39 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / simplCore / SetLevels.lhs
index fb552e4..4127f52 100644 (file)
@@ -7,22 +7,39 @@
                        Overview
                ***************************
 
-* We attach binding levels to Core bindings, in preparation for floating
-  outwards (@FloatOut@).
+1. We attach binding levels to Core bindings, in preparation for floating
+   outwards (@FloatOut@).
 
-* We also let-ify many expressions (notably case scrutinees), so they
-  will have a fighting chance of being floated sensible.
+2. We also let-ify many expressions (notably case scrutinees), so they
+   will have a fighting chance of being floated sensible.
 
-* We clone the binders of any floatable let-binding, so that when it is
-  floated out it will be unique.  (This used to be done by the simplifier
-  but the latter now only ensures that there's no shadowing.)
-  NOTE: Very tiresomely, we must apply this substitution to
-       the rules stored inside a variable too.
+3. We clone the binders of any floatable let-binding, so that when it is
+   floated out it will be unique.  (This used to be done by the simplifier
+   but the latter now only ensures that there's no shadowing; indeed, even 
+   that may not be true.)
 
-  We do *not* clone top-level bindings, because some of them must not change,
-  but we *do* clone bindings that are heading for the top level
+   NOTE: this can't be done using the uniqAway idea, because the variable
+        must be unique in the whole program, not just its current scope,
+        because two variables in different scopes may float out to the
+        same top level place
 
+   NOTE: Very tiresomely, we must apply this substitution to
+        the rules stored inside a variable too.
 
+   We do *not* clone top-level bindings, because some of them must not change,
+   but we *do* clone bindings that are heading for the top level
+
+4. In the expression
+       case x of wild { p -> ...wild... }
+   we substitute x for wild in the RHS of the case alternatives:
+       case x of wild { p -> ...x... }
+   This means that a sub-expression involving x is not "trapped" inside the RHS.
+   And it's not inconvenient because we already have a substitution.
+
+  Note that this is EXACTLY BACKWARDS from the what the simplifier does.
+  The simplifier tries to get rid of occurrences of x, in favour of wild,
+  in the hope that there will only be one remaining occurrence of x, namely
+  the scrutinee of the case, and we can inline it.  
 
 \begin{code}
 module SetLevels (
@@ -37,24 +54,24 @@ module SetLevels (
 
 import CoreSyn
 
-import CoreUtils       ( coreExprType, exprIsTrivial, exprIsBottom )
+import CoreUtils       ( exprType, exprIsTrivial, exprIsBottom, mkPiType )
 import CoreFVs         -- all of it
-import Id              ( Id, idType, mkSysLocal, isOneShotLambda, modifyIdInfo )
-import IdInfo          ( specInfo, setSpecInfo )
-import Var             ( IdOrTyVar, Var, setVarUnique )
-import VarEnv
 import Subst
-import VarSet
-import Type            ( isUnLiftedType, mkTyVarTys, mkForAllTys, Type )
-import BasicTypes      ( TopLevelFlag(..) )
+import Id              ( Id, idType, mkSysLocal, isOneShotLambda, modifyIdInfo, 
+                         idSpecialisation, idWorkerInfo, setIdInfo
+                       )
+import IdInfo          ( workerExists, vanillaIdInfo, demandInfo, setDemandInfo )
+import Var             ( Var, setVarUnique )
 import VarSet
 import VarEnv
+import Name            ( getOccName )
+import OccName         ( occNameUserString )
+import Type            ( isUnLiftedType, Type )
+import BasicTypes      ( TopLevelFlag(..) )
+import Demand          ( isStrict, wwLazy )
 import UniqSupply
-import Maybes          ( maybeToBool )
-import Util            ( zipWithEqual, zipEqual )
+import Util            ( sortLt, isSingleton, count )
 import Outputable
-
-isLeakFreeType x y = False -- safe option; ToDo
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -64,11 +81,9 @@ isLeakFreeType x y = False -- safe option; ToDo
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-data Level
-  = Top                -- Means *really* the top level; short for (Level 0 0).
-  | Level   Int        -- Level number of enclosing lambdas
-           Int -- Number of big-lambda and/or case expressions between
-               -- here and the nearest enclosing lambda
+data Level = Level Int -- Level number of enclosing lambdas
+                  Int  -- Number of big-lambda and/or case expressions between
+                       -- here and the nearest enclosing lambda
 \end{code}
 
 The {\em level number} on a (type-)lambda-bound variable is the
@@ -87,69 +102,48 @@ a_0 = let  b_? = ...  in
           x_1 = ... b ... in ...
 \end{verbatim}
 
-Level 0 0 will make something get floated to a top-level "equals",
-@Top@ makes it go right to the top.
-
 The main function @lvlExpr@ carries a ``context level'' (@ctxt_lvl@).
 That's meant to be the level number of the enclosing binder in the
 final (floated) program.  If the level number of a sub-expression is
 less than that of the context, then it might be worth let-binding the
 sub-expression so that it will indeed float. This context level starts
-at @Level 0 0@; it is never @Top@.
+at @Level 0 0@.
 
 \begin{code}
 type LevelledExpr  = TaggedExpr Level
 type LevelledArg   = TaggedArg Level
 type LevelledBind  = TaggedBind Level
 
-tOP_LEVEL = Top
+tOP_LEVEL = Level 0 0
 
 incMajorLvl :: Level -> Level
-incMajorLvl Top                        = Level 1 0
 incMajorLvl (Level major minor) = Level (major+1) 0
 
 incMinorLvl :: Level -> Level
-incMinorLvl Top                        = Level 0 1
 incMinorLvl (Level major minor) = Level major (minor+1)
 
-unTopify :: Type -> Level -> Level
-unTopify ty lvl 
-   | isUnLiftedType ty = case lvl of
-                               Top   -> Level 0 0      -- Unboxed floats can't go right
-                               other -> lvl            -- to the top
-   | otherwise        = lvl
-
 maxLvl :: Level -> Level -> Level
-maxLvl Top l2 = l2
-maxLvl l1 Top = l1
 maxLvl l1@(Level maj1 min1) l2@(Level maj2 min2)
   | (maj1 > maj2) || (maj1 == maj2 && min1 > min2) = l1
   | otherwise                                     = l2
 
 ltLvl :: Level -> Level -> Bool
-ltLvl l1               Top               = False
-ltLvl Top              (Level _ _)       = True
 ltLvl (Level maj1 min1) (Level maj2 min2)
   = (maj1 < maj2) || (maj1 == maj2 && min1 < min2)
 
 ltMajLvl :: Level -> Level -> Bool
     -- Tells if one level belongs to a difft *lambda* level to another
-ltMajLvl l1            Top            = False
-ltMajLvl Top           (Level 0 _)    = False
-ltMajLvl Top           (Level _ _)    = True
 ltMajLvl (Level maj1 _) (Level maj2 _) = maj1 < maj2
 
 isTopLvl :: Level -> Bool
-isTopLvl Top   = True
-isTopLvl other = False
-
-isTopMajLvl :: Level -> Bool -- Tells if it's the top *lambda* level
-isTopMajLvl Top                  = True
-isTopMajLvl (Level maj _) = maj == 0
+isTopLvl (Level 0 0) = True
+isTopLvl other       = False
 
 instance Outputable Level where
-  ppr Top            = ptext SLIT("<Top>")
   ppr (Level maj min) = hcat [ char '<', int maj, char ',', int min, char '>' ]
+
+instance Eq Level where
+  (Level maj1 min1) == (Level maj2 min2) = maj1==maj2 && min1==min2
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -159,11 +153,12 @@ instance Outputable Level where
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-setLevels :: [CoreBind]
+setLevels :: Bool              -- True <=> float lambdas to top level
+         -> [CoreBind]
          -> UniqSupply
          -> [LevelledBind]
 
-setLevels binds us
+setLevels float_lams binds us
   = initLvl us (do_them binds)
   where
     -- "do_them"'s main business is to thread the monad along
@@ -173,43 +168,18 @@ setLevels binds us
 
     do_them [] = returnLvl []
     do_them (b:bs)
-      = lvlTopBind b   `thenLvl` \ (lvld_bind, _) ->
-       do_them bs      `thenLvl` \ lvld_binds ->
-       returnLvl (lvld_bind ++ lvld_binds)
-
-lvlTopBind (NonRec binder rhs)
-  = lvlBind TopLevel Top initialEnv (AnnNonRec binder (freeVars rhs))
-                                       -- Rhs can have no free vars!
-
-lvlTopBind (Rec pairs)
-  = lvlBind TopLevel Top initialEnv (AnnRec [(b,freeVars rhs) | (b,rhs) <- pairs])
-\end{code}
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection{Bindings}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-The binding stuff works for top level too.
-
-\begin{code}
-lvlBind :: TopLevelFlag                -- Used solely to decide whether to clone
-       -> Level                -- Context level; might be Top even for bindings nested in the RHS
-                               -- of a top level binding
-       -> LevelEnv
-       -> CoreBindWithFVs
-       -> LvlM ([LevelledBind], LevelEnv)
+      = lvlTopBind init_env b  `thenLvl` \ (lvld_bind, _) ->
+       do_them bs              `thenLvl` \ lvld_binds ->
+       returnLvl (lvld_bind : lvld_binds)
 
-lvlBind top_lvl ctxt_lvl env (AnnNonRec bndr rhs)
-  = setFloatLevel (Just bndr) ctxt_lvl env rhs ty      `thenLvl` \ (final_lvl, rhs') ->
-    cloneVar top_lvl env bndr final_lvl                `thenLvl` \ (new_env, new_bndr) ->
-    returnLvl ([NonRec (new_bndr, final_lvl) rhs'], new_env)
-  where
-    ty = idType bndr
+    init_env = initialEnv float_lams
 
+lvlTopBind env (NonRec binder rhs)
+  = lvlBind TopLevel tOP_LEVEL env (AnnNonRec binder (freeVars rhs))
+                                       -- Rhs can have no free vars!
 
-lvlBind top_lvl ctxt_lvl env (AnnRec pairs) = lvlRecBind top_lvl ctxt_lvl env pairs
+lvlTopBind env (Rec pairs)
+  = lvlBind TopLevel tOP_LEVEL env (AnnRec [(b,freeVars rhs) | (b,rhs) <- pairs])
 \end{code}
 
 %************************************************************************
@@ -226,9 +196,7 @@ lvlExpr :: Level            -- ctxt_lvl: Level of enclosing expression
 \end{code}
 
 The @ctxt_lvl@ is, roughly, the level of the innermost enclosing
-binder.
-
-Here's an example
+binder.  Here's an example
 
        v = \x -> ...\y -> let r = case (..x..) of
                                        ..x..
@@ -243,17 +211,24 @@ don't want @lvlExpr@ to turn the scrutinee of the @case@ into an MFE
 If there were another lambda in @r@'s rhs, it would get level-2 as well.
 
 \begin{code}
-lvlExpr _ _ (_, AnnType ty) = returnLvl (Type ty)
-lvlExpr _ env (_, AnnVar v) = returnLvl (lookupVar env v)
-
-lvlExpr ctxt_lvl env (_, AnnCon con args)
-  = mapLvl (lvlExpr ctxt_lvl env) args `thenLvl` \ args' ->
-    returnLvl (Con con args')
+lvlExpr _ _ (_, AnnType ty)   = returnLvl (Type ty)
+lvlExpr _ env (_, AnnVar v)   = returnLvl (lookupVar env v)
+lvlExpr _ env (_, AnnLit lit) = returnLvl (Lit lit)
 
 lvlExpr ctxt_lvl env (_, AnnApp fun arg)
-  = lvlExpr ctxt_lvl env fun           `thenLvl` \ fun' ->
-    lvlMFE  ctxt_lvl env arg           `thenLvl` \ arg' ->
+  = lvl_fun fun                                `thenLvl` \ fun' ->
+    lvlMFE  False ctxt_lvl env arg     `thenLvl` \ arg' ->
     returnLvl (App fun' arg')
+  where
+    lvl_fun (_, AnnCase _ _ _) = lvlMFE True ctxt_lvl env fun
+    lvl_fun other             = lvlExpr ctxt_lvl env fun
+       -- We don't do MFE on partial applications generally,
+       -- but we do if the function is big and hairy, like a case
+
+lvlExpr ctxt_lvl env (_, AnnNote InlineMe expr)
+-- Don't float anything out of an InlineMe; hence the tOP_LEVEL
+  = lvlExpr tOP_LEVEL env expr         `thenLvl` \ expr' ->
+    returnLvl (Note InlineMe expr')
 
 lvlExpr ctxt_lvl env (_, AnnNote note expr)
   = lvlExpr ctxt_lvl env expr          `thenLvl` \ expr' ->
@@ -267,341 +242,293 @@ lvlExpr ctxt_lvl env (_, AnnNote note expr)
 -- lambdas makes them more expensive.
 
 lvlExpr ctxt_lvl env expr@(_, AnnLam bndr rhs)
-  = lvlMFE incd_lvl new_env body       `thenLvl` \ body' ->
-    returnLvl (mk_lams lvld_bndrs expr body')
-  where
-    bndr_is_id         = isId bndr
-    bndr_is_tyvar      = isTyVar bndr
-    (more_bndrs, body) = go rhs
-    bndrs             = bndr : more_bndrs
-
-    incd_lvl   | bndr_is_id && not (all isOneShotLambda bndrs) = incMajorLvl ctxt_lvl
-              | otherwise                                     = incMinorLvl ctxt_lvl
-       -- Only bump the major level number if the binders include
-       -- at least one more-than-one-shot lambda
-
-    lvld_bndrs = [(b,incd_lvl) | b <- bndrs]
-    new_env    = extendLvlEnv env lvld_bndrs
-
-       -- Ignore notes, because we don't want to split
-       -- a lambda like this (\x -> coerce t (\s -> ...))
-       -- This happens quite a bit in state-transformer programs
-    go (_, AnnLam bndr rhs) |  bndr_is_id && isId bndr 
-                           || bndr_is_tyvar && isTyVar bndr
-                           =  case go rhs of { (bndrs, body) -> (bndr:bndrs, body) }
-    go (_, AnnNote _ rhs)   = go rhs
-    go body                = ([], body)
-
-       -- Have to reconstruct the right Notes, since we ignored
-       -- them when gathering the lambdas
-    mk_lams (lb : lbs) (_, AnnLam _ body)     body' = Lam  lb   (mk_lams lbs body body')
-    mk_lams lbs               (_, AnnNote note body) body' = Note note (mk_lams lbs body body')
-    mk_lams []        body                   body' = body'
+  = lvlMFE True new_lvl new_env body   `thenLvl` \ new_body ->
+    returnLvl (glue_binders new_bndrs expr new_body)
+  where 
+    (bndrs, body)       = collect_binders expr
+    (new_lvl, new_bndrs) = lvlLamBndrs ctxt_lvl bndrs
+    new_env             = extendLvlEnv env new_bndrs
 
 lvlExpr ctxt_lvl env (_, AnnLet bind body)
-  = lvlBind NotTopLevel ctxt_lvl env bind      `thenLvl` \ (binds', new_env) ->
+  = lvlBind NotTopLevel ctxt_lvl env bind      `thenLvl` \ (bind', new_env) ->
     lvlExpr ctxt_lvl new_env body              `thenLvl` \ body' ->
-    returnLvl (mkLets binds' body')
+    returnLvl (Let bind' body')
 
 lvlExpr ctxt_lvl env (_, AnnCase expr case_bndr alts)
-  = lvlMFE ctxt_lvl env expr   `thenLvl` \ expr' ->
-    mapLvl lvl_alt alts                `thenLvl` \ alts' ->
+  = lvlMFE True ctxt_lvl env expr      `thenLvl` \ expr' ->
+    let
+       alts_env = extendCaseBndrLvlEnv env expr' case_bndr incd_lvl
+    in
+    mapLvl (lvl_alt alts_env) alts     `thenLvl` \ alts' ->
     returnLvl (Case expr' (case_bndr, incd_lvl) alts')
   where
-      expr_type = coreExprType (deAnnotate expr)
       incd_lvl  = incMinorLvl ctxt_lvl
-      alts_env  = extendLvlEnv env [(case_bndr,incd_lvl)]
-
-      lvl_alt (con, bs, rhs)
-        = let
-               bs'  = [ (b, incd_lvl) | b <- bs ]
-               new_env = extendLvlEnv alts_env bs'
-          in
-         lvlMFE incd_lvl new_env rhs   `thenLvl` \ rhs' ->
+
+      lvl_alt alts_env (con, bs, rhs)
+       = lvlMFE True incd_lvl new_env rhs      `thenLvl` \ rhs' ->
          returnLvl (con, bs', rhs')
+       where
+         bs'     = [ (b, incd_lvl) | b <- bs ]
+         new_env = extendLvlEnv alts_env bs'
+
+collect_binders lam
+  = go [] lam
+  where
+    go rev_bndrs (_, AnnLam b e)  = go (b:rev_bndrs) e
+    go rev_bndrs (_, AnnNote n e) = go rev_bndrs e
+    go rev_bndrs rhs             = (reverse rev_bndrs, rhs)
+       -- Ignore notes, because we don't want to split
+       -- a lambda like this (\x -> coerce t (\s -> ...))
+       -- This happens quite a bit in state-transformer programs
+
+       -- glue_binders puts the lambda back together
+glue_binders (b:bs) (_, AnnLam _ e)  body = Lam b (glue_binders bs e body)
+glue_binders bs            (_, AnnNote n e) body = Note n (glue_binders bs e body)
+glue_binders []            e                body = body
 \end{code}
 
 @lvlMFE@ is just like @lvlExpr@, except that it might let-bind
 the expression, so that it can itself be floated.
 
 \begin{code}
-lvlMFE ::  Level               -- Level of innermost enclosing lambda/tylam
+lvlMFE ::  Bool                        -- True <=> strict context [body of case or let]
+       -> Level                -- Level of innermost enclosing lambda/tylam
        -> LevelEnv             -- Level of in-scope names/tyvars
        -> CoreExprWithFVs      -- input expression
        -> LvlM LevelledExpr    -- Result expression
 
-lvlMFE ctxt_lvl env (_, AnnType ty)
+lvlMFE strict_ctxt ctxt_lvl env (_, AnnType ty)
   = returnLvl (Type ty)
 
-lvlMFE ctxt_lvl env ann_expr
-  | isUnLiftedType ty          -- Can't let-bind it
-  = lvlExpr ctxt_lvl env ann_expr
-
-  | otherwise          -- Not primitive type so could be let-bound
-  = setFloatLevel Nothing {- Not already let-bound -}
-       ctxt_lvl env ann_expr ty        `thenLvl` \ (final_lvl, expr') ->
-    returnLvl expr'
+lvlMFE strict_ctxt ctxt_lvl env ann_expr@(fvs, _)
+  |  isUnLiftedType ty                         -- Can't let-bind it
+  || not good_destination
+  || exprIsTrivial expr                                -- Is trivial
+  || (strict_ctxt && exprIsBottom expr)                -- Strict context and is bottom
+                                               --  e.g. \x -> error "foo"
+                                               -- No gain from floating this
+  =    -- Don't float it out
+    lvlExpr ctxt_lvl env ann_expr
+
+  | otherwise  -- Float it out!
+  = lvlFloatRhs abs_vars dest_lvl env ann_expr `thenLvl` \ expr' ->
+    newLvlVar "lvl" abs_vars ty                        `thenLvl` \ var ->
+    returnLvl (Let (NonRec (var,dest_lvl) expr') 
+                  (mkVarApps (Var var) abs_vars))
   where
-    ty = coreExprType (deAnnotate ann_expr)
+    expr     = deAnnotate ann_expr
+    ty       = exprType expr
+    dest_lvl = destLevel env fvs (isFunction ann_expr)
+    abs_vars = abstractVars dest_lvl env fvs
+
+    good_destination =  dest_lvl `ltMajLvl` ctxt_lvl           -- Escapes a value lambda
+                    || (isTopLvl dest_lvl && not strict_ctxt)  -- Goes to the top
+       -- A decision to float entails let-binding this thing, and we only do 
+       -- that if we'll escape a value lambda, or will go to the top level.
+       -- But beware
+       --      concat = /\ a -> foldr ..a.. (++) []
+       -- was getting turned into
+       --      concat = /\ a -> lvl a
+       --      lvl    = /\ a -> foldr ..a.. (++) []
+       -- which is pretty stupid.  Hence the strict_ctxt test
 \end{code}
 
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{Deciding floatability}
+\subsection{Bindings}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-@setFloatLevel@ is used for let-bound right-hand-sides, or for MFEs which
-are being created as let-bindings
-
-Decision tree:
-Let Bound?
-  YES. -> (a) try abstracting type variables.
-       If we abstract type variables it will go further, that is, past more
-       lambdas. same as asking if the level number given by the free
-       variables is less than the level number given by free variables
-       and type variables together.
-       Abstract offending type variables, e.g.
-       change f ty a b
-       to let v = /\ty' -> f ty' a b
-         in v ty
-       so that v' is not stopped by the level number of ty
-       tag the original let with its level number
-       (from its variables and type variables)
-  NO.  is a WHNF?
-        YES. -> No point in let binding to float a WHNF.
-                Pin (leave) expression here.
-        NO. -> Will float past a lambda?
-               (check using free variables only, not type variables)
-                 YES. -> do the same as (a) above.
-                 NO. -> No point in let binding if it is not going anywhere
-                        Pin (leave) expression here.
+The binding stuff works for top level too.
 
 \begin{code}
-setFloatLevel :: Maybe Id              -- Just id <=> the expression is already let-bound to id
-                                       -- Nothing <=> it's a possible MFE
-             -> Level                  -- of context
-             -> LevelEnv
-
-             -> CoreExprWithFVs        -- Original rhs
-             -> Type                   -- Type of rhs
-
-             -> LvlM (Level,           -- Level to attribute to this let-binding
-                      LevelledExpr)    -- Final rhs
-
-setFloatLevel maybe_let_bound ctxt_lvl env expr@(expr_fvs, _) ty
-
--- Now deal with (by not floating) trivial non-let-bound expressions
--- which just aren't worth let-binding in order to float.  We always
--- choose to float even trivial let-bound things because it doesn't do
--- any harm, and not floating it may pin something important.  For
--- example
---
---     x = let v = []
---             w = 1:v
---         in ...
---
--- Here, if we don't float v we won't float w, which is Bad News.
--- If this gives any problems we could restrict the idea to things destined
--- for top level.
-
-  | not alreadyLetBound
-    && (expr_is_trivial || expr_is_bottom || not will_float_past_lambda)
-
-  =   -- Pin trivial non-let-bound expressions,
-      -- or ones which aren't going anywhere useful
-    lvlExpr ctxt_lvl env expr          `thenLvl` \ expr' ->
-    returnLvl (safe_ctxt_lvl, expr')
-
-{- SDM 7/98
-The above case used to read (whnf_or_bottom || not will_float_past_lambda).  
-It was changed because we really do want to float out constructors if possible:
-this can save a great deal of needless allocation inside a loop.  On the other
-hand, there's no point floating out nullary constructors and literals, hence
-the expr_is_trivial condition.
--}
-
-  | alreadyLetBound && not worth_type_abstraction
-  =   -- Process the expression with a new ctxt_lvl, obtained from
-      -- the free vars of the expression itself
-    lvlExpr expr_lvl env expr          `thenLvl` \ expr' ->
-    returnLvl (safe_expr_lvl, expr')
-
-  | otherwise -- This will create a let anyway, even if there is no
-             -- type variable to abstract, so we try to abstract anyway
-  = abstractWrtTyVars offending_tyvars ty env lvl_after_ty_abstr expr
-                                             `thenLvl` \ final_expr ->
-    returnLvl (safe_expr_lvl, final_expr)
-      -- OLD LIE: The body of the let, just a type application, isn't worth floating
-      --          so pin it with ctxt_lvl
-      -- The truth: better to give it expr_lvl in case it is pinning
-      -- something non-trivial which depends on it.
-  where
-    alreadyLetBound = maybeToBool maybe_let_bound
-
-    safe_ctxt_lvl   = unTopify ty ctxt_lvl
-    safe_expr_lvl   = unTopify ty expr_lvl
-
-    fvs               = case maybe_let_bound of
-                               Nothing -> expr_fvs
-                               Just id -> expr_fvs `unionVarSet` idFreeVars id
-
-    ids_only_lvl       = foldVarSet (maxIdLvl    env) tOP_LEVEL fvs
-    tyvars_only_lvl    = foldVarSet (maxTyVarLvl env) tOP_LEVEL fvs
-    expr_lvl           = ids_only_lvl `maxLvl` tyvars_only_lvl
-    lvl_after_ty_abstr = ids_only_lvl --`maxLvl` non_offending_tyvars_lvl
-
-       -- Will escape lambda if let-bound
-    will_float_past_lambda = ids_only_lvl `ltMajLvl` ctxt_lvl
-                           
-        -- Will escape (more) lambda(s)/type lambda(s) if type abstracted
-    worth_type_abstraction =  (ids_only_lvl `ltLvl` tyvars_only_lvl)
-                          && not expr_is_trivial        -- Avoids abstracting trivial type applications
-
-    offending_tyvars = filter offending_tv (varSetElems fvs)
-    offending_tv var | isId var  = False
-                    | otherwise = ids_only_lvl `ltLvl` varLevel env var
-
-    expr_is_trivial = exprIsTrivial de_ann_expr
-    expr_is_bottom  = exprIsBottom  de_ann_expr
-    de_ann_expr     = deAnnotate expr
-\end{code}
-
-Abstract wrt tyvars, by making it just as if we had seen
+lvlBind :: TopLevelFlag                -- Used solely to decide whether to clone
+       -> Level                -- Context level; might be Top even for bindings nested in the RHS
+                               -- of a top level binding
+       -> LevelEnv
+       -> CoreBindWithFVs
+       -> LvlM (LevelledBind, LevelEnv)
 
-     let v = /\a1..an. E
-     in v a1 ... an
+lvlBind top_lvl ctxt_lvl env (AnnNonRec bndr rhs@(rhs_fvs,_))
+  | null abs_vars
+  =    -- No type abstraction; clone existing binder
+    lvlExpr dest_lvl env rhs                   `thenLvl` \ rhs' ->
+    cloneVar top_lvl env bndr ctxt_lvl dest_lvl        `thenLvl` \ (env', bndr') ->
+    returnLvl (NonRec (bndr', dest_lvl) rhs', env') 
 
-instead of simply E. The idea is that v can be freely floated, since it
-has no free type variables. Of course, if E has no free type
-variables, then we just return E.
+  | otherwise
+  = -- Yes, type abstraction; create a new binder, extend substitution, etc
+    lvlFloatRhs abs_vars dest_lvl env rhs      `thenLvl` \ rhs' ->
+    newPolyBndrs dest_lvl env abs_vars [bndr]  `thenLvl` \ (env', [bndr']) ->
+    returnLvl (NonRec (bndr', dest_lvl) rhs', env')
 
-\begin{code}
-abstractWrtTyVars offending_tyvars ty env lvl expr
-  = lvlExpr incd_lvl new_env expr      `thenLvl` \ expr' ->
-    newLvlVar poly_ty                  `thenLvl` \ poly_var ->
-    let
-       poly_var_rhs     = mkLams tyvar_lvls expr'
-       poly_var_binding = NonRec (poly_var, lvl) poly_var_rhs
-       poly_var_app     = mkTyApps (Var poly_var) (mkTyVarTys offending_tyvars)
-       final_expr       = Let poly_var_binding poly_var_app -- mkCoLet* requires Core
-    in
-    returnLvl final_expr
   where
-    poly_ty = mkForAllTys offending_tyvars ty
-
-       -- These defns are just like those in the TyLam case of lvlExpr
-    incd_lvl   = incMinorLvl lvl
-    tyvar_lvls = [(tv,incd_lvl) | tv <- offending_tyvars]
-    new_env    = extendLvlEnv env tyvar_lvls
+    bind_fvs = rhs_fvs `unionVarSet` idFreeVars bndr
+    abs_vars = abstractVars dest_lvl env bind_fvs
+
+    dest_lvl | isUnLiftedType (idType bndr) = destLevel env bind_fvs False `maxLvl` Level 1 0
+            | otherwise                    = destLevel env bind_fvs (isFunction rhs)
+       -- Hack alert!  We do have some unlifted bindings, for cheap primops, and 
+       -- it is ok to float them out; but not to the top level.  If they would otherwise
+       -- go to the top level, we pin them inside the topmost lambda
 \end{code}
 
-Recursive definitions.  We want to transform
-
-       letrec
-          x1 = e1
-          ...
-          xn = en
-       in
-       body
-
-to
-
-       letrec
-          x1' = /\ ab -> let D' in e1
-          ...
-          xn' = /\ ab -> let D' in en
-       in
-       let D in body
-
-where ab are the tyvars pinning the defn further in than it
-need be, and D is a bunch of simple type applications:
-
-               x1_cl = x1' ab
-               ...
-               xn_cl = xn' ab
-
-The "_cl" indicates that in D, the level numbers on the xi are the context level
-number; type applications aren't worth floating.  The D' decls are
-similar:
-
-               x1_ll = x1' ab
-               ...
-               xn_ll = xn' ab
-
-but differ in their level numbers; here the ab are the newly-introduced
-type lambdas.
 
 \begin{code}
-lvlRecBind top_lvl ctxt_lvl env pairs
-  | ids_only_lvl `ltLvl` tyvars_only_lvl
-  =    -- Abstract wrt tyvars;
-       -- offending_tyvars is definitely non-empty
-       -- (I love the ASSERT to check this...  WDP 95/02)
+lvlBind top_lvl ctxt_lvl env (AnnRec pairs)
+  | null abs_vars
+  = cloneVars top_lvl env bndrs ctxt_lvl dest_lvl      `thenLvl` \ (new_env, new_bndrs) ->
+    mapLvl (lvlExpr ctxt_lvl new_env) rhss             `thenLvl` \ new_rhss ->
+    returnLvl (Rec ((new_bndrs `zip` repeat dest_lvl) `zip` new_rhss), new_env)
+
+  | isSingleton pairs && count isId abs_vars > 1
+  =    -- Special case for self recursion where there are
+       -- several variables carried around: build a local loop:        
+       --      poly_f = \abs_vars. \lam_vars . letrec f = \lam_vars. rhs in f lam_vars
+       -- This just makes the closures a bit smaller.  If we don't do
+       -- this, allocation rises significantly on some programs
+       --
+       -- We could elaborate it for the case where there are several
+       -- mutually functions, but it's quite a bit more complicated
+       -- 
+       -- This all seems a bit ad hoc -- sigh
     let
-       incd_lvl         = incMinorLvl ids_only_lvl
-       tyvars_w_rhs_lvl = [(var,incd_lvl) | var <- offending_tyvars]
-       bndrs_w_rhs_lvl  = [(var,incd_lvl) | var <- bndrs]
-       rhs_env         = extendLvlEnv env (tyvars_w_rhs_lvl ++ bndrs_w_rhs_lvl)
+       (bndr,rhs) = head pairs
+       (rhs_lvl, abs_vars_w_lvls) = lvlLamBndrs dest_lvl abs_vars
+       rhs_env = extendLvlEnv env abs_vars_w_lvls
     in
-    mapLvl (lvlExpr incd_lvl rhs_env) rhss     `thenLvl` \ rhss' ->
-    mapLvl newLvlVar poly_tys                  `thenLvl` \ poly_vars ->
-    cloneVars top_lvl env bndrs ctxt_lvl       `thenLvl` \ (new_env, new_bndrs) ->
+    cloneVar NotTopLevel rhs_env bndr rhs_lvl rhs_lvl  `thenLvl` \ (rhs_env', new_bndr) ->
     let
-               -- The "d_rhss" are the right-hand sides of "D" and "D'"
-               -- in the documentation above
-       d_rhss = [ mkTyApps (Var poly_var) offending_tyvar_tys | poly_var <- poly_vars]
-
-               -- "local_binds" are "D'" in the documentation above
-       local_binds = zipWithEqual "SetLevels" NonRec bndrs_w_rhs_lvl d_rhss
-
-       poly_var_rhss = [ mkLams tyvars_w_rhs_lvl (mkLets local_binds rhs')
-                       | rhs' <- rhss'
-                       ]
-
-       poly_binds  = zipEqual "poly_binds" [(poly_var, ids_only_lvl) | poly_var <- poly_vars] 
-                                           poly_var_rhss
-
-               -- The new right-hand sides, just a type application,
-               -- aren't worth floating so pin it with ctxt_lvl
-       bndrs_w_lvl = new_bndrs `zip` repeat ctxt_lvl
-
-               -- "d_binds" are the "D" in the documentation above
-       d_binds = zipWithEqual "SetLevels" NonRec bndrs_w_lvl d_rhss
+       (lam_bndrs, rhs_body)     = collect_binders rhs
+        (body_lvl, new_lam_bndrs) = lvlLamBndrs rhs_lvl lam_bndrs
+       body_env                  = extendLvlEnv rhs_env' new_lam_bndrs
     in
-    returnLvl (Rec poly_binds : d_binds, new_env)
+    lvlExpr body_lvl body_env rhs_body         `thenLvl` \ new_rhs_body ->
+    newPolyBndrs dest_lvl env abs_vars [bndr]  `thenLvl` \ (poly_env, [poly_bndr]) ->
+    returnLvl (Rec [((poly_bndr,dest_lvl), mkLams abs_vars_w_lvls $
+                                          glue_binders new_lam_bndrs rhs $
+                                          Let (Rec [((new_bndr,rhs_lvl), mkLams new_lam_bndrs new_rhs_body)]) 
+                                               (mkVarApps (Var new_bndr) lam_bndrs))],
+              poly_env)
 
   | otherwise
-  =    -- Let it float freely
-    cloneVars top_lvl env bndrs expr_lvl               `thenLvl` \ (new_env, new_bndrs) ->
-    let
-       bndrs_w_lvls = new_bndrs `zip` repeat expr_lvl
-    in
-    mapLvl (lvlExpr expr_lvl new_env) rhss     `thenLvl` \ rhss' ->
-    returnLvl ([Rec (bndrs_w_lvls `zip` rhss')], new_env)
+  = newPolyBndrs dest_lvl env abs_vars bndrs           `thenLvl` \ (new_env, new_bndrs) ->
+    mapLvl (lvlFloatRhs abs_vars dest_lvl new_env) rhss `thenLvl` \ new_rhss ->
+    returnLvl (Rec ((new_bndrs `zip` repeat dest_lvl) `zip` new_rhss), new_env)
 
   where
     (bndrs,rhss) = unzip pairs
 
        -- Finding the free vars of the binding group is annoying
-    bind_fvs       = (unionVarSets (map fst rhss) `unionVarSet` unionVarSets (map idFreeVars bndrs))
+    bind_fvs       = (unionVarSets [ idFreeVars bndr `unionVarSet` rhs_fvs
+                                   | (bndr, (rhs_fvs,_)) <- pairs])
                      `minusVarSet`
                      mkVarSet bndrs
 
-    ids_only_lvl    = foldVarSet (maxIdLvl    env) tOP_LEVEL bind_fvs
-    tyvars_only_lvl = foldVarSet (maxTyVarLvl env) tOP_LEVEL bind_fvs
-    expr_lvl       = ids_only_lvl `maxLvl` tyvars_only_lvl
+    dest_lvl = destLevel env bind_fvs (all isFunction rhss)
+    abs_vars = abstractVars dest_lvl env bind_fvs
 
-    offending_tyvars = filter offending_tv (varSetElems bind_fvs)
-    offending_tv var | isId var  = False
-                    | otherwise = ids_only_lvl `ltLvl` varLevel env var
-    offending_tyvar_tys = mkTyVarTys offending_tyvars
+----------------------------------------------------
+-- Three help functons for the type-abstraction case
 
-    tys      = map idType bndrs
-    poly_tys = map (mkForAllTys offending_tyvars) tys
+lvlFloatRhs abs_vars dest_lvl env rhs
+  = lvlExpr rhs_lvl rhs_env rhs        `thenLvl` \ rhs' ->
+    returnLvl (mkLams abs_vars_w_lvls rhs')
+  where
+    (rhs_lvl, abs_vars_w_lvls) = lvlLamBndrs dest_lvl abs_vars
+    rhs_env = extendLvlEnv env abs_vars_w_lvls
 \end{code}
 
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Deciding floatability}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+lvlLamBndrs :: Level -> [CoreBndr] -> (Level, [(CoreBndr, Level)])
+-- Compute the levels for the binders of a lambda group
+-- The binders returned are exactly the same as the ones passed,
+-- but they are now paired with a level
+lvlLamBndrs lvl [] 
+  = (lvl, [])
+
+lvlLamBndrs lvl bndrs
+  = go  (incMinorLvl lvl)
+       False   -- Havn't bumped major level in this group
+       [] bndrs
+  where
+    go old_lvl bumped_major rev_lvld_bndrs (bndr:bndrs)
+       | isId bndr &&                  -- Go to the next major level if this is a value binder,
+         not bumped_major &&           -- and we havn't already gone to the next level (one jump per group)
+         not (isOneShotLambda bndr)    -- and it isn't a one-shot lambda
+       = go new_lvl True ((bndr,new_lvl) : rev_lvld_bndrs) bndrs
+
+       | otherwise
+       = go old_lvl bumped_major ((bndr,old_lvl) : rev_lvld_bndrs) bndrs
+
+       where
+         new_lvl = incMajorLvl old_lvl
+
+    go old_lvl _ rev_lvld_bndrs []
+       = (old_lvl, reverse rev_lvld_bndrs)
+       -- a lambda like this (\x -> coerce t (\s -> ...))
+       -- This happens quite a bit in state-transformer programs
+\end{code}
+
+\begin{code}
+abstractVars :: Level -> LevelEnv -> VarSet -> [Var]
+       -- Find the variables in fvs, free vars of the target expresion,
+       -- whose level is less than than the supplied level
+       -- These are the ones we are going to abstract out
+abstractVars dest_lvl env fvs
+  = uniq (sortLt lt [var | fv <- varSetElems fvs, var <- absVarsOf dest_lvl env fv])
+  where
+       -- Sort the variables so we don't get 
+       -- mixed-up tyvars and Ids; it's just messy
+    v1 `lt` v2 = case (isId v1, isId v2) of
+                  (True, False) -> False
+                  (False, True) -> True
+                  other         -> v1 < v2     -- Same family
+    uniq :: [Var] -> [Var]
+       -- Remove adjacent duplicates; the sort will have brought them together
+    uniq (v1:v2:vs) | v1 == v2  = uniq (v2:vs)
+                   | otherwise = v1 : uniq (v2:vs)
+    uniq vs = vs
+
+  -- Destintion level is the max Id level of the expression
+  -- (We'll abstract the type variables, if any.)
+destLevel :: LevelEnv -> VarSet -> Bool -> Level
+destLevel env fvs is_function
+  |  floatLams env
+  && is_function = tOP_LEVEL           -- Send functions to top level; see
+                                       -- the comments with isFunction
+  | otherwise    = maxIdLevel env fvs
+
+isFunction :: CoreExprWithFVs -> Bool
+-- The idea here is that we want to float *functions* to
+-- the top level.  This saves no work, but 
+--     (a) it can make the host function body a lot smaller, 
+--             and hence inlinable.  
+--     (b) it can also save allocation when the function is recursive:
+--         h = \x -> letrec f = \y -> ...f...y...x...
+--                   in f x
+--     becomes
+--         f = \x y -> ...(f x)...y...x...
+--         h = \x -> f x x
+--     No allocation for f now.
+-- We may only want to do this if there are sufficiently few free 
+-- variables.  We certainly only want to do it for values, and not for
+-- constructors.  So the simple thing is just to look for lambdas
+isFunction (_, AnnLam b e) | isId b    = True
+                          | otherwise = isFunction e
+isFunction (_, AnnNote n e)            = isFunction e
+isFunction other                      = False
+\end{code}
+
+
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
 \subsection{Free-To-Level Monad}
@@ -609,43 +536,139 @@ lvlRecBind top_lvl ctxt_lvl env pairs
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-type LevelEnv = (VarEnv Level, SubstEnv)
+type LevelEnv = (Bool,                                 -- True <=> Float lambdas too
+                VarEnv Level,                  -- Domain is *post-cloned* TyVars and Ids
+                Subst,                         -- Domain is pre-cloned Ids; tracks the in-scope set
+                                               --      so that subtitution is capture-avoiding
+                IdEnv ([Var], LevelledExpr))   -- Domain is pre-cloned Ids
        -- We clone let-bound variables so that they are still
-       -- distinct when floated out; hence the SubstEnv
-       -- The domain of the VarEnv is *pre-cloned* Ids, though
-
-initialEnv :: LevelEnv
-initialEnv = (emptyVarEnv, emptySubstEnv)
+       -- distinct when floated out; hence the SubstEnv/IdEnv.
+        -- (see point 3 of the module overview comment).
+       -- We also use these envs when making a variable polymorphic
+       -- because we want to float it out past a big lambda.
+       --
+       -- The SubstEnv and IdEnv always implement the same mapping, but the
+       -- SubstEnv maps to CoreExpr and the IdEnv to LevelledExpr
+       -- Since the range is always a variable or type application,
+       -- there is never any difference between the two, but sadly
+       -- the types differ.  The SubstEnv is used when substituting in
+       -- a variable's IdInfo; the IdEnv when we find a Var.
+       --
+       -- In addition the IdEnv records a list of tyvars free in the
+       -- type application, just so we don't have to call freeVars on
+       -- the type application repeatedly.
+       --
+       -- The domain of the both envs is *pre-cloned* Ids, though
+       --
+       -- The domain of the VarEnv Level is the *post-cloned* Ids
+
+initialEnv :: Bool -> LevelEnv
+initialEnv float_lams = (float_lams, emptyVarEnv, emptySubst, emptyVarEnv)
+
+floatLams :: LevelEnv -> Bool
+floatLams (float_lams, _, _, _) = float_lams
 
 extendLvlEnv :: LevelEnv -> [(Var,Level)] -> LevelEnv
-       -- Used when *not* cloning
-extendLvlEnv (lvl_env, subst_env) prs
-   = (foldl add lvl_env prs, subst_env)
-   where
-     add env (v,l) = extendVarEnv env v l
-
-varLevel :: LevelEnv -> IdOrTyVar -> Level
-varLevel (lvl_env, _) v
-  = case lookupVarEnv lvl_env v of
-      Just level -> level
-      Nothing    -> tOP_LEVEL
+-- Used when *not* cloning
+extendLvlEnv (float_lams, lvl_env, subst, id_env) prs
+  = (float_lams,
+     foldl add_lvl lvl_env prs,
+     foldl del_subst subst prs,
+     foldl del_id id_env prs)
+  where
+    add_lvl   env (v,l) = extendVarEnv env v l
+    del_subst env (v,_) = extendInScope env v
+    del_id    env (v,_) = delVarEnv env v
+  -- We must remove any clone for this variable name in case of
+  -- shadowing.  This bit me in the following case
+  -- (in nofib/real/gg/Spark.hs):
+  -- 
+  --   case ds of wild {
+  --     ... -> case e of wild {
+  --              ... -> ... wild ...
+  --            }
+  --   }
+  -- 
+  -- The inside occurrence of @wild@ was being replaced with @ds@,
+  -- incorrectly, because the SubstEnv was still lying around.  Ouch!
+  -- KSW 2000-07.
+
+-- extendCaseBndrLvlEnv adds the mapping case-bndr->scrut-var if it can
+-- (see point 4 of the module overview comment)
+extendCaseBndrLvlEnv env scrut case_bndr lvl
+  = case scrut of
+       Var v -> extendCloneLvlEnv lvl env [(case_bndr, v)]
+       other -> extendLvlEnv          env [(case_bndr,lvl)]
+
+extendPolyLvlEnv dest_lvl (float_lams, lvl_env, subst, id_env) abs_vars bndr_pairs
+  = (float_lams,
+     foldl add_lvl   lvl_env bndr_pairs,
+     foldl add_subst subst   bndr_pairs,
+     foldl add_id    id_env  bndr_pairs)
+  where
+     add_lvl   env (v,v') = extendVarEnv env v' dest_lvl
+     add_subst env (v,v') = extendSubst  env v (DoneEx (mkVarApps (Var v') abs_vars))
+     add_id    env (v,v') = extendVarEnv env v ((v':abs_vars), mkVarApps (Var v') abs_vars)
+
+extendCloneLvlEnv lvl (float_lams, lvl_env, subst, id_env) bndr_pairs
+  = (float_lams,
+     foldl add_lvl   lvl_env bndr_pairs,
+     foldl add_subst subst   bndr_pairs,
+     foldl add_id    id_env  bndr_pairs)
+  where
+     add_lvl   env (v,v') = extendVarEnv env v' lvl
+     add_subst env (v,v') = extendSubst  env v (DoneEx (Var v'))
+     add_id    env (v,v') = extendVarEnv env v ([v'], Var v')
+
+
+maxIdLevel :: LevelEnv -> VarSet -> Level
+maxIdLevel (_, lvl_env,_,id_env) var_set
+  = foldVarSet max_in tOP_LEVEL var_set
+  where
+    max_in in_var lvl = foldr max_out lvl (case lookupVarEnv id_env in_var of
+                                               Just (abs_vars, _) -> abs_vars
+                                               Nothing            -> [in_var])
+
+    max_out out_var lvl 
+       | isId out_var = case lookupVarEnv lvl_env out_var of
+                               Just lvl' -> maxLvl lvl' lvl
+                               Nothing   -> lvl 
+       | otherwise    = lvl    -- Ignore tyvars in *maxIdLevel*
 
 lookupVar :: LevelEnv -> Id -> LevelledExpr
-lookupVar (_, subst) v = case lookupSubstEnv subst v of
-                          Just (DoneEx (Var v')) -> Var v'     -- Urgh!  Types don't match
-                          other                  -> Var v
-
-maxIdLvl :: LevelEnv -> IdOrTyVar -> Level -> Level
-maxIdLvl (lvl_env,_) var lvl | isTyVar var = lvl
-                            | otherwise   = case lookupVarEnv lvl_env var of
-                                               Just lvl' -> maxLvl lvl' lvl
-                                               Nothing   -> lvl 
-
-maxTyVarLvl :: LevelEnv -> IdOrTyVar -> Level -> Level
-maxTyVarLvl (lvl_env,_) var lvl | isId var  = lvl
-                               | otherwise = case lookupVarEnv lvl_env var of
-                                               Just lvl' -> maxLvl lvl' lvl
-                                               Nothing   -> lvl 
+lookupVar (_, _, _, id_env) v = case lookupVarEnv id_env v of
+                                      Just (_, expr) -> expr
+                                      other          -> Var v
+
+absVarsOf :: Level -> LevelEnv -> Var -> [Var]
+       -- If f is free in the exression, and f maps to poly_f a b c in the
+       -- current substitution, then we must report a b c as candidate type
+       -- variables
+absVarsOf dest_lvl (_, lvl_env, _, id_env) v 
+  | isId v
+  = [final_av | av <- lookup_avs v, abstract_me av, final_av <- add_tyvars av]
+
+  | otherwise
+  = if abstract_me v then [v] else []
+
+  where
+    abstract_me v = case lookupVarEnv lvl_env v of
+                       Just lvl -> dest_lvl `ltLvl` lvl
+                       Nothing  -> False
+
+    lookup_avs v = case lookupVarEnv id_env v of
+                       Just (abs_vars, _) -> abs_vars
+                       Nothing            -> [v]
+
+       -- We are going to lambda-abstract, so nuke any IdInfo,
+       -- and add the tyvars of the Id
+    add_tyvars v | isId v    =  zap v  : varSetElems (idFreeTyVars v)
+                | otherwise = [v]
+
+    zap v = WARN( workerExists (idWorkerInfo v)
+                 || not (isEmptyCoreRules (idSpecialisation v)),
+                 text "absVarsOf: discarding info on" <+> ppr v )
+           setIdInfo v vanillaIdInfo
 \end{code}
 
 \begin{code}
@@ -658,38 +681,64 @@ mapLvl            = mapUs
 \end{code}
 
 \begin{code}
-newLvlVar :: Type -> LvlM Id
-newLvlVar ty = getUniqueUs     `thenLvl` \ uniq ->
-              returnUs (mkSysLocal SLIT("lvl") uniq ty)
-
+newPolyBndrs dest_lvl env abs_vars bndrs
+  = getUniquesUs (length bndrs)                `thenLvl` \ uniqs ->
+    let
+       new_bndrs = zipWith mk_poly_bndr bndrs uniqs
+    in
+    returnLvl (extendPolyLvlEnv dest_lvl env abs_vars (bndrs `zip` new_bndrs), new_bndrs)
+  where
+    mk_poly_bndr bndr uniq = mkSysLocal (_PK_ str) uniq poly_ty
+                          where
+                            str     = "poly_" ++ occNameUserString (getOccName bndr)
+                            poly_ty = foldr mkPiType (idType bndr) abs_vars
+       
+
+newLvlVar :: String 
+         -> [CoreBndr] -> Type         -- Abstract wrt these bndrs
+         -> LvlM Id
+newLvlVar str vars body_ty     
+  = getUniqueUs        `thenLvl` \ uniq ->
+    returnUs (mkSysLocal (_PK_ str) uniq (foldr mkPiType body_ty vars))
+    
 -- The deeply tiresome thing is that we have to apply the substitution
 -- to the rules inside each Id.  Grr.  But it matters.
 
-cloneVar :: TopLevelFlag -> LevelEnv -> Id -> Level -> LvlM (LevelEnv, Id)
-cloneVar TopLevel env v lvl
+cloneVar :: TopLevelFlag -> LevelEnv -> Id -> Level -> Level -> LvlM (LevelEnv, Id)
+cloneVar TopLevel env v ctxt_lvl dest_lvl
   = returnUs (env, v)  -- Don't clone top level things
-cloneVar NotTopLevel (lvl_env, subst_env) v lvl
-  = getUniqueUs        `thenLvl` \ uniq ->
+cloneVar NotTopLevel env v ctxt_lvl dest_lvl
+  = ASSERT( isId v )
+    getUniqueUs        `thenLvl` \ uniq ->
     let
-      subst     = mkSubst emptyVarSet subst_env
       v'        = setVarUnique v uniq
-      v''       = modifyIdInfo (\info -> substIdInfo subst info info) v'
-      subst_env' = extendSubstEnv subst_env v (DoneEx (Var v''))
-      lvl_env'   = extendVarEnv lvl_env v lvl
+      v''       = subst_id_info env ctxt_lvl dest_lvl v'
+      env'      = extendCloneLvlEnv dest_lvl env [(v,v'')]
     in
-    returnUs ((lvl_env', subst_env'), v'')
+    returnUs (env', v'')
 
-cloneVars :: TopLevelFlag -> LevelEnv -> [Id] -> Level -> LvlM (LevelEnv, [Id])
-cloneVars TopLevel env vs lvl 
+cloneVars :: TopLevelFlag -> LevelEnv -> [Id] -> Level -> Level -> LvlM (LevelEnv, [Id])
+cloneVars TopLevel env vs ctxt_lvl dest_lvl 
   = returnUs (env, vs) -- Don't clone top level things
-cloneVars NotTopLevel (lvl_env, subst_env) vs lvl
-  = getUniquesUs (length vs)   `thenLvl` \ uniqs ->
+cloneVars NotTopLevel env vs ctxt_lvl dest_lvl
+  = ASSERT( all isId vs )
+    getUniquesUs (length vs)   `thenLvl` \ uniqs ->
     let
-      subst     = mkSubst emptyVarSet subst_env'
       vs'       = zipWith setVarUnique vs uniqs
-      vs''      = map (modifyIdInfo (\info -> substIdInfo subst info info)) vs'
-      subst_env' = extendSubstEnvList subst_env vs [DoneEx (Var v'') | v'' <- vs'']
-      lvl_env'   = extendVarEnvList lvl_env (vs `zip` repeat lvl)
+      vs''      = map (subst_id_info env' ctxt_lvl dest_lvl) vs'
+      env'      = extendCloneLvlEnv dest_lvl env (vs `zip` vs'')
     in
-    returnUs ((lvl_env', subst_env'), vs'')
+    returnUs (env', vs'')
+
+subst_id_info (_, _, subst, _) ctxt_lvl dest_lvl v
+    = modifyIdInfo (\info -> substIdInfo subst info (zap_dmd info)) v
+  where
+       -- VERY IMPORTANT: we must zap the demand info 
+       -- if the thing is going to float out past a lambda
+    zap_dmd info
+       | stays_put || not (isStrict (demandInfo info)) = info
+       | otherwise                                     = setDemandInfo info wwLazy
+
+    stays_put = ctxt_lvl == dest_lvl
 \end{code}
+