[project @ 1998-04-07 16:40:08 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / simplCore / SimplCore.lhs
index 1de8ab9..d809226 100644 (file)
 \section[SimplCore]{Driver for simplifying @Core@ programs}
 
 \begin{code}
-#include "HsVersions.h"
-
 module SimplCore ( core2core ) where
 
-IMP_Ubiq(){-uitous-}
-IMPORT_1_3(IO(hPutStr,stderr))
+#include "HsVersions.h"
 
 import AnalFBWW                ( analFBWW )
 import Bag             ( isEmptyBag, foldBag )
 import BinderInfo      ( BinderInfo{-instance Outputable-} )
-import CgCompInfo      ( uNFOLDING_CREATION_THRESHOLD,
-                         uNFOLDING_USE_THRESHOLD,
-                         uNFOLDING_OVERRIDE_THRESHOLD,
-                         uNFOLDING_CON_DISCOUNT_WEIGHT
-                       )
 import CmdLineOpts     ( CoreToDo(..), SimplifierSwitch(..), switchIsOn,
                          opt_D_show_passes,
                          opt_D_simplifier_stats,
+                         opt_D_dump_simpl,
                          opt_D_verbose_core2core,
                          opt_DoCoreLinting,
                          opt_FoldrBuildOn,
                          opt_ReportWhyUnfoldingsDisallowed,
                          opt_ShowImportSpecs,
-                         opt_UnfoldingCreationThreshold,
-                         opt_UnfoldingOverrideThreshold,
-                         opt_UnfoldingUseThreshold
+                         opt_LiberateCaseThreshold
                        )
 import CoreLint                ( lintCoreBindings )
 import CoreSyn
+import CoreUtils       ( coreExprType )
+import SimplUtils      ( etaCoreExpr, typeOkForCase )
 import CoreUnfold
-import CoreUtils       ( substCoreBindings )
-import ErrUtils                ( ghcExit )
-import FiniteMap       ( FiniteMap )
+import Literal         ( Literal(..), literalType, mkMachInt )
+import ErrUtils                ( ghcExit, dumpIfSet, doIfSet )
+import FiniteMap       ( FiniteMap, emptyFM )
 import FloatIn         ( floatInwards )
 import FloatOut                ( floatOutwards )
 import FoldrBuildWW    ( mkFoldrBuildWW )
-import Id              ( idType, toplevelishId, idWantsToBeINLINEd,
-                         unfoldingUnfriendlyId, isWrapperId,
+import MkId            ( mkSysLocal, mkUserId )
+import Id              ( setIdVisibility, getIdSpecialisation, setIdSpecialisation,
+                          getIdDemandInfo, idType,
                          nullIdEnv, addOneToIdEnv, delOneFromIdEnv,
-                         lookupIdEnv, SYN_IE(IdEnv),
-                         GenId{-instance Outputable-}
+                         lookupIdEnv, IdEnv, 
+                         Id
                        )
-import IdInfo          ( mkUnfolding )
+import IdInfo          ( willBeDemanded, DemandInfo )
+import Name            ( isExported, isLocallyDefined, 
+                         isLocalName, uniqToOccName,
+                          setNameVisibility,
+                         Module, NamedThing(..), OccName(..)
+                       )
+import TyCon           ( TyCon )
+import PrimOp          ( PrimOp(..) )
+import PrelVals                ( unpackCStringId, unpackCString2Id,
+                         integerZeroId, integerPlusOneId,
+                         integerPlusTwoId, integerMinusOneId
+                       )
+import Type            ( splitAlgTyConApp_maybe, isUnpointedType, Type )
+import TysWiredIn      ( stringTy, isIntegerTy )
 import LiberateCase    ( liberateCase )
 import MagicUFs                ( MagicUnfoldingFun )
-import Maybes          ( maybeToBool )
-import Outputable      ( Outputable(..){-instance * (,) -} )
 import PprCore
-import PprStyle                ( PprStyle(..) )
-import PprType         ( GenType{-instance Outputable-}, GenTyVar{-ditto-} )
-import Pretty          ( ppShow, ppAboves, ppAbove, ppCat, ppStr )
+import PprType         ( nmbrType )
 import SAT             ( doStaticArgs )
 import SimplMonad      ( zeroSimplCount, showSimplCount, SimplCount )
 import SimplPgm                ( simplifyPgm )
 import Specialise
-import SpecUtils       ( pprSpecErrs )
+import SpecEnv         ( substSpecEnv, isEmptySpecEnv )
 import StrictAnal      ( saWwTopBinds )
-import TyVar           ( nullTyVarEnv, GenTyVar{-instance Eq-} )
-import Unique          ( Unique{-instance Eq-} )
-import UniqSupply      ( splitUniqSupply )
-import Util            ( panic{-ToDo:rm-} )
-
-#ifndef OMIT_DEFORESTER
-import Deforest                ( deforestProgram )
-import DefUtils                ( deforestable )
-#endif
-
-isWrapperFor = panic "SimplCore.isWrapperFor (ToDo)"
+import TyVar           ( TyVar, nameTyVar, emptyTyVarEnv )
+import Unique          ( Unique{-instance Eq-}, Uniquable(..),
+                         integerTyConKey, ratioTyConKey,
+                         mkUnique, incrUnique,
+                         initTidyUniques
+                       )
+import UniqSupply      ( UniqSupply, mkSplitUniqSupply, 
+                          splitUniqSupply, getUnique
+                       )
+import UniqFM           ( UniqFM, lookupUFM, addToUFM, delFromUFM )
+import Util            ( mapAccumL )
+import SrcLoc          ( noSrcLoc )
+import Constants       ( tARGET_MIN_INT, tARGET_MAX_INT )
+import Bag
+import Maybes
+import IO              ( hPutStr, stderr )
+import Outputable
 \end{code}
 
 \begin{code}
 core2core :: [CoreToDo]                        -- spec of what core-to-core passes to do
          -> FAST_STRING                -- module name (profiling only)
-         -> PprStyle                   -- printing style (for debugging only)
          -> UniqSupply         -- a name supply
          -> [TyCon]                    -- local data tycons and tycon specialisations
-         -> FiniteMap TyCon [(Bool, [Maybe Type])]
          -> [CoreBinding]              -- input...
-         -> IO
-             ([CoreBinding],   -- results: program, plus...
-              IdEnv Unfolding, --  unfoldings to be exported from here
-             SpecialiseData)           --  specialisation data
-
-core2core core_todos module_name ppr_style us local_tycons tycon_specs binds
-  = if null core_todos then -- very rare, I suspect...
-       -- well, we still must do some renumbering
-       return (
-       (substCoreBindings nullIdEnv nullTyVarEnv binds us,
-        nullIdEnv,
-        init_specdata)
-       )
-    else
-       (if do_verbose_core2core then
-           hPutStr stderr "VERBOSE CORE-TO-CORE:\n"
-        else return ()) >>
-
-       -- better do the main business
-       foldl_mn do_core_pass
-               (binds, us, nullIdEnv, init_specdata, zeroSimplCount)
+         -> IO [CoreBinding]           -- results: program
+
+core2core core_todos module_name us local_tycons binds
+  =    -- Do the main business
+     foldl_mn do_core_pass
+               (binds, us, zeroSimplCount)
                core_todos
-               >>= \ (processed_binds, _, inline_env, spec_data, simpl_stats) ->
-
-       (if  opt_D_simplifier_stats
-        then hPutStr stderr ("\nSimplifier Stats:\n")
-               >>
-             hPutStr stderr (showSimplCount simpl_stats)
-               >>
-             hPutStr stderr "\n"
-        else return ()
-       ) >>
-
-       return (processed_binds, inline_env, spec_data)
-  where
-    init_specdata = initSpecData local_tycons tycon_specs
+               >>= \ (processed_binds, us', simpl_stats) ->
 
-    do_verbose_core2core = opt_D_verbose_core2core
+       -- Do the final tidy-up
+     let
+       final_binds = tidyCorePgm module_name processed_binds
+     in
+     lintCoreBindings "TidyCorePgm" True final_binds   >>
 
-    lib_case_threshold -- ToDo: HACK HACK HACK : FIX ME FIX ME FIX ME
-                       -- Use 4x a known threshold
-      = case opt_UnfoldingOverrideThreshold of
-         Nothing -> 4 * uNFOLDING_USE_THRESHOLD
-         Just xx -> 4 * xx
 
-    -------------
-    core_linter = if opt_DoCoreLinting
-                 then lintCoreBindings ppr_style
-                 else ( \ whodunnit spec_done binds -> binds )
+       -- Dump output
+     dumpIfSet (opt_D_dump_simpl || opt_D_verbose_core2core)
+       "Core transformations" 
+       (pprCoreBindings final_binds)                   >>
 
+       -- Report statistics
+     doIfSet opt_D_simplifier_stats
+        (hPutStr stderr ("\nSimplifier Stats:\n")      >>
+         hPutStr stderr (showSimplCount simpl_stats)   >>
+         hPutStr stderr "\n")                                  >>
+
+       -- Return results
+    return final_binds
+  where
     --------------
-    do_core_pass info@(binds, us, inline_env, spec_data, simpl_stats) to_do
-      = let
-           (us1, us2) = splitUniqSupply us
-       in
+    do_core_pass info@(binds, us, simpl_stats) to_do =
+     case (splitUniqSupply us) of 
+      (us1,us2) ->
        case to_do of
          CoreDoSimplify simpl_sw_chkr
            -> _scc_ "CoreSimplify"
@@ -144,7 +130,7 @@ core2core core_todos module_name ppr_style us local_tycons tycon_specs binds
                                         then " (foldr/build)" else "") >>
               case (simplifyPgm binds simpl_sw_chkr simpl_stats us1) of
                 (p, it_cnt, simpl_stats2)
-                  -> end_pass False us2 p inline_env spec_data simpl_stats2
+                  -> end_pass us2 p simpl_stats2
                               ("Simplify (" ++ show it_cnt ++ ")"
                                 ++ if switchIsOn simpl_sw_chkr SimplDoFoldrBuild
                                    then " foldr/build" else "")
@@ -153,49 +139,37 @@ core2core core_todos module_name ppr_style us local_tycons tycon_specs binds
            -> _scc_ "CoreDoFoldrBuildWorkerWrapper"
               begin_pass "FBWW" >>
               case (mkFoldrBuildWW us1 binds) of { binds2 ->
-              end_pass False us2 binds2 inline_env spec_data simpl_stats "FBWW" }
+              end_pass us2 binds2 simpl_stats "FBWW" }
 
          CoreDoFoldrBuildWWAnal
            -> _scc_ "CoreDoFoldrBuildWWAnal"
               begin_pass "AnalFBWW" >>
               case (analFBWW binds) of { binds2 ->
-              end_pass False us2 binds2 inline_env spec_data simpl_stats "AnalFBWW" }
+              end_pass us2 binds2 simpl_stats "AnalFBWW" }
 
          CoreLiberateCase
            -> _scc_ "LiberateCase"
               begin_pass "LiberateCase" >>
-              case (liberateCase lib_case_threshold binds) of { binds2 ->
-              end_pass False us2 binds2 inline_env spec_data simpl_stats "LiberateCase" }
-
-         CoreDoCalcInlinings1  -- avoid inlinings w/ cost-centres
-           -> _scc_ "CoreInlinings1"
-              begin_pass "CalcInlinings" >>
-              case (calcInlinings False inline_env binds) of { inline_env2 ->
-              end_pass False us2 binds inline_env2 spec_data simpl_stats "CalcInlinings" }
-
-         CoreDoCalcInlinings2  -- allow inlinings w/ cost-centres
-           -> _scc_ "CoreInlinings2"
-              begin_pass "CalcInlinings" >>
-              case (calcInlinings True inline_env binds) of { inline_env2 ->
-              end_pass False us2 binds inline_env2 spec_data simpl_stats "CalcInlinings" }
+              case (liberateCase opt_LiberateCaseThreshold binds) of { binds2 ->
+              end_pass us2 binds2 simpl_stats "LiberateCase" }
 
          CoreDoFloatInwards
            -> _scc_ "FloatInwards"
               begin_pass "FloatIn" >>
               case (floatInwards binds) of { binds2 ->
-              end_pass False us2 binds2 inline_env spec_data simpl_stats "FloatIn" }
+              end_pass us2 binds2 simpl_stats "FloatIn" }
 
          CoreDoFullLaziness
            -> _scc_ "CoreFloating"
               begin_pass "FloatOut" >>
               case (floatOutwards us1 binds) of { binds2 ->
-              end_pass False us2 binds2 inline_env spec_data simpl_stats "FloatOut" }
+              end_pass us2 binds2 simpl_stats "FloatOut" }
 
          CoreDoStaticArgs
            -> _scc_ "CoreStaticArgs"
               begin_pass "StaticArgs" >>
               case (doStaticArgs binds us1) of { binds2 ->
-              end_pass False us2 binds2 inline_env spec_data simpl_stats "StaticArgs" }
+              end_pass us2 binds2 simpl_stats "StaticArgs" }
                -- Binds really should be dependency-analysed for static-
                -- arg transformation... Not to worry, they probably are.
                -- (I don't think it *dies* if they aren't [WDP 94/04/15])
@@ -204,340 +178,561 @@ core2core core_todos module_name ppr_style us local_tycons tycon_specs binds
            -> _scc_ "CoreStranal"
               begin_pass "StrAnal" >>
               case (saWwTopBinds us1 binds) of { binds2 ->
-              end_pass False us2 binds2 inline_env spec_data simpl_stats "StrAnal" }
+              end_pass us2 binds2 simpl_stats "StrAnal" }
 
          CoreDoSpecialising
            -> _scc_ "Specialise"
               begin_pass "Specialise" >>
-              case (specProgram us1 binds spec_data) of {
-                (p, spec_data2@(SpecData _ spec_noerrs _ _ _
-                                         spec_errs spec_warn spec_tyerrs)) ->
-
-                  -- if we got errors, we die straight away
-                  (if not spec_noerrs ||
-                      (opt_ShowImportSpecs && not (isEmptyBag spec_warn)) then
-                       hPutStr stderr (ppShow 1000 {-pprCols-}
-                           (pprSpecErrs module_name spec_errs spec_warn spec_tyerrs))
-                       >> hPutStr stderr "\n"
-                   else
-                       return ()) >>
-
-                  (if not spec_noerrs then -- Stop here if specialisation errors occured
-                       ghcExit 1
-                  else
-                       return ()) >>
-
-                  end_pass False us2 p inline_env spec_data2 simpl_stats "Specialise"
+              case (specProgram us1 binds) of { p ->
+              end_pass us2 p simpl_stats "Specialise"
               }
 
-         CoreDoDeforest
-#if OMIT_DEFORESTER
-           -> error "ERROR: CoreDoDeforest: not built into compiler\n"
-#else
-           -> _scc_ "Deforestation"
-              begin_pass "Deforestation" >>
-              case (deforestProgram binds us1) of { binds2 ->
-              end_pass False us2 binds2 inline_env spec_data simpl_stats "Deforestation" }
-#endif
-
          CoreDoPrintCore       -- print result of last pass
-           -> end_pass True us2 binds inline_env spec_data simpl_stats "Print"
+           -> dumpIfSet (not opt_D_verbose_core2core) "Print Core"
+                 (pprCoreBindings binds)       >>
+              return (binds, us1, simpl_stats)
 
     -------------------------------------------------
 
-    begin_pass
+    begin_pass what
       = if opt_D_show_passes
-       then \ what -> hPutStr stderr ("*** Core2Core: "++what++"\n")
-       else \ what -> return ()
+       then hPutStr stderr ("*** Core2Core: "++what++"\n")
+       else return ()
 
-    end_pass print us2 binds2 inline_env2
-            spec_data2@(SpecData spec_done _ _ _ _ _ _ _)
+    end_pass us2 binds2
             simpl_stats2 what
-      = -- report verbosely, if required
-       (if (do_verbose_core2core && not print) ||
-           (print && not do_verbose_core2core)
-        then
-           hPutStr stderr ("\n*** "++what++":\n")
-               >>
-           hPutStr stderr (ppShow 1000
-               (ppAboves (map (pprCoreBinding ppr_style) binds2)))
-               >>
-           hPutStr stderr "\n"
-        else
-           return ()) >>
-       let
-           linted_binds = core_linter what spec_done binds2
-       in
+      = -- Report verbosely, if required
+       dumpIfSet opt_D_verbose_core2core what
+           (pprCoreBindings binds2)            >>
+
+       lintCoreBindings what True {- spec_done -} binds2               >>
+               -- The spec_done flag tells the linter to
+               -- complain about unboxed let-bindings
+               -- But we're not specialising unboxed types any more,
+               -- so its irrelevant.
+
        return
-       (linted_binds,  -- processed binds, possibly run thru CoreLint
-        us2,           -- UniqueSupply for the next guy
-        inline_env2,   -- possibly-updated inline env
-        spec_data2,    -- possibly-updated specialisation info
-        simpl_stats2   -- accumulated simplifier stats
-       )
+         (binds2,      -- processed binds, possibly run thru CoreLint
+          us2,         -- UniqSupply for the next guy
+          simpl_stats2 -- accumulated simplifier stats
+         )
+
 
 -- here so it can be inlined...
 foldl_mn f z []     = return z
 foldl_mn f z (x:xs) = f z x    >>= \ zz ->
-                    foldl_mn f zz xs
+                     foldl_mn f zz xs
+\end{code}
+
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection[SimplCore-indirections]{Eliminating indirections in Core code, and globalising}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+Several tasks are done by @tidyCorePgm@
+
+----------------
+       [March 98] Indirections are now elimianted by the occurrence analyser
+       -- 1.  Eliminate indirections.  The point here is to transform
+       --      x_local = E
+       --      x_exported = x_local
+       --    ==>
+       --      x_exported = E
+
+2.  Make certain top-level bindings into Globals. The point is that 
+    Global things get externally-visible labels at code generation
+    time
+
+3.  Make the representation of NoRep literals explicit, and
+    float their bindings to the top level
+
+4.  Convert
+       case x of {...; x' -> ...x'...}
+    ==>
+       case x of {...; _  -> ...x... }
+    See notes in SimplCase.lhs, near simplDefault for the reasoning here.
+
+5.  *Mangle* cases involving fork# and par# in the discriminant.  The
+    original templates for these primops (see @PrelVals.lhs@) constructed
+    case expressions with boolean results solely to fool the strictness
+    analyzer, the simplifier, and anyone else who might want to fool with
+    the evaluation order.  At this point in the compiler our evaluation
+    order is safe.  Therefore, we convert expressions of the form:
+
+       case par# e of
+         True -> rhs
+         False -> parError#
+    ==>
+       case par# e of
+         _ -> rhs
+
+6.     Eliminate polymorphic case expressions.  We can't generate code for them yet.
+
+7.     Do eta reduction for lambda abstractions appearing in:
+               - the RHS of case alternatives
+               - the body of a let
+       These will otherwise turn into local bindings during Core->STG; better to
+       nuke them if possible.   (In general the simplifier does eta expansion not
+       eta reduction, up to this point.)
+
+8.     Do let-to-case.  See notes in Simplify.lhs for why we defer let-to-case
+       for multi-constructor types.
+
+9.     Give all binders a nice print-name.  Their uniques aren't changed; rather we give
+       them lexically unique occ-names, so that we can safely print the OccNae only
+       in the interface file.  [Bad idea to change the uniques, because the code
+       generator makes global labels from the uniques for local thunks etc.]
+
+
+
+
+\begin{code}
+tidyCorePgm :: Module -> [CoreBinding] -> [CoreBinding]
+
+tidyCorePgm mod binds_in
+  = initTM mod nullIdEnv $
+    tidyTopBindings binds_in   `thenTM` \ binds ->
+    returnTM (bagToList binds)
 \end{code}
 
---- ToDo: maybe move elsewhere ---
+Top level bindings
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+\begin{code}
+tidyTopBindings [] = returnTM emptyBag
+tidyTopBindings (b:bs)
+  = tidyTopBinding  b          $
+    tidyTopBindings bs
+
+tidyTopBinding :: CoreBinding
+              -> TopTidyM (Bag CoreBinding)
+              -> TopTidyM (Bag CoreBinding)
+
+tidyTopBinding (NonRec bndr rhs) thing_inside
+  = initNestedTM (tidyCoreExpr rhs)            `thenTM` \ (rhs',floats) ->
+    mungeTopBinder bndr                                $ \ bndr' ->
+    thing_inside                               `thenTM` \ binds ->
+    returnTM ((floats `snocBag` NonRec bndr' rhs') `unionBags` binds)
+
+tidyTopBinding (Rec pairs) thing_inside
+  = mungeTopBinders binders                    $ \ binders' ->
+    initNestedTM (mapTM tidyCoreExpr rhss)     `thenTM` \ (rhss', floats) ->
+    thing_inside                               `thenTM` \ binds_inside ->
+    returnTM ((floats `snocBag` Rec (binders' `zip` rhss')) `unionBags` binds_inside)
+  where
+    (binders, rhss) = unzip pairs
+\end{code}
 
-For top-level, exported binders that either (a)~have been INLINEd by
-the programmer or (b)~are sufficiently ``simple'' that they should be
-inlined, we want to record this info in a suitable IdEnv.
 
-But: if something has a ``wrapper unfolding,'' we do NOT automatically
-give it a regular unfolding (exception below).  We usually assume its
-worker will get a ``regular'' unfolding.  We can then treat these two
-levels of unfolding separately (we tend to be very friendly towards
-wrapper unfoldings, for example), giving more fine-tuned control.
 
-The exception is: If the ``regular unfolding'' mentions no other
-global Ids (i.e., it's all PrimOps and cases and local Ids) then we
-assume it must be really good and we take it anyway.
+Expressions
+~~~~~~~~~~~
+\begin{code}
+tidyCoreExpr (Var v) = lookupId v      `thenTM` \ v' ->
+                      returnTM (Var v')
+
+tidyCoreExpr (Lit lit)
+  = litToRep lit       `thenTM` \ (_, lit_expr) ->
+    returnTM lit_expr
+
+tidyCoreExpr (App fun arg)
+  = tidyCoreExpr fun   `thenTM` \ fun' ->
+    tidyCoreArg arg    `thenTM` \ arg' ->
+    returnTM (App fun' arg')
+
+tidyCoreExpr (Con con args)
+  = mapTM tidyCoreArg args     `thenTM` \ args' ->
+    returnTM (Con con args')
+
+tidyCoreExpr (Prim prim args)
+  = tidyPrimOp prim            `thenTM` \ prim' ->
+    mapTM tidyCoreArg args     `thenTM` \ args' ->
+    returnTM (Prim prim' args')
+
+tidyCoreExpr (Lam (ValBinder v) body)
+  = newId v                    $ \ v' ->
+    tidyCoreExpr body          `thenTM` \ body' ->
+    returnTM (Lam (ValBinder v') body')
+
+tidyCoreExpr (Lam (TyBinder tv) body)
+  = newTyVar tv                        $ \ tv' ->
+    tidyCoreExpr body          `thenTM` \ body' ->
+    returnTM (Lam (TyBinder tv') body')
+
+       -- Try for let-to-case (see notes in Simplify.lhs for why
+       -- some let-to-case stuff is deferred to now).
+tidyCoreExpr (Let (NonRec bndr rhs) body)
+  | willBeDemanded (getIdDemandInfo bndr) && 
+    not rhs_is_whnf &&         -- Don't do it if RHS is already in WHNF
+    typeOkForCase (idType bndr)
+  = ASSERT( not (isUnpointedType (idType bndr)) )
+    tidyCoreExpr (Case rhs (AlgAlts [] (BindDefault bndr body)))
+  where
+    rhs_is_whnf = case mkFormSummary rhs of
+                       VarForm -> True
+                       ValueForm -> True
+                       other -> False
+
+tidyCoreExpr (Let (NonRec bndr rhs) body)
+  = tidyCoreExpr rhs           `thenTM` \ rhs' ->
+    newId bndr                 $ \ bndr' ->
+    tidyCoreExprEta body       `thenTM` \ body' ->
+    returnTM (Let (NonRec bndr' rhs') body')
+
+tidyCoreExpr (Let (Rec pairs) body)
+  = newIds bndrs               $ \ bndrs' ->
+    mapTM tidyCoreExpr rhss    `thenTM` \ rhss' ->
+    tidyCoreExprEta body       `thenTM` \ body' ->
+    returnTM (Let (Rec (bndrs' `zip` rhss')) body')
+  where
+    (bndrs, rhss) = unzip pairs
+
+tidyCoreExpr (Note (Coerce to_ty from_ty) body)
+  = tidyCoreExprEta body       `thenTM` \ body' ->
+    tidyTy to_ty               `thenTM` \ to_ty' ->
+    tidyTy from_ty             `thenTM` \ from_ty' ->
+    returnTM (Note (Coerce to_ty' from_ty') body')
+
+tidyCoreExpr (Note note body)
+  = tidyCoreExprEta body       `thenTM` \ body' ->
+    returnTM (Note note body')
+
+-- Wierd case for par, seq, fork etc. See notes above.
+tidyCoreExpr (Case scrut@(Prim op args) (PrimAlts _ (BindDefault binder rhs)))
+  | funnyParallelOp op
+  = tidyCoreExpr scrut                 `thenTM` \ scrut' ->
+    newId binder                       $ \ binder' ->
+    tidyCoreExprEta rhs                        `thenTM` \ rhs' ->
+    returnTM (Case scrut' (PrimAlts [] (BindDefault binder' rhs')))
+
+-- Eliminate polymorphic case, for which we can't generate code just yet
+tidyCoreExpr (Case scrut (AlgAlts [] (BindDefault deflt_bndr rhs)))
+  | not (typeOkForCase (idType deflt_bndr))
+  = pprTrace "Warning: discarding polymorphic case:" (ppr scrut) $
+    case scrut of
+       Var v -> lookupId v     `thenTM` \ v' ->
+                extendEnvTM deflt_bndr v' (tidyCoreExpr rhs)
+       other -> tidyCoreExpr (Let (NonRec deflt_bndr scrut) rhs)
+  
+tidyCoreExpr (Case scrut alts)
+  = tidyCoreExpr scrut                 `thenTM` \ scrut' ->
+    tidy_alts scrut' alts              `thenTM` \ alts' ->
+    returnTM (Case scrut' alts')
+  where
+    tidy_alts scrut (AlgAlts alts deflt)
+       = mapTM tidy_alg_alt alts       `thenTM` \ alts' ->
+         tidy_deflt scrut deflt        `thenTM` \ deflt' ->
+         returnTM (AlgAlts alts' deflt')
+
+    tidy_alts scrut (PrimAlts alts deflt)
+       = mapTM tidy_prim_alt alts      `thenTM` \ alts' ->
+         tidy_deflt scrut deflt        `thenTM` \ deflt' ->
+         returnTM (PrimAlts alts' deflt')
+
+    tidy_alg_alt (con,bndrs,rhs) = newIds bndrs                $ \ bndrs' ->
+                                  tidyCoreExprEta rhs  `thenTM` \ rhs' ->
+                                  returnTM (con, bndrs', rhs')
+
+    tidy_prim_alt (lit,rhs) = tidyCoreExprEta rhs      `thenTM` \ rhs' ->
+                             returnTM (lit,rhs')
+
+       -- We convert   case x of {...; x' -> ...x'...}
+       --      to
+       --              case x of {...; _  -> ...x... }
+       --
+       -- See notes in SimplCase.lhs, near simplDefault for the reasoning.
+       -- It's quite easily done: simply extend the environment to bind the
+       -- default binder to the scrutinee.
+
+    tidy_deflt scrut NoDefault = returnTM NoDefault
+    tidy_deflt scrut (BindDefault bndr rhs)
+       = newId bndr                            $ \ bndr' ->
+         extend_env (tidyCoreExprEta rhs)      `thenTM` \ rhs' ->
+         returnTM (BindDefault bndr' rhs')
+       where
+         extend_env = case scrut of
+                           Var v -> extendEnvTM bndr v
+                           other -> \x -> x
+
+tidyCoreExprEta e = tidyCoreExpr e     `thenTM` \ e' ->
+                   returnTM (etaCoreExpr e')
+\end{code}
 
-We also need to check that everything in the RHS (values and types)
-will be visible on the other side of an interface, too.
+Arguments
+~~~~~~~~~
+\begin{code}
+tidyCoreArg :: CoreArg -> NestTidyM CoreArg
+
+tidyCoreArg (VarArg v)
+  = lookupId v `thenTM` \ v' ->
+    returnTM (VarArg v')
+
+tidyCoreArg (LitArg lit)
+  = litToRep lit               `thenTM` \ (lit_ty, lit_expr) ->
+    case lit_expr of
+       Var v -> returnTM (VarArg v)
+       Lit l -> returnTM (LitArg l)
+       other -> addTopFloat lit_ty lit_expr    `thenTM` \ v ->
+                returnTM (VarArg v)
+
+tidyCoreArg (TyArg ty)   = tidyTy ty   `thenTM` \ ty' ->
+                          returnTM (TyArg ty')
+\end{code}
 
 \begin{code}
-calcInlinings :: Bool  -- True => inlinings with _scc_s are OK
-             -> IdEnv Unfolding
-             -> [CoreBinding]
-             -> IdEnv Unfolding
+tidyPrimOp (CCallOp fn casm gc tys ty)
+  = mapTM tidyTy tys   `thenTM` \ tys' ->
+    tidyTy ty          `thenTM` \ ty' ->
+    returnTM (CCallOp fn casm gc tys' ty')
 
-calcInlinings scc_s_OK inline_env_so_far top_binds
-  = let
-       result = foldl calci inline_env_so_far top_binds
+tidyPrimOp other_prim_op = returnTM other_prim_op
+\end{code}    
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection[coreToStg-lits]{Converting literals}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+Literals: the NoRep kind need to be de-no-rep'd.
+We always replace them with a simple variable, and float a suitable
+binding out to the top level.
+
+\begin{code}
+                    
+litToRep :: Literal -> NestTidyM (Type, CoreExpr)
+
+litToRep (NoRepStr s)
+  = returnTM (stringTy, rhs)
+  where
+    rhs = if (any is_NUL (_UNPK_ s))
+
+         then   -- Must cater for NULs in literal string
+               mkGenApp (Var unpackCString2Id)
+                        [LitArg (MachStr s),
+                         LitArg (mkMachInt (toInteger (_LENGTH_ s)))]
+
+         else  -- No NULs in the string
+               App (Var unpackCStringId) (LitArg (MachStr s))
+
+    is_NUL c = c == '\0'
+\end{code}
+
+If an Integer is small enough (Haskell implementations must support
+Ints in the range $[-2^29+1, 2^29-1]$), wrap it up in @int2Integer@;
+otherwise, wrap with @litString2Integer@.
+
+\begin{code}
+litToRep (NoRepInteger i integer_ty)
+  = returnTM (integer_ty, rhs)
+  where
+    rhs | i == 0    = Var integerZeroId          -- Extremely convenient to look out for
+       | i == 1    = Var integerPlusOneId  -- a few very common Integer literals!
+       | i == 2    = Var integerPlusTwoId
+       | i == (-1) = Var integerMinusOneId
+  
+       | i > tARGET_MIN_INT &&         -- Small enough, so start from an Int
+         i < tARGET_MAX_INT
+       = Prim Int2IntegerOp [LitArg (mkMachInt i)]
+  
+       | otherwise                     -- Big, so start from a string
+       = Prim Addr2IntegerOp [LitArg (MachStr (_PK_ (show i)))]
+
+
+litToRep (NoRepRational r rational_ty)
+  = tidyCoreArg (LitArg (NoRepInteger (numerator   r) integer_ty))     `thenTM` \ num_arg ->
+    tidyCoreArg (LitArg (NoRepInteger (denominator r) integer_ty))     `thenTM` \ denom_arg ->
+    returnTM (rational_ty, Con ratio_data_con [TyArg integer_ty, num_arg, denom_arg])
+  where
+    (ratio_data_con, integer_ty)
+      = case (splitAlgTyConApp_maybe rational_ty) of
+         Just (tycon, [i_ty], [con])
+           -> ASSERT(isIntegerTy i_ty && uniqueOf tycon == ratioTyConKey)
+              (con, i_ty)
+
+         _ -> (panic "ratio_data_con", panic "integer_ty")
+
+litToRep other_lit = returnTM (literalType other_lit, Lit other_lit)
+\end{code}
+
+\begin{code}
+funnyParallelOp SeqOp  = True
+funnyParallelOp ParOp  = True
+funnyParallelOp ForkOp = True
+funnyParallelOp _      = False
+\end{code}  
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{The monad}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+type TidyM a state =  Module
+                     -> UniqFM CoreBinder              -- Maps Ids to Ids, TyVars to TyVars etc
+                     -> state
+                     -> (a, state)
+
+type TopTidyM  a = TidyM a Unique
+type NestTidyM a = TidyM a (Unique,                    -- Global names
+                           Unique,                     -- Local names
+                           Bag CoreBinding)            -- Floats
+
+
+(initialTopTidyUnique, initialNestedTidyUnique) = initTidyUniques
+
+initTM :: Module -> UniqFM CoreBinder -> TopTidyM a -> a
+initTM mod env m
+  = case m mod env initialTopTidyUnique of 
+       (result, _) -> result
+
+initNestedTM :: NestTidyM a -> TopTidyM (a, Bag CoreBinding)
+initNestedTM m mod env global_us
+  = case m mod env (global_us, initialNestedTidyUnique, emptyBag) of
+       (result, (global_us', _, floats)) -> ((result, floats), global_us')
+
+returnTM v mod env usf = (v, usf)
+thenTM m k mod env usf = case m mod env usf of
+                          (r, usf') -> k r mod env usf'
+
+mapTM f []     = returnTM []
+mapTM f (x:xs) = f x   `thenTM` \ r ->
+                mapTM f xs     `thenTM` \ rs ->
+                returnTM (r:rs)
+\end{code}
+
+
+\begin{code}
+-- Need to extend the environment when we munge a binder, so that occurrences
+-- of the binder will print the correct way (e.g. as a global not a local)
+mungeTopBinder :: Id -> (Id -> TopTidyM a) -> TopTidyM a
+mungeTopBinder id thing_inside mod env us
+  =    -- Give it a new print-name unless it's an exported thing
+       -- setNameVisibility also does the local/global thing
+    let
+       (id1, us')  | isExported id = (id, us)
+                   | otherwise
+                   = (setIdVisibility (Just mod) us id, 
+                      incrUnique us)
+
+       -- Tidy the Id's SpecEnv
+       spec_env   = getIdSpecialisation id
+       id2 | isEmptySpecEnv spec_env = id1
+           | otherwise               = setIdSpecialisation id1 (tidySpecEnv env spec_env)
+
+       new_env    = addToUFM env id (ValBinder id2)
     in
-    --pprTrace "inline env:\n" (ppAboves (map pp_item (getIdEnvMapping result)))
-    result
+    thing_inside id2 mod new_env us'
+
+tidySpecEnv env spec_env
+  = substSpecEnv 
+       emptyTyVarEnv           -- Top level only
+       (tidy_spec_rhs env)
+       spec_env
   where
-    pp_item (binder, details)
-      = ppCat [ppr PprDebug binder, ppStr "=>", pp_det details]
-      where
-       pp_det NoUnfolding   = ppStr "_N_"
---LATER:       pp_det (IWantToBeINLINEd _) = ppStr "INLINE"
-       pp_det (CoreUnfolding (SimpleUnfolding _ guide expr))
-         = ppAbove (ppr PprDebug guide) (ppr PprDebug expr)
-       pp_det other                = ppStr "???"
-
-    ------------
-    my_trace =  if opt_ReportWhyUnfoldingsDisallowed
-               then trace
-               else \ msg stuff -> stuff
-
-    (unfolding_creation_threshold, explicit_creation_threshold)
-      = case opt_UnfoldingCreationThreshold of
-         Nothing -> (uNFOLDING_CREATION_THRESHOLD, False)
-         Just xx -> (xx, True)
-
-    unfold_use_threshold
-      = case opt_UnfoldingUseThreshold of
-         Nothing -> uNFOLDING_USE_THRESHOLD
-         Just xx -> xx
-
-    unfold_override_threshold
-      = case opt_UnfoldingOverrideThreshold of
-         Nothing -> uNFOLDING_OVERRIDE_THRESHOLD
-         Just xx -> xx
-
-    con_discount_weight = uNFOLDING_CON_DISCOUNT_WEIGHT
-
-    calci inline_env (Rec pairs)
-      = foldl (calc True{-recursive-}) inline_env pairs
-
-    calci inline_env bind@(NonRec binder rhs)
-      = calc False{-not recursive-} inline_env (binder, rhs)
-
-    ---------------------------------------
-
-    calc is_recursive inline_env (binder, rhs)
-      | not (toplevelishId binder)
-      = --pprTrace "giving up on not top-level:" (ppr PprDebug binder)
-       ignominious_defeat
-
-      | rhs_mentions_an_unmentionable
-      || (not explicit_INLINE_requested
-         && (rhs_looks_like_a_caf || guidance_size_too_big))
-      = let
-           my_my_trace
-             = if explicit_INLINE_requested
-               && not (isWrapperId binder) -- these always claim to be INLINEd
-               && not have_inlining_already
-               then trace                  -- we'd better have a look...
-               else my_trace
-
-           which = if scc_s_OK then " (late):" else " (early):"
-       in
-       my_my_trace ("unfolding disallowed for"++which++(ppShow 80 (ppr PprDebug binder))) (
-       ignominious_defeat
-       )
-
-      | rhs `isWrapperFor` binder
-       -- Don't add an explicit "unfolding"; let the worker/wrapper
-       -- stuff do its thing.  INLINE things don't get w/w'd, so
-       -- they will be OK.
-      = ignominious_defeat
-
-#if ! OMIT_DEFORESTER
-       -- For the deforester: bypass the barbed wire for recursive
-       -- functions that want to be inlined and are tagged deforestable
-       -- by the user, allowing these things to be communicated
-       -- across module boundaries.
-
-      | is_recursive &&
-       explicit_INLINE_requested &&
-       deforestable binder &&
-       scc_s_OK                        -- hack, only get them in
-                                       -- calc_inlinings2
-      = glorious_success UnfoldAlways
-#endif
-
-      | is_recursive && not rhs_looks_like_a_data_val
-       -- The only recursive defns we are prepared to tolerate at the
-       -- moment is top-level very-obviously-a-data-value ones.
-       -- We *need* these for dictionaries to be exported!
-      = --pprTrace "giving up on rec:" (ppr PprDebug binder)
-       ignominious_defeat
-
-       -- Not really interested unless it's exported, but doing it
-       -- this way (not worrying about export-ness) gets us all the
-       -- workers/specs, etc., too; which we will need for generating
-       -- interfaces.  We are also not interested if this binder is
-       -- in the environment we already have (perhaps from a previous
-       -- run of calcInlinings -- "earlier" is presumed to mean
-       -- "better").
-
-      | explicit_INLINE_requested
-      = glorious_success UnfoldAlways
-
-      | otherwise
-      = glorious_success guidance
-
-      where
-       guidance
-         = calcUnfoldingGuidance scc_s_OK max_out_threshold rhs
-         where
-           max_out_threshold = if explicit_INLINE_requested
-                               then 100000 -- you asked for it, you got it
-                               else unfolding_creation_threshold
-
-       guidance_size
-         = case guidance of
-             UnfoldAlways                -> 0 -- *extremely* small
-             UnfoldIfGoodArgs _ _ _ size -> size
-
-       guidance_size_too_big
-           -- Does the guidance suggest that this unfolding will
-           -- be of no use *no matter* the arguments given to it?
-           -- Could be more sophisticated...
-         = not (couldBeSmallEnoughToInline con_discount_weight unfold_use_threshold guidance)
-
-
-       rhs_looks_like_a_caf = not (whnfOrBottom rhs)
-
-       rhs_looks_like_a_data_val
-         = case (collectBinders rhs) of
-             (_, _, [], Con _ _) -> True
-             other               -> False
-
-       rhs_arg_tys
-         = case (collectBinders rhs) of
-             (_, _, val_binders, _) -> map idType val_binders
-
-       (mentioned_ids, _, _, mentions_litlit)
-         = mentionedInUnfolding (\x -> x) rhs
-
-       rhs_mentions_an_unmentionable
-         = foldBag (||) unfoldingUnfriendlyId False mentioned_ids
-           || mentions_litlit
-           -- ToDo: probably need to chk tycons/classes...
-
-       mentions_no_other_ids = isEmptyBag mentioned_ids
-
-       explicit_INLINE_requested
-           -- did it come from a user {-# INLINE ... #-}?
-           -- (Warning: must avoid including wrappers.)
-         = idWantsToBeINLINEd binder
-           && not (rhs `isWrapperFor` binder)
-
-       have_inlining_already = maybeToBool (lookupIdEnv inline_env binder)
-
-       ignominious_defeat = inline_env  -- just give back what we got
-
-       {-
-           "glorious_success" is ours if we've found a suitable unfolding.
-
-           But we check for a couple of fine points.
-
-           (1) If this Id already has an inlining in the inline_env,
-               we don't automatically take it -- the earlier one is
-               "likely" to be better.
-
-               But if the new one doesn't mention any other global
-               Ids, and it's pretty small (< UnfoldingOverrideThreshold),
-               then we take the chance that the new one *is* better.
-
-           (2) If we have an Id w/ a worker/wrapper split (with
-               an unfolding for the wrapper), we tend to want to keep
-               it -- and *nuke* any inlining that we conjured up
-               earlier.
-
-               But, again, if this unfolding doesn't mention any
-               other global Ids (and small enough), then it is
-               probably better than the worker/wrappery, so we take
-               it.
-       -}
-       glorious_success guidance
-         = let
-               new_env = addOneToIdEnv inline_env binder (mkUnfolding guidance rhs)
-
-               foldr_building = opt_FoldrBuildOn
-           in
-           if (not have_inlining_already) then
-               -- Not in env: we take it no matter what
-               -- NB: we could check for worker/wrapper-ness,
-               -- but the truth is we probably haven't run
-               -- the strictness analyser yet.
-               new_env
-
-           else if explicit_INLINE_requested then
-               -- If it was a user INLINE, then we know it's already
-               -- in the inline_env; we stick with what we already
-               -- have.
-               --pprTrace "giving up on INLINE:" (ppr PprDebug binder)
-               ignominious_defeat
-
-           else if isWrapperId binder then
-               -- It's in the env, but we have since worker-wrapperised;
-               -- we either take this new one (because it's so good),
-               -- or we *undo* the one in the inline_env, so the
-               -- wrapper-inlining will take over.
-
-               if mentions_no_other_ids {- *** && size <= unfold_override_threshold -} then
-                   new_env
-               else
-                   delOneFromIdEnv inline_env binder
-
-           else
-               -- It's in the env, nothing to do w/ worker wrapper;
-               -- we'll take it if it is better.
-
-               if not foldr_building   -- ANDY hates us... (see below)
-               && mentions_no_other_ids
-               && guidance_size <= unfold_override_threshold then
-                   new_env
-               else
-                   --pprTrace "giving up on final hurdle:" (ppCat [ppr PprDebug binder, ppInt guidance_size, ppInt unfold_override_threshold])
-                   ignominious_defeat -- and at the last hurdle, too!
+       -- tidy_spec_rhs is another horrid little hacked-up function for
+       -- the RHS of specialisation templates.
+       -- It assumes there is no type substitution.
+       --
+       -- See also SimplVar.substSpecEnvRhs Urgh
+    tidy_spec_rhs env (Var v) = case lookupUFM env v of
+                                 Just (ValBinder v') -> Var v'
+                                 Nothing             -> Var v
+    tidy_spec_rhs env (App f (VarArg v)) = App (tidy_spec_rhs env f) (case lookupUFM env v of
+                                                                       Just (ValBinder v') -> VarArg v'
+                                                                       Nothing             -> VarArg v)
+    tidy_spec_rhs env (App f arg) = App (tidy_spec_rhs env f) arg
+    tidy_spec_rhs env (Lam b e)   = Lam b (tidy_spec_rhs env' e)
+                                 where
+                                   env' = case b of
+                                            ValBinder id -> delFromUFM env id
+                                            TyBinder _   -> env
+
+mungeTopBinders []     k = k []
+mungeTopBinders (b:bs) k = mungeTopBinder b    $ \ b' ->
+                          mungeTopBinders bs   $ \ bs' ->
+                          k (b' : bs')
+
+addTopFloat :: Type -> CoreExpr -> NestTidyM Id
+addTopFloat lit_ty lit_rhs mod env (gus, lus, floats)
+  = let
+        gus'      = incrUnique gus
+        lit_local = mkSysLocal SLIT("lit") gus lit_ty noSrcLoc
+        lit_id    = setIdVisibility (Just mod) gus lit_local
+    in
+    (lit_id, (gus', lus, floats `snocBag` NonRec lit_id lit_rhs))
+
+lookupId :: Id -> TidyM Id state
+lookupId v mod env usf
+  = case lookupUFM env v of
+       Nothing             -> (v, usf)
+       Just (ValBinder v') -> (v', usf)
+
+extendEnvTM :: Id -> Id -> (TidyM a state) -> TidyM a state
+extendEnvTM v v' m mod env usf
+  = m mod (addOneToIdEnv env v (ValBinder v')) usf
 \end{code}
 
-ANDY, on the hatred of the check above; why obliterate it?  Consider
 
- head xs = foldr (\ x _ -> x) (_|_) xs
+Making new local binders
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+\begin{code}
+newId id thing_inside mod env (gus, local_uniq, floats)
+  = let 
+       -- Give the Id a fresh print-name, *and* rename its type
+       local_uniq'  = incrUnique local_uniq    
+       name'        = setNameVisibility Nothing local_uniq (getName id)
+        ty'          = nmbr_ty env local_uniq' (idType id)
+       id'          = mkUserId name' ty'
+                       -- NB: This throws away the IdInfo of the Id, which we
+                       -- no longer need.  That means we don't need to
+                       -- run over it with env, nor renumber it
+                       --
+                       -- NB: the Id's unique remains unchanged; it's only
+                       -- its print name that is affected by local_uniq
+
+       env'         = addToUFM env id (ValBinder id')
+    in
+    thing_inside id' mod env' (gus, local_uniq', floats)
+
+newIds [] thing_inside
+  = thing_inside []
+newIds (bndr:bndrs) thing_inside
+  = newId bndr         $ \ bndr' ->
+    newIds bndrs       $ \ bndrs' ->
+    thing_inside (bndr' : bndrs')
+
+
+newTyVar tyvar thing_inside mod env (gus, local_uniq, floats)
+  = let
+       local_uniq' = incrUnique local_uniq     
+       tyvar'      = nameTyVar tyvar (uniqToOccName local_uniq)
+       env'        = addToUFM env tyvar (TyBinder tyvar')
+    in
+    thing_inside tyvar' mod env' (gus, local_uniq', floats)
+\end{code}
+
+Re-numbering types
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+\begin{code}
+tidyTy ty mod env usf@(_, local_uniq, _)
+  = (nmbr_ty env local_uniq ty, usf)
+       -- We can use local_uniq as a base for renaming forall'd variables
+       -- in the type; we don't need to know how many are consumed.
+
+-- This little impedance-matcher calls nmbrType with the right arguments
+nmbr_ty env uniq ty
+  = nmbrType tv_env uniq ty
+  where
+    tv_env :: TyVar -> TyVar
+    tv_env tyvar = case lookupUFM env tyvar of
+                       Just (TyBinder tyvar') -> tyvar'
+                       other                  -> tyvar
+\end{code}
+
 
-This then is exported via a pragma. However,
-*if* you include the extra code above, you will
-export the non-foldr/build version.