[project @ 2002-04-22 16:06:35 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / simplCore / Simplify.lhs
index 8bde138..5cae204 100644 (file)
 %
-% (c) The AQUA Project, Glasgow University, 1993-1996
+% (c) The AQUA Project, Glasgow University, 1993-1998
 %
 \section[Simplify]{The main module of the simplifier}
 
 \begin{code}
-module Simplify ( simplTopBinds, simplExpr, simplBind ) where
+module Simplify ( simplTopBinds, simplExpr ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
-import BinderInfo
-import CmdLineOpts     ( SimplifierSwitch(..) )
-import ConFold         ( completePrim )
-import CoreUnfold      ( Unfolding, mkFormSummary, 
-                         exprIsTrivial, whnfOrBottom, inlineUnconditionally,
-                         FormSummary(..)
+import CmdLineOpts     ( dopt, DynFlag(Opt_D_dump_inlinings),
+                         SimplifierSwitch(..)
                        )
-import CostCentre      ( isSccCountCostCentre, cmpCostCentre, costsAreSubsumed, useCurrentCostCentre )
+import SimplMonad
+import SimplUtils      ( mkCase, mkLam, newId, prepareAlts,
+                         simplBinder, simplBinders, simplLamBndrs, simplRecBndrs, simplLetBndr,
+                         SimplCont(..), DupFlag(..), LetRhsFlag(..), 
+                         mkStop, mkBoringStop,  pushContArgs,
+                         contResultType, countArgs, contIsDupable, contIsRhsOrArg,
+                         getContArgs, interestingCallContext, interestingArg, isStrictType
+                       )
+import Var             ( mustHaveLocalBinding )
+import VarEnv
+import Id              ( Id, idType, idInfo, idArity, isDataConId, 
+                         setIdUnfolding, isDeadBinder,
+                         idNewDemandInfo, setIdInfo,
+                         setIdOccInfo, zapLamIdInfo, setOneShotLambda, 
+                       )
+import OccName         ( encodeFS )
+import IdInfo          ( OccInfo(..), isLoopBreaker,
+                         setArityInfo, 
+                         setUnfoldingInfo, 
+                         occInfo
+                       )
+import NewDemand       ( isStrictDmd )
+import DataCon         ( dataConNumInstArgs, dataConRepStrictness )
 import CoreSyn
-import CoreUtils       ( coreExprType, nonErrorRHSs, maybeErrorApp,
-                         unTagBinders, squashableDictishCcExpr
+import PprCore         ( pprParendExpr, pprCoreExpr )
+import CoreUnfold      ( mkOtherCon, mkUnfolding, callSiteInline )
+import CoreUtils       ( exprIsDupable, exprIsTrivial, needsCaseBinding,
+                         exprIsConApp_maybe, mkPiTypes, findAlt, 
+                         exprType, exprIsValue, 
+                         exprOkForSpeculation, exprArity, 
+                         mkCoerce, mkCoerce2, mkSCC, mkInlineMe, mkAltExpr, applyTypeToArg
                        )
-import Id              ( idType, idMustBeINLINEd, idWantsToBeINLINEd, idMustNotBeINLINEd, 
-                         addIdArity, getIdArity,
-                         getIdDemandInfo, addIdDemandInfo
+import Rules           ( lookupRule )
+import BasicTypes      ( isMarkedStrict )
+import CostCentre      ( currentCCS )
+import Type            ( isUnLiftedType, seqType, tyConAppArgs, funArgTy,
+                         splitFunTy_maybe, splitFunTy, eqType
                        )
-import Name            ( isExported, isLocallyDefined )
-import IdInfo          ( willBeDemanded, noDemandInfo, DemandInfo, ArityInfo(..),
-                         atLeastArity, unknownArity )
-import Literal         ( isNoRepLit )
-import Maybes          ( maybeToBool )
-import PrimOp          ( primOpOkForSpeculation, PrimOp(..) )
-import SimplCase       ( simplCase, bindLargeRhs )
-import SimplEnv
-import SimplMonad
-import SimplVar                ( completeVar, simplBinder, simplBinders, simplTyBinder, simplTyBinders )
-import SimplUtils
-import Type            ( mkTyVarTy, mkTyVarTys, mkAppTy, applyTy, applyTys,
-                         mkFunTys, splitAlgTyConApp_maybe,
-                         splitFunTys, splitFunTy_maybe, isUnpointedType
+import Subst           ( mkSubst, substTy, substExpr,
+                         isInScope, lookupIdSubst, simplIdInfo
                        )
 import TysPrim         ( realWorldStatePrimTy )
-import Util            ( Eager, appEager, returnEager, runEager, mapEager,
-                         isSingleton, zipEqual, zipWithEqual, mapAndUnzip
+import PrelInfo                ( realWorldPrimId )
+import BasicTypes      ( TopLevelFlag(..), isTopLevel, 
+                         RecFlag(..), isNonRec
                        )
-import Outputable      
+import OrdList
+import Maybe           ( Maybe )
+import Outputable
+import Util             ( notNull )
 \end{code}
 
-The controlling flags, and what they do
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-
-passes:
-------
--fsimplify             = run the simplifier
--ffloat-inwards                = runs the float lets inwards pass
--ffloat                        = runs the full laziness pass
-                         (ToDo: rename to -ffull-laziness)
--fupdate-analysis      = runs update analyser
--fstrictness           = runs strictness analyser
--fsaturate-apps                = saturates applications (eta expansion)
-
-options:
--------
--ffloat-past-lambda    = OK to do full laziness.
-                         (ToDo: remove, as the full laziness pass is
-                                useless without this flag, therefore
-                                it is unnecessary. Just -ffull-laziness
-                                should be kept.)
-
--ffloat-lets-ok                = OK to float lets out of lets if the enclosing
-                         let is strict or if the floating will expose
-                         a WHNF [simplifier].
-
--ffloat-primops-ok     = OK to float out of lets cases whose scrutinee
-                         is a primop that cannot fail [simplifier].
-
--fcode-duplication-ok  = allows the previous option to work on cases with
-                         multiple branches [simplifier].
-
--flet-to-case          = does let-to-case transformation [simplifier].
-
--fcase-of-case         = does case of case transformation [simplifier].
-
--fpedantic-bottoms     = does not allow:
-                            case x of y -> e  ===>  e[x/y]
-                         (which may turn bottom into non-bottom)
-
-
-                       NOTES ON INLINING
-                       ~~~~~~~~~~~~~~~~~
-
-Inlining is one of the delicate aspects of the simplifier.  By
-``inlining'' we mean replacing an occurrence of a variable ``x'' by
-the RHS of x's definition.  Thus
-
-       let x = e in ...x...    ===>   let x = e in ...e...
-
-We have two mechanisms for inlining:
-
-1.  Unconditional.  The occurrence analyser has pinned an (OneOcc
-FunOcc NoDupDanger NotInsideSCC n) flag on the variable, saying ``it's
-certainly safe to inline this variable, and to drop its binding''.
-(...Umm... if n <= 1; if n > 1, it is still safe, provided you are
-happy to be duplicating code...) When it encounters such a beast, the
-simplifer binds the variable to its RHS (in the id_env) and continues.
-It doesn't even look at the RHS at that stage.  It also drops the
-binding altogether.
-
-2.  Conditional.  In all other situations, the simplifer simplifies
-the RHS anyway, and keeps the new binding.  It also binds the new
-(cloned) variable to a ``suitable'' Unfolding in the UnfoldEnv.
-
-Here, ``suitable'' might mean NoUnfolding (if the occurrence
-info is ManyOcc and the RHS is not a manifest HNF, or UnfoldAlways (if
-the variable has an INLINE pragma on it).  The idea is that anything
-in the UnfoldEnv is safe to use, but also has an enclosing binding if
-you decide not to use it.
-
-Head normal forms
-~~~~~~~~~~~~~~~~~
-We *never* put a non-HNF unfolding in the UnfoldEnv except in the
-INLINE-pragma case.
-
-At one time I thought it would be OK to put non-HNF unfoldings in for
-variables which occur only once [if they got inlined at that
-occurrence the RHS of the binding would become dead, so no duplication
-would occur].   But consider:
-@
-       let x = <expensive>
-           f = \y -> ...y...y...y...
-       in f x
-@
-Now, it seems that @x@ appears only once, but even so it is NOT safe
-to put @x@ in the UnfoldEnv, because @f@ will be inlined, and will
-duplicate the references to @x@.
-
-Because of this, the "unconditional-inline" mechanism above is the
-only way in which non-HNFs can get inlined.
-
-INLINE pragmas
-~~~~~~~~~~~~~~
 
-When a variable has an INLINE pragma on it --- which includes wrappers
-produced by the strictness analyser --- we treat it rather carefully.
+The guts of the simplifier is in this module, but the driver loop for
+the simplifier is in SimplCore.lhs.
 
-For a start, we are careful not to substitute into its RHS, because
-that might make it BIG, and the user said "inline exactly this", not
-"inline whatever you get after inlining other stuff inside me".  For
-example
 
-       let f = BIG
-       in {-# INLINE y #-} y = f 3
-       in ...y...y...
+-----------------------------------------
+       *** IMPORTANT NOTE ***
+-----------------------------------------
+The simplifier used to guarantee that the output had no shadowing, but
+it does not do so any more.   (Actually, it never did!)  The reason is
+documented with simplifyArgs.
 
-Here we don't want to substitute BIG for the (single) occurrence of f,
-because then we'd duplicate BIG when we inline'd y.  (Exception:
-things in the UnfoldEnv with UnfoldAlways flags, which originated in
-other INLINE pragmas.)
 
-So, we clean out the UnfoldEnv of all SimpleUnfolding inlinings before
-going into such an RHS.
+-----------------------------------------
+       *** IMPORTANT NOTE ***
+-----------------------------------------
+Many parts of the simplifier return a bunch of "floats" as well as an
+expression. This is wrapped as a datatype SimplUtils.FloatsWith.
 
-What about imports?  They don't really matter much because we only
-inline relatively small things via imports.
+All "floats" are let-binds, not case-binds, but some non-rec lets may
+be unlifted (with RHS ok-for-speculation).
 
-We augment the the UnfoldEnv with UnfoldAlways guidance if there's an
-INLINE pragma.  We also do this for the RHSs of recursive decls,
-before looking at the recursive decls. That way we achieve the effect
-of inlining a wrapper in the body of its worker, in the case of a
-mutually-recursive worker/wrapper split.
 
 
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection[Simplify-simplExpr]{The main function: simplExpr}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
+-----------------------------------------
+       ORGANISATION OF FUNCTIONS
+-----------------------------------------
+simplTopBinds
+  - simplify all top-level binders
+  - for NonRec, call simplRecOrTopPair
+  - for Rec,    call simplRecBind
 
-At the top level things are a little different.
+       
+       ------------------------------
+simplExpr (applied lambda)     ==> simplNonRecBind
+simplExpr (Let (NonRec ...) ..) ==> simplNonRecBind
+simplExpr (Let (Rec ...)    ..) ==> simplify binders; simplRecBind
+
+       ------------------------------
+simplRecBind   [binders already simplfied]
+  - use simplRecOrTopPair on each pair in turn
+
+simplRecOrTopPair [binder already simplified]
+  Used for: recursive bindings (top level and nested)
+           top-level non-recursive bindings
+  Returns: 
+  - check for PreInlineUnconditionally
+  - simplLazyBind
+
+simplNonRecBind
+  Used for: non-top-level non-recursive bindings
+           beta reductions (which amount to the same thing)
+  Because it can deal with strict arts, it takes a 
+       "thing-inside" and returns an expression
+
+  - check for PreInlineUnconditionally
+  - simplify binder, including its IdInfo
+  - if strict binding
+       simplStrictArg
+       mkAtomicArgs
+       completeNonRecX
+    else
+       simplLazyBind
+       addFloats
+
+simplNonRecX:  [given a *simplified* RHS, but an *unsimplified* binder]
+  Used for: binding case-binder and constr args in a known-constructor case
+  - check for PreInLineUnconditionally
+  - simplify binder
+  - completeNonRecX
+       ------------------------------
+simplLazyBind: [binder already simplified, RHS not]
+  Used for: recursive bindings (top level and nested)
+           top-level non-recursive bindings
+           non-top-level, but *lazy* non-recursive bindings
+       [must not be strict or unboxed]
+  Returns floats + an augmented environment, not an expression
+  - substituteIdInfo and add result to in-scope 
+       [so that rules are available in rec rhs]
+  - simplify rhs
+  - mkAtomicArgs
+  - float if exposes constructor or PAP
+  - completeLazyBind
+
+
+completeNonRecX:       [binder and rhs both simplified]
+  - if the the thing needs case binding (unlifted and not ok-for-spec)
+       build a Case
+   else
+       completeLazyBind
+       addFloats
+
+completeLazyBind:      [given a simplified RHS]
+       [used for both rec and non-rec bindings, top level and not]
+  - try PostInlineUnconditionally
+  - add unfolding [this is the only place we add an unfolding]
+  - add arity
+
+
+
+Right hand sides and arguments
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+In many ways we want to treat 
+       (a) the right hand side of a let(rec), and 
+       (b) a function argument
+in the same way.  But not always!  In particular, we would
+like to leave these arguments exactly as they are, so they
+will match a RULE more easily.
+       
+       f (g x, h x)    
+       g (+ x)
 
-  * No cloning (not allowed for exported Ids, unnecessary for the others)
-  * Floating is done a bit differently (no case floating; check for leaks; handle letrec)
+It's harder to make the rule match if we ANF-ise the constructor,
+or eta-expand the PAP:
 
-\begin{code}
-simplTopBinds :: SimplEnv -> [InBinding] -> SmplM [OutBinding]
+       f (let { a = g x; b = h x } in (a,b))
+       g (\y. + x y)
 
--- Dead code is now discarded by the occurrence analyser,
+On the other hand if we see the let-defns
 
-simplTopBinds env binds
-  = mapSmpl (floatBind env True) binds `thenSmpl` \ binds_s ->
-    simpl_top_binds env (concat binds_s)
-  where
-    simpl_top_binds env [] = returnSmpl []
-
-    simpl_top_binds env (NonRec binder@(in_id,occ_info) rhs : binds)
-      =                --- No cloning necessary at top level
-        simplBinder env binder                                         `thenSmpl` \ (env1, out_id) ->
-        simplRhsExpr env binder rhs out_id                             `thenSmpl` \ (rhs',arity) ->
-        completeNonRec env1 binder (out_id `withArity` arity) rhs'     `thenSmpl` \ (new_env, binds1') ->
-        simpl_top_binds new_env binds                                  `thenSmpl` \ binds2' ->
-        returnSmpl (binds1' ++ binds2')
-
-    simpl_top_binds env (Rec pairs : binds)
-      =                -- No cloning necessary at top level, but we nevertheless
-               -- add the Ids to the environment.  This makes sure that
-               -- info carried on the Id (such as arity info) gets propagated
-               -- to occurrences.
-               --
-               -- This may seem optional, but I found an occasion when it Really matters.
-               -- Consider     foo{n} = ...foo...
-               --              baz* = foo
-               --
-               -- where baz* is exported and foo isn't.  Then when we do "indirection-shorting"
-               -- in tidyCore, we need the {no-inline} pragma from foo to attached to the final
-               -- thing:       baz*{n} = ...baz...
-               --
-               -- Sure we could have made the indirection-shorting a bit cleverer, but
-               -- propagating pragma info is a Good Idea anyway.
-       simplBinders env (map fst pairs)        `thenSmpl` \ (env1, out_ids) ->
-        simplRecursiveGroup env1 out_ids pairs         `thenSmpl` \ (bind', new_env) ->
-        simpl_top_binds new_env binds          `thenSmpl` \ binds' ->
-        returnSmpl (Rec bind' : binds')
-\end{code}
+       p = (g x, h x)
+       q = + x
 
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection[Simplify-simplExpr]{The main function: simplExpr}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
+then we *do* want to ANF-ise and eta-expand, so that p and q
+can be safely inlined.   
 
+Even floating lets out is a bit dubious.  For let RHS's we float lets
+out if that exposes a value, so that the value can be inlined more vigorously.
+For example
 
-\begin{code}
-simplExpr :: SimplEnv
-         -> InExpr -> [OutArg]
-         -> OutType            -- Type of (e args); i.e. type of overall result
-         -> SmplM OutExpr
-\end{code}
+       r = let x = e in (x,x)
 
-The expression returned has the same meaning as the input expression
-applied to the specified arguments.
+Here, if we float the let out we'll expose a nice constructor. We did experiments
+that showed this to be a generally good thing.  But it was a bad thing to float
+lets out unconditionally, because that meant they got allocated more often.
 
+For function arguments, there's less reason to expose a constructor (it won't
+get inlined).  Just possibly it might make a rule match, but I'm pretty skeptical.
+So for the moment we don't float lets out of function arguments either.
 
-Variables
-~~~~~~~~~
-Check if there's a macro-expansion, and if so rattle on.  Otherwise do
-the more sophisticated stuff.
 
-\begin{code}
-simplExpr env (Var var) args result_ty
-  = case lookupIdSubst env var of
-  
-      Just (SubstExpr ty_subst id_subst expr)
-       -> simplExpr (setSubstEnvs env ty_subst id_subst) expr args result_ty
+Eta expansion
+~~~~~~~~~~~~~~
+For eta expansion, we want to catch things like
 
-      Just (SubstLit lit)              -- A boring old literal
-       -> ASSERT( null args )
-          returnSmpl (Lit lit)
+       case e of (a,b) -> \x -> case a of (p,q) -> \y -> r
 
-      Just (SubstVar var')             -- More interesting!  An id!
-       -> completeVar env var' args result_ty
+If the \x was on the RHS of a let, we'd eta expand to bring the two
+lambdas together.  And in general that's a good thing to do.  Perhaps
+we should eta expand wherever we find a (value) lambda?  Then the eta
+expansion at a let RHS can concentrate solely on the PAP case.
 
-      Nothing  -- Not in the substitution; hand off to completeVar
-       -> completeVar env var args result_ty 
-\end{code}
 
-Literals
-~~~~~~~~
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Bindings}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
 \begin{code}
-simplExpr env (Lit l) [] result_ty = returnSmpl (Lit l)
-#ifdef DEBUG
-simplExpr env (Lit l) _  _ = panic "simplExpr:Lit with argument"
-#endif
-\end{code}
+simplTopBinds :: SimplEnv -> [InBind] -> SimplM [OutBind]
 
-Primitive applications are simple.
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-
-NB: Prim expects an empty argument list! (Because it should be
-saturated and not higher-order. ADR)
-
-\begin{code}
-simplExpr env (Prim op prim_args) args result_ty
-  = ASSERT (null args)
-    mapEager (simplArg env) prim_args  `appEager` \ prim_args' ->
-    simpl_op op                                `appEager` \ op' ->
-    completePrim env op' prim_args'
+simplTopBinds env binds
+  =    -- Put all the top-level binders into scope at the start
+       -- so that if a transformation rule has unexpectedly brought
+       -- anything into scope, then we don't get a complaint about that.
+       -- It's rather as if the top-level binders were imported.
+    simplRecBndrs env (bindersOfBinds binds)   `thenSmpl` \ (env, bndrs') -> 
+    simpl_binds env binds bndrs'               `thenSmpl` \ (floats, _) ->
+    freeTick SimplifierDone                    `thenSmpl_`
+    returnSmpl (floatBinds floats)
   where
-    -- PrimOps just need any types in them renamed.
-
-    simpl_op (CCallOp label is_asm may_gc arg_tys result_ty)
-      = mapEager (simplTy env) arg_tys `appEager` \ arg_tys' ->
-       simplTy env result_ty           `appEager` \ result_ty' ->
-       returnEager (CCallOp label is_asm may_gc arg_tys' result_ty')
-
-    simpl_op other_op = returnEager other_op
-\end{code}
-
-Constructor applications
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-Nothing to try here.  We only reuse constructors when they appear as the
-rhs of a let binding (see completeLetBinding).
+       -- We need to track the zapped top-level binders, because
+       -- they should have their fragile IdInfo zapped (notably occurrence info)
+       -- That's why we run down binds and bndrs' simultaneously.
+    simpl_binds :: SimplEnv -> [InBind] -> [OutId] -> SimplM (FloatsWith ())
+    simpl_binds env []          bs = ASSERT( null bs ) returnSmpl (emptyFloats env, ())
+    simpl_binds env (bind:binds) bs = simpl_bind env bind bs           `thenSmpl` \ (floats,env) ->
+                                     addFloats env floats              $ \env -> 
+                                     simpl_binds env binds (drop_bs bind bs)
+
+    drop_bs (NonRec _ _) (_ : bs) = bs
+    drop_bs (Rec prs)    bs      = drop (length prs) bs
+
+    simpl_bind env bind bs 
+      = getDOptsSmpl                           `thenSmpl` \ dflags ->
+        if dopt Opt_D_dump_inlinings dflags then
+          pprTrace "SimplBind" (ppr (bindersOf bind)) $ simpl_bind1 env bind bs
+       else
+          simpl_bind1 env bind bs
 
-\begin{code}
-simplExpr env (Con con con_args) args result_ty
-  = ASSERT( null args )
-    mapEager (simplArg env) con_args   `appEager` \ con_args' ->
-    returnSmpl (Con con con_args')
+    simpl_bind1 env (NonRec b r) (b':_) = simplRecOrTopPair env TopLevel b b' r
+    simpl_bind1 env (Rec pairs)  bs'    = simplRecBind      env TopLevel pairs bs'
 \end{code}
 
 
-Applications are easy too:
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-Just stuff 'em in the arg stack
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{simplNonRec}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
-\begin{code}
-simplExpr env (App fun arg) args result_ty
-  = simplArg env arg   `appEager` \ arg' ->
-    simplExpr env fun (arg' : args) result_ty
-\end{code}
+simplNonRecBind is used for
+  * non-top-level non-recursive lets in expressions
+  * beta reduction
 
-Type lambdas
-~~~~~~~~~~~~
+It takes 
+  * An unsimplified (binder, rhs) pair
+  * The env for the RHS.  It may not be the same as the
+       current env because the bind might occur via (\x.E) arg
 
-First the case when it's applied to an argument.
+It uses the CPS form because the binding might be strict, in which
+case we might discard the continuation:
+       let x* = error "foo" in (...x...)
 
-\begin{code}
-simplExpr env (Lam (TyBinder tyvar) body) (TyArg ty : args) result_ty
-  = tick TyBetaReduction       `thenSmpl_`
-    simplExpr (bindTyVar env tyvar ty) body args result_ty
-\end{code}
+It needs to turn unlifted bindings into a @case@.  They can arise
+from, say:     (\x -> e) (4# + 3#)
 
 \begin{code}
-simplExpr env tylam@(Lam (TyBinder tyvar) body) [] result_ty
-  = simplTyBinder env tyvar    `thenSmpl` \ (new_env, tyvar') ->
-    let
-       new_result_ty = applyTy result_ty (mkTyVarTy tyvar')
-    in
-    simplExpr new_env body [] new_result_ty            `thenSmpl` \ body' ->
-    returnSmpl (Lam (TyBinder tyvar') body')
-
+simplNonRecBind :: SimplEnv
+               -> InId                                 -- Binder
+               -> InExpr -> SimplEnv                   -- Arg, with its subst-env
+               -> OutType                              -- Type of thing computed by the context
+               -> (SimplEnv -> SimplM FloatsWithExpr)  -- The body
+               -> SimplM FloatsWithExpr
 #ifdef DEBUG
-simplExpr env (Lam (TyBinder _) _) (_ : _) result_ty
-  = panic "simplExpr:TyLam with non-TyArg"
+simplNonRecBind env bndr rhs rhs_se cont_ty thing_inside
+  | isTyVar bndr
+  = pprPanic "simplNonRecBind" (ppr bndr <+> ppr rhs)
 #endif
-\end{code}
 
+simplNonRecBind env bndr rhs rhs_se cont_ty thing_inside
+  | preInlineUnconditionally env NotTopLevel bndr
+  = tick (PreInlineUnconditionally bndr)               `thenSmpl_`
+    thing_inside (extendSubst env bndr (ContEx (getSubstEnv rhs_se) rhs))
 
-Ordinary lambdas
-~~~~~~~~~~~~~~~~
 
-There's a complication with lambdas that aren't saturated.
-Suppose we have:
-
-       (\x. \y. ...x...)
+  | isStrictDmd (idNewDemandInfo bndr) || isStrictType (idType bndr)   -- A strict let
+  =    -- Don't use simplBinder because that doesn't keep 
+       -- fragile occurrence info in the substitution
+    simplLetBndr env bndr                                      `thenSmpl` \ (env, bndr') ->
+    let
+       -- simplLetBndr doesn't deal with the IdInfo, so we must
+       -- do so here (c.f. simplLazyBind)
+       bndr''  = bndr' `setIdInfo` simplIdInfo (getSubst env) (idInfo bndr)
+       env1    = modifyInScope env bndr'' bndr''
+    in
+    simplStrictArg AnRhs env1 rhs rhs_se (idType bndr') cont_ty        $ \ env rhs1 ->
+
+       -- Now complete the binding and simplify the body
+    completeNonRecX env True {- strict -} bndr bndr'' rhs1 thing_inside
+
+  | otherwise                                                  -- Normal, lazy case
+  =    -- Don't use simplBinder because that doesn't keep 
+       -- fragile occurrence info in the substitution
+    simplLetBndr env bndr                              `thenSmpl` \ (env, bndr') ->
+    simplLazyBind env NotTopLevel NonRecursive
+                 bndr bndr' rhs rhs_se                 `thenSmpl` \ (floats, env) ->
+    addFloats env floats thing_inside
+\end{code}
 
-If we did nothing, x is used inside the \y, so would be marked
-as dangerous to dup.  But in the common case where the abstraction
-is applied to two arguments this is over-pessimistic.
-So instead we don't take account of the \y when dealing with x's usage;
-instead, the simplifier is careful when partially applying lambdas.
+A specialised variant of simplNonRec used when the RHS is already simplified, notably
+in knownCon.  It uses case-binding where necessary.
 
 \begin{code}
-simplExpr env expr@(Lam (ValBinder binder) body) orig_args result_ty
-  = go 0 env expr orig_args
-  where
-    go n env (Lam (ValBinder binder) body) (val_arg : args)
-      | isValArg val_arg               -- The lambda has an argument
-      = tick BetaReduction     `thenSmpl_`
-        go (n+1) (bindIdToAtom env binder val_arg) body args
-
-    go n env expr@(Lam (ValBinder binder) body) args
-       -- The lambda is un-saturated, so we must zap the occurrence info
-       -- on the arguments we've already beta-reduced into the body of the lambda
-      = ASSERT( null args )    -- Value lambda must match value argument!
-        let
-           new_env = markDangerousOccs env orig_args
-        in
-        simplValLam new_env expr 0 {- Guaranteed applied to at least 0 args! -} result_ty 
-                               `thenSmpl` \ (expr', arity) ->
-       returnSmpl expr'
-
-    go n env non_val_lam_expr args             -- The lambda had enough arguments
-      = simplExpr env non_val_lam_expr args result_ty
+simplNonRecX :: SimplEnv
+            -> InId            -- Old binder
+            -> OutExpr         -- Simplified RHS
+            -> (SimplEnv -> SimplM FloatsWithExpr)
+            -> SimplM FloatsWithExpr
+
+simplNonRecX env bndr new_rhs thing_inside
+  | needsCaseBinding (idType bndr) new_rhs
+       -- Make this test *before* the preInlineUnconditionally
+       -- Consider     case I# (quotInt# x y) of 
+       --                I# v -> let w = J# v in ...
+       -- If we gaily inline (quotInt# x y) for v, we end up building an
+       -- extra thunk:
+       --                let w = J# (quotInt# x y) in ...
+       -- because quotInt# can fail.
+  = simplBinder env bndr       `thenSmpl` \ (env, bndr') ->
+    thing_inside env           `thenSmpl` \ (floats, body) ->
+    returnSmpl (emptyFloats env, Case new_rhs bndr' [(DEFAULT, [], wrapFloats floats body)])
+
+  | preInlineUnconditionally env NotTopLevel  bndr
+       -- This happens; for example, the case_bndr during case of
+       -- known constructor:  case (a,b) of x { (p,q) -> ... }
+       -- Here x isn't mentioned in the RHS, so we don't want to
+       -- create the (dead) let-binding  let x = (a,b) in ...
+       --
+       -- Similarly, single occurrences can be inlined vigourously
+       -- e.g.  case (f x, g y) of (a,b) -> ....
+       -- If a,b occur once we can avoid constructing the let binding for them.
+  = thing_inside (extendSubst env bndr (ContEx emptySubstEnv new_rhs))
+
+  | otherwise
+  = simplBinder env bndr       `thenSmpl` \ (env, bndr') ->
+    completeNonRecX env False {- Non-strict; pessimistic -} 
+                   bndr bndr' new_rhs thing_inside
+
+completeNonRecX env is_strict old_bndr new_bndr new_rhs thing_inside
+  = mkAtomicArgs is_strict 
+                True {- OK to float unlifted -} 
+                new_rhs                        `thenSmpl` \ (aux_binds, rhs2) ->
+
+       -- Make the arguments atomic if necessary, 
+       -- adding suitable bindings
+    addAtomicBindsE env (fromOL aux_binds)     $ \ env ->
+    completeLazyBind env NotTopLevel
+                    old_bndr new_bndr rhs2     `thenSmpl` \ (floats, env) ->
+    addFloats env floats thing_inside
 \end{code}
 
 
-Let expressions
-~~~~~~~~~~~~~~~
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Lazy bindings}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+simplRecBind is used for
+       * recursive bindings only
 
 \begin{code}
-simplExpr env (Let bind body) args result_ty
-  = simplBind env bind (\env -> simplExpr env body args result_ty) result_ty
+simplRecBind :: SimplEnv -> TopLevelFlag
+            -> [(InId, InExpr)] -> [OutId]
+            -> SimplM (FloatsWith SimplEnv)
+simplRecBind env top_lvl pairs bndrs'
+  = go env pairs bndrs'                `thenSmpl` \ (floats, env) ->
+    returnSmpl (flattenFloats floats, env)
+  where
+    go env [] _ = returnSmpl (emptyFloats env, env)
+       
+    go env ((bndr, rhs) : pairs) (bndr' : bndrs')
+       = simplRecOrTopPair env top_lvl bndr bndr' rhs  `thenSmpl` \ (floats, env) ->
+         addFloats env floats (\env -> go env pairs bndrs')
 \end{code}
 
-Case expressions
-~~~~~~~~~~~~~~~~
 
-\begin{code}
-simplExpr env expr@(Case scrut alts) args result_ty
-  = simplCase env scrut alts (\env rhs -> simplExpr env rhs args result_ty) result_ty
-\end{code}
+simplRecOrTopPair is used for
+       * recursive bindings (whether top level or not)
+       * top-level non-recursive bindings
 
+It assumes the binder has already been simplified, but not its IdInfo.
 
-Coercions
-~~~~~~~~~
 \begin{code}
-simplExpr env (Coerce coercion ty body) args result_ty
-  = simplCoerce env coercion ty body args result_ty
-\end{code}
+simplRecOrTopPair :: SimplEnv
+                 -> TopLevelFlag
+                 -> InId -> OutId              -- Binder, both pre-and post simpl
+                 -> InExpr                     -- The RHS and its environment
+                 -> SimplM (FloatsWith SimplEnv)
 
+simplRecOrTopPair env top_lvl bndr bndr' rhs
+  | preInlineUnconditionally env top_lvl bndr          -- Check for unconditional inline
+  = tick (PreInlineUnconditionally bndr)       `thenSmpl_`
+    returnSmpl (emptyFloats env, extendSubst env bndr (ContEx (getSubstEnv env) rhs))
 
-Set-cost-centre
-~~~~~~~~~~~~~~~
+  | otherwise
+  = simplLazyBind env top_lvl Recursive bndr bndr' rhs env
+       -- May not actually be recursive, but it doesn't matter
+\end{code}
 
-1) Eliminating nested sccs ...
-We must be careful to maintain the scc counts ...
 
-\begin{code}
-simplExpr env (SCC cc1 (SCC cc2 expr)) args result_ty
-  | not (isSccCountCostCentre cc2) && case cmpCostCentre cc1 cc2 of { EQ -> True; _ -> False }
-       -- eliminate inner scc if no call counts and same cc as outer
-  = simplExpr env (SCC cc1 expr) args result_ty
-
-  | not (isSccCountCostCentre cc2) && not (isSccCountCostCentre cc1)
-       -- eliminate outer scc if no call counts associated with either ccs
-  = simplExpr env (SCC cc2 expr) args result_ty
-\end{code}
+simplLazyBind is used for
+       * recursive bindings (whether top level or not)
+       * top-level non-recursive bindings
+       * non-top-level *lazy* non-recursive bindings
 
-2) Moving sccs inside lambdas ...
-  
-\begin{code}
-simplExpr env (SCC cc (Lam binder@(ValBinder _) body)) args result_ty
-  | not (isSccCountCostCentre cc)
-       -- move scc inside lambda only if no call counts
-  = simplExpr env (Lam binder (SCC cc body)) args result_ty
-
-simplExpr env (SCC cc (Lam binder body)) args result_ty
-       -- always ok to move scc inside type/usage lambda
-  = simplExpr env (Lam binder (SCC cc body)) args result_ty
-\end{code}
+[Thus it deals with the lazy cases from simplNonRecBind, and all cases
+from SimplRecOrTopBind]
 
-3) Eliminating dict sccs ...
+Nota bene:
+    1. It assumes that the binder is *already* simplified, 
+       and is in scope, but not its IdInfo
 
-\begin{code}
-simplExpr env (SCC cc expr) args result_ty
-  | squashableDictishCcExpr cc expr
-       -- eliminate dict cc if trivial dict expression
-  = simplExpr env expr args result_ty
-\end{code}
+    2. It assumes that the binder type is lifted.
 
-4) Moving arguments inside the body of an scc ...
-This moves the cost of doing the application inside the scc
-(which may include the cost of extracting methods etc)
+    3. It does not check for pre-inline-unconditionallly;
+       that should have been done already.
 
 \begin{code}
-simplExpr env (SCC cost_centre body) args result_ty
-  = let
-       new_env = setEnclosingCC env cost_centre
+simplLazyBind :: SimplEnv
+             -> TopLevelFlag -> RecFlag
+             -> InId -> OutId          -- Binder, both pre-and post simpl
+             -> InExpr -> SimplEnv     -- The RHS and its environment
+             -> SimplM (FloatsWith SimplEnv)
+
+simplLazyBind env top_lvl is_rec bndr bndr' rhs rhs_se
+  =    -- Substitute IdInfo on binder, in the light of earlier
+       -- substitutions in this very letrec, and extend the 
+       -- in-scope env, so that the IdInfo for this binder extends 
+       -- over the RHS for the binder itself.
+       --
+       -- This is important.  Manuel found cases where he really, really
+       -- wanted a RULE for a recursive function to apply in that function's
+       -- own right-hand side.
+       --
+       -- NB: does no harm for non-recursive bindings
+    let
+       bndr''            = bndr' `setIdInfo` simplIdInfo (getSubst env) (idInfo bndr)
+       env1              = modifyInScope env bndr'' bndr''
+       rhs_env           = setInScope rhs_se env1
+       is_top_level      = isTopLevel top_lvl
+       ok_float_unlifted = not is_top_level && isNonRec is_rec
+       rhs_cont          = mkStop (idType bndr') AnRhs
     in
-    simplExpr new_env body args result_ty              `thenSmpl` \ body' ->
-    returnSmpl (SCC cost_centre body')
+       -- Simplify the RHS; note the mkStop, which tells 
+       -- the simplifier that this is the RHS of a let.
+    simplExprF rhs_env rhs rhs_cont            `thenSmpl` \ (floats, rhs1) ->
+
+       -- If any of the floats can't be floated, give up now
+       -- (The allLifted predicate says True for empty floats.)
+    if (not ok_float_unlifted && not (allLifted floats)) then
+       completeLazyBind env1 top_lvl bndr bndr''
+                        (wrapFloats floats rhs1)
+    else       
+
+       -- ANF-ise a constructor or PAP rhs
+    mkAtomicArgs False {- Not strict -} 
+                ok_float_unlifted rhs1                 `thenSmpl` \ (aux_binds, rhs2) ->
+
+       -- If the result is a PAP, float the floats out, else wrap them
+       -- By this time it's already been ANF-ised (if necessary)
+    if isEmptyFloats floats && isNilOL aux_binds then  -- Shortcut a common case
+       completeLazyBind env1 top_lvl bndr bndr'' rhs2
+
+       -- We use exprIsTrivial here because we want to reveal lone variables.  
+       -- E.g.  let { x = letrec { y = E } in y } in ...
+       -- Here we definitely want to float the y=E defn. 
+       -- exprIsValue definitely isn't right for that.
+       --
+       -- BUT we can't use "exprIsCheap", because that causes a strictness bug.
+       --         x = let y* = E in case (scc y) of { T -> F; F -> T}
+       -- The case expression is 'cheap', but it's wrong to transform to
+       --         y* = E; x = case (scc y) of {...}
+       -- Either we must be careful not to float demanded non-values, or
+       -- we must use exprIsValue for the test, which ensures that the
+       -- thing is non-strict.  I think.  The WARN below tests for this.
+    else if is_top_level || exprIsTrivial rhs2 || exprIsValue rhs2 then
+
+               -- There's a subtlety here.  There may be a binding (x* = e) in the
+               -- floats, where the '*' means 'will be demanded'.  So is it safe
+               -- to float it out?  Answer no, but it won't matter because
+               -- we only float if arg' is a WHNF,
+               -- and so there can't be any 'will be demanded' bindings in the floats.
+               -- Hence the assert
+        WARN( any demanded_float (floatBinds floats), 
+             ppr (filter demanded_float (floatBinds floats)) )
+
+       tick LetFloatFromLet                    `thenSmpl_` (
+       addFloats env1 floats                   $ \ env2 ->
+       addAtomicBinds env2 (fromOL aux_binds)  $ \ env3 ->
+       completeLazyBind env3 top_lvl bndr bndr'' rhs2)
+
+    else
+       completeLazyBind env1 top_lvl bndr bndr'' (wrapFloats floats rhs1)
+
+#ifdef DEBUG
+demanded_float (NonRec b r) = isStrictDmd (idNewDemandInfo b) && not (isUnLiftedType (idType b))
+               -- Unlifted-type (cheap-eagerness) lets may well have a demanded flag on them
+demanded_float (Rec _)     = False
+#endif
 \end{code}
 
+
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{Simplify RHS of a Let/Letrec}
+\subsection{Completing a lazy binding}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-simplRhsExpr does arity-expansion.  That is, given:
+completeLazyBind
+       * deals only with Ids, not TyVars
+       * takes an already-simplified binder and RHS
+       * is used for both recursive and non-recursive bindings
+       * is used for both top-level and non-top-level bindings
 
-       * a right hand side /\ tyvars -> \a1 ... an -> e
-       * the information (stored in BinderInfo) that the function will always
-         be applied to at least k arguments
+It does the following:
+  - tries discarding a dead binding
+  - tries PostInlineUnconditionally
+  - add unfolding [this is the only place we add an unfolding]
+  - add arity
 
-it transforms the rhs to
-
-       /\tyvars -> \a1 ... an b(n+1) ... bk -> (e b(n+1) ... bk)
-
-This is a Very Good Thing!
+It does *not* attempt to do let-to-case.  Why?  Because it is used for
+       - top-level bindings (when let-to-case is impossible) 
+       - many situations where the "rhs" is known to be a WHNF
+               (so let-to-case is inappropriate).
 
 \begin{code}
-simplRhsExpr
-       :: SimplEnv
-       -> InBinder
-       -> InExpr
-       -> OutId                -- The new binder (used only for its type)
-       -> SmplM (OutExpr, ArityInfo)
-\end{code}
-
-
-\begin{code}
-simplRhsExpr env binder@(id,occ_info) rhs new_id
-  | maybeToBool (splitAlgTyConApp_maybe rhs_ty)
-       -- Deal with the data type case, in which case the elaborate
-       -- eta-expansion nonsense is really quite a waste of time.
-  = simplExpr rhs_env rhs [] rhs_ty            `thenSmpl` \ rhs' ->
-    returnSmpl (rhs', ArityExactly 0)
-
-  | otherwise  -- OK, use the big hammer
-  =    -- Deal with the big lambda part
-    simplTyBinders rhs_env tyvars                      `thenSmpl` \ (lam_env, tyvars') ->
-    let
-       body_ty  = applyTys rhs_ty (mkTyVarTys tyvars')
+completeLazyBind :: SimplEnv
+                -> TopLevelFlag        -- Flag stuck into unfolding
+                -> InId                -- Old binder
+                -> OutId               -- New binder
+                -> OutExpr             -- Simplified RHS
+                -> SimplM (FloatsWith SimplEnv)
+-- We return a new SimplEnv, because completeLazyBind may choose to do its work
+-- by extending the substitution (e.g. let x = y in ...)
+-- The new binding (if any) is returned as part of the floats.
+-- NB: the returned SimplEnv has the right SubstEnv, but you should
+--     (as usual) use the in-scope-env from the floats
+
+completeLazyBind env top_lvl old_bndr new_bndr new_rhs
+  | postInlineUnconditionally env new_bndr occ_info new_rhs
+  =            -- Drop the binding
+    tick (PostInlineUnconditionally old_bndr)  `thenSmpl_`
+    returnSmpl (emptyFloats env, extendSubst env old_bndr (DoneEx new_rhs))
+               -- Use the substitution to make quite, quite sure that the substitution
+               -- will happen, since we are going to discard the binding
+
+  |  otherwise
+  = let
+               -- Add arity info
+       new_bndr_info = idInfo new_bndr `setArityInfo` exprArity new_rhs
+
+               -- Add the unfolding *only* for non-loop-breakers
+               -- Making loop breakers not have an unfolding at all 
+               -- means that we can avoid tests in exprIsConApp, for example.
+               -- This is important: if exprIsConApp says 'yes' for a recursive
+               -- thing, then we can get into an infinite loop
+        info_w_unf | loop_breaker = new_bndr_info
+                  | otherwise    = new_bndr_info `setUnfoldingInfo` unfolding
+       unfolding = mkUnfolding (isTopLevel top_lvl) new_rhs
+
+       final_id = new_bndr `setIdInfo` info_w_unf
     in
-       -- Deal with the little lambda part
-       -- Note that we call simplLam even if there are no binders,
-       -- in case it can do arity expansion.
-    simplValLam lam_env body (getBinderInfoArity occ_info) body_ty     `thenSmpl` \ (lambda', arity) ->
+               -- These seqs forces the Id, and hence its IdInfo,
+               -- and hence any inner substitutions
+    final_id                                   `seq`
+    returnSmpl (unitFloat env final_id new_rhs, env)
 
-       -- Put on the big lambdas, trying to float out any bindings caught inside
-    mkRhsTyLam tyvars' lambda'                                 `thenSmpl` \ rhs' ->
+  where 
+    loop_breaker = isLoopBreaker occ_info
+    old_info     = idInfo old_bndr
+    occ_info     = occInfo old_info
+\end{code}    
 
-    returnSmpl (rhs', arity)
-  where
-    rhs_ty  = idType new_id
-    rhs_env | idWantsToBeINLINEd id    -- Don't ever inline in a INLINE thing's rhs
-           = switchOffInlining env1    -- See comments with switchOffInlining
-           | otherwise 
-            = env1
-
-       -- The top level "enclosing CC" is "SUBSUMED".  But the enclosing CC
-       -- for the rhs of top level defs is "OST_CENTRE".  Consider
-       --      f = \x -> e
-       --      g = \y -> let v = f y in scc "x" (v ...)
-       -- Here we want to inline "f", since its CC is SUBSUMED, but we don't
-       -- want to inline "v" since its CC is dynamically determined.
-
-    current_cc = getEnclosingCC env
-    env1 | costsAreSubsumed current_cc = setEnclosingCC env useCurrentCostCentre
-        | otherwise                   = env
-
-    (tyvars, body) = collectTyBinders rhs
-\end{code}
 
 
-----------------------------------------------------------------
-       An old special case that is now nuked.
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection[Simplify-simplExpr]{The main function: simplExpr}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
-First a special case for variable right-hand sides
-       v = w
-It's OK to simplify the RHS, but it's often a waste of time.  Often
-these v = w things persist because v is exported, and w is used 
-elsewhere.  So if we're not careful we'll eta expand the rhs, only
-to eta reduce it in competeNonRec.
+The reason for this OutExprStuff stuff is that we want to float *after*
+simplifying a RHS, not before.  If we do so naively we get quadratic
+behaviour as things float out.
 
-If we leave the binding unchanged, we will certainly replace v by w at 
-every occurrence of v, which is good enough.  
+To see why it's important to do it after, consider this (real) example:
 
-In fact, it's *better* to replace v by w than to inline w in v's rhs,
-even if this is the only occurrence of w.  Why? Because w might have
-IdInfo (such as strictness) that v doesn't.
+       let t = f x
+       in fst t
+==>
+       let t = let a = e1
+                   b = e2
+               in (a,b)
+       in fst t
+==>
+       let a = e1
+           b = e2
+           t = (a,b)
+       in
+       a       -- Can't inline a this round, cos it appears twice
+==>
+       e1
 
-Furthermore, there might be other uses of w; if so, inlining w in 
-v's rhs will duplicate w's rhs, whereas replacing v by w doesn't.
+Each of the ==> steps is a round of simplification.  We'd save a
+whole round if we float first.  This can cascade.  Consider
 
-HOWEVER, we have to be careful if w is something that *must* be
-inlined.  In particular, its binding may have been dropped.  Here's
-an example that actually happened:
-       let x = let y = e in y
-     in f x
-The "let y" was floated out, and then (since y occurs once in a
-definitely inlinable position) the binding was dropped, leaving
-       {y=e} let x = y in f x
-But now using the reasoning of this little section, 
-y wasn't inlined, because it was a let x=y form.
+       let f = g d
+       in \x -> ...f...
+==>
+       let f = let d1 = ..d.. in \y -> e
+       in \x -> ...f...
+==>
+       let d1 = ..d..
+       in \x -> ...(\y ->e)...
 
+Only in this second round can the \y be applied, and it 
+might do the same again.
 
-               HOWEVER
 
-This "optimisation" turned out to be a bad idea.  If there's are
-top-level exported bindings like
+\begin{code}
+simplExpr :: SimplEnv -> CoreExpr -> SimplM CoreExpr
+simplExpr env expr = simplExprC env expr (mkStop expr_ty' AnArg)
+                  where
+                    expr_ty' = substTy (getSubst env) (exprType expr)
+       -- The type in the Stop continuation, expr_ty', is usually not used
+       -- It's only needed when discarding continuations after finding
+       -- a function that returns bottom.
+       -- Hence the lazy substitution
+
+
+simplExprC :: SimplEnv -> CoreExpr -> SimplCont -> SimplM CoreExpr
+       -- Simplify an expression, given a continuation
+simplExprC env expr cont 
+  = simplExprF env expr cont   `thenSmpl` \ (floats, expr) ->
+    returnSmpl (wrapFloats floats expr)
+
+simplExprF :: SimplEnv -> InExpr -> SimplCont -> SimplM FloatsWithExpr
+       -- Simplify an expression, returning floated binds
+
+simplExprF env (Var v)         cont = simplVar env v cont
+simplExprF env (Lit lit)       cont = rebuild env (Lit lit) cont
+simplExprF env expr@(Lam _ _)   cont = simplLam env expr cont
+simplExprF env (Note note expr) cont = simplNote env note expr cont
+simplExprF env (App fun arg)    cont = simplExprF env fun (ApplyTo NoDup arg env cont)
+
+simplExprF env (Type ty) cont
+  = ASSERT( contIsRhsOrArg cont )
+    simplType env ty                   `thenSmpl` \ ty' ->
+    rebuild env (Type ty') cont
+
+simplExprF env (Case scrut bndr alts) cont
+  | not (switchIsOn (getSwitchChecker env) NoCaseOfCase)
+  =    -- Simplify the scrutinee with a Select continuation
+    simplExprF env scrut (Select NoDup bndr alts env cont)
 
-       y = I# 3#
-       x = y
+  | otherwise
+  =    -- If case-of-case is off, simply simplify the case expression
+       -- in a vanilla Stop context, and rebuild the result around it
+    simplExprC env scrut case_cont     `thenSmpl` \ case_expr' ->
+    rebuild env case_expr' cont
+  where
+    case_cont = Select NoDup bndr alts env (mkBoringStop (contResultType cont))
 
-then y wasn't getting inlined in x's rhs, and we were getting
-bad code.  So I've removed the special case from here, and
-instead we only try eta reduction and constructor reuse 
-in completeNonRec if the thing is *not* exported.
+simplExprF env (Let (Rec pairs) body) cont
+  = simplRecBndrs env (map fst pairs)          `thenSmpl` \ (env, bndrs') -> 
+       -- NB: bndrs' don't have unfoldings or spec-envs
+       -- We add them as we go down, using simplPrags
 
+    simplRecBind env NotTopLevel pairs bndrs'  `thenSmpl` \ (floats, env) ->
+    addFloats env floats                       $ \ env ->
+    simplExprF env body cont
 
-\begin{pseudocode}
-simplRhsExpr env binder@(id,occ_info) (Var v) new_id
- | maybeToBool maybe_stop_at_var
- = returnSmpl (Var the_var, getIdArity the_var)
- where
-   maybe_stop_at_var 
-     = case (runEager $ lookupId env v) of
-        VarArg v' | not (must_unfold v') -> Just v'
-        other                            -> Nothing
+-- A non-recursive let is dealt with by simplNonRecBind
+simplExprF env (Let (NonRec bndr rhs) body) cont
+  = simplNonRecBind env bndr rhs env (contResultType cont)     $ \ env ->
+    simplExprF env body cont
 
-   Just the_var = maybe_stop_at_var
 
-   must_unfold v' =  idMustBeINLINEd v'
-                 || case lookupOutIdEnv env v' of
-                       Just (_, _, InUnfolding _ _) -> True
-                       other                        -> False
-\end{pseudocode}
-       
-               End of old, nuked, special case.
-------------------------------------------------------------------
+---------------------------------
+simplType :: SimplEnv -> InType -> SimplM OutType
+       -- Kept monadic just so we can do the seqType
+simplType env ty
+  = seqType new_ty   `seq`   returnSmpl new_ty
+  where
+    new_ty = substTy (getSubst env) ty
+\end{code}
 
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{Simplify a lambda abstraction}
+\subsection{Lambdas}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-Simplify (\binders -> body) trying eta expansion and reduction, given that
-the abstraction will always be applied to at least min_no_of_args.
-
 \begin{code}
-simplValLam env expr min_no_of_args expr_ty
-  | not (switchIsSet env SimplDoLambdaEtaExpansion) || -- Bale out if eta expansion off
-
-    exprIsTrivial expr                                     ||  -- or it's a trivial RHS
-       -- No eta expansion for trivial RHSs
-       -- It's rather a Bad Thing to expand
-       --      g = f alpha beta
-       -- to
-       --      g = \a b c -> f alpha beta a b c
-       --
-       -- The original RHS is "trivial" (exprIsTrivial), because it generates
-       -- no code (renames f to g).  But the new RHS isn't.
-
-    null potential_extra_binder_tys                ||  -- or ain't a function
-    no_of_extra_binders <= 0                           -- or no extra binders needed
-  = simplBinders env binders           `thenSmpl` \ (new_env, binders') ->
-    simplExpr new_env body [] body_ty  `thenSmpl` \ body' ->
-    returnSmpl (mkValLam binders' body', final_arity)
-
-  | otherwise                          -- Eta expansion possible
-  = -- A SSERT( no_of_extra_binders <= length potential_extra_binder_tys )
-    (if not ( no_of_extra_binders <= length potential_extra_binder_tys ) then
-       pprTrace "simplValLam" (vcat [ppr expr, 
-                                         ppr expr_ty,
-                                         ppr binders,
-                                         int no_of_extra_binders,
-                                         ppr potential_extra_binder_tys])
-    else \x -> x) $
-
-    tick EtaExpansion                  `thenSmpl_`
-    simplBinders env binders           `thenSmpl` \ (new_env, binders') ->
-    newIds extra_binder_tys                                            `thenSmpl` \ extra_binders' ->
-    simplExpr new_env body (map VarArg extra_binders') etad_body_ty    `thenSmpl` \ body' ->
-    returnSmpl (
-      mkValLam (binders' ++ extra_binders') body',
-      final_arity
-    )
+simplLam env fun cont
+  = go env fun cont
+  where
+    zap_it  = mkLamBndrZapper fun (countArgs cont)
+    cont_ty = contResultType cont
+
+       -- Type-beta reduction
+    go env (Lam bndr body) (ApplyTo _ (Type ty_arg) arg_se body_cont)
+      =        ASSERT( isTyVar bndr )
+       tick (BetaReduction bndr)                       `thenSmpl_`
+       simplType (setInScope arg_se env) ty_arg        `thenSmpl` \ ty_arg' ->
+       go (extendSubst env bndr (DoneTy ty_arg')) body body_cont
+
+       -- Ordinary beta reduction
+    go env (Lam bndr body) cont@(ApplyTo _ arg arg_se body_cont)
+      = tick (BetaReduction bndr)                              `thenSmpl_`
+       simplNonRecBind env (zap_it bndr) arg arg_se cont_ty    $ \ env -> 
+       go env body body_cont
+
+       -- Not enough args, so there are real lambdas left to put in the result
+    go env lam@(Lam _ _) cont
+      = simplLamBndrs env bndrs                `thenSmpl` \ (env, bndrs') ->
+       simplExpr env body              `thenSmpl` \ body' ->
+       mkLam env bndrs' body' cont     `thenSmpl` \ (floats, new_lam) ->
+       addFloats env floats            $ \ env -> 
+       rebuild env new_lam cont
+      where
+       (bndrs,body) = collectBinders lam
+
+       -- Exactly enough args
+    go env expr cont = simplExprF env expr cont
 
+mkLamBndrZapper :: CoreExpr    -- Function
+               -> Int          -- Number of args supplied, *including* type args
+               -> Id -> Id     -- Use this to zap the binders
+mkLamBndrZapper fun n_args
+  | n_args >= n_params fun = \b -> b           -- Enough args
+  | otherwise             = \b -> zapLamIdInfo b
   where
-    (binders,body)            = collectValBinders expr
-    no_of_binders             = length binders
-    (arg_tys, res_ty)         = splitFunTys expr_ty
-    potential_extra_binder_tys = (if not (no_of_binders <= length arg_tys) then
-                                       pprTrace "simplValLam" (vcat [ppr expr, 
-                                                                         ppr expr_ty,
-                                                                         ppr binders])
-                                 else \x->x) $
-                                drop no_of_binders arg_tys
-    body_ty                   = mkFunTys potential_extra_binder_tys res_ty
-
-       -- Note: it's possible that simplValLam will be applied to something
-       -- with a forall type.  Eg when being applied to the rhs of
-       --              let x = wurble
-       -- where wurble has a forall-type, but no big lambdas at the top.
-       -- We could be clever an insert new big lambdas, but we don't bother.
-
-    etad_body_ty       = mkFunTys (drop no_of_extra_binders potential_extra_binder_tys) res_ty
-    extra_binder_tys    = take no_of_extra_binders potential_extra_binder_tys
-    final_arity                = atLeastArity (no_of_binders + no_of_extra_binders)
-
-    no_of_extra_binders =      -- First, use the info about how many args it's
-                               -- always applied to in its scope; but ignore this
-                               -- info for thunks. To see why we ignore it for thunks,
-                               -- consider     let f = lookup env key in (f 1, f 2)
-                               -- We'd better not eta expand f just because it is 
-                               -- always applied!
-                          (min_no_of_args - no_of_binders)
-
-                               -- Next, try seeing if there's a lambda hidden inside
-                               -- something cheap.
-                               -- etaExpandCount can reuturn a huge number (like 10000!) if
-                               -- it finds that the body is a call to "error"; hence
-                               -- the use of "min" here.
-                          `max`
-                          (etaExpandCount body `min` length potential_extra_binder_tys)
-
-                               -- Finally, see if it's a state transformer, in which
-                               -- case we eta-expand on principle! This can waste work,
-                               -- but usually doesn't
-                          `max`
-                          case potential_extra_binder_tys of
-                               [ty] | ty == realWorldStatePrimTy -> 1
-                               other                             -> 0
+       -- NB: we count all the args incl type args
+       -- so we must count all the binders (incl type lambdas)
+    n_params (Note _ e) = n_params e
+    n_params (Lam b e)  = 1 + n_params e
+    n_params other     = 0::Int
 \end{code}
 
 
-
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection[Simplify-coerce]{Coerce expressions}
+\subsection{Notes}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
--- (coerce (case s of p -> r)) args ==> case s of p -> (coerce r) args
-simplCoerce env coercion ty expr@(Case scrut alts) args result_ty
-  = simplCase env scrut alts (\env rhs -> simplCoerce env coercion ty rhs args result_ty) result_ty
-
--- (coerce (let defns in b)) args  ==> let defns' in (coerce b) args
-simplCoerce env coercion ty (Let bind body) args result_ty
-  = simplBind env bind (\env -> simplCoerce env coercion ty body args result_ty) result_ty
-
--- Default case
-simplCoerce env coercion ty expr args result_ty
-  = simplTy env ty                     `appEager` \ ty' ->
-    simplTy env expr_ty                        `appEager` \ expr_ty' ->
-    simplExpr env expr [] expr_ty'     `thenSmpl` \ expr' ->
-    returnSmpl (mkGenApp (mkCoerce coercion ty' expr') args)
-  where
-    expr_ty = coreExprType (unTagBinders expr) -- Rather like simplCase other_scrut
+simplNote env (Coerce to from) body cont
+  = let
+       in_scope = getInScope env 
 
-       -- Try cancellation; we do this "on the way up" because
-       -- I think that's where it'll bite best
-    mkCoerce (CoerceOut con1) ty1 (Coerce (CoerceIn  con2) ty2 body) | con1 == con2 = body
-    mkCoerce coercion ty  body = Coerce coercion ty body
+       addCoerce s1 k1 (CoerceIt t1 cont)
+               --      coerce T1 S1 (coerce S1 K1 e)
+               -- ==>
+               --      e,                      if T1=K1
+               --      coerce T1 K1 e,         otherwise
+               --
+               -- For example, in the initial form of a worker
+               -- we may find  (coerce T (coerce S (\x.e))) y
+               -- and we'd like it to simplify to e[y/x] in one round 
+               -- of simplification
+         | t1 `eqType` k1  = cont              -- The coerces cancel out
+         | otherwise       = CoerceIt t1 cont  -- They don't cancel, but 
+                                               -- the inner one is redundant
+
+       addCoerce t1t2 s1s2 (ApplyTo dup arg arg_se cont)
+         | Just (s1, s2) <- splitFunTy_maybe s1s2
+               --      (coerce (T1->T2) (S1->S2) F) E
+               -- ===> 
+               --      coerce T2 S2 (F (coerce S1 T1 E))
+               --
+               -- t1t2 must be a function type, T1->T2
+               -- but s1s2 might conceivably not be
+               --
+               -- When we build the ApplyTo we can't mix the out-types
+               -- with the InExpr in the argument, so we simply substitute
+               -- to make it all consistent.  It's a bit messy.
+               -- But it isn't a common case.
+         = let 
+               (t1,t2) = splitFunTy t1t2
+               new_arg = mkCoerce2 s1 t1 (substExpr (mkSubst in_scope (getSubstEnv arg_se)) arg)
+           in
+           ApplyTo dup new_arg (zapSubstEnv env) (addCoerce t2 s2 cont)
+                       
+       addCoerce to' _ cont = CoerceIt to' cont
+    in
+    simplType env to           `thenSmpl` \ to' ->
+    simplType env from         `thenSmpl` \ from' ->
+    simplExprF env body (addCoerce to' from' cont)
+
+               
+-- Hack: we only distinguish subsumed cost centre stacks for the purposes of
+-- inlining.  All other CCCSs are mapped to currentCCS.
+simplNote env (SCC cc) e cont
+  = simplExpr (setEnclosingCC env currentCCS) e        `thenSmpl` \ e' ->
+    rebuild env (mkSCC cc e') cont
+
+simplNote env InlineCall e cont
+  = simplExprF env e (InlinePlease cont)
+
+-- See notes with SimplMonad.inlineMode
+simplNote env InlineMe e cont
+  | contIsRhsOrArg cont                -- Totally boring continuation; see notes above
+  =                            -- Don't inline inside an INLINE expression
+    simplExpr (setMode inlineMode env )  e     `thenSmpl` \ e' ->
+    rebuild env (mkInlineMe e') cont
+
+  | otherwise          -- Dissolve the InlineMe note if there's
+               -- an interesting context of any kind to combine with
+               -- (even a type application -- anything except Stop)
+  = simplExprF env e cont
 \end{code}
 
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection[Simplify-bind]{Binding groups}
+\subsection{Dealing with calls}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-simplBind :: SimplEnv
-         -> InBinding
-         -> (SimplEnv -> SmplM OutExpr)
-         -> OutType
-         -> SmplM OutExpr
-
-simplBind env (NonRec binder rhs) body_c body_ty = simplNonRec env binder rhs body_c body_ty
-simplBind env (Rec pairs)         body_c body_ty = simplRec    env pairs      body_c body_ty
-\end{code}
-
+simplVar env var cont
+  = case lookupIdSubst (getSubst env) var of
+       DoneEx e        -> simplExprF (zapSubstEnv env) e cont
+       ContEx se e     -> simplExprF (setSubstEnv env se) e cont
+       DoneId var1 occ -> WARN( not (isInScope var1 (getSubst env)) && mustHaveLocalBinding var1,
+                                text "simplVar:" <+> ppr var )
+                          completeCall (zapSubstEnv env) var1 occ cont
+               -- The template is already simplified, so don't re-substitute.
+               -- This is VITAL.  Consider
+               --      let x = e in
+               --      let y = \z -> ...x... in
+               --      \ x -> ...y...
+               -- We'll clone the inner \x, adding x->x' in the id_subst
+               -- Then when we inline y, we must *not* replace x by x' in
+               -- the inlined copy!!
+
+---------------------------------------------------------
+--     Dealing with a call site
+
+completeCall env var occ_info cont
+  =     -- Simplify the arguments
+    getDOptsSmpl                                       `thenSmpl` \ dflags ->
+    let
+       chkr                           = getSwitchChecker env
+       (args, call_cont, inline_call) = getContArgs chkr var cont
+       fn_ty                          = idType var
+    in
+    simplifyArgs env fn_ty args (contResultType call_cont)     $ \ env args ->
 
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection[Simplify-let]{Let-expressions}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
+       -- Next, look for rules or specialisations that match
+       --
+       -- It's important to simplify the args first, because the rule-matcher
+       -- doesn't do substitution as it goes.  We don't want to use subst_args
+       -- (defined in the 'where') because that throws away useful occurrence info,
+       -- and perhaps-very-important specialisations.
+       --
+       -- Some functions have specialisations *and* are strict; in this case,
+       -- we don't want to inline the wrapper of the non-specialised thing; better
+       -- to call the specialised thing instead.
+       -- We used to use the black-listing mechanism to ensure that inlining of 
+       -- the wrapper didn't occur for things that have specialisations till a 
+       -- later phase, so but now we just try RULES first
+       --
+       -- You might think that we shouldn't apply rules for a loop breaker: 
+       -- doing so might give rise to an infinite loop, because a RULE is
+       -- rather like an extra equation for the function:
+       --      RULE:           f (g x) y = x+y
+       --      Eqn:            f a     y = a-y
+       --
+       -- But it's too drastic to disable rules for loop breakers.  
+       -- Even the foldr/build rule would be disabled, because foldr 
+       -- is recursive, and hence a loop breaker:
+       --      foldr k z (build g) = g k z
+       -- So it's up to the programmer: rules can cause divergence
 
-Float switches
-~~~~~~~~~~~~~~
-The booleans controlling floating have to be set with a little care.
-Here's one performance bug I found:
+    let
+       in_scope   = getInScope env
+       maybe_rule = case activeRule env of
+                       Nothing     -> Nothing  -- No rules apply
+                       Just act_fn -> lookupRule act_fn in_scope var args 
+    in
+    case maybe_rule of {
+       Just (rule_name, rule_rhs) -> 
+               tick (RuleFired rule_name)                      `thenSmpl_`
+               (if dopt Opt_D_dump_inlinings dflags then
+                  pprTrace "Rule fired" (vcat [
+                       text "Rule:" <+> ptext rule_name,
+                       text "Before:" <+> ppr var <+> sep (map pprParendExpr args),
+                       text "After: " <+> pprCoreExpr rule_rhs,
+                       text "Cont:  " <+> ppr call_cont])
+                else
+                       id)             $
+               simplExprF env rule_rhs call_cont ;
+       
+       Nothing ->              -- No rules
 
-       let x = let y = let z = case a# +# 1 of {b# -> E1}
-                       in E2
-               in E3
-       in E4
+       -- Next, look for an inlining
+    let
+       arg_infos = [ interestingArg arg | arg <- args, isValArg arg]
 
-Now, if E2, E3 aren't HNFs we won't float the y-binding or the z-binding.
-Before case_floating_ok included float_exposes_hnf, the case expression was floated
-*one level per simplifier iteration* outwards.  So it made th s
+       interesting_cont = interestingCallContext (notNull args)
+                                                 (notNull arg_infos)
+                                                 call_cont
 
+       active_inline = activeInline env var occ_info
+       maybe_inline  = callSiteInline dflags active_inline inline_call occ_info
+                                      var arg_infos interesting_cont
+    in
+    case maybe_inline of {
+       Just unfolding          -- There is an inlining!
+         ->  tick (UnfoldingDone var)          `thenSmpl_`
+             makeThatCall env var unfolding args call_cont
+
+       ;
+       Nothing ->              -- No inlining!
+
+       -- Done
+    rebuild env (mkApps (Var var) args) call_cont
+    }}
+
+makeThatCall :: SimplEnv
+            -> Id
+            -> InExpr          -- Inlined function rhs 
+            -> [OutExpr]       -- Arguments, already simplified
+            -> SimplCont       -- After the call
+            -> SimplM FloatsWithExpr
+-- Similar to simplLam, but this time 
+-- the arguments are already simplified
+makeThatCall orig_env var fun@(Lam _ _) args cont
+  = go orig_env fun args
+  where
+    zap_it = mkLamBndrZapper fun (length args)
 
-Floating case from let
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-When floating cases out of lets, remember this:
+       -- Type-beta reduction
+    go env (Lam bndr body) (Type ty_arg : args)
+      =        ASSERT( isTyVar bndr )
+       tick (BetaReduction bndr)                       `thenSmpl_`
+       go (extendSubst env bndr (DoneTy ty_arg)) body args
 
-       let x* = case e of alts
-       in <small expr>
+       -- Ordinary beta reduction
+    go env (Lam bndr body) (arg : args)
+      = tick (BetaReduction bndr)                      `thenSmpl_`
+       simplNonRecX env (zap_it bndr) arg              $ \ env -> 
+       go env body args
 
-where x* is sure to be demanded or e is a cheap operation that cannot
-fail, e.g. unboxed addition.  Here we should be prepared to duplicate
-<small expr>.  A good example:
+       -- Not enough args, so there are real lambdas left to put in the result
+    go env fun args
+      = simplExprF env fun (pushContArgs orig_env args cont)
+       -- NB: orig_env; the correct environment to capture with
+       -- the arguments.... env has been augmented with substitutions 
+       -- from the beta reductions.
 
-       let x* = case y of
-                  p1 -> build e1
-                  p2 -> build e2
-       in
-       foldr c n x*
-==>
-       case y of
-         p1 -> foldr c n (build e1)
-         p2 -> foldr c n (build e2)
+makeThatCall env var fun args cont
+  = simplExprF env fun (pushContArgs env args cont)
+\end{code}                
 
-NEW: We use the same machinery that we use for case-of-case to
-*always* do case floating from let, that is we let bind and abstract
-the original let body, and let the occurrence analyser later decide
-whether the new let should be inlined or not. The example above
-becomes:
 
-==>
-      let join_body x' = foldr c n x'
-       in case y of
-       p1 -> let x* = build e1
-               in join_body x*
-       p2 -> let x* = build e2
-               in join_body x*
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Arguments}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
-note that join_body is a let-no-escape.
-In this particular example join_body will later be inlined,
-achieving the same effect.
-ToDo: check this is OK with andy
+\begin{code}
+---------------------------------------------------------
+--     Simplifying the arguments of a call
+
+simplifyArgs :: SimplEnv 
+            -> OutType                         -- Type of the function
+            -> [(InExpr, SimplEnv, Bool)]      -- Details of the arguments
+            -> OutType                         -- Type of the continuation
+            -> (SimplEnv -> [OutExpr] -> SimplM FloatsWithExpr)
+            -> SimplM FloatsWithExpr
+
+-- [CPS-like because of strict arguments]
+
+-- Simplify the arguments to a call.
+-- This part of the simplifier may break the no-shadowing invariant
+-- Consider
+--     f (...(\a -> e)...) (case y of (a,b) -> e')
+-- where f is strict in its second arg
+-- If we simplify the innermost one first we get (...(\a -> e)...)
+-- Simplifying the second arg makes us float the case out, so we end up with
+--     case y of (a,b) -> f (...(\a -> e)...) e'
+-- So the output does not have the no-shadowing invariant.  However, there is
+-- no danger of getting name-capture, because when the first arg was simplified
+-- we used an in-scope set that at least mentioned all the variables free in its
+-- static environment, and that is enough.
+--
+-- We can't just do innermost first, or we'd end up with a dual problem:
+--     case x of (a,b) -> f e (...(\a -> e')...)
+--
+-- I spent hours trying to recover the no-shadowing invariant, but I just could
+-- not think of an elegant way to do it.  The simplifier is already knee-deep in
+-- continuations.  We have to keep the right in-scope set around; AND we have
+-- to get the effect that finding (error "foo") in a strict arg position will
+-- discard the entire application and replace it with (error "foo").  Getting
+-- all this at once is TOO HARD!
+
+simplifyArgs env fn_ty args cont_ty thing_inside
+  = go env fn_ty args thing_inside
+  where
+    go env fn_ty []        thing_inside = thing_inside env []
+    go env fn_ty (arg:args) thing_inside = simplifyArg env fn_ty arg cont_ty           $ \ env arg' ->
+                                          go env (applyTypeToArg fn_ty arg') args      $ \ env args' ->
+                                          thing_inside env (arg':args')
 
+simplifyArg env fn_ty (Type ty_arg, se, _) cont_ty thing_inside
+  = simplType (setInScope se env) ty_arg       `thenSmpl` \ new_ty_arg ->
+    thing_inside env (Type new_ty_arg)
 
-Let to case: two points
-~~~~~~~~~~~
+simplifyArg env fn_ty (val_arg, arg_se, is_strict) cont_ty thing_inside 
+  | is_strict 
+  = simplStrictArg AnArg env val_arg arg_se arg_ty cont_ty thing_inside
 
-Point 1.  We defer let-to-case for all data types except single-constructor
-ones.  Suppose we change
+  | otherwise
+  = simplExprF (setInScope arg_se env) val_arg
+              (mkStop arg_ty AnArg)            `thenSmpl` \ (floats, arg1) ->
+    addFloats env floats                       $ \ env ->
+    thing_inside env arg1
+  where
+    arg_ty = funArgTy fn_ty
+
+
+simplStrictArg ::  LetRhsFlag
+               -> SimplEnv             -- The env of the call
+               -> InExpr -> SimplEnv   -- The arg plus its env
+               -> OutType              -- arg_ty: type of the argument
+               -> OutType              -- cont_ty: Type of thing computed by the context
+               -> (SimplEnv -> OutExpr -> SimplM FloatsWithExpr)       
+                                       -- Takes an expression of type rhs_ty, 
+                                       -- returns an expression of type cont_ty
+                                       -- The env passed to this continuation is the
+                                       -- env of the call, plus any new in-scope variables
+               -> SimplM FloatsWithExpr        -- An expression of type cont_ty
+
+simplStrictArg is_rhs call_env arg arg_env arg_ty cont_ty thing_inside
+  = simplExprF (setInScope arg_env call_env) arg
+              (ArgOf is_rhs arg_ty cont_ty (\ new_env -> thing_inside (setInScope call_env new_env)))
+  -- Notice the way we use arg_env (augmented with in-scope vars from call_env) 
+  --   to simplify the argument
+  -- and call-env (augmented with in-scope vars from the arg) to pass to the continuation
+\end{code}
 
-       let x* = e in b
-to
-       case e of x -> b
 
-It can be the case that we find that b ultimately contains ...(case x of ..)....
-and this is the only occurrence of x.  Then if we've done let-to-case
-we can't inline x, which is a real pain.  On the other hand, we lose no
-transformations by not doing this transformation, because the relevant
-case-of-X transformations are also implemented by simpl_bind.
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{mkAtomicArgs}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
-If x is a single-constructor type, then we go ahead anyway, giving
+mkAtomicArgs takes a putative RHS, checks whether it's a PAP or
+constructor application and, if so, converts it to ANF, so that the 
+resulting thing can be inlined more easily.  Thus
+       x = (f a, g b)
+becomes
+       t1 = f a
+       t2 = g b
+       x = (t1,t2)
 
-       case e of (y,z) -> let x = (y,z) in b
+There are three sorts of binding context, specified by the two
+boolean arguments
 
-because now we can squash case-on-x wherever they occur in b.
+Strict
+   OK-unlifted
 
-We do let-to-case on multi-constructor types in the tidy-up phase
-(tidyCoreExpr) mainly so that the code generator doesn't need to
-spot the demand-flag.
+N  N   Top-level or recursive                  Only bind args of lifted type
 
+N  Y   Non-top-level and non-recursive,        Bind args of lifted type, or
+               but lazy                        unlifted-and-ok-for-speculation
 
-Point 2.  It's important to try let-to-case before doing the
-strict-let-of-case transformation, which happens in the next equation
-for simpl_bind.
+Y  Y   Non-top-level, non-recursive,           Bind all args
+                and strict (demanded)
+       
 
-       let a*::Int = case v of {p1->e1; p2->e2}
-       in b
+For example, given
 
-(The * means that a is sure to be demanded.)
-If we do case-floating first we get this:
+       x = MkC (y div# z)
 
-       let k = \a* -> b
-       in case v of
-               p1-> let a*=e1 in k a
-               p2-> let a*=e2 in k a
+there is no point in transforming to
 
-Now watch what happens if we do let-to-case first:
+       x = case (y div# z) of r -> MkC r
 
-       case (case v of {p1->e1; p2->e2}) of
-         Int a# -> let a*=I# a# in b
-===>
-       let k = \a# -> let a*=I# a# in b
-       in case v of
-               p1 -> case e1 of I# a# -> k a#
-               p1 -> case e2 of I# a# -> k a#
+because the (y div# z) can't float out of the let. But if it was
+a *strict* let, then it would be a good thing to do.  Hence the
+context information.
 
-The latter is clearly better.  (Remember the reboxing let-decl for a
-is likely to go away, because after all b is strict in a.)
+\begin{code}
+mkAtomicArgs :: Bool   -- A strict binding
+            -> Bool    -- OK to float unlifted args
+            -> OutExpr
+            -> SimplM (OrdList (OutId,OutExpr),  -- The floats (unusually) may include
+                       OutExpr)                  -- things that need case-binding,
+                                                 -- if the strict-binding flag is on
 
-We do not do let to case for WHNFs, e.g.
+mkAtomicArgs is_strict ok_float_unlifted rhs
+  | (Var fun, args) <- collectArgs rhs,                        -- It's an application
+    isDataConId fun || valArgCount args < idArity fun  -- And it's a constructor or PAP
+  = go fun nilOL [] args       -- Have a go
 
-         let x = a:b in ...
-         =/=>
-         case a:b of x in ...
+  | otherwise = bale_out       -- Give up
 
-as this is less efficient.  but we don't mind doing let-to-case for
-"bottom", as that will allow us to remove more dead code, if anything:
+  where
+    bale_out = returnSmpl (nilOL, rhs)
+
+    go fun binds rev_args [] 
+       = returnSmpl (binds, mkApps (Var fun) (reverse rev_args))
+
+    go fun binds rev_args (arg : args) 
+       | exprIsTrivial arg     -- Easy case
+       = go fun binds (arg:rev_args) args
+
+       | not can_float_arg     -- Can't make this arg atomic
+       = bale_out              -- ... so give up
+
+       | otherwise     -- Don't forget to do it recursively
+                       -- E.g.  x = a:b:c:[]
+       =  mkAtomicArgs is_strict ok_float_unlifted arg `thenSmpl` \ (arg_binds, arg') ->
+          newId FSLIT("a") arg_ty                      `thenSmpl` \ arg_id ->
+          go fun ((arg_binds `snocOL` (arg_id,arg')) `appOL` binds) 
+             (Var arg_id : rev_args) args
+       where
+         arg_ty        = exprType arg
+         can_float_arg =  is_strict 
+                       || not (isUnLiftedType arg_ty)
+                       || (ok_float_unlifted && exprOkForSpeculation arg)
+
+
+addAtomicBinds :: SimplEnv -> [(OutId,OutExpr)]
+              -> (SimplEnv -> SimplM (FloatsWith a))
+              -> SimplM (FloatsWith a)
+addAtomicBinds env []         thing_inside = thing_inside env
+addAtomicBinds env ((v,r):bs) thing_inside = addAuxiliaryBind env (NonRec v r) $ \ env -> 
+                                            addAtomicBinds env bs thing_inside
+
+addAtomicBindsE :: SimplEnv -> [(OutId,OutExpr)]
+               -> (SimplEnv -> SimplM FloatsWithExpr)
+               -> SimplM FloatsWithExpr
+-- Same again, but this time we're in an expression context,
+-- and may need to do some case bindings
+
+addAtomicBindsE env [] thing_inside 
+  = thing_inside env
+addAtomicBindsE env ((v,r):bs) thing_inside 
+  | needsCaseBinding (idType v) r
+  = addAtomicBindsE (addNewInScopeIds env [v]) bs thing_inside `thenSmpl` \ (floats, expr) ->
+    WARN( exprIsTrivial expr, ppr v <+> pprCoreExpr expr )
+    returnSmpl (emptyFloats env, Case r v [(DEFAULT,[], wrapFloats floats expr)])
 
-         let x = error in ...
-         ===>
-         case error  of x -> ...
-         ===>
-         error
+  | otherwise
+  = addAuxiliaryBind env (NonRec v r)  $ \ env -> 
+    addAtomicBindsE env bs thing_inside
+\end{code}
 
-Notice that let to case occurs only if x is used strictly in its body
-(obviously).
 
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{The main rebuilder}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
 \begin{code}
--- Dead code is now discarded by the occurrence analyser,
-
-simplNonRec env binder@(id,_) rhs body_c body_ty
-  | inlineUnconditionally ok_to_dup binder
-  =    -- The binder is used in definitely-inline way in the body
-       -- So add it to the environment, drop the binding, and continue
-    body_c (bindIdToExpr env binder rhs)
-
-  | idWantsToBeINLINEd id
-  = complete_bind env rhs      -- Don't mess about with floating or let-to-case on
-                               -- INLINE things
-
-       -- Do let-to-case right away for unpointed types
-       -- These shouldn't occur much, but do occur right after desugaring,
-       -- because we havn't done dependency analysis at that point, so
-       -- we can't trivially do let-to-case (because there may be some unboxed
-       -- things bound in letrecs that aren't really recursive).
-  | isUnpointedType rhs_ty && not rhs_is_whnf
-  = simplCase env rhs (PrimAlts [] (BindDefault binder (Var id)))
-                     (\env rhs -> complete_bind env rhs) body_ty
-
-       -- Try let-to-case; see notes below about let-to-case
-  | try_let_to_case &&
-    will_be_demanded &&
-    (  rhs_is_bot
-    || (not rhs_is_whnf && singleConstructorType rhs_ty)
-               -- Don't do let-to-case if the RHS is a constructor application.
-               -- Even then only do it for single constructor types. 
-               -- For other types we defer doing it until the tidy-up phase at
-               -- the end of simplification.
-    )
-  = tick Let2Case                              `thenSmpl_`
-    simplCase env rhs (AlgAlts [] (BindDefault binder (Var id)))
-                     (\env rhs -> complete_bind env rhs) body_ty
-               -- OLD COMMENT:  [now the new RHS is only "x" so there's less worry]
-               -- NB: it's tidier to call complete_bind not simpl_bind, else
-               -- we nearly end up in a loop.  Consider:
-               --      let x = rhs in b
-               -- ==>  case rhs of (p,q) -> let x=(p,q) in b
-               -- This effectively what the above simplCase call does.
-               -- Now, the inner let is a let-to-case target again!  Actually, since
-               -- the RHS is in WHNF it won't happen, but it's a close thing!
+rebuild :: SimplEnv -> OutExpr -> SimplCont -> SimplM FloatsWithExpr
 
-  | otherwise
-  = simpl_bind env rhs
-  where
-    -- Try let-from-let
-    simpl_bind env (Let bind rhs) | let_floating_ok
-      = tick LetFloatFromLet                    `thenSmpl_`
-       simplBind env (if will_be_demanded then bind 
-                                          else un_demandify_bind bind)
-                     (\env -> simpl_bind env rhs) body_ty
-
-    -- Try case-from-let; this deals with a strict let of error too
-    simpl_bind env (Case scrut alts) | case_floating_ok scrut
-      = tick CaseFloatFromLet                          `thenSmpl_`
-
-       -- First, bind large let-body if necessary
-       if ok_to_dup || isSingleton (nonErrorRHSs alts)
-       then
-           simplCase env scrut alts (\env rhs -> simpl_bind env rhs) body_ty
-       else
-           bindLargeRhs env [binder] body_ty body_c    `thenSmpl` \ (extra_binding, new_body) ->
-           let
-               body_c' = \env -> simplExpr env new_body [] body_ty
-               case_c  = \env rhs -> simplNonRec env binder rhs body_c' body_ty
-           in
-           simplCase env scrut alts case_c body_ty     `thenSmpl` \ case_expr ->
-           returnSmpl (Let extra_binding case_expr)
+rebuild env expr (Stop _ _ _)                = rebuildDone env expr
+rebuild env expr (ArgOf _ _ _ cont_fn)       = cont_fn env expr
+rebuild env expr (CoerceIt to_ty cont)       = rebuild env (mkCoerce to_ty expr) cont
+rebuild env expr (InlinePlease cont)         = rebuild env (Note InlineCall expr) cont
+rebuild env expr (Select _ bndr alts se cont) = rebuildCase (setInScope se env) expr bndr alts cont
+rebuild env expr (ApplyTo _ arg se cont)      = rebuildApp  (setInScope se env) expr arg cont
 
-    -- None of the above; simplify rhs and tidy up
-    simpl_bind env rhs = complete_bind env rhs
-    complete_bind env rhs
-      = simplBinder env binder                 `thenSmpl` \ (env_w_clone, new_id) ->
-       simplRhsExpr env binder rhs new_id      `thenSmpl` \ (rhs',arity) ->
-       completeNonRec env_w_clone binder 
-               (new_id `withArity` arity) rhs' `thenSmpl` \ (new_env, binds) ->
-        body_c new_env                         `thenSmpl` \ body' ->
-        returnSmpl (mkCoLetsAny binds body')
-
-
-       -- All this stuff is computed at the start of the simpl_bind loop
-    float_lets               = switchIsSet env SimplFloatLetsExposingWHNF
-    float_primops            = switchIsSet env SimplOkToFloatPrimOps
-    ok_to_dup                = switchIsSet env SimplOkToDupCode
-    always_float_let_from_let = switchIsSet env SimplAlwaysFloatLetsFromLets
-    try_let_to_case           = switchIsSet env SimplLetToCase
-    no_float                 = switchIsSet env SimplNoLetFromStrictLet
-
-    demand_info             = getIdDemandInfo id
-    will_be_demanded = willBeDemanded demand_info
-    rhs_ty          = idType id
-
-    form       = mkFormSummary rhs
-    rhs_is_bot  = case form of
-                       BottomForm -> True
-                       other      -> False
-    rhs_is_whnf = case form of
-                       VarForm -> True
-                       ValueForm -> True
-                       other -> False
-
-    float_exposes_hnf = floatExposesHNF float_lets float_primops ok_to_dup rhs
-
-    let_floating_ok  = (will_be_demanded && not no_float) ||
-                      always_float_let_from_let ||
-                      float_exposes_hnf
-
-    case_floating_ok scrut = (will_be_demanded && not no_float) || 
-                            (float_exposes_hnf && is_cheap_prim_app scrut && float_primops)
-       -- See note below 
+rebuildApp env fun arg cont
+  = simplExpr env arg  `thenSmpl` \ arg' ->
+    rebuild env (App fun arg') cont
+
+rebuildDone env expr = returnSmpl (emptyFloats env, expr)
 \end{code}
 
 
-@completeNonRec@ looks at the simplified post-floating RHS of the
-let-expression, with a view to turning
-       x = e
-into
-       x = y
-where y is just a variable.  Now we can eliminate the binding
-altogether, and replace x by y throughout.
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Functions dealing with a case}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
-There are two cases when we can do this:
+Blob of helper functions for the "case-of-something-else" situation.
 
-       * When e is a constructor application, and we have
-         another variable in scope bound to the same
-         constructor application.  [This is just a special
-         case of common-subexpression elimination.]
+\begin{code}
+---------------------------------------------------------
+--     Eliminate the case if possible
+
+rebuildCase :: SimplEnv
+           -> OutExpr          -- Scrutinee
+           -> InId             -- Case binder
+           -> [InAlt]          -- Alternatives
+           -> SimplCont
+           -> SimplM FloatsWithExpr
+
+rebuildCase env scrut case_bndr alts cont
+  | Just (con,args) <- exprIsConApp_maybe scrut        
+       -- Works when the scrutinee is a variable with a known unfolding
+       -- as well as when it's an explicit constructor application
+  = knownCon env (DataAlt con) args case_bndr alts cont
+
+  | Lit lit <- scrut   -- No need for same treatment as constructors
+                       -- because literals are inlined more vigorously
+  = knownCon env (LitAlt lit) [] case_bndr alts cont
 
-       * When e can be eta-reduced to a variable.  E.g.
-               x = \a b -> y a b
+  | otherwise
+  = prepareAlts scrut case_bndr alts           `thenSmpl` \ (better_alts, handled_cons) -> 
 
+       -- Deal with the case binder, and prepare the continuation;
+       -- The new subst_env is in place
+    prepareCaseCont env better_alts cont       `thenSmpl` \ (floats, (dup_cont, nondup_cont)) ->
+    addFloats env floats                       $ \ env ->      
 
-HOWEVER, if x is exported, we don't attempt this at all.  Why not?
-Because then we can't remove the x=y binding, in which case we 
-have just made things worse, perhaps a lot worse.
+       -- Deal with variable scrutinee
+    simplCaseBinder env scrut case_bndr        `thenSmpl` \ (alt_env, case_bndr', zap_occ_info) ->
 
-\begin{code}
-completeNonRec env binder new_id new_rhs
-  = returnSmpl (env', [NonRec b r | (b,r) <- binds])
-  where
-    (env', binds) = completeBind env binder new_id new_rhs
+       -- Deal with the case alternatives
+    simplAlts alt_env zap_occ_info handled_cons
+             case_bndr' better_alts dup_cont   `thenSmpl` \ alts' ->
 
+       -- Put the case back together
+    mkCase scrut case_bndr' alts'              `thenSmpl` \ case_expr ->
 
-completeBind :: SimplEnv 
-            -> InBinder -> OutId -> OutExpr            -- Id and RHS
-            -> (SimplEnv, [(OutId, OutExpr)])          -- Final envt and binding(s)
+       -- Notice that rebuildDone returns the in-scope set from env, not alt_env
+       -- The case binder *not* scope over the whole returned case-expression
+    rebuild env case_expr nondup_cont
+\end{code}
 
-completeBind env binder@(_,occ_info) new_id new_rhs
-  | idMustNotBeINLINEd new_id          -- Occurrence analyser says "don't inline"
-  = (env, new_binds)
+simplCaseBinder checks whether the scrutinee is a variable, v.  If so,
+try to eliminate uses of v in the RHSs in favour of case_bndr; that
+way, there's a chance that v will now only be used once, and hence
+inlined.
 
-  |  atomic_rhs                        -- If rhs (after eta reduction) is atomic
-  && not (isExported new_id)   -- and binder isn't exported
-  =    -- Drop the binding completely
-    let
-        env1 = notInScope env new_id
-       env2 = bindIdToAtom env1 binder the_arg
-    in
-    (env2, [])
+Note 1
+~~~~~~
+There is a time we *don't* want to do that, namely when
+-fno-case-of-case is on.  This happens in the first simplifier pass,
+and enhances full laziness.  Here's the bad case:
+       f = \ y -> ...(case x of I# v -> ...(case x of ...) ... )
+If we eliminate the inner case, we trap it inside the I# v -> arm,
+which might prevent some full laziness happening.  I've seen this
+in action in spectral/cichelli/Prog.hs:
+        [(m,n) | m <- [1..max], n <- [1..max]]
+Hence the check for NoCaseOfCase.
 
-  |  atomic_rhs                -- Rhs is atomic, and new_id is exported
-  && case eta'd_rhs of { Var v -> isLocallyDefined v && not (isExported v); other -> False }
-  =    -- The local variable v will be eliminated next time round
-       -- in favour of new_id, so it's a waste to replace all new_id's with v's
-       -- this time round.
-       -- This case is an optional improvement; saves a simplifier iteration
-    (env, [(new_id, eta'd_rhs)])
+Note 2
+~~~~~~
+There is another situation when we don't want to do it.  If we have
 
-  | otherwise                          -- Non-atomic
-  = let
-       env1 = extendEnvGivenBinding env occ_info new_id new_rhs
-    in 
-    (env1, new_binds)
-            
-  where
-    new_binds  = [(new_id, new_rhs)]
-    atomic_rhs = is_atomic eta'd_rhs
-    eta'd_rhs  = case lookForConstructor env new_rhs of 
-                  Just v -> Var v
-                  other  -> etaCoreExpr new_rhs
-
-    the_arg    = case eta'd_rhs of
-                         Var v -> VarArg v
-                         Lit l -> LitArg l
-\end{code}
+    case x of w1 { DEFAULT -> case x of w2 { A -> e1; B -> e2 }
+                  ...other cases .... }
 
-----------------------------------------------------------------------------
-       A digression on constructor CSE
-
-Consider
-@
-       f = \x -> case x of
-                   (y:ys) -> y:ys
-                   []     -> ...
-@
-Is it a good idea to replace the rhs @y:ys@ with @x@?  This depends a
-bit on the compiler technology, but in general I believe not. For
-example, here's some code from a real program:
-@
-const.Int.max.wrk{-s2516-} =
-    \ upk.s3297#  upk.s3298# ->
-       let {
-         a.s3299 :: Int
-         _N_ {-# U(P) #-}
-         a.s3299 = I#! upk.s3297#
-       } in
-         case (const.Int._tagCmp.wrk{-s2513-} upk.s3297# upk.s3298#) of {
-           _LT -> I#! upk.s3298#
-           _EQ -> a.s3299
-           _GT -> a.s3299
-         }
-@
-The a.s3299 really isn't doing much good.  We'd be better off inlining
-it.  (Actually, let-no-escapery means it isn't as bad as it looks.)
-
-So the current strategy is to inline all known-form constructors, and
-only do the reverse (turn a constructor application back into a
-variable) when we find a let-expression:
-@
-       let x = C a1 .. an
-       in
-       ... (let y = C a1 .. an in ...) ...
-@
-where it is always good to ditch the binding for y, and replace y by
-x.
-               End of digression
-----------------------------------------------------------------------------
-
-----------------------------------------------------------------------------
-               A digression on "optimising" coercions
-
-   The trouble is that we kept transforming
-               let x = coerce e
-                   y = coerce x
-               in ...
-   to
-               let x' = coerce e
-                   y' = coerce x'
-               in ...
-   and counting a couple of ticks for this non-transformation
-\begin{pseudocode}
-       -- We want to ensure that all let-bound Coerces have 
-       -- atomic bodies, so they can freely be inlined.
-completeNonRec env binder new_id (Coerce coercion ty rhs)
-  | not (is_atomic rhs)
-  = newId (coreExprType rhs)                           `thenSmpl` \ inner_id ->
-    completeNonRec env 
-                  (inner_id, dangerousArgOcc) inner_id rhs `thenSmpl` \ (env1, binds1) ->
-       -- Dangerous occ because, like constructor args,
-       -- it can be duplicated easily
-    let
-       atomic_rhs = case runEager $ lookupId env1 inner_id of
-                       LitArg l -> Lit l
-                       VarArg v -> Var v
-    in
-    completeNonRec env1 binder new_id
-                  (Coerce coercion ty atomic_rhs)      `thenSmpl` \ (env2, binds2) ->
+We'll perform the binder-swap for the outer case, giving
 
-    returnSmpl (env2, binds1 ++ binds2)
-\end{pseudocode}
-----------------------------------------------------------------------------
+    case x of w1 { DEFAULT -> case w1 of w2 { A -> e1; B -> e2 } 
+                  ...other cases .... }
 
+But there is no point in doing it for the inner case, because w1 can't
+be inlined anyway.  Furthermore, doing the case-swapping involves
+zapping w2's occurrence info (see paragraphs that follow), and that
+forces us to bind w2 when doing case merging.  So we get
 
+    case x of w1 { A -> let w2 = w1 in e1
+                  B -> let w2 = w1 in e2
+                  ...other cases .... }
 
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection[Simplify-letrec]{Letrec-expressions}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
+This is plain silly in the common case where w2 is dead.
 
-Letrec expressions
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-Here's the game plan
+Even so, I can't see a good way to implement this idea.  I tried
+not doing the binder-swap if the scrutinee was already evaluated
+but that failed big-time:
 
-1. Float any let(rec)s out of the RHSs
-2. Clone all the Ids and extend the envt with these clones
-3. Simplify one binding at a time, adding each binding to the
-   environment once it's done.
+       data T = MkT !Int
 
-This relies on the occurrence analyser to
-       a) break all cycles with an Id marked MustNotBeInlined
-       b) sort the decls into topological order
-The former prevents infinite inlinings, and the latter means
-that we get maximum benefit from working top to bottom.
+       case v of w  { MkT x ->
+       case x of x1 { I# y1 ->
+       case x of x2 { I# y2 -> ...
 
+Notice that because MkT is strict, x is marked "evaluated".  But to
+eliminate the last case, we must either make sure that x (as well as
+x1) has unfolding MkT y1.  THe straightforward thing to do is to do
+the binder-swap.  So this whole note is a no-op.
 
-\begin{code}
-simplRec env pairs body_c body_ty
-  =    -- Do floating, if necessary
-    floatBind env False (Rec pairs)    `thenSmpl` \ [Rec pairs'] ->
-    let
-       binders = map fst pairs'
-    in
-    simplBinders env binders                           `thenSmpl` \ (env_w_clones, ids') ->
-    simplRecursiveGroup env_w_clones ids' pairs'       `thenSmpl` \ (pairs', new_env) ->
+Note 3
+~~~~~~
+If we replace the scrutinee, v, by tbe case binder, then we have to nuke
+any occurrence info (eg IAmDead) in the case binder, because the
+case-binder now effectively occurs whenever v does.  AND we have to do
+the same for the pattern-bound variables!  Example:
 
-    body_c new_env                                     `thenSmpl` \ body' ->
+       (case x of { (a,b) -> a }) (case x of { (p,q) -> q })
 
-    returnSmpl (Let (Rec pairs') body')
-\end{code}
+Here, b and p are dead.  But when we move the argment inside the first
+case RHS, and eliminate the second case, we get
+
+       case x or { (a,b) -> a b }
+
+Urk! b is alive!  Reason: the scrutinee was a variable, and case elimination
+happened.  Hence the zap_occ_info function returned by simplCaseBinder
 
 \begin{code}
--- The env passed to simplRecursiveGroup already has 
--- bindings that clone the variables of the group.
-simplRecursiveGroup env new_ids []
-  = returnSmpl ([], env)
-
-simplRecursiveGroup env (new_id : new_ids) ((binder, rhs) : pairs)
-  | inlineUnconditionally ok_to_dup binder
-  =    -- Single occurrence, so drop binding and extend env with the inlining
-       -- This is a little delicate, because what if the unique occurrence
-       -- is *before* this binding?  This'll never happen, because
-       -- either it'll be marked "never inline" or else its occurrence will
-       -- occur after its binding in the group.
-       --
-       -- If these claims aren't right Core Lint will spot an unbound
-       -- variable.  A quick fix is to delete this clause for simplRecursiveGroup
-    let
-       new_env = bindIdToExpr env binder rhs
-    in
-    simplRecursiveGroup new_env new_ids pairs
+simplCaseBinder env (Var v) case_bndr
+  | not (switchIsOn (getSwitchChecker env) NoCaseOfCase)
 
-  | otherwise
-  = simplRhsExpr env binder rhs new_id         `thenSmpl` \ (new_rhs, arity) ->
-    let
-       new_id'   = new_id `withArity` arity
-        (new_env, new_binds') = completeBind env binder new_id' new_rhs
-    in
-    simplRecursiveGroup new_env new_ids pairs  `thenSmpl` \ (new_pairs, final_env) ->
-    returnSmpl (new_binds' ++ new_pairs, final_env)   
+-- Failed try [see Note 2 above]
+--     not (isEvaldUnfolding (idUnfolding v))
+
+  = simplBinder env (zap case_bndr)            `thenSmpl` \ (env, case_bndr') ->
+    returnSmpl (modifyInScope env v case_bndr', case_bndr', zap)
+       -- We could extend the substitution instead, but it would be
+       -- a hack because then the substitution wouldn't be idempotent
+       -- any more (v is an OutId).  And this just just as well.
   where
-    ok_to_dup = switchIsSet env SimplOkToDupCode
+    zap b = b `setIdOccInfo` NoOccInfo
+           
+simplCaseBinder env other_scrut case_bndr 
+  = simplBinder env case_bndr          `thenSmpl` \ (env, case_bndr') ->
+    returnSmpl (env, case_bndr', \ bndr -> bndr)       -- NoOp on bndr
 \end{code}
 
 
 
 \begin{code}
-floatBind :: SimplEnv
-         -> Bool                               -- True <=> Top level
-         -> InBinding
-         -> SmplM [InBinding]
-
-floatBind env top_level bind
-  | not float_lets ||
-    n_extras == 0
-  = returnSmpl [bind]
-
-  | otherwise      
-  = tickN LetFloatFromLet n_extras             `thenSmpl_` 
-               -- It's important to increment the tick counts if we
-               -- do any floating.  A situation where this turns out
-               -- to be important is this:
-               -- Float in produces:
-               --      letrec  x = let y = Ey in Ex
-               --      in B
-               -- Now floating gives this:
-               --      letrec x = Ex
-               --             y = Ey
-               --      in B
-               --- We now want to iterate once more in case Ey doesn't
-               -- mention x, in which case the y binding can be pulled
-               -- out as an enclosing let(rec), which in turn gives
-               -- the strictness analyser more chance.
-    returnSmpl binds'
-
+simplAlts :: SimplEnv 
+         -> (InId -> InId)             -- Occ-info zapper
+         -> [AltCon]                   -- Alternatives the scrutinee can't be
+                                       -- in the default case
+         -> OutId                      -- Case binder
+         -> [InAlt] -> SimplCont
+         -> SimplM [OutAlt]            -- Includes the continuation
+
+simplAlts env zap_occ_info handled_cons case_bndr' alts cont'
+  = mapSmpl simpl_alt alts
   where
-    binds'   = fltBind bind
-    n_extras = sum (map no_of_binds binds') - no_of_binds bind 
-
-    float_lets               = switchIsSet env SimplFloatLetsExposingWHNF
-    always_float_let_from_let = switchIsSet env SimplAlwaysFloatLetsFromLets
-
-       -- fltBind guarantees not to return leaky floats
-       -- and all the binders of the floats have had their demand-info zapped
-    fltBind (NonRec bndr rhs)
-      = binds ++ [NonRec bndr rhs'] 
-      where
-        (binds, rhs') = fltRhs rhs
-    
-    fltBind (Rec pairs)
-      = [Rec pairs']
-      where
-        pairs' = concat [ let
-                               (binds, rhs') = fltRhs rhs
-                         in
-                         foldr get_pairs [(bndr, rhs')] binds
-                       | (bndr, rhs) <- pairs
-                       ]
-
-        get_pairs (NonRec bndr rhs) rest = (bndr,rhs) :  rest
-        get_pairs (Rec pairs)       rest = pairs      ++ rest
-    
-       -- fltRhs has same invariant as fltBind
-    fltRhs rhs
-      |  (always_float_let_from_let ||
-          floatExposesHNF True False False rhs)
-      = fltExpr rhs
-    
-      | otherwise
-      = ([], rhs)
-    
-    
-       -- fltExpr has same invariant as fltBind
-    fltExpr (Let bind body)
-      | not top_level || binds_wont_leak
-            -- fltExpr guarantees not to return leaky floats
-      = (binds' ++ body_binds, body')
-      where
-        binds_wont_leak     = all leakFreeBind binds'
-        (body_binds, body') = fltExpr body
-        binds'             = fltBind (un_demandify_bind bind)
-    
-    fltExpr expr = ([], expr)
-
--- Crude but effective
-no_of_binds (NonRec _ _) = 1
-no_of_binds (Rec pairs)  = length pairs
-
-leakFreeBind (NonRec bndr rhs) = leakFree bndr rhs
-leakFreeBind (Rec pairs)       = and [leakFree bndr rhs | (bndr, rhs) <- pairs]
-
-leakFree (id,_) rhs = case getIdArity id of
-                       ArityAtLeast n | n > 0 -> True
-                       ArityExactly n | n > 0 -> True
-                       other                  -> whnfOrBottom (mkFormSummary rhs)
+    inst_tys' = tyConAppArgs (idType case_bndr')
+
+    simpl_alt (DEFAULT, _, rhs)
+       = let
+               -- In the default case we record the constructors that the
+               -- case-binder *can't* be.
+               -- We take advantage of any OtherCon info in the case scrutinee
+               case_bndr_w_unf = case_bndr' `setIdUnfolding` mkOtherCon handled_cons
+               env_with_unf    = modifyInScope env case_bndr' case_bndr_w_unf 
+         in
+         simplExprC env_with_unf rhs cont'     `thenSmpl` \ rhs' ->
+         returnSmpl (DEFAULT, [], rhs')
+
+    simpl_alt (con, vs, rhs)
+       =       -- Deal with the pattern-bound variables
+               -- Mark the ones that are in ! positions in the data constructor
+               -- as certainly-evaluated.
+               -- NB: it happens that simplBinders does *not* erase the OtherCon
+               --     form of unfolding, so it's ok to add this info before 
+               --     doing simplBinders
+         simplBinders env (add_evals con vs)           `thenSmpl` \ (env, vs') ->
+
+               -- Bind the case-binder to (con args)
+         let
+               unfolding    = mkUnfolding False (mkAltExpr con vs' inst_tys')
+               env_with_unf = modifyInScope env case_bndr' (case_bndr' `setIdUnfolding` unfolding)
+         in
+         simplExprC env_with_unf rhs cont'             `thenSmpl` \ rhs' ->
+         returnSmpl (con, vs', rhs')
+
+
+       -- add_evals records the evaluated-ness of the bound variables of
+       -- a case pattern.  This is *important*.  Consider
+       --      data T = T !Int !Int
+       --
+       --      case x of { T a b -> T (a+1) b }
+       --
+       -- We really must record that b is already evaluated so that we don't
+       -- go and re-evaluate it when constructing the result.
+
+    add_evals (DataAlt dc) vs = cat_evals vs (dataConRepStrictness dc)
+    add_evals other_con    vs = vs
+
+    cat_evals [] [] = []
+    cat_evals (v:vs) (str:strs)
+       | isTyVar v          = v        : cat_evals vs (str:strs)
+       | isMarkedStrict str = evald_v  : cat_evals vs strs
+       | otherwise          = zapped_v : cat_evals vs strs
+       where
+         zapped_v = zap_occ_info v
+         evald_v  = zapped_v `setIdUnfolding` mkOtherCon []
 \end{code}
 
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection[Simplify-atoms]{Simplifying atoms}
+\subsection{Known constructor}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
+We are a bit careful with occurrence info.  Here's an example
+
+       (\x* -> case x of (a*, b) -> f a) (h v, e)
+
+where the * means "occurs once".  This effectively becomes
+       case (h v, e) of (a*, b) -> f a)
+and then
+       let a* = h v; b = e in f a
+and then
+       f (h v)
+
+All this should happen in one sweep.
+
 \begin{code}
-simplArg :: SimplEnv -> InArg -> Eager ans OutArg
-
-simplArg env (LitArg lit) = returnEager (LitArg lit)
-simplArg env (TyArg  ty)  = simplTy env ty     `appEager` \ ty' -> 
-                           returnEager (TyArg ty')
-simplArg env arg@(VarArg id)
-  = case lookupIdSubst env id of
-       Just (SubstVar id')   -> returnEager (VarArg id')
-       Just (SubstLit lit)   -> returnEager (LitArg lit)
-       Just (SubstExpr _ __) -> panic "simplArg"
-       Nothing               -> case lookupOutIdEnv env id of
-                                 Just (id', _, _) -> returnEager (VarArg id')
-                                 Nothing          -> returnEager arg
+knownCon :: SimplEnv -> AltCon -> [OutExpr]
+        -> InId -> [InAlt] -> SimplCont
+        -> SimplM FloatsWithExpr
+
+knownCon env con args bndr alts cont
+  = tick (KnownBranch bndr)    `thenSmpl_`
+    case findAlt con alts of
+       (DEFAULT, bs, rhs)     -> ASSERT( null bs )
+                                 simplNonRecX env bndr scrut   $ \ env ->
+                                       -- This might give rise to a binding with non-atomic args
+                                       -- like x = Node (f x) (g x)
+                                       -- but no harm will be done
+                                 simplExprF env rhs cont
+                               where
+                                 scrut = case con of
+                                           LitAlt lit -> Lit lit
+                                           DataAlt dc -> mkConApp dc args
+
+       (LitAlt lit, bs, rhs) ->  ASSERT( null bs )
+                                 simplNonRecX env bndr (Lit lit)       $ \ env ->
+                                 simplExprF env rhs cont
+
+       (DataAlt dc, bs, rhs)  -> ASSERT( length bs + n_tys == length args )
+                                 bind_args env bs (drop n_tys args)    $ \ env ->
+                                 let
+                                   con_app  = mkConApp dc (take n_tys args ++ con_args)
+                                   con_args = [substExpr (getSubst env) (varToCoreExpr b) | b <- bs]
+                                       -- args are aready OutExprs, but bs are InIds
+                                 in
+                                 simplNonRecX env bndr con_app         $ \ env ->
+                                 simplExprF env rhs cont
+                              where
+                                 n_tys = dataConNumInstArgs dc -- Non-existential type args
+-- Ugh!
+bind_args env [] _ thing_inside = thing_inside env
+
+bind_args env (b:bs) (Type ty : args) thing_inside
+  = bind_args (extendSubst env b (DoneTy ty)) bs args thing_inside
+    
+bind_args env (b:bs) (arg : args) thing_inside
+  = simplNonRecX env b arg     $ \ env ->
+    bind_args env bs args thing_inside
 \end{code}
 
+
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection[Simplify-quickies]{Some local help functions}
+\subsection{Duplicating continuations}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-
 \begin{code}
--- un_demandify_bind switches off the willBeDemanded Info field
--- for bindings floated out of a non-demanded let
-un_demandify_bind (NonRec binder rhs)
-   = NonRec (un_demandify_bndr binder) rhs
-un_demandify_bind (Rec pairs)
-   = Rec [(un_demandify_bndr binder, rhs) | (binder,rhs) <- pairs]
-
-un_demandify_bndr (id, occ_info) = (id `addIdDemandInfo` noDemandInfo, occ_info)
-
-is_cheap_prim_app (Prim op _) = primOpOkForSpeculation op
-is_cheap_prim_app other              = False
+prepareCaseCont :: SimplEnv
+               -> [InAlt] -> SimplCont
+               -> SimplM (FloatsWith (SimplCont,SimplCont))    
+                       -- Return a duplicatable continuation, a non-duplicable part 
+                       -- plus some extra bindings
+
+       -- No need to make it duplicatable if there's only one alternative
+prepareCaseCont env [alt] cont = returnSmpl (emptyFloats env, (cont, mkBoringStop (contResultType cont)))
+prepareCaseCont env alts  cont = mkDupableCont env cont
+\end{code}
 
-computeResultType :: SimplEnv -> InType -> [OutArg] -> OutType
-computeResultType env expr_ty orig_args
-  = simplTy env expr_ty                `appEager` \ expr_ty' ->
+\begin{code}
+mkDupableCont :: SimplEnv -> SimplCont 
+             -> SimplM (FloatsWith (SimplCont, SimplCont))
+
+mkDupableCont env cont
+  | contIsDupable cont
+  = returnSmpl (emptyFloats env, (cont, mkBoringStop (contResultType cont)))
+
+mkDupableCont env (CoerceIt ty cont)
+  = mkDupableCont env cont             `thenSmpl` \ (floats, (dup_cont, nondup_cont)) ->
+    returnSmpl (floats, (CoerceIt ty dup_cont, nondup_cont))
+
+mkDupableCont env (InlinePlease cont)
+  = mkDupableCont env cont             `thenSmpl` \ (floats, (dup_cont, nondup_cont)) ->
+    returnSmpl (floats, (InlinePlease dup_cont, nondup_cont))
+
+mkDupableCont env cont@(ArgOf _ arg_ty _ _)
+  =  returnSmpl (emptyFloats env, (mkBoringStop arg_ty, cont))
+       -- Do *not* duplicate an ArgOf continuation
+       -- Because ArgOf continuations are opaque, we gain nothing by
+       -- propagating them into the expressions, and we do lose a lot.
+       -- Here's an example:
+       --      && (case x of { T -> F; F -> T }) E
+       -- Now, && is strict so we end up simplifying the case with
+       -- an ArgOf continuation.  If we let-bind it, we get
+       --
+       --      let $j = \v -> && v E
+       --      in simplExpr (case x of { T -> F; F -> T })
+       --                   (ArgOf (\r -> $j r)
+       -- And after simplifying more we get
+       --
+       --      let $j = \v -> && v E
+       --      in case of { T -> $j F; F -> $j T }
+       -- Which is a Very Bad Thing
+       --
+       -- The desire not to duplicate is the entire reason that
+       -- mkDupableCont returns a pair of continuations.
+       --
+       -- The original plan had:
+       -- e.g.         (...strict-fn...) [...hole...]
+       --      ==>
+       --              let $j = \a -> ...strict-fn...
+       --              in $j [...hole...]
+
+mkDupableCont env (ApplyTo _ arg se cont)
+  =    -- e.g.         [...hole...] (...arg...)
+       --      ==>
+       --              let a = ...arg... 
+       --              in [...hole...] a
+    simplExpr (setInScope se env) arg                  `thenSmpl` \ arg' ->
+
+    mkDupableCont env cont                             `thenSmpl` \ (floats, (dup_cont, nondup_cont)) ->
+    addFloats env floats                               $ \ env ->
+
+    if exprIsDupable arg' then
+       returnSmpl (emptyFloats env, (ApplyTo OkToDup arg' (zapSubstEnv se) dup_cont, nondup_cont))
+    else
+    newId FSLIT("a") (exprType arg')                   `thenSmpl` \ arg_id ->
+
+    tick (CaseOfCase arg_id)                           `thenSmpl_`
+       -- Want to tick here so that we go round again,
+       -- and maybe copy or inline the code.
+       -- Not strictly CaseOfCase, but never mind
+
+    returnSmpl (unitFloat env arg_id arg', 
+               (ApplyTo OkToDup (Var arg_id) (zapSubstEnv se) dup_cont,
+                nondup_cont))
+       -- But what if the arg should be case-bound? 
+       -- This has been this way for a long time, so I'll leave it,
+       -- but I can't convince myself that it's right.
+
+
+mkDupableCont env (Select _ case_bndr alts se cont)
+  =    -- e.g.         (case [...hole...] of { pi -> ei })
+       --      ===>
+       --              let ji = \xij -> ei 
+       --              in case [...hole...] of { pi -> ji xij }
+    tick (CaseOfCase case_bndr)                                        `thenSmpl_`
     let
-       go ty [] = ty
-       go ty (TyArg ty_arg : args) = go (mkAppTy ty ty_arg) args
-       go ty (a:args) | isValArg a = case (splitFunTy_maybe ty) of
-                                       Just (_, res_ty) -> go res_ty args
-                                       Nothing          -> 
-                                           pprPanic "computeResultType" (vcat [
-                                                                       ppr (a:args),
-                                                                       ppr orig_args,
-                                                                       ppr expr_ty',
-                                                                       ppr ty])
+       alt_env = setInScope se env
     in
-    go expr_ty' orig_args
-
-
-var `withArity` UnknownArity = var
-var `withArity` arity       = var `addIdArity` arity
-
-is_atomic (Var v) = True
-is_atomic (Lit l) = not (isNoRepLit l)
-is_atomic other   = False
+    prepareCaseCont alt_env alts cont                          `thenSmpl` \ (floats1, (dup_cont, nondup_cont)) ->
+    addFloats alt_env floats1                                  $ \ alt_env ->
+
+    simplBinder alt_env case_bndr                              `thenSmpl` \ (alt_env, case_bndr') ->
+       -- NB: simplBinder does not zap deadness occ-info, so
+       -- a dead case_bndr' will still advertise its deadness
+       -- This is really important because in
+       --      case e of b { (# a,b #) -> ... }
+       -- b is always dead, and indeed we are not allowed to bind b to (# a,b #),
+       -- which might happen if e was an explicit unboxed pair and b wasn't marked dead.
+       -- In the new alts we build, we have the new case binder, so it must retain
+       -- its deadness.
+
+    mkDupableAlts alt_env case_bndr' alts dup_cont     `thenSmpl` \ (floats2, alts') ->
+    addFloats alt_env floats2                          $ \ alt_env ->
+    returnSmpl (emptyFloats alt_env, 
+               (Select OkToDup case_bndr' alts' (zapSubstEnv se) 
+                       (mkBoringStop (contResultType dup_cont)),
+                nondup_cont))
+
+mkDupableAlts :: SimplEnv -> OutId -> [InAlt] -> SimplCont
+             -> SimplM (FloatsWith [InAlt])
+-- Absorbs the continuation into the new alternatives
+
+mkDupableAlts env case_bndr' alts dupable_cont 
+  = go env alts
+  where
+    go env [] = returnSmpl (emptyFloats env, [])
+    go env (alt:alts)
+       = mkDupableAlt env case_bndr' dupable_cont alt  `thenSmpl` \ (floats1, alt') ->
+         addFloats env floats1                         $ \ env ->
+         go env alts                                   `thenSmpl` \ (floats2, alts') ->
+         returnSmpl (floats2, alt' : alts')
+                                       
+mkDupableAlt env case_bndr' cont alt@(con, bndrs, rhs)
+  = simplBinders env bndrs                             `thenSmpl` \ (env, bndrs') ->
+    simplExprC env rhs cont                            `thenSmpl` \ rhs' ->
+
+    if exprIsDupable rhs' then
+       returnSmpl (emptyFloats env, (con, bndrs', rhs'))
+       -- It is worth checking for a small RHS because otherwise we
+       -- get extra let bindings that may cause an extra iteration of the simplifier to
+       -- inline back in place.  Quite often the rhs is just a variable or constructor.
+       -- The Ord instance of Maybe in PrelMaybe.lhs, for example, took several extra
+       -- iterations because the version with the let bindings looked big, and so wasn't
+       -- inlined, but after the join points had been inlined it looked smaller, and so
+       -- was inlined.
+       --
+       -- NB: we have to check the size of rhs', not rhs. 
+       -- Duplicating a small InAlt might invalidate occurrence information
+       -- However, if it *is* dupable, we return the *un* simplified alternative,
+       -- because otherwise we'd need to pair it up with an empty subst-env....
+       -- but we only have one env shared between all the alts.
+       -- (Remember we must zap the subst-env before re-simplifying something).
+       -- Rather than do this we simply agree to re-simplify the original (small) thing later.
+
+    else
+    let
+       rhs_ty'     = exprType rhs'
+        used_bndrs' = filter (not . isDeadBinder) (case_bndr' : bndrs')
+               -- The deadness info on the new binders is unscathed
+    in
+       -- If we try to lift a primitive-typed something out
+       -- for let-binding-purposes, we will *caseify* it (!),
+       -- with potentially-disastrous strictness results.  So
+       -- instead we turn it into a function: \v -> e
+       -- where v::State# RealWorld#.  The value passed to this function
+       -- is realworld#, which generates (almost) no code.
+
+       -- There's a slight infelicity here: we pass the overall 
+       -- case_bndr to all the join points if it's used in *any* RHS,
+       -- because we don't know its usage in each RHS separately
+
+       -- We used to say "&& isUnLiftedType rhs_ty'" here, but now
+       -- we make the join point into a function whenever used_bndrs'
+       -- is empty.  This makes the join-point more CPR friendly. 
+       -- Consider:    let j = if .. then I# 3 else I# 4
+       --              in case .. of { A -> j; B -> j; C -> ... }
+       --
+       -- Now CPR doesn't w/w j because it's a thunk, so
+       -- that means that the enclosing function can't w/w either,
+       -- which is a lose.  Here's the example that happened in practice:
+       --      kgmod :: Int -> Int -> Int
+       --      kgmod x y = if x > 0 && y < 0 || x < 0 && y > 0
+       --                  then 78
+       --                  else 5
+       --
+       -- I have seen a case alternative like this:
+       --      True -> \v -> ...
+       -- It's a bit silly to add the realWorld dummy arg in this case, making
+       --      $j = \s v -> ...
+       --         True -> $j s
+       -- (the \v alone is enough to make CPR happy) but I think it's rare
+
+    ( if null used_bndrs' 
+       then newId FSLIT("w") realWorldStatePrimTy      `thenSmpl` \ rw_id ->
+            returnSmpl ([rw_id], [Var realWorldPrimId])
+       else 
+            returnSmpl (used_bndrs', map varToCoreExpr used_bndrs')
+    )                                                  `thenSmpl` \ (final_bndrs', final_args) ->
+
+       -- See comment about "$j" name above
+    newId (encodeFS SLIT("$j")) (mkPiTypes final_bndrs' rhs_ty')       `thenSmpl` \ join_bndr ->
+       -- Notice the funky mkPiTypes.  If the contructor has existentials
+       -- it's possible that the join point will be abstracted over
+       -- type varaibles as well as term variables.
+       --  Example:  Suppose we have
+       --      data T = forall t.  C [t]
+       --  Then faced with
+       --      case (case e of ...) of
+       --          C t xs::[t] -> rhs
+       --  We get the join point
+       --      let j :: forall t. [t] -> ...
+       --          j = /\t \xs::[t] -> rhs
+       --      in
+       --      case (case e of ...) of
+       --          C t xs::[t] -> j t xs
+    let 
+       -- We make the lambdas into one-shot-lambdas.  The
+       -- join point is sure to be applied at most once, and doing so
+       -- prevents the body of the join point being floated out by
+       -- the full laziness pass
+       really_final_bndrs     = map one_shot final_bndrs'
+       one_shot v | isId v    = setOneShotLambda v
+                  | otherwise = v
+       join_rhs  = mkLams really_final_bndrs rhs'
+       join_call = mkApps (Var join_bndr) final_args
+    in
+    returnSmpl (unitFloat env join_bndr join_rhs, (con, bndrs', join_call))
 \end{code}
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