[project @ 2000-11-14 10:46:39 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / simplCore / SimplUtils.lhs
index 6c5d53d..cf022c2 100644 (file)
 \begin{code}
 module SimplUtils (
        simplBinder, simplBinders, simplIds,
-       mkRhsTyLam,             
-       etaCoreExpr, 
-       etaExpandCount, 
-       mkCase, findAlt, findDefault
+       transformRhs,
+       mkCase, findAlt, findDefault,
+
+       -- The continuation type
+       SimplCont(..), DupFlag(..), contIsDupable, contResultType,
+       countValArgs, countArgs, mkRhsStop, mkStop,
+       getContArgs, interestingCallContext, interestingArg, isStrictType, discardInline
+
     ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
-import BinderInfo
-import CmdLineOpts     ( opt_DoEtaReduction, switchIsOn, SimplifierSwitch(..) )
-import CoreSyn
-import CoreUtils       ( exprIsCheap, exprIsTrivial, exprFreeVars, cheapEqExpr,
-                         FormSummary(..),
-                         substId, substIds
+import CmdLineOpts     ( switchIsOn, SimplifierSwitch(..),
+                         opt_SimplDoLambdaEtaExpansion, opt_SimplCaseMerge, opt_DictsStrict,
+                         opt_UF_UpdateInPlace
                        )
-import Id              ( Id, idType, getIdArity, isId, idName,
-                         getInlinePragma, setInlinePragma,
-                         getIdDemandInfo
+import CoreSyn
+import CoreUtils       ( exprIsTrivial, cheapEqExpr, exprType, exprIsCheap, exprEtaExpandArity, bindNonRec )
+import Subst           ( InScopeSet, mkSubst, substBndrs, substBndr, substIds, substExpr )
+import Id              ( idType, idName, 
+                         idUnfolding, idStrictness,
+                         mkVanillaId, idInfo
                        )
-import IdInfo          ( arityLowerBound, InlinePragInfo(..) )
-import Maybes          ( maybeToBool )
-import Const           ( Con(..) )
-import Name            ( isLocalName )
+import IdInfo          ( StrictnessInfo(..), ArityInfo, atLeastArity, vanillaIdInfo )
+import Maybes          ( maybeToBool, catMaybes )
+import Name            ( setNameUnique )
+import Demand          ( isStrict )
 import SimplMonad
-import Type            ( Type, tyVarsOfType, tyVarsOfTypes, mkForAllTys, mkTyVarTys,
-                         splitTyConApp_maybe, mkTyVarTy, substTyVar
+import Type            ( Type, mkForAllTys, seqType, repType,
+                         splitTyConApp_maybe, mkTyVarTys, splitFunTys, 
+                         isDictTy, isDataType, isUnLiftedType,
+                         splitRepFunTys
                        )
-import Var             ( setVarUnique )
-import VarSet
-import UniqSupply      ( splitUniqSupply, uniqFromSupply )
-import Util            ( zipWithEqual, mapAccumL )
+import TyCon           ( tyConDataConsIfAvailable )
+import DataCon         ( dataConRepArity )
+import VarEnv          ( SubstEnv )
+import Util            ( lengthExceeds )
 import Outputable
 \end{code}
 
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\section{Dealing with a single binder}
+\subsection{The continuation data type}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-When we hit a binder we may need to
-  (a) apply the the type envt (if non-empty) to its type
-  (b) apply the type envt and id envt to its SpecEnv (if it has one)
-  (c) give it a new unique to avoid name clashes
+\begin{code}
+data SimplCont         -- Strict contexts
+  = Stop     OutType           -- Type of the result
+            Bool               -- True => This is the RHS of a thunk whose type suggests
+                               --         that update-in-place would be possible
+                               --         (This makes the inliner a little keener.)
+
+  | CoerceIt OutType                   -- The To-type, simplified
+            SimplCont
+
+  | InlinePlease                       -- This continuation makes a function very
+            SimplCont                  -- keen to inline itelf
+
+  | ApplyTo  DupFlag 
+            InExpr SubstEnv            -- The argument, as yet unsimplified, 
+            SimplCont                  -- and its subst-env
+
+  | Select   DupFlag 
+            InId [InAlt] SubstEnv      -- The case binder, alts, and subst-env
+            SimplCont
+
+  | ArgOf    DupFlag           -- An arbitrary strict context: the argument 
+                               --      of a strict function, or a primitive-arg fn
+                               --      or a PrimOp
+            OutType            -- cont_ty: the type of the expression being sought by the context
+                               --      f (error "foo") ==> coerce t (error "foo")
+                               -- when f is strict
+                               -- We need to know the type t, to which to coerce.
+            (OutExpr -> SimplM OutExprStuff)   -- What to do with the result
+                               -- The result expression in the OutExprStuff has type cont_ty
+
+instance Outputable SimplCont where
+  ppr (Stop _ _)                            = ptext SLIT("Stop")
+  ppr (ApplyTo dup arg se cont)      = (ptext SLIT("ApplyTo") <+> ppr dup <+> ppr arg) $$ ppr cont
+  ppr (ArgOf   dup _ _)             = ptext SLIT("ArgOf...") <+> ppr dup
+  ppr (Select dup bndr alts se cont) = (ptext SLIT("Select") <+> ppr dup <+> ppr bndr) $$ 
+                                      (nest 4 (ppr alts)) $$ ppr cont
+  ppr (CoerceIt ty cont)            = (ptext SLIT("CoerceIt") <+> ppr ty) $$ ppr cont
+  ppr (InlinePlease cont)           = ptext SLIT("InlinePlease") $$ ppr cont
+
+data DupFlag = OkToDup | NoDup
+
+instance Outputable DupFlag where
+  ppr OkToDup = ptext SLIT("ok")
+  ppr NoDup   = ptext SLIT("nodup")
+
+
+-------------------
+mkRhsStop, mkStop :: OutType -> SimplCont
+mkStop    ty = Stop ty False
+mkRhsStop ty = Stop ty (canUpdateInPlace ty)
+
+
+-------------------
+contIsDupable :: SimplCont -> Bool
+contIsDupable (Stop _ _)                        = True
+contIsDupable (ApplyTo  OkToDup _ _ _)   = True
+contIsDupable (ArgOf    OkToDup _ _)     = True
+contIsDupable (Select   OkToDup _ _ _ _) = True
+contIsDupable (CoerceIt _ cont)          = contIsDupable cont
+contIsDupable (InlinePlease cont)       = contIsDupable cont
+contIsDupable other                     = False
+
+-------------------
+discardInline :: SimplCont -> SimplCont
+discardInline (InlinePlease cont)  = cont
+discardInline (ApplyTo d e s cont) = ApplyTo d e s (discardInline cont)
+discardInline cont                = cont
+
+-------------------
+discardableCont :: SimplCont -> Bool
+discardableCont (Stop _ _)         = False
+discardableCont (CoerceIt _ cont)   = discardableCont cont
+discardableCont (InlinePlease cont) = discardableCont cont
+discardableCont other              = True
+
+discardCont :: SimplCont       -- A continuation, expecting
+           -> SimplCont        -- Replace the continuation with a suitable coerce
+discardCont cont = case cont of
+                    Stop to_ty _ -> cont
+                    other        -> CoerceIt to_ty (mkStop to_ty)
+                where
+                  to_ty = contResultType cont
+
+-------------------
+contResultType :: SimplCont -> OutType
+contResultType (Stop to_ty _)       = to_ty
+contResultType (ArgOf _ to_ty _)     = to_ty
+contResultType (ApplyTo _ _ _ cont)  = contResultType cont
+contResultType (CoerceIt _ cont)     = contResultType cont
+contResultType (InlinePlease cont)   = contResultType cont
+contResultType (Select _ _ _ _ cont) = contResultType cont
+
+-------------------
+countValArgs :: SimplCont -> Int
+countValArgs (ApplyTo _ (Type ty) se cont) = countValArgs cont
+countValArgs (ApplyTo _ val_arg   se cont) = 1 + countValArgs cont
+countValArgs other                        = 0
+
+countArgs :: SimplCont -> Int
+countArgs (ApplyTo _ arg se cont) = 1 + countArgs cont
+countArgs other                          = 0
+\end{code}
+
+
+\begin{code}
+getContArgs :: OutId -> SimplCont 
+           -> SimplM ([(InExpr, SubstEnv, Bool)],      -- Arguments; the Bool is true for strict args
+                       SimplCont,                      -- Remaining continuation
+                       Bool)                           -- Whether we came across an InlineCall
+-- getContArgs id k = (args, k', inl)
+--     args are the leading ApplyTo items in k
+--     (i.e. outermost comes first)
+--     augmented with demand info from the functionn
+getContArgs fun orig_cont
+  = getSwitchChecker   `thenSmpl` \ chkr ->
+    let
+               -- Ignore strictness info if the no-case-of-case
+               -- flag is on.  Strictness changes evaluation order
+               -- and that can change full laziness
+       stricts | switchIsOn chkr NoCaseOfCase = vanilla_stricts
+               | otherwise                    = computed_stricts
+    in
+    go [] stricts False orig_cont
+  where
+    ----------------------------
+
+       -- Type argument
+    go acc ss inl (ApplyTo _ arg@(Type _) se cont)
+       = go ((arg,se,False) : acc) ss inl cont
+               -- NB: don't bother to instantiate the function type
+
+       -- Value argument
+    go acc (s:ss) inl (ApplyTo _ arg se cont)
+       = go ((arg,se,s) : acc) ss inl cont
+
+       -- An Inline continuation
+    go acc ss inl (InlinePlease cont)
+       = go acc ss True cont
+
+       -- We're run out of arguments, or else we've run out of demands
+       -- The latter only happens if the result is guaranteed bottom
+       -- This is the case for
+       --      * case (error "hello") of { ... }
+       --      * (error "Hello") arg
+       --      * f (error "Hello") where f is strict
+       --      etc
+    go acc ss inl cont 
+       | null ss && discardableCont cont = tick BottomFound    `thenSmpl_`
+                                           returnSmpl (reverse acc, discardCont cont, inl)
+       | otherwise                       = returnSmpl (reverse acc, cont,             inl)
+
+    ----------------------------
+    vanilla_stricts, computed_stricts :: [Bool]
+    vanilla_stricts  = repeat False
+    computed_stricts = zipWith (||) fun_stricts arg_stricts
+
+    ----------------------------
+    (val_arg_tys, _) = splitRepFunTys (idType fun)
+    arg_stricts      = map isStrictType val_arg_tys ++ repeat False
+       -- These argument types are used as a cheap and cheerful way to find
+       -- unboxed arguments, which must be strict.  But it's an InType
+       -- and so there might be a type variable where we expect a function
+       -- type (the substitution hasn't happened yet).  And we don't bother
+       -- doing the type applications for a polymorphic function.
+       -- Hence the split*Rep*FunTys
+
+    ----------------------------
+       -- If fun_stricts is finite, it means the function returns bottom
+       -- after that number of value args have been consumed
+       -- Otherwise it's infinite, extended with False
+    fun_stricts
+      = case idStrictness fun of
+         StrictnessInfo demands result_bot 
+               | not (demands `lengthExceeds` countValArgs orig_cont)
+               ->      -- Enough args, use the strictness given.
+                       -- For bottoming functions we used to pretend that the arg
+                       -- is lazy, so that we don't treat the arg as an
+                       -- interesting context.  This avoids substituting
+                       -- top-level bindings for (say) strings into 
+                       -- calls to error.  But now we are more careful about
+                       -- inlining lone variables, so its ok (see SimplUtils.analyseCont)
+                  if result_bot then
+                       map isStrict demands            -- Finite => result is bottom
+                  else
+                       map isStrict demands ++ vanilla_stricts
+
+         other -> vanilla_stricts      -- Not enough args, or no strictness
+
+
+-------------------
+isStrictType :: Type -> Bool
+       -- isStrictType computes whether an argument (or let RHS) should
+       -- be computed strictly or lazily, based only on its type
+isStrictType ty
+  | isUnLiftedType ty                              = True
+  | opt_DictsStrict && isDictTy ty && isDataType ty = True
+  | otherwise                                      = False 
+       -- Return true only for dictionary types where the dictionary
+       -- has more than one component (else we risk poking on the component
+       -- of a newtype dictionary)
+
+-------------------
+interestingArg :: InScopeSet -> InExpr -> SubstEnv -> Bool
+       -- An argument is interesting if it has *some* structure
+       -- We are here trying to avoid unfolding a function that
+       -- is applied only to variables that have no unfolding
+       -- (i.e. they are probably lambda bound): f x y z
+       -- There is little point in inlining f here.
+interestingArg in_scope arg subst
+  = analyse (substExpr (mkSubst in_scope subst) arg)
+       -- 'analyse' only looks at the top part of the result
+       -- and substExpr is lazy, so this isn't nearly as brutal
+       -- as it looks.
+  where
+    analyse (Var v)          = hasSomeUnfolding (idUnfolding v)
+                               -- Was: isValueUnfolding (idUnfolding v')
+                               -- But that seems over-pessimistic
+    analyse (Type _)         = False
+    analyse (App fn (Type _)) = analyse fn
+    analyse (Note _ a)       = analyse a
+    analyse other            = True
+       -- Consider     let x = 3 in f x
+       -- The substitution will contain (x -> ContEx 3), and we want to
+       -- to say that x is an interesting argument.
+       -- But consider also (\x. f x y) y
+       -- The substitution will contain (x -> ContEx y), and we want to say
+       -- that x is not interesting (assuming y has no unfolding)
+\end{code}
+
+Comment about interestingCallContext
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+We want to avoid inlining an expression where there can't possibly be
+any gain, such as in an argument position.  Hence, if the continuation
+is interesting (eg. a case scrutinee, application etc.) then we
+inline, otherwise we don't.  
+
+Previously some_benefit used to return True only if the variable was
+applied to some value arguments.  This didn't work:
+
+       let x = _coerce_ (T Int) Int (I# 3) in
+       case _coerce_ Int (T Int) x of
+               I# y -> ....
+
+we want to inline x, but can't see that it's a constructor in a case
+scrutinee position, and some_benefit is False.
+
+Another example:
+
+dMonadST = _/\_ t -> :Monad (g1 _@_ t, g2 _@_ t, g3 _@_ t)
+
+....  case dMonadST _@_ x0 of (a,b,c) -> ....
+
+we'd really like to inline dMonadST here, but we *don't* want to
+inline if the case expression is just
+
+       case x of y { DEFAULT -> ... }
+
+since we can just eliminate this case instead (x is in WHNF).  Similar
+applies when x is bound to a lambda expression.  Hence
+contIsInteresting looks for case expressions with just a single
+default case.
+
+\begin{code}
+interestingCallContext :: Bool                 -- False <=> no args at all
+                      -> Bool          -- False <=> no value args
+                      -> SimplCont -> Bool
+       -- The "lone-variable" case is important.  I spent ages
+       -- messing about with unsatisfactory varaints, but this is nice.
+       -- The idea is that if a variable appear all alone
+       --      as an arg of lazy fn, or rhs    Stop
+       --      as scrutinee of a case          Select
+       --      as arg of a strict fn           ArgOf
+       -- then we should not inline it (unless there is some other reason,
+       -- e.g. is is the sole occurrence).  We achieve this by making
+       -- interestingCallContext return False for a lone variable.
+       --
+       -- Why?  At least in the case-scrutinee situation, turning
+       --      let x = (a,b) in case x of y -> ...
+       -- into
+       --      let x = (a,b) in case (a,b) of y -> ...
+       -- and thence to 
+       --      let x = (a,b) in let y = (a,b) in ...
+       -- is bad if the binding for x will remain.
+       --
+       -- Another example: I discovered that strings
+       -- were getting inlined straight back into applications of 'error'
+       -- because the latter is strict.
+       --      s = "foo"
+       --      f = \x -> ...(error s)...
+
+       -- Fundamentally such contexts should not ecourage inlining becuase
+       -- the context can ``see'' the unfolding of the variable (e.g. case or a RULE)
+       -- so there's no gain.
+       --
+       -- However, even a type application or coercion isn't a lone variable.
+       -- Consider
+       --      case $fMonadST @ RealWorld of { :DMonad a b c -> c }
+       -- We had better inline that sucker!  The case won't see through it.
+       --
+       -- For now, I'm treating treating a variable applied to types 
+       -- in a *lazy* context "lone". The motivating example was
+       --      f = /\a. \x. BIG
+       --      g = /\a. \y.  h (f a)
+       -- There's no advantage in inlining f here, and perhaps
+       -- a significant disadvantage.  Hence some_val_args in the Stop case
+
+interestingCallContext some_args some_val_args cont
+  = interesting cont
+  where
+    interesting (InlinePlease _)       = True
+    interesting (Select _ _ _ _ _)     = some_args
+    interesting (ApplyTo _ _ _ _)      = some_args     -- Can happen if we have (coerce t (f x)) y
+    interesting (ArgOf _ _ _)         = some_val_args
+    interesting (Stop ty upd_in_place) = some_val_args && upd_in_place
+    interesting (CoerceIt _ cont)      = interesting cont
+       -- If this call is the arg of a strict function, the context
+       -- is a bit interesting.  If we inline here, we may get useful
+       -- evaluation information to avoid repeated evals: e.g.
+       --      x + (y * z)
+       -- Here the contIsInteresting makes the '*' keener to inline,
+       -- which in turn exposes a constructor which makes the '+' inline.
+       -- Assuming that +,* aren't small enough to inline regardless.
+       --
+       -- It's also very important to inline in a strict context for things
+       -- like
+       --              foldr k z (f x)
+       -- Here, the context of (f x) is strict, and if f's unfolding is
+       -- a build it's *great* to inline it here.  So we must ensure that
+       -- the context for (f x) is not totally uninteresting.
+
+
+-------------------
+canUpdateInPlace :: Type -> Bool
+-- Consider   let x = <wurble> in ...
+-- If <wurble> returns an explicit constructor, we might be able
+-- to do update in place.  So we treat even a thunk RHS context
+-- as interesting if update in place is possible.  We approximate
+-- this by seeing if the type has a single constructor with a
+-- small arity.  But arity zero isn't good -- we share the single copy
+-- for that case, so no point in sharing.
+
+-- Note the repType: we want to look through newtypes for this purpose
+
+canUpdateInPlace ty 
+  | not opt_UF_UpdateInPlace = False
+  | otherwise
+  = case splitTyConApp_maybe (repType ty) of {
+                       Nothing         -> False ;
+                       Just (tycon, _) -> 
+
+                     case tyConDataConsIfAvailable tycon of
+                       [dc]  -> arity == 1 || arity == 2
+                             where
+                                arity = dataConRepArity dc
+                       other -> False
+                     }
+\end{code}
+
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\section{Dealing with a single binder}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
 \begin{code}
 simplBinders :: [InBinder] -> ([OutBinder] -> SimplM a) -> SimplM a
 simplBinders bndrs thing_inside
-  = getSwitchChecker   `thenSmpl` \ sw_chkr ->
-    getSimplBinderStuff `thenSmpl` \ stuff ->
+  = getSubst           `thenSmpl` \ subst ->
     let
-       must_clone       = switchIsOn sw_chkr SimplPleaseClone
-       (stuff', bndrs') = mapAccumL (subst_binder must_clone) stuff bndrs
+       (subst', bndrs') = substBndrs subst bndrs
     in
-    setSimplBinderStuff stuff'         $
-    thing_inside bndrs'
+    seqBndrs bndrs'    `seq`
+    setSubst subst' (thing_inside bndrs')
 
 simplBinder :: InBinder -> (OutBinder -> SimplM a) -> SimplM a
 simplBinder bndr thing_inside
-  = getSwitchChecker   `thenSmpl` \ sw_chkr ->
-    getSimplBinderStuff `thenSmpl` \ stuff ->
+  = getSubst           `thenSmpl` \ subst ->
     let
-       must_clone      = switchIsOn sw_chkr SimplPleaseClone
-       (stuff', bndr') = subst_binder must_clone stuff bndr
+       (subst', bndr') = substBndr subst bndr
     in
-    setSimplBinderStuff stuff'         $
-    thing_inside bndr'
+    seqBndr bndr'      `seq`
+    setSubst subst' (thing_inside bndr')
+
 
 -- Same semantics as simplBinders, but a little less 
 -- plumbing and hence a little more efficient.
 -- Maybe not worth the candle?
 simplIds :: [InBinder] -> ([OutBinder] -> SimplM a) -> SimplM a
 simplIds ids thing_inside
-  = getSwitchChecker   `thenSmpl` \ sw_chkr ->
-    getSimplBinderStuff `thenSmpl` \ (ty_subst, id_subst, in_scope, us) ->
+  = getSubst           `thenSmpl` \ subst ->
     let
-       must_clone                        = switchIsOn sw_chkr SimplPleaseClone
-       (id_subst', in_scope', us', ids') = substIds (simpl_clone_fn must_clone)
-                                                    ty_subst id_subst in_scope us ids
+       (subst', bndrs') = substIds subst ids
     in
-    setSimplBinderStuff (ty_subst, id_subst', in_scope', us')  $
-    thing_inside ids'
+    seqBndrs bndrs'    `seq`
+    setSubst subst' (thing_inside bndrs')
 
-subst_binder must_clone (ty_subst, id_subst, in_scope, us) bndr
-  | isTyVar bndr
-  = case substTyVar ty_subst in_scope bndr of
-       (ty_subst', in_scope', bndr') -> ((ty_subst', id_subst, in_scope', us), bndr')
+seqBndrs [] = ()
+seqBndrs (b:bs) = seqBndr b `seq` seqBndrs bs
 
-  | otherwise
-  = case substId (simpl_clone_fn must_clone) ty_subst id_subst in_scope us bndr of
-       (id_subst', in_scope', us', bndr')
-               -> ((ty_subst, id_subst', in_scope', us'), bndr')
-
-simpl_clone_fn must_clone in_scope us id 
-  |  (must_clone && isLocalName (idName id))
-  || id `elemVarSet` in_scope
-  = case splitUniqSupply us of
-       (us1, us2) -> Just (us1, setVarUnique id (uniqFromSupply us2))
-
-  |  otherwise
-  =  Nothing
+seqBndr b | isTyVar b = b `seq` ()
+         | otherwise = seqType (idType b)      `seq`
+                       idInfo b                `seq`
+                       ()
+\end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Transform a RHS}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+Try (a) eta expansion
+    (b) type-lambda swizzling
+
+\begin{code}
+transformRhs :: OutExpr 
+            -> (ArityInfo -> OutExpr -> SimplM (OutStuff a))
+            -> SimplM (OutStuff a)
+
+transformRhs rhs thing_inside 
+  = tryRhsTyLam rhs                    $ \ rhs1 ->
+    tryEtaExpansion rhs1 thing_inside
 \end{code}
 
 
@@ -140,7 +511,7 @@ let-floating.
 This optimisation is CRUCIAL in eliminating the junk introduced by
 desugaring mutually recursive definitions.  Don't eliminate it lightly!
 
-So far as the implemtation is concerned:
+So far as the implementation is concerned:
 
        Invariant: go F e = /\tvs -> F e
        
@@ -159,29 +530,58 @@ So far as the implemtation is concerned:
                where
                  G = F . Let {xi = xi' tvs}
 
-\begin{code}
-mkRhsTyLam (Lam b e)
- | isTyVar b = case collectTyBinders e of
-                 (bs,body) -> mkRhsTyLam_help (b:bs) body
+[May 1999]  If we do this transformation *regardless* then we can
+end up with some pretty silly stuff.  For example, 
+
+       let 
+           st = /\ s -> let { x1=r1 ; x2=r2 } in ...
+       in ..
+becomes
+       let y1 = /\s -> r1
+           y2 = /\s -> r2
+           st = /\s -> ...[y1 s/x1, y2 s/x2]
+       in ..
+
+Unless the "..." is a WHNF there is really no point in doing this.
+Indeed it can make things worse.  Suppose x1 is used strictly,
+and is of the form
+
+       x1* = case f y of { (a,b) -> e }
+
+If we abstract this wrt the tyvar we then can't do the case inline
+as we would normally do.
 
-mkRhsTyLam other_expr          -- No-op if not a type lambda
-  = returnSmpl other_expr
 
+\begin{code}
+tryRhsTyLam rhs thing_inside           -- Only does something if there's a let
+  | null tyvars || not (worth_it body) -- inside a type lambda, and a WHNF inside that
+  = thing_inside rhs
+  | otherwise
+  = go (\x -> x) body          $ \ body' ->
+    thing_inside (mkLams tyvars body')
 
-mkRhsTyLam_help tyvars body
-  = go (\x -> x) body
   where
-    main_tyvar_set = mkVarSet tyvars
+    (tyvars, body) = collectTyBinders rhs
+
+    worth_it (Let _ e)      = whnf_in_middle e
+    worth_it other                  = False
+    whnf_in_middle (Let _ e) = whnf_in_middle e
+    whnf_in_middle e        = exprIsCheap e
+
+
+    go fn (Let bind@(NonRec var rhs) body) thing_inside
+      | exprIsTrivial rhs
+      = go (fn . Let bind) body thing_inside
 
-    go fn (Let bind@(NonRec var rhs) body) | exprIsTrivial rhs
-      = go (fn . Let bind) body
+    go fn (Let bind@(NonRec var rhs) body) thing_inside
+      = mk_poly tyvars_here var                                                `thenSmpl` \ (var', rhs') ->
+       addAuxiliaryBind (NonRec var' (mkLams tyvars_here (fn rhs)))    $
+       go (fn . Let (mk_silly_bind var rhs')) body thing_inside
 
-    go fn (Let bind@(NonRec var rhs) body)
-      = mk_poly tyvars_here var                                `thenSmpl` \ (var', rhs') ->
-       go (fn . Let (mk_silly_bind var rhs')) body     `thenSmpl` \ body' ->
-       returnSmpl (Let (NonRec var' (mkLams tyvars_here (fn rhs))) body')
       where
        tyvars_here = tyvars
+               --      main_tyvar_set = mkVarSet tyvars
+               --      var_ty = idType var
                -- varSetElems (main_tyvar_set `intersectVarSet` tyVarsOfType var_ty)
                -- tyvars_here was an attempt to reduce the number of tyvars
                -- wrt which the new binding is abstracted.  But the naive
@@ -190,7 +590,7 @@ mkRhsTyLam_help tyvars body
                --      /\ a b -> let t :: (a,b) = (e1, e2)
                --                    x :: a     = fst t
                --                in ...
-               -- Here, b isn't free in a's type, but we must nevertheless
+               -- Here, b isn't free in x's type, but we must nevertheless
                -- abstract wrt b as well, because t's type mentions b.
                -- Since t is floated too, we'd end up with the bogus:
                --      poly_t = /\ a b -> (e1, e2)
@@ -199,181 +599,176 @@ mkRhsTyLam_help tyvars body
                -- abstracting wrt *all* the tyvars.  We'll see if that
                -- gives rise to problems.   SLPJ June 98
 
-       var_ty = idType var
-
-    go fn (Let (Rec prs) body)
+    go fn (Let (Rec prs) body) thing_inside
        = mapAndUnzipSmpl (mk_poly tyvars_here) vars    `thenSmpl` \ (vars', rhss') ->
         let
-           gn body = fn $ foldr Let body (zipWith mk_silly_bind vars rhss')
+           gn body = fn (foldr Let body (zipWith mk_silly_bind vars rhss'))
         in
-        go gn body                             `thenSmpl` \ body' ->
-        returnSmpl (Let (Rec (vars' `zip` [mkLams tyvars_here (gn rhs) | rhs <- rhss])) body')
+        addAuxiliaryBind (Rec (vars' `zip` [mkLams tyvars_here (gn rhs) | rhs <- rhss]))       $
+        go gn body thing_inside
        where
         (vars,rhss) = unzip prs
         tyvars_here = tyvars
                -- varSetElems (main_tyvar_set `intersectVarSet` tyVarsOfTypes var_tys)
+               --       var_tys     = map idType vars
                -- See notes with tyvars_here above
 
-        var_tys     = map idType vars
 
-    go fn body = returnSmpl (mkLams tyvars (fn body))
+    go fn body thing_inside = thing_inside (fn body)
 
     mk_poly tyvars_here var
-      = newId (mkForAllTys tyvars_here (idType var))   $ \ poly_id ->
+      = getUniqueSmpl          `thenSmpl` \ uniq ->
        let
-               -- It's crucial to copy the inline-prag of the original var, because
-               -- we're looking at occurrence-analysed but as yet unsimplified code!
-               -- In particular, we mustn't lose the loop breakers.
+           poly_name = setNameUnique (idName var) uniq         -- Keep same name
+           poly_ty   = mkForAllTys tyvars_here (idType var)    -- But new type of course
+           poly_id   = mkVanillaId poly_name poly_ty 
+
+               -- In the olden days, it was crucial to copy the occInfo of the original var, 
+               -- because we were looking at occurrence-analysed but as yet unsimplified code!
+               -- In particular, we mustn't lose the loop breakers.  BUT NOW we are looking
+               -- at already simplified code, so it doesn't matter
                -- 
-               -- *However* we don't want to retain a single-occurrence or dead-var info
-               -- because we're adding a load of "silly bindings" of the form
-               --      var _U_ = poly_var t1 t2
-               -- with a must-inline pragma on the silly binding to prevent the
-               -- poly-var from being inlined right back in.  Since poly_var now
-               -- occurs inside an INLINE binding, it should be given a ManyOcc,
-               -- else it may get inlined unconditionally
-           poly_inline_prag = case getInlinePragma var of
-                                 ICanSafelyBeINLINEd _ _ -> NoInlinePragInfo
-                                 IAmDead                 -> NoInlinePragInfo
-                                 var_inline_prag         -> var_inline_prag
-
-           poly_id' = setInlinePragma poly_id poly_inline_prag
+               -- It's even right to retain single-occurrence or dead-var info:
+               -- Suppose we started with  /\a -> let x = E in B
+               -- where x occurs once in B. Then we transform to:
+               --      let x' = /\a -> E in /\a -> let x* = x' a in B
+               -- where x* has an INLINE prag on it.  Now, once x* is inlined,
+               -- the occurrences of x' will be just the occurrences originally
+               -- pinned on x.
        in
-       returnSmpl (poly_id', mkTyApps (Var poly_id') (mkTyVarTys tyvars_here))
+       returnSmpl (poly_id, mkTyApps (Var poly_id) (mkTyVarTys tyvars_here))
 
-    mk_silly_bind var rhs = NonRec (setInlinePragma var IWantToBeINLINEd) rhs
-               -- The addInlinePragma is really important!  If we don't say 
-               -- INLINE on these silly little bindings then look what happens!
+    mk_silly_bind var rhs = NonRec var (Note InlineMe rhs)
                -- Suppose we start with:
                --
-               --      x = let g = /\a -> \x -> f x x
-               --          in 
-               --          /\ b -> let g* = g b in E
+               --      x = /\ a -> let g = G in E
+               --
+               -- Then we'll float to get
+               --
+               --      x = let poly_g = /\ a -> G
+               --          in /\ a -> let g = poly_g a in E
                --
-               -- Then:        * the binding for g gets floated out
-               --              * but then it gets inlined into the rhs of g*
-               --              * then the binding for g* is floated out of the /\b
-               --              * so we're back to square one
-               -- The silly binding for g* must be INLINE, so that no inlining
-               -- will happen in its RHS.
-               -- PS: Jun 98: actually this isn't important any more; 
-               --             inlineUnconditionally will catch the type applicn
-               --             and inline it unconditionally, without ever trying
-               --             to simplify the RHS
+               -- But now the occurrence analyser will see just one occurrence
+               -- of poly_g, not inside a lambda, so the simplifier will
+               -- PreInlineUnconditionally poly_g back into g!  Badk to square 1!
+               -- (I used to think that the "don't inline lone occurrences" stuff
+               --  would stop this happening, but since it's the *only* occurrence,
+               --  PreInlineUnconditionally kicks in first!)
+               --
+               -- Solution: put an INLINE note on g's RHS, so that poly_g seems
+               --           to appear many times.  (NB: mkInlineMe eliminates
+               --           such notes on trivial RHSs, so do it manually.)
 \end{code}
 
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{Eta reduction}
+\subsection{Eta expansion}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-@etaCoreExpr@ trys an eta reduction at the top level of a Core Expr.
+       Try eta expansion for RHSs
 
-e.g.   \ x y -> f x y  ===>  f
+We go for:
+   Case 1    f = \x1..xn -> N  ==>   f = \x1..xn y1..ym -> N y1..ym
+                (n >= 0)
+     OR                
+   Case 2    f = N E1..En      ==>   z1=E1
+                (n > 0)                 .. 
+                                    zn=En
+                                    f = \y1..ym -> N z1..zn y1..ym
 
-It is used
-       a) Before constructing an Unfolding, to 
-          try to make the unfolding smaller;
-       b) In tidyCoreExpr, which is done just before converting to STG.
+where (in both cases) 
 
-But we only do this if 
-       i) It gets rid of a whole lambda, not part.
-          The idea is that lambdas are often quite helpful: they indicate
-          head normal forms, so we don't want to chuck them away lightly.
+       * The xi can include type variables
 
-       ii) It exposes a simple variable or a type application; in short
-           it exposes a "trivial" expression. (exprIsTrivial)
+       * The yi are all value variables
 
-\begin{code}
-etaCoreExpr :: CoreExpr -> CoreExpr
-               -- ToDo: we should really check that we don't turn a non-bottom
-               -- lambda into a bottom variable.  Sigh
-
-etaCoreExpr expr@(Lam bndr body)
-  | opt_DoEtaReduction
-  = check (reverse binders) body
-  where
-    (binders, body) = collectBinders expr
+       * N is a NORMAL FORM (i.e. no redexes anywhere)
+         wanting a suitable number of extra args.
 
-    check [] body
-       | exprIsTrivial body && not (any (`elemVarSet` body_fvs) binders)
-       = body                  -- Success!
-       where
-         body_fvs = exprFreeVars body
+       * the Ei must not have unlifted type
 
-    check (b : bs) (App fun arg)
-       |  (varToCoreExpr b `cheapEqExpr` arg)
-       = check bs fun
+There is no point in looking for a combination of the two, because
+that would leave use with some lets sandwiched between lambdas; that's
+what the final test in the first equation is for.
 
-    check _ _ = expr   -- Bale out
+\begin{code}
+tryEtaExpansion :: OutExpr 
+               -> (ArityInfo -> OutExpr -> SimplM (OutStuff a))
+               -> SimplM (OutStuff a)
+tryEtaExpansion rhs thing_inside
+  |  not opt_SimplDoLambdaEtaExpansion
+  || null y_tys                                -- No useful expansion
+  || not (is_case1 || is_case2)                -- Neither case matches
+  = thing_inside final_arity rhs       -- So, no eta expansion, but
+                                       -- return a good arity
+
+  | is_case1
+  = make_y_bndrs                       $ \ y_bndrs ->
+    thing_inside final_arity
+                (mkLams x_bndrs $ mkLams y_bndrs $
+                 mkApps body (map Var y_bndrs))
+
+  | otherwise  -- Must be case 2
+  = mapAndUnzipSmpl bind_z_arg arg_infos               `thenSmpl` \ (maybe_z_binds, z_args) ->
+    addAuxiliaryBinds (catMaybes maybe_z_binds)                $
+    make_y_bndrs                                       $  \ y_bndrs ->
+    thing_inside final_arity
+                (mkLams y_bndrs $
+                 mkApps (mkApps fun z_args) (map Var y_bndrs))
+  where
+    all_trivial_args = all is_trivial arg_infos
+    is_case1        = all_trivial_args
+    is_case2        = null x_bndrs && not (any unlifted_non_trivial arg_infos)
 
-etaCoreExpr expr = expr                -- The common case
-\end{code}
-       
+    (x_bndrs, body)  = collectBinders rhs      -- NB: x_bndrs can include type variables
+    x_arity         = valBndrCount x_bndrs
 
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection{Eta expansion}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
+    (fun, args)             = collectArgs body
+    arg_infos        = [(arg, exprType arg, exprIsTrivial arg) | arg <- args]
 
-@etaExpandCount@ takes an expression, E, and returns an integer n,
-such that
+    is_trivial          (_, _,  triv) = triv
+    unlifted_non_trivial (_, ty, triv) = not triv && isUnLiftedType ty
 
-       E  ===>   (\x1::t1 x1::t2 ... xn::tn -> E x1 x2 ... xn)
+    fun_arity       = exprEtaExpandArity fun
 
-is a safe transformation.  In particular, the transformation should
-not cause work to be duplicated, unless it is ``cheap'' (see
-@manifestlyCheap@ below).
+    final_arity | all_trivial_args = atLeastArity (x_arity + extra_args_wanted)
+               | otherwise        = atLeastArity x_arity
+       -- Arity can be more than the number of lambdas
+       -- because of coerces. E.g.  \x -> coerce t (\y -> e) 
+       -- will have arity at least 2
+       -- The worker/wrapper pass will bring the coerce out to the top
 
-@etaExpandCount@ errs on the conservative side.  It is always safe to
-return 0.
+    bind_z_arg (arg, arg_ty, trivial_arg) 
+       | trivial_arg = returnSmpl (Nothing, arg)
+        | otherwise   = newId SLIT("z") arg_ty $ \ z ->
+                       returnSmpl (Just (NonRec z arg), Var z)
 
-An application of @error@ is special, because it can absorb as many
-arguments as you care to give it.  For this special case we return
-100, to represent "infinity", which is a bit of a hack.
+    make_y_bndrs thing_inside 
+       = ASSERT( not (exprIsTrivial rhs) )
+         newIds SLIT("y") y_tys                        $ \ y_bndrs ->
+         tick (EtaExpansion (head y_bndrs))            `thenSmpl_`
+         thing_inside y_bndrs
 
-\begin{code}
-etaExpandCount :: CoreExpr
-              -> Int   -- Number of extra args you can safely abstract
-
-etaExpandCount (Lam b body)
-  | isId b
-  = 1 + etaExpandCount body
-
-etaExpandCount (Let bind body)
-  | all exprIsCheap (rhssOfBind bind)
-  = etaExpandCount body
-
-etaExpandCount (Case scrut _ alts)
-  | exprIsCheap scrut
-  = minimum [etaExpandCount rhs | (_,_,rhs) <- alts]
-
-etaExpandCount fun@(Var _)     = eta_fun fun
-
-etaExpandCount (App fun (Type ty))
-  = eta_fun fun
-etaExpandCount (App fun arg)
-  | exprIsCheap arg = case etaExpandCount fun of
-                               0 -> 0
-                               n -> n-1        -- Knock off one
-
-etaExpandCount other = 0    -- Give up
-       -- Lit, Con, Prim,
-       -- non-val Lam,
-       -- Scc (pessimistic; ToDo),
-       -- Let with non-whnf rhs(s),
-       -- Case with non-whnf scrutinee
-
------------------------------
-eta_fun :: CoreExpr     -- The function
-       -> Int           -- How many args it can safely be applied to
-
-eta_fun (App fun (Type ty)) = eta_fun fun
-eta_fun (Var v)            = arityLowerBound (getIdArity v)
-eta_fun other              = 0         -- Give up
+    (potential_extra_arg_tys, _) = splitFunTys (exprType body)
+       
+    y_tys :: [InType]
+    y_tys  = take extra_args_wanted potential_extra_arg_tys
+       
+    extra_args_wanted :: Int   -- Number of extra args we want
+    extra_args_wanted = 0 `max` (fun_arity - valArgCount args)
+
+       -- We used to expand the arity to the previous arity fo the
+       -- function; but this is pretty dangerous.  Consdier
+       --      f = \xy -> e
+       -- so that f has arity 2.  Now float something into f's RHS:
+       --      f = let z = BIG in \xy -> e
+       -- The last thing we want to do now is to put some lambdas
+       -- outside, to get
+       --      f = \xy -> let z = BIG in e
+       --
+       -- (bndr_arity - no_of_xs)              `max`
 \end{code}
 
 
@@ -384,7 +779,7 @@ eta_fun other                   = 0         -- Give up
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-mkCase :: SwitchChecker -> OutExpr -> OutId -> [OutAlt] -> SimplM OutExpr
+mkCase :: OutExpr -> OutId -> [OutAlt] -> SimplM OutExpr
 \end{code}
 
 @mkCase@ tries the following transformation (if possible):
@@ -407,11 +802,11 @@ transformation is called Case Merging.  It avoids that the same
 variable is scrutinised multiple times.
 
 \begin{code}
-mkCase sw_chkr scrut outer_bndr outer_alts
-  |  switchIsOn sw_chkr SimplCaseMerge
+mkCase scrut outer_bndr outer_alts
+  |  opt_SimplCaseMerge
   && maybeToBool maybe_case_in_default
      
-  = tick CaseMerge                     `thenSmpl_`
+  = tick (CaseMerge outer_bndr)                `thenSmpl_`
     returnSmpl (Case scrut outer_bndr new_alts)
        -- Warning: don't call mkCase recursively!
        -- Firstly, there's no point, because inner alts have already had
@@ -449,18 +844,15 @@ Now the identity-case transformation:
 and similar friends.
 
 \begin{code}
-mkCase sw_chkr scrut case_bndr alts
+mkCase scrut case_bndr alts
   | all identity_alt alts
-  = tick CaseIdentity          `thenSmpl_`
+  = tick (CaseIdentity case_bndr)              `thenSmpl_`
     returnSmpl scrut
   where
-    identity_alt (DEFAULT, [], Var v)       = v == case_bndr
-    identity_alt (con, args, Con con' args') = con == con' && 
-                                              and (zipWithEqual "mkCase" 
-                                                       cheapEqExpr 
-                                                       (map Type arg_tys ++ map varToCoreExpr args)
-                                                       args')
-    identity_alt other                      = False
+    identity_alt (DEFAULT, [], Var v)     = v == case_bndr
+    identity_alt (DataAlt con, args, rhs) = cheapEqExpr rhs
+                                                       (mkConApp con (map Type arg_tys ++ map varToCoreExpr args))
+    identity_alt other                   = False
 
     arg_tys = case splitTyConApp_maybe (idType case_bndr) of
                Just (tycon, arg_tys) -> arg_tys
@@ -469,7 +861,7 @@ mkCase sw_chkr scrut case_bndr alts
 The catch-all case
 
 \begin{code}
-mkCase sw_chkr other_scrut case_bndr other_alts
+mkCase other_scrut case_bndr other_alts
   = returnSmpl (Case other_scrut case_bndr other_alts)
 \end{code}
 
@@ -482,7 +874,7 @@ findDefault ((DEFAULT,args,rhs) : alts) = ASSERT( null alts && null args )
 findDefault (alt : alts)               = case findDefault alts of 
                                            (alts', deflt) -> (alt : alts', deflt)
 
-findAlt :: Con -> [CoreAlt] -> CoreAlt
+findAlt :: AltCon -> [CoreAlt] -> CoreAlt
 findAlt con alts
   = go alts
   where