[project @ 2000-12-20 18:32:00 by qrczak]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / stgSyn / CoreToStg.lhs
index 4ff2d3a..5615a2c 100644 (file)
 %
-% (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
+% (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1993-1998
 %
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\section[CoreToStg]{Converting core syntax to STG syntax}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
+\section[CoreToStg]{Converts Core to STG Syntax}
 
-Convert a @CoreSyntax@ program to a @StgSyntax@ program.
+And, as we have the info in hand, we may convert some lets to
+let-no-escapes.
 
 \begin{code}
-module CoreToStg ( topCoreBindsToStg ) where
+module CoreToStg ( coreToStg, coreExprToStg ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
-import CoreSyn         -- input
-import StgSyn          -- output
-
-import CoreUtils       ( coreExprType )
-import SimplUtils      ( findDefault )
+import CoreSyn
+import CoreFVs
+import CoreUtils
+import SimplUtils
+import StgSyn
+
+import Type
+import TyCon           ( isAlgTyCon )
+import Id
+import IdInfo
+import DataCon
 import CostCentre      ( noCCS )
-import Id              ( Id, mkSysLocal, idType, getIdStrictness, idUnique, isExportedId, mkVanillaId,
-                         externallyVisibleId, setIdUnique, idName, getIdDemandInfo, setIdType
-                       )
-import Var             ( Var, varType, modifyIdInfo )
-import IdInfo          ( setDemandInfo, StrictnessInfo(..), zapIdInfoForStg )
-import UsageSPUtils     ( primOpUsgTys )
-import DataCon         ( DataCon, dataConName, dataConId )
-import Demand          ( Demand, isStrict, wwStrict, wwLazy )
-import Name            ( Name, nameModule, isLocallyDefinedName, setNameUnique )
-import Module          ( isDynamicModule )
-import Const           ( Con(..), Literal(..), isLitLitLit, conStrictness, isWHNFCon )
+import VarSet
 import VarEnv
-import PrimOp          ( PrimOp(..), primOpUsg, primOpSig )
-import Type            ( isUnLiftedType, isUnboxedTupleType, Type, splitFunTy_maybe,
-                          UsageAnn(..), tyUsg, applyTy, mkUsgTy, repType, seqType )
-import TysPrim         ( intPrimTy )
-import UniqSupply      -- all of it, really
-import Util            ( lengthExceeds )
-import BasicTypes      ( TopLevelFlag(..), isNotTopLevel )
-import CmdLineOpts     ( opt_D_verbose_stg2stg, opt_UsageSPOn )
-import UniqSet         ( emptyUniqSet )
-import Maybes
+import DataCon         ( dataConWrapId )
+import IdInfo          ( OccInfo(..) )
+import PrimOp          ( PrimOp(..), ccallMayGC )
+import TysPrim         ( foreignObjPrimTyCon )
+import Maybes          ( maybeToBool, orElse )
+import Name            ( getOccName )
+import Module          ( Module )
+import OccName         ( occNameUserString )
+import BasicTypes       ( TopLevelFlag(..), isNotTopLevel )
+import CmdLineOpts     ( DynFlags )
 import Outputable
-\end{code}
-
-
-       *************************************************
-       ***************  OVERVIEW   *********************
-       *************************************************
-
-
-The business of this pass is to convert Core to Stg.  On the way it
-does some important transformations:
-
-1.  We discard type lambdas and applications. In so doing we discard
-    "trivial" bindings such as
-       x = y t1 t2
-    where t1, t2 are types
-
-2.  We get the program into "A-normal form".  In particular:
-
-       f E        ==>  let x = E in f x
-               OR ==>  case E of x -> f x
-
-    where E is a non-trivial expression.
-    Which transformation is used depends on whether f is strict or not.
-    [Previously the transformation to case used to be done by the
-     simplifier, but it's better done here.  It does mean that f needs
-     to have its strictness info correct!.]
-
-    Similarly, convert any unboxed let's into cases.
-    [I'm experimenting with leaving 'ok-for-speculation' rhss in let-form
-     right up to this point.]
-
-3.  We clone all local binders.  The code generator uses the uniques to
-    name chunks of code for thunks, so it's important that the names used
-    are globally unique, not simply not-in-scope, which is all that 
-    the simplifier ensures.
-
-
-NOTE THAT:
-
-* We don't pin on correct arities any more, because they can be mucked up
-  by the lambda lifter.  In particular, the lambda lifter can take a local
-  letrec-bound variable and make it a lambda argument, which shouldn't have
-  an arity.  So SetStgVarInfo sets arities now.
-
-* We do *not* pin on the correct free/live var info; that's done later.
-  Instead we use bOGUS_LVS and _FVS as a placeholder.
-
-[Quite a bit of stuff that used to be here has moved 
- to tidyCorePgm (SimplCore.lhs) SLPJ Nov 96]
+import PprCore
 
+infixr 9 `thenLne`, `thenLne_`
+\end{code}
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection[coreToStg-programs]{Converting a core program and core bindings}
+\subsection[live-vs-free-doc]{Documentation}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-March 98: We keep a small environment to give all locally bound
-Names new unique ids, since the code generator assumes that binders
-are unique across a module. (Simplifier doesn't maintain this
-invariant any longer.)
+(There is other relevant documentation in codeGen/CgLetNoEscape.)
+
+The actual Stg datatype is decorated with {\em live variable}
+information, as well as {\em free variable} information.  The two are
+{\em not} the same.  Liveness is an operational property rather than a
+semantic one.  A variable is live at a particular execution point if
+it can be referred to {\em directly} again.  In particular, a dead
+variable's stack slot (if it has one):
+\begin{enumerate}
+\item
+should be stubbed to avoid space leaks, and
+\item
+may be reused for something else.
+\end{enumerate}
+
+There ought to be a better way to say this.  Here are some examples:
+\begin{verbatim}
+       let v = [q] \[x] -> e
+       in
+       ...v...  (but no q's)
+\end{verbatim}
+
+Just after the `in', v is live, but q is dead. If the whole of that
+let expression was enclosed in a case expression, thus:
+\begin{verbatim}
+       case (let v = [q] \[x] -> e in ...v...) of
+               alts[...q...]
+\end{verbatim}
+(ie @alts@ mention @q@), then @q@ is live even after the `in'; because
+we'll return later to the @alts@ and need it.
+
+Let-no-escapes make this a bit more interesting:
+\begin{verbatim}
+       let-no-escape v = [q] \ [x] -> e
+       in
+       ...v...
+\end{verbatim}
+Here, @q@ is still live at the `in', because @v@ is represented not by
+a closure but by the current stack state.  In other words, if @v@ is
+live then so is @q@.  Furthermore, if @e@ mentions an enclosing
+let-no-escaped variable, then {\em its} free variables are also live
+if @v@ is.
 
-A binder to be floated out becomes an @StgFloatBind@.
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection[binds-StgVarInfo]{Setting variable info: top-level, binds, RHSs}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
 \begin{code}
-type StgEnv = IdEnv Id
-
-data StgFloatBind = NoBindF
-                 | RecF [(Id, StgRhs)]
-                 | NonRecF 
-                       Id
-                       StgExpr         -- *Can* be a StgLam
-                       RhsDemand
-                       [StgFloatBind]
-
--- The interesting one is the NonRecF
---     NonRecF x rhs demand binds
--- means
---     x = let binds in rhs
--- (or possibly case etc if x demand is strict)
--- The binds are kept separate so they can be floated futher
--- if appropriate
+coreToStg :: DynFlags -> Module -> [CoreBind] -> IO [StgBinding]
+coreToStg dflags this_mod pgm
+  = return (fst (initLne (coreTopBindsToStg pgm)))
+
+coreExprToStg :: CoreExpr -> StgExpr
+coreExprToStg expr 
+  = new_expr where (new_expr,_,_) = initLne (coreToStgExpr expr)
+
+-- For top-level guys, we basically aren't worried about this
+-- live-variable stuff; we do need to keep adding to the environment
+-- as we step through the bindings (using @extendVarEnv@).
+
+coreTopBindsToStg :: [CoreBind] -> LneM ([StgBinding], FreeVarsInfo)
+
+coreTopBindsToStg [] = returnLne ([], emptyFVInfo)
+coreTopBindsToStg (bind:binds)
+  =  let 
+         binders = bindersOf bind
+        env_extension = binders `zip` repeat how_bound
+        how_bound = LetrecBound True {- top level -}
+                                emptyVarSet
+     in
+
+     extendVarEnvLne env_extension (
+       coreTopBindsToStg binds                `thenLne` \ (binds', fv_binds) ->
+       coreTopBindToStg binders fv_binds bind  `thenLne` \ (bind',  fv_bind) ->
+       returnLne (
+                 (bind' : binds'),
+                 (fv_binds `unionFVInfo` fv_bind) `minusFVBinders` binders
+                )
+      )
+
+
+coreTopBindToStg
+       :: [Id]                 -- New binders (with correct arity)
+       -> FreeVarsInfo         -- Info about the body
+       -> CoreBind
+       -> LneM (StgBinding, FreeVarsInfo)
+
+coreTopBindToStg [binder] body_fvs (NonRec _ rhs)
+  = coreToStgRhs body_fvs TopLevel (binder,rhs)        `thenLne` \ (rhs2, fvs, _) ->
+    returnLne (StgNonRec binder rhs2, fvs)
+
+coreTopBindToStg binders body_fvs (Rec pairs)
+  = fixLne (\ ~(_, rec_rhs_fvs) ->
+       let scope_fvs = unionFVInfo body_fvs rec_rhs_fvs
+       in
+       mapAndUnzip3Lne (coreToStgRhs scope_fvs TopLevel) pairs 
+                                               `thenLne` \ (rhss2, fvss, _) ->
+       let fvs = unionFVInfos fvss
+       in
+       returnLne (StgRec (binders `zip` rhss2), fvs)
+    )
 \end{code}
 
-A @RhsDemand@ gives the demand on an RHS: strict (@isStrictDem@) and
-thus case-bound, or if let-bound, at most once (@isOnceDem@) or
-otherwise.
-
 \begin{code}
-data RhsDemand  = RhsDemand { isStrictDem :: Bool,  -- True => used at least once
-                              isOnceDem   :: Bool   -- True => used at most once
-                            }
-
-mkDem :: Demand -> Bool -> RhsDemand
-mkDem strict once = RhsDemand (isStrict strict) once
-
-mkDemTy :: Demand -> Type -> RhsDemand
-mkDemTy strict ty = RhsDemand (isStrict strict) (isOnceTy ty)
-
-isOnceTy :: Type -> Bool
-isOnceTy ty
-  =
-#ifdef USMANY
-    opt_UsageSPOn &&  -- can't expect annotations if -fusagesp is off
+coreToStgRhs
+       :: FreeVarsInfo         -- Free var info for the scope of the binding
+       -> TopLevelFlag
+       -> (Id,CoreExpr)
+       -> LneM (StgRhs, FreeVarsInfo, EscVarsSet)
+
+coreToStgRhs scope_fv_info top (binder, rhs)
+  = coreToStgExpr rhs  `thenLne` \ (new_rhs, rhs_fvs, rhs_escs) ->
+    case new_rhs of
+
+          StgLam _ bndrs body
+              -> let binder_info = lookupFVInfo scope_fv_info binder
+                 in  returnLne (StgRhsClosure noCCS
+                                              binder_info
+                                              noSRT
+                                              (getFVs rhs_fvs)          
+                                              ReEntrant
+                                              bndrs
+                                              body,
+                               rhs_fvs, rhs_escs)
+       
+          StgConApp con args
+            | isNotTopLevel top || not (isDllConApp con args)
+              -> returnLne (StgRhsCon noCCS con args, rhs_fvs, rhs_escs)
+
+          _other_expr
+              -> let binder_info = lookupFVInfo scope_fv_info binder
+                 in  returnLne (StgRhsClosure noCCS
+                                              binder_info
+                                              noSRT
+                                              (getFVs rhs_fvs)          
+                                              (updatable [] new_rhs)
+                                              []
+                                              new_rhs,
+                                rhs_fvs, rhs_escs
+                               )
+
+updatable args body   | null args && isPAP body  = ReEntrant
+                     | otherwise                = Updatable
+{- ToDo:
+          upd = if isOnceDem dem
+                   then (if isNotTop toplev 
+                           then SingleEntry    -- HA!  Paydirt for "dem"
+                           else 
+#ifdef DEBUG
+                     trace "WARNING: SE CAFs unsupported, forcing UPD instead" $
 #endif
-    case tyUsg ty of
-      UsOnce   -> True
-      UsMany   -> False
-      UsVar uv -> pprPanic "CoreToStg: unexpected uvar annot:" (ppr uv)
-
-bdrDem :: Id -> RhsDemand
-bdrDem id = mkDem (getIdDemandInfo id) (isOnceTy (idType id))
-
-safeDem, onceDem :: RhsDemand
-safeDem = RhsDemand False False  -- always safe to use this
-onceDem = RhsDemand False True   -- used at most once
+                     Updatable)
+               else Updatable
+        -- For now we forbid SingleEntry CAFs; they tickle the
+        -- ASSERT in rts/Storage.c line 215 at newCAF() re mut_link,
+        -- and I don't understand why.  There's only one SE_CAF (well,
+        -- only one that tickled a great gaping bug in an earlier attempt
+        -- at ClosureInfo.getEntryConvention) in the whole of nofib, 
+        -- specifically Main.lvl6 in spectral/cryptarithm2.
+        -- So no great loss.  KSW 2000-07.
+-}
 \end{code}
 
-No free/live variable information is pinned on in this pass; it's added
-later.  For this pass
-we use @bOGUS_LVs@ and @bOGUS_FVs@ as placeholders.
+Detect thunks which will reduce immediately to PAPs, and make them
+non-updatable.  This has several advantages:
 
-When printing out the Stg we need non-bottom values in these
-locations.
+        - the non-updatable thunk behaves exactly like the PAP,
 
-\begin{code}
-bOGUS_LVs :: StgLiveVars
-bOGUS_LVs | opt_D_verbose_stg2stg = emptyUniqSet
-         | otherwise =panic "bOGUS_LVs"
+       - the thunk is more efficient to enter, because it is
+         specialised to the task.
 
-bOGUS_FVs :: [Id]
-bOGUS_FVs | opt_D_verbose_stg2stg = [] 
-         | otherwise = panic "bOGUS_FVs"
-\end{code}
-
-\begin{code}
-topCoreBindsToStg :: UniqSupply        -- name supply
-                 -> [CoreBind] -- input
-                 -> [StgBinding]       -- output
-
-topCoreBindsToStg us core_binds
-  = initUs_ us (coreBindsToStg emptyVarEnv core_binds)
-  where
-    coreBindsToStg :: StgEnv -> [CoreBind] -> UniqSM [StgBinding]
-
-    coreBindsToStg env [] = returnUs []
-    coreBindsToStg env (b:bs)
-      = coreBindToStg  TopLevel env b  `thenUs` \ (bind_spec, new_env) ->
-       coreBindsToStg new_env bs       `thenUs` \ new_bs ->
-       case bind_spec of
-         NonRecF bndr rhs dem floats 
-               -> ASSERT2( not (isStrictDem dem) && 
-                           not (isUnLiftedType (idType bndr)),
-                           ppr b )             -- No top-level cases!
-
-                  mkStgBinds floats rhs        `thenUs` \ new_rhs ->
-                  returnUs (StgNonRec bndr (exprToRhs dem TopLevel new_rhs)
-                            : new_bs)
-                                       -- Keep all the floats inside...
-                                       -- Some might be cases etc
-                                       -- We might want to revisit this decision
-
-         RecF prs -> returnUs (StgRec prs : new_bs)
-         NoBindF  -> pprTrace "topCoreBindsToStg" (ppr b) $
-                     returnUs new_bs
-\end{code}
+        - we save one update frame, one stg_update_PAP, one update
+         and lots of PAP_enters.
 
+       - in the case where the thunk is top-level, we save building
+         a black hole and futhermore the thunk isn't considered to
+         be a CAF any more, so it doesn't appear in any SRTs.
 
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection[coreToStg-binds]{Converting bindings}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
+We do it here, because the arity information is accurate, and we need
+to do it before the SRT pass to save the SRT entries associated with
+any top-level PAPs.
 
 \begin{code}
-coreBindToStg :: TopLevelFlag -> StgEnv -> CoreBind -> UniqSM (StgFloatBind, StgEnv)
-
-coreBindToStg top_lev env (NonRec binder rhs)
-  = coreExprToStgFloat env rhs dem                     `thenUs` \ (floats, stg_rhs) ->
-    case (floats, stg_rhs) of
-       ([], StgApp var []) | not (isExportedId binder)
-                    -> returnUs (NoBindF, extendVarEnv env binder var)
-               -- A trivial binding let x = y in ...
-               -- can arise if postSimplExpr floats a NoRep literal out
-               -- so it seems sensible to deal with it well.
-               -- But we don't want to discard exported things.  They can
-               -- occur; e.g. an exported user binding f = g
-
-       other -> newLocalId top_lev env binder          `thenUs` \ (new_env, new_binder) ->
-                returnUs (NonRecF new_binder stg_rhs dem floats, new_env)
-  where
-    dem = bdrDem binder
-
-coreBindToStg top_lev env (Rec pairs)
-  = newLocalIds top_lev env binders    `thenUs` \ (env', binders') ->
-    mapUs (do_rhs env') pairs          `thenUs` \ stg_rhss ->
-    returnUs (RecF (binders' `zip` stg_rhss), env')
+isPAP (StgApp f args) = idArity f > length args
+isPAP _              = False
+
+-- ---------------------------------------------------------------------------
+-- Atoms
+-- ---------------------------------------------------------------------------
+
+coreToStgAtoms :: [CoreArg] -> LneM ([StgArg], FreeVarsInfo)
+coreToStgAtoms atoms
+  = let val_atoms = filter isValArg atoms in
+    mapAndUnzipLne coreToStgAtom val_atoms `thenLne` \ (args', fvs_lists) ->
+    returnLne (args', unionFVInfos fvs_lists)
   where
-    binders = map fst pairs
-    do_rhs env (bndr,rhs) = coreExprToStgFloat env rhs dem     `thenUs` \ (floats, stg_expr) ->
-                           mkStgBinds floats stg_expr          `thenUs` \ stg_expr' ->
-                               -- NB: stg_expr' might still be a StgLam (and we want that)
-                           returnUs (exprToRhs dem top_lev stg_expr')
-                         where
-                           dem = bdrDem bndr
-\end{code}
-
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection[coreToStg-rhss]{Converting right hand sides}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-\begin{code}
-exprToRhs :: RhsDemand -> TopLevelFlag -> StgExpr -> StgRhs
-exprToRhs dem _ (StgLam _ bndrs body)
-  = ASSERT( not (null bndrs) )
-    StgRhsClosure noCCS
-                 stgArgOcc
-                 noSRT
-                 bOGUS_FVs
-                 ReEntrant     -- binders is non-empty
-                 bndrs
-                 body
+    coreToStgAtom e 
+       = coreToStgExpr e `thenLne` \ (expr, fvs, escs) ->
+         case expr of
+            StgApp v []      -> returnLne (StgVarArg v, fvs)
+            StgConApp con [] -> returnLne (StgVarArg (dataConWrapId con), fvs)
+            StgLit lit       -> returnLne (StgLitArg lit, fvs)
+            _ -> pprPanic "coreToStgAtom" (ppr expr)
+
+-- ---------------------------------------------------------------------------
+-- Expressions
+-- ---------------------------------------------------------------------------
 
 {-
-  We reject the following candidates for 'static constructor'dom:
-  
-    - any dcon that takes a lit-lit as an arg.
-    - [Win32 DLLs only]: any dcon that resides in a DLL
-      (or takes as arg something that is.)
-
-  These constraints are necessary to ensure that the code
-  generated in the end for the static constructors, which
-  live in the data segment, remain valid - i.e., it has to
-  be constant. For obvious reasons, that's hard to guarantee
-  with lit-lits. The second case of a constructor referring
-  to static closures hiding out in some DLL is an artifact
-  of the way Win32 DLLs handle global DLL variables. A (data)
-  symbol exported from a DLL  has to be accessed through a
-  level of indirection at the site of use, so whereas
-
-     extern StgClosure y_closure;
-     extern StgClosure z_closure;
-     x = { ..., &y_closure, &z_closure };
-
-  is legal when the symbols are in scope at link-time, it is
-  not when y_closure is in a DLL. So, any potential static
-  closures that refers to stuff that's residing in a DLL
-  will be put in an (updateable) thunk instead.
-
-  An alternative strategy is to support the generation of
-  constructors (ala C++ static class constructors) which will
-  then be run at load time to fix up static closures.
+@varsExpr@ carries in a monad-ised environment, which binds each
+let(rec) variable (ie non top level, not imported, not lambda bound,
+not case-alternative bound) to:
+       - its STG arity, and
+       - its set of live vars.
+For normal variables the set of live vars is just the variable
+itself.         For let-no-escaped variables, the set of live vars is the set
+live at the moment the variable is entered.  The set is guaranteed to
+have no further let-no-escaped vars in it.
 -}
-exprToRhs dem toplev (StgCon (DataCon con) args _)
-  | isNotTopLevel toplev ||
-    (not is_dynamic  &&
-     all  (not.is_lit_lit) args)  = StgRhsCon noCCS con args
- where
-  is_dynamic = isDynCon con || any (isDynArg) args
-
-  is_lit_lit (StgVarArg _) = False
-  is_lit_lit (StgConArg x) =
-     case x of
-       Literal l -> isLitLitLit l
-       _         -> False
-
-exprToRhs dem _ expr
-  = upd `seq` 
-    StgRhsClosure      noCCS           -- No cost centre (ToDo?)
-                       stgArgOcc       -- safe
-                       noSRT           -- figure out later
-                       bOGUS_FVs
-                       upd
-                       []
-                       expr
-  where
-    upd = if isOnceDem dem then SingleEntry else Updatable
-                               -- HA!  Paydirt for "dem"
-
-isDynCon :: DataCon -> Bool
-isDynCon con = isDynName (dataConName con)
-
-isDynArg :: StgArg -> Bool
-isDynArg (StgVarArg v)   = isDynName (idName v)
-isDynArg (StgConArg con) =
-  case con of
-    DataCon dc -> isDynCon dc
-    Literal l  -> isLitLitLit l
-    _          -> False
-
-isDynName :: Name -> Bool
-isDynName nm = 
-      not (isLocallyDefinedName nm) && 
-      isDynamicModule (nameModule nm)
+
+coreToStgExpr
+       :: CoreExpr
+       -> LneM (StgExpr,       -- Decorated STG expr
+                FreeVarsInfo,  -- Its free vars (NB free, not live)
+                EscVarsSet)    -- Its escapees, a subset of its free vars;
+                               -- also a subset of the domain of the envt
+                               -- because we are only interested in the escapees
+                               -- for vars which might be turned into
+                               -- let-no-escaped ones.
 \end{code}
 
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection[coreToStg-atoms{Converting atoms}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
+The second and third components can be derived in a simple bottom up pass, not
+dependent on any decisions about which variables will be let-no-escaped or
+not.  The first component, that is, the decorated expression, may then depend
+on these components, but it in turn is not scrutinised as the basis for any
+decisions.  Hence no black holes.
 
 \begin{code}
-coreArgsToStg :: StgEnv -> [(CoreArg,RhsDemand)] -> UniqSM ([StgFloatBind], [StgArg])
--- Arguments are all value arguments (tyargs already removed), paired with their demand
+coreToStgExpr (Lit l)          = returnLne (StgLit l, emptyFVInfo, emptyVarSet)
 
-coreArgsToStg env []
-  = returnUs ([], [])
+coreToStgExpr (Var v)
+  = coreToStgApp Nothing v []
 
-coreArgsToStg env (ad:ads)
-  = coreArgToStg env ad                `thenUs` \ (bs1, a') ->
-    coreArgsToStg env ads       `thenUs` \ (bs2, as') ->
-    returnUs (bs1 ++ bs2, a' : as')
+coreToStgExpr expr@(App _ _)
+  = let (f, args) = myCollectArgs expr
+    in
+    coreToStgApp Nothing (shouldBeVar f) args
 
+coreToStgExpr expr@(Lam _ _)
+  = let (args, body) = myCollectBinders expr 
+       args' = filter isId args
+    in
+    extendVarEnvLne [ (a, LambdaBound) | a <- args' ] $
+    coreToStgExpr body  `thenLne` \ (body, body_fvs, body_escs) ->
+    let
+       set_of_args     = mkVarSet args'
+       fvs             = body_fvs  `minusFVBinders` args'
+       escs            = body_escs `minusVarSet`    set_of_args
+    in
+    if null args'
+       then returnLne (body, fvs, escs)
+       else returnLne (StgLam (exprType expr) args' body, fvs, escs)
 
-coreArgToStg :: StgEnv -> (CoreArg,RhsDemand) -> UniqSM ([StgFloatBind], StgArg)
--- This is where we arrange that a non-trivial argument is let-bound
+coreToStgExpr (Note (SCC cc) expr)
+  = coreToStgExpr expr         `thenLne` ( \ (expr2, fvs, escs) ->
+    returnLne (StgSCC cc expr2, fvs, escs) )
 
-coreArgToStg env (arg,dem)
-  = coreExprToStgFloat env arg dem             `thenUs` \ (floats, arg') ->
-    case arg' of
-       StgCon con [] _ -> returnUs (floats, StgConArg con)
-       StgApp v []     -> returnUs (floats, StgVarArg v)
-       other           -> newStgVar arg_ty     `thenUs` \ v ->
-                          returnUs ([NonRecF v arg' dem floats], StgVarArg v)
-  where
-    arg_ty = coreExprType arg
-\end{code}
+coreToStgExpr (Note other_note expr)
+  = coreToStgExpr expr
 
 
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsection[coreToStg-exprs]{Converting core expressions}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
+-- Cases require a little more real work.
 
-\begin{code}
-coreExprToStg :: StgEnv -> CoreExpr -> RhsDemand -> UniqSM StgExpr
-coreExprToStg env expr dem
-  = coreExprToStgFloat env expr dem    `thenUs` \ (binds,stg_expr) ->
-    mkStgBinds binds stg_expr          `thenUs` \ stg_expr' ->
-    deStgLam stg_expr'
-\end{code}
+coreToStgExpr (Case scrut bndr alts)
+  = getVarsLiveInCont                                  `thenLne` \ live_in_cont ->
+    extendVarEnvLne [(bndr, CaseBound)]        $
+    vars_alts (findDefault alts)                       `thenLne` \ (alts2, alts_fvs, alts_escs) ->
+    lookupLiveVarsForSet alts_fvs                      `thenLne` \ alts_lvs ->
+    let
+       -- determine whether the default binder is dead or not
+       bndr'= if (bndr `elementOfFVInfo` alts_fvs) 
+                 then bndr `setIdOccInfo` NoOccInfo
+                 else bndr `setIdOccInfo` IAmDead
+
+        -- for a _ccall_GC_, some of the *arguments* need to live across the
+        -- call (see findLiveArgs comments.), so we annotate them as being live
+        -- in the alts to achieve the desired effect.
+       mb_live_across_case =
+         case scrut of
+           -- ToDo: Notes?
+           e@(App _ _) | (Var v, args) <- myCollectArgs e,
+                         PrimOpId (CCallOp ccall) <- idFlavour v,
+                         ccallMayGC ccall
+                         -> Just (filterVarSet isForeignObjArg (exprFreeVars e))
+           _   -> Nothing
+
+       -- Don't consider the default binder as being 'live in alts',
+       -- since this is from the point of view of the case expr, where
+       -- the default binder is not free.
+       live_in_alts = orElse (FMAP unionVarSet mb_live_across_case) id $
+                      live_in_cont `unionVarSet` 
+                      (alts_lvs `minusVarSet` unitVarSet bndr)
+    in
+       -- we tell the scrutinee that everything live in the alts
+       -- is live in it, too.
+    setVarsLiveInCont live_in_alts (
+       coreToStgExpr scrut
+    )                     `thenLne` \ (scrut2, scrut_fvs, scrut_escs) ->
 
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsubsection[coreToStg-let(rec)]{Let and letrec expressions}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
+    lookupLiveVarsForSet scrut_fvs `thenLne` \ scrut_lvs ->
+    let
+       live_in_whole_case = live_in_alts `unionVarSet` scrut_lvs
+    in
+    returnLne (
+      mkStgCase scrut2 live_in_whole_case live_in_alts bndr' noSRT alts2,
+      (scrut_fvs `unionFVInfo` alts_fvs) `minusFVBinders` [bndr],
+      (alts_escs `minusVarSet` unitVarSet bndr) `unionVarSet` getFVSet scrut_fvs
+               -- You might think we should have scrut_escs, not (getFVSet scrut_fvs),
+               -- but actually we can't call, and then return from, a let-no-escape thing.
+      )
+  where
+    scrut_ty   = idType bndr
+    prim_case  = isUnLiftedType scrut_ty && not (isUnboxedTupleType scrut_ty)
+
+    vars_alts (alts,deflt)
+       | prim_case
+        = mapAndUnzip3Lne vars_prim_alt alts
+                       `thenLne` \ (alts2,  alts_fvs_list,  alts_escs_list) ->
+         let
+             alts_fvs  = unionFVInfos alts_fvs_list
+             alts_escs = unionVarSets alts_escs_list
+         in
+         vars_deflt deflt `thenLne` \ (deflt2, deflt_fvs, deflt_escs) ->
+         returnLne (
+             mkStgPrimAlts scrut_ty alts2 deflt2,
+             alts_fvs  `unionFVInfo`   deflt_fvs,
+             alts_escs `unionVarSet` deflt_escs
+         )
+
+       | otherwise
+        = mapAndUnzip3Lne vars_alg_alt alts
+                       `thenLne` \ (alts2,  alts_fvs_list,  alts_escs_list) ->
+         let
+             alts_fvs  = unionFVInfos alts_fvs_list
+             alts_escs = unionVarSets alts_escs_list
+         in
+         vars_deflt deflt `thenLne` \ (deflt2, deflt_fvs, deflt_escs) ->
+         returnLne (
+             mkStgAlgAlts scrut_ty alts2 deflt2,
+             alts_fvs  `unionFVInfo`   deflt_fvs,
+             alts_escs `unionVarSet` deflt_escs
+         )
+
+      where
+       vars_prim_alt (LitAlt lit, _, rhs)
+         = coreToStgExpr rhs   `thenLne` \ (rhs2, rhs_fvs, rhs_escs) ->
+           returnLne ((lit, rhs2), rhs_fvs, rhs_escs)
+
+       vars_alg_alt (DataAlt con, binders, rhs)
+         = let
+               -- remove type variables
+               binders' = filter isId binders
+           in  
+           extendVarEnvLne [(b, CaseBound) | b <- binders']    $
+           coreToStgExpr rhs   `thenLne` \ (rhs2, rhs_fvs, rhs_escs) ->
+           let
+               good_use_mask = [ b `elementOfFVInfo` rhs_fvs | b <- binders' ]
+               -- records whether each param is used in the RHS
+           in
+           returnLne (
+               (con, binders', good_use_mask, rhs2),
+               rhs_fvs  `minusFVBinders` binders',
+               rhs_escs `minusVarSet`   mkVarSet binders'
+                       -- ToDo: remove the minusVarSet;
+                       -- since escs won't include any of these binders
+           )
+
+       vars_deflt Nothing
+          = returnLne (StgNoDefault, emptyFVInfo, emptyVarSet)
+     
+       vars_deflt (Just rhs)
+          = coreToStgExpr rhs  `thenLne` \ (rhs2, rhs_fvs, rhs_escs) ->
+            returnLne (StgBindDefault rhs2, rhs_fvs, rhs_escs)
 
-\begin{code}
-coreExprToStgFloat :: StgEnv -> CoreExpr 
-                  -> RhsDemand
-                  -> UniqSM ([StgFloatBind], StgExpr)
--- Transform an expression to STG. The demand on the expression is
--- given by RhsDemand, and is solely used ot figure out the usage
--- of constructor args: if the constructor is used once, then so are
--- its arguments.  The strictness info in RhsDemand isn't used.
-
--- The StgExpr returned *can* be an StgLam
 \end{code}
 
-Simple cases first
+Lets not only take quite a bit of work, but this is where we convert
+then to let-no-escapes, if we wish.
 
+(Meanwhile, we don't expect to see let-no-escapes...)
 \begin{code}
-coreExprToStgFloat env (Var var) dem
-  = returnUs ([], mkStgApp (stgLookup env var) [])
+coreToStgExpr (Let bind body)
+  = fixLne (\ ~(_, _, _, no_binder_escapes) ->
+       coreToStgLet no_binder_escapes bind body
+    )                          `thenLne` \ (new_let, fvs, escs, _) ->
 
-coreExprToStgFloat env (Let bind body) dem
-  = coreBindToStg NotTopLevel env bind `thenUs` \ (new_bind, new_env) ->
-    coreExprToStgFloat new_env body dem        `thenUs` \ (floats, stg_body) ->
-    returnUs (new_bind:floats, stg_body)
+    returnLne (new_let, fvs, escs)
 \end{code}
 
-Convert core @scc@ expression directly to STG @scc@ expression.
+If we've got a case containing a _ccall_GC_ primop, we need to
+ensure that the arguments are kept live for the duration of the
+call. This only an issue
 
 \begin{code}
-coreExprToStgFloat env (Note (SCC cc) expr) dem
-  = coreExprToStg env expr dem  `thenUs` \ stg_expr ->
-    returnUs ([], StgSCC cc stg_expr)
+isForeignObjArg :: Id -> Bool
+isForeignObjArg x = isId x && isForeignObjPrimTy (idType x)
 
-coreExprToStgFloat env (Note other_note expr) dem
-  = coreExprToStgFloat env expr dem
+isForeignObjPrimTy ty
+   = case splitTyConApp_maybe ty of
+       Just (tycon, _) -> tycon == foreignObjPrimTyCon
+       Nothing         -> False
 \end{code}
 
 \begin{code}
-coreExprToStgFloat env expr@(Type _) dem
-  = pprPanic "coreExprToStgFloat: tyarg unexpected:" $ ppr expr
-\end{code}
-
+mkStgCase scrut@(StgPrimApp ParOp _ _) lvs1 lvs2 bndr srt
+         (StgPrimAlts tycon _ deflt@(StgBindDefault _))
+  = StgCase scrut lvs1 lvs2 bndr srt (StgPrimAlts tycon [] deflt)
 
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsubsection[coreToStg-lambdas]{Lambda abstractions}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-\begin{code}
-coreExprToStgFloat env expr@(Lam _ _) dem
-  = let
-       expr_ty         = coreExprType expr
-       (binders, body) = collectBinders expr
-       id_binders      = filter isId binders
-        body_dem        = trace "coreExprToStg: approximating body_dem in Lam"
-                          safeDem
-    in
-    if null id_binders then    -- It was all type/usage binders; tossed
-       coreExprToStgFloat env body dem
-    else
-       -- At least some value binders
-    newLocalIds NotTopLevel env id_binders     `thenUs` \ (env', binders') ->
-    coreExprToStgFloat env' body body_dem      `thenUs` \ (floats, stg_body) ->
-    mkStgBinds floats stg_body                 `thenUs` \ stg_body' ->
-
-    case stg_body' of
-      StgLam ty lam_bndrs lam_body ->
-               -- If the body reduced to a lambda too, join them up
-         returnUs ([], mkStgLam expr_ty (binders' ++ lam_bndrs) lam_body)
-
-      other ->
-               -- Body didn't reduce to a lambda, so return one
-         returnUs ([], mkStgLam expr_ty binders' stg_body')
-\end{code}
-
-
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsubsection[coreToStg-applications]{Applications}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
+mkStgCase (StgPrimApp SeqOp [scrut] _) lvs1 lvs2 bndr srt
+         (StgPrimAlts _ _ deflt@(StgBindDefault rhs))
+  = StgCase scrut_expr lvs1 lvs2 new_bndr srt new_alts
+  where
+    new_alts
+       | isUnLiftedType scrut_ty     = WARN( True, text "mkStgCase" ) 
+                                       mkStgPrimAlts scrut_ty [] deflt
+       | otherwise                   = mkStgAlgAlts scrut_ty [] deflt
 
-\begin{code}
-coreExprToStgFloat env expr@(App _ _) dem
-  = let
-        (fun,rads,_,ss)       = collect_args expr
-        ads                   = reverse rads
-       final_ads | null ss   = ads
-                 | otherwise = zap ads -- Too few args to satisfy strictness info
-                                       -- so we have to ignore all the strictness info
-                                       -- e.g. + (error "urk")
-                                       -- Here, we can't evaluate the arg strictly,
-                                       -- because this partial application might be seq'd
-    in
-    coreArgsToStg env final_ads                `thenUs` \ (arg_floats, stg_args) ->
+    scrut_ty = stgArgType scrut
+    new_bndr = setIdType bndr scrut_ty
+       -- NB:  SeqOp :: forall a. a -> Int#
+       -- So bndr has type Int# 
+       -- But now we are going to scrutinise the SeqOp's argument directly,
+       -- so we must change the type of the case binder to match that
+       -- of the argument expression e.
 
-       -- Now deal with the function
-    case (fun, stg_args) of
-      (Var fun_id, _) ->       -- A function Id, so do an StgApp; it's ok if
-                               -- there are no arguments.
-                           returnUs (arg_floats, 
-                                     mkStgApp (stgLookup env fun_id) stg_args)
+    scrut_expr = case scrut of
+                  StgVarArg v -> StgApp v []
+                  -- Others should not happen because 
+                  -- seq of a value should have disappeared
+                  StgLitArg l -> WARN( True, text "seq on" <+> ppr l ) StgLit l
 
-      (non_var_fun, []) ->     -- No value args, so recurse into the function
-                           ASSERT( null arg_floats )
-                           coreExprToStgFloat env non_var_fun dem
+mkStgCase scrut lvs1 lvs2 bndr srt alts
+    = StgCase scrut lvs1 lvs2 bndr srt alts
 
-      other -> -- A non-variable applied to things; better let-bind it.
-               newStgVar (coreExprType fun)            `thenUs` \ fun_id ->
-                coreExprToStgFloat env fun onceDem     `thenUs` \ (fun_floats, stg_fun) ->
-               returnUs (NonRecF fun_id stg_fun onceDem fun_floats : arg_floats,
-                         mkStgApp fun_id stg_args)
 
-  where
-       -- Collect arguments and demands (*in reverse order*)
-       -- collect_args e = (f, args_w_demands, ty, stricts)
-       --  => e = f tys args,  (i.e. args are just the value args)
-       --     e :: ty
-       --     stricts is the leftover demands of e on its further args
-       -- If stricts runs out, we zap all the demands in args_w_demands
-       -- because partial applications are lazy
-
-    collect_args :: CoreExpr -> (CoreExpr, [(CoreExpr,RhsDemand)], Type, [Demand])
-
-    collect_args (Note (Coerce ty _) e) = let (the_fun,ads,_,ss) = collect_args e
-                                          in  (the_fun,ads,ty,ss)
-    collect_args (Note InlineCall    e) = collect_args e
-    collect_args (Note (TermUsg _)   e) = collect_args e
-
-    collect_args (App fun (Type tyarg)) = let (the_fun,ads,fun_ty,ss) = collect_args fun
-                                          in  (the_fun,ads,applyTy fun_ty tyarg,ss)
-    collect_args (App fun arg) 
-       = (the_fun, (arg, mkDemTy ss1 arg_ty) : ads, res_ty, ss_rest)
-       where
-         (ss1, ss_rest)             = case ss of 
-                                        (ss1:ss_rest) -> (ss1, ss_rest)
-                                        []            -> (wwLazy, [])
-         (the_fun, ads, fun_ty, ss) = collect_args fun
-          (arg_ty, res_ty)           = expectJust "coreExprToStgFloat:collect_args" $
-                                       splitFunTy_maybe fun_ty
-
-    collect_args (Var v)
-       = (Var v, [], idType v, stricts)
-       where
-         stricts = case getIdStrictness v of
-                       StrictnessInfo demands _ -> demands
-                       other                    -> repeat wwLazy
+mkStgAlgAlts ty alts deflt
+ =  case alts of
+               -- Get the tycon from the data con
+       (dc, _, _, _) : _rest
+           -> StgAlgAlts (Just (dataConTyCon dc)) alts deflt
 
-    collect_args fun = (fun, [], coreExprType fun, repeat wwLazy)
+               -- Otherwise just do your best
+       [] -> case splitTyConApp_maybe (repType ty) of
+               Just (tc,_) | isAlgTyCon tc 
+                       -> StgAlgAlts (Just tc) alts deflt
+               other
+                       -> StgAlgAlts Nothing alts deflt
 
-    -- "zap" nukes the strictness info for a partial application 
-    zap ads = [(arg, RhsDemand False once) | (arg, RhsDemand _ once) <- ads]
+mkStgPrimAlts ty alts deflt 
+  = StgPrimAlts (tyConAppTyCon ty) alts deflt
 \end{code}
 
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsubsection[coreToStg-con]{Constructors and primops}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
-
-For data constructors, the demand on an argument is the demand on the
-constructor as a whole (see module UsageSPInf).  For primops, the
-demand is derived from the type of the primop.
-
-If usage inference is off, we simply make all bindings updatable for
-speed.
 
+Applications:
 \begin{code}
-coreExprToStgFloat env expr@(Con con args) dem
-  = let 
-       expr_ty     = coreExprType expr
-        (stricts,_) = conStrictness con
-        onces = case con of
-                    DEFAULT   -> panic "coreExprToStgFloat: DEFAULT"
-                
-                    Literal _ -> ASSERT( null args' {-'cpp-} ) []
-                
-                    DataCon c -> repeat (isOnceDem dem)
-                                       -- HA!  This is the sole reason we propagate
-                                       -- dem all the way down 
-                
-                    PrimOp  p -> let tyargs      = map (\ (Type ty) -> ty) $
-                                                       takeWhile isTypeArg args
-                                     (arg_tys,_) = primOpUsgTys p tyargs
-                                 in  ASSERT( length arg_tys == length args' {-'cpp-} )
-                                     -- primops always fully applied, so == not >=
-                                     map isOnceTy arg_tys
-
-       dems' = zipWith mkDem stricts onces
-        args' = filter isValArg args
-    in
-    coreArgsToStg env (zip args' dems')                  `thenUs` \ (arg_floats, stg_atoms) ->
-
-       -- YUK YUK: must unique if present
-    (case con of
-       PrimOp (CCallOp (Right _) a b c) -> getUniqueUs   `thenUs` \ u ->
-                                           returnUs (PrimOp (CCallOp (Right u) a b c))
-       _                                -> returnUs con
-    )                                                     `thenUs` \ con' ->
-
-    returnUs (arg_floats, mkStgCon con' stg_atoms expr_ty)
-\end{code}
-
+coreToStgApp
+        :: Maybe UpdateFlag            -- Just upd <=> this application is
+                                       -- the rhs of a thunk binding
+                                       --      x = [...] \upd [] -> the_app
+                                       -- with specified update flag
+       -> Id                           -- Function
+       -> [CoreArg]                    -- Arguments
+       -> LneM (StgExpr, FreeVarsInfo, EscVarsSet)
+
+coreToStgApp maybe_thunk_body f args
+  = getVarsLiveInCont          `thenLne` \ live_in_cont ->
+    coreToStgAtoms args                `thenLne` \ (args', args_fvs) ->
+    lookupVarLne f             `thenLne` \ how_bound ->
 
-%************************************************************************
-%*                                                                     *
-\subsubsection[coreToStg-cases]{Case expressions}
-%*                                                                     *
-%************************************************************************
+    let
+       n_args           = length args
+       not_letrec_bound = not (isLetrecBound how_bound)
+       f_arity          = idArity f
+       fun_fvs          = singletonFVInfo f how_bound fun_occ
+
+       fun_occ 
+         | not_letrec_bound = NoStgBinderInfo          -- Uninteresting variable
+               
+               -- Otherwise it is letrec bound; must have its arity
+         | n_args == 0 = stgFakeFunAppOcc      -- Function Application
+                                               -- with no arguments.
+                                               -- used by the lambda lifter.
+         | f_arity > n_args = stgUnsatOcc      -- Unsaturated
+
+         | f_arity == n_args &&
+           maybeToBool maybe_thunk_body        -- Exactly saturated,
+                                               -- and rhs of thunk
+         = case maybe_thunk_body of
+               Just Updatable   -> stgStdHeapOcc
+               Just SingleEntry -> stgNoUpdHeapOcc
+               other            -> panic "coreToStgApp"
+
+         | otherwise =  stgNormalOcc
+                               -- Record only that it occurs free
+
+       myself = unitVarSet f
+
+       fun_escs | not_letrec_bound  = emptyVarSet
+                       -- Only letrec-bound escapees are interesting
+                | f_arity == n_args = emptyVarSet
+                       -- Function doesn't escape
+                | otherwise         = myself
+                       -- Inexact application; it does escape
+
+       -- At the moment of the call:
+
+       --  either the function is *not* let-no-escaped, in which case
+       --         nothing is live except live_in_cont
+       --      or the function *is* let-no-escaped in which case the
+       --         variables it uses are live, but still the function
+       --         itself is not.  PS.  In this case, the function's
+       --         live vars should already include those of the
+       --         continuation, but it does no harm to just union the
+       --         two regardless.
+
+       -- XXX not needed?
+       -- live_at_call
+       --   = live_in_cont `unionVarSet` case how_bound of
+       --                            LetrecBound _ lvs -> lvs `minusVarSet` myself
+       --                         other             -> emptyVarSet
+
+       app = case idFlavour f of
+               DataConId dc -> StgConApp dc args'
+               PrimOpId op  -> StgPrimApp op args' (exprType (mkApps (Var f) args))
+               _other       -> StgApp f args'
 
-First, two special cases.  We mangle cases involving 
-               par# and seq#
-inthe scrutinee.
+    in
+    returnLne (
+       app,
+       fun_fvs  `unionFVInfo` args_fvs,
+       fun_escs `unionVarSet` (getFVSet args_fvs)
+                               -- All the free vars of the args are disqualified
+                               -- from being let-no-escaped.
+    )
+
+
+-- ---------------------------------------------------------------------------
+-- The magic for lets:
+-- ---------------------------------------------------------------------------
+
+coreToStgLet
+        :: Bool        -- True <=> yes, we are let-no-escaping this let
+        -> CoreBind    -- bindings
+        -> CoreExpr    -- body
+        -> LneM (StgExpr,      -- new let
+                 FreeVarsInfo, -- variables free in the whole let
+                 EscVarsSet,   -- variables that escape from the whole let
+                 Bool)         -- True <=> none of the binders in the bindings
+                               -- is among the escaping vars
+
+coreToStgLet let_no_escape bind body
+  = fixLne (\ ~(_, _, _, rec_bind_lvs, _, rec_body_fvs, _, _) ->
+
+       -- Do the bindings, setting live_in_cont to empty if
+       -- we ain't in a let-no-escape world
+       getVarsLiveInCont               `thenLne` \ live_in_cont ->
+       setVarsLiveInCont
+               (if let_no_escape then live_in_cont else emptyVarSet)
+               (vars_bind rec_bind_lvs rec_body_fvs bind)
+                           `thenLne` \ (bind2, bind_fvs, bind_escs, env_ext) ->
+
+       -- The live variables of this binding are the ones which are live
+       -- by virtue of being accessible via the free vars of the binding (lvs_from_fvs)
+       -- together with the live_in_cont ones
+       lookupLiveVarsForSet (bind_fvs `minusFVBinders` binders)
+                               `thenLne` \ lvs_from_fvs ->
+       let
+               bind_lvs = lvs_from_fvs `unionVarSet` live_in_cont
+       in
 
-Up to this point, seq# will appear like this:
+       -- bind_fvs and bind_escs still include the binders of the let(rec)
+       -- but bind_lvs does not
 
-         case seq# e of
-               0# -> seqError#
-               _  -> <stuff>
+       -- Do the body
+       extendVarEnvLne env_ext (
+               coreToStgExpr body                      `thenLne` \ (body2, body_fvs, body_escs) ->
+               lookupLiveVarsForSet body_fvs   `thenLne` \ body_lvs ->
 
-This code comes from an unfolding for 'seq' in Prelude.hs.
-The 0# branch is purely to bamboozle the strictness analyser.
-For example, if <stuff> is strict in x, and there was no seqError#
-branch, the strictness analyser would conclude that the whole expression
-was strict in x, and perhaps evaluate x first -- but that would be a DISASTER.
+               returnLne (bind2, bind_fvs, bind_escs, bind_lvs,
+                          body2, body_fvs, body_escs, body_lvs)
 
-Now that the evaluation order is safe, we translate this into
+    )) `thenLne` (\ (bind2, bind_fvs, bind_escs, bind_lvs,
+                    body2, body_fvs, body_escs, body_lvs) ->
 
-         case e of
-               _ -> ...
 
-This used to be done in the post-simplification phase, but we need
-unfoldings involving seq# to appear unmangled in the interface file,
-hence we do this mangling here.
+       -- Compute the new let-expression
+    let
+       new_let | let_no_escape = StgLetNoEscape live_in_whole_let bind_lvs bind2 body2
+               | otherwise     = StgLet bind2 body2
 
-Similarly, par# has an unfolding in PrelConc.lhs that makes it show
-up like this:
+       free_in_whole_let
+         = (bind_fvs `unionFVInfo` body_fvs) `minusFVBinders` binders
 
-       case par# e of
-         0# -> rhs
-         _  -> parError#
+       live_in_whole_let
+         = bind_lvs `unionVarSet` (body_lvs `minusVarSet` set_of_binders)
 
+       real_bind_escs = if let_no_escape then
+                           bind_escs
+                        else
+                           getFVSet bind_fvs
+                           -- Everything escapes which is free in the bindings
 
-    ==>
-       case par# e of
-         _ -> rhs
+       let_escs = (real_bind_escs `unionVarSet` body_escs) `minusVarSet` set_of_binders
 
-fork# isn't handled like this - it's an explicit IO operation now.
-The reason is that fork# returns a ThreadId#, which gets in the
-way of the above scheme.  And anyway, IO is the only guaranteed
-way to enforce ordering  --SDM.
+       all_escs = bind_escs `unionVarSet` body_escs    -- Still includes binders of
+                                               -- this let(rec)
 
+       no_binder_escapes = isEmptyVarSet (set_of_binders `intersectVarSet` all_escs)
 
-\begin{code}
-coreExprToStgFloat env 
-       (Case scrut@(Con (PrimOp SeqOp) [Type ty, e]) bndr alts) dem
-  = coreExprToStgFloat env (Case e new_bndr [(DEFAULT,[],default_rhs)]) dem
-  where 
-    (other_alts, maybe_default) = findDefault alts
-    Just default_rhs           = maybe_default
-    new_bndr                   = setIdType bndr ty
-       -- NB:  SeqOp :: forall a. a -> Int#
-       -- So bndr has type Int# 
-       -- But now we are going to scrutinise the SeqOp's argument directly,
-       -- so we must change the type of the case binder to match that
-       -- of the argument expression e.  We can get this type from the argument
-       -- type of the SeqOp.
-
-coreExprToStgFloat env 
-       (Case scrut@(Con (PrimOp ParOp) args) bndr alts) dem
-  | maybeToBool maybe_default
-  = coreExprToStgFloat env scrut (bdrDem bndr) `thenUs` \ (binds, scrut') ->
-    newEvaldLocalId env bndr                   `thenUs` \ (env', bndr') ->
-    coreExprToStg env' default_rhs dem                 `thenUs` \ default_rhs' ->
-    returnUs (binds, mkStgCase scrut' bndr' (StgPrimAlts (idType bndr') [] (StgBindDefault default_rhs')))
+#ifdef DEBUG
+       -- Debugging code as requested by Andrew Kennedy
+       checked_no_binder_escapes
+               | not no_binder_escapes && any is_join_var binders
+               = pprTrace "Interesting!  A join var that isn't let-no-escaped" (ppr binders)
+                 False
+               | otherwise = no_binder_escapes
+#else
+       checked_no_binder_escapes = no_binder_escapes
+#endif
+                           
+               -- Mustn't depend on the passed-in let_no_escape flag, since
+               -- no_binder_escapes is used by the caller to derive the flag!
+    in
+    returnLne (
+       new_let,
+       free_in_whole_let,
+       let_escs,
+       checked_no_binder_escapes
+    ))
   where
-    (other_alts, maybe_default) = findDefault alts
-    Just default_rhs           = maybe_default
-\end{code}
-
-Now for normal case expressions...
+    set_of_binders = mkVarSet binders
+    binders       = case bind of
+                       NonRec binder rhs -> [binder]
+                       Rec pairs         -> map fst pairs
+
+    mk_binding bind_lvs binder
+       = (binder,  LetrecBound  False          -- Not top level
+                       live_vars
+          )
+       where
+          live_vars = if let_no_escape then
+                           extendVarSet bind_lvs binder
+                      else
+                           unitVarSet binder
+
+    vars_bind :: StgLiveVars
+             -> FreeVarsInfo                   -- Free var info for body of binding
+             -> CoreBind
+             -> LneM (StgBinding,
+                      FreeVarsInfo, EscVarsSet,        -- free vars; escapee vars
+                      [(Id, HowBound)])
+                                        -- extension to environment
+
+    vars_bind rec_bind_lvs rec_body_fvs (NonRec binder rhs)
+      = coreToStgRhs rec_body_fvs NotTopLevel (binder,rhs)
+                                       `thenLne` \ (rhs2, fvs, escs) ->
+       let
+           env_ext_item@(binder', _) = mk_binding rec_bind_lvs binder
+       in
+       returnLne (StgNonRec binder' rhs2, fvs, escs, [env_ext_item])
 
-\begin{code}
-coreExprToStgFloat env (Case scrut bndr alts) dem
-  = coreExprToStgFloat env scrut (bdrDem bndr) `thenUs` \ (binds, scrut') ->
-    newEvaldLocalId env bndr                   `thenUs` \ (env', bndr') ->
-    alts_to_stg env' (findDefault alts)                `thenUs` \ alts' ->
-    returnUs (binds, mkStgCase scrut' bndr' alts')
-  where
-    scrut_ty  = idType bndr
-    prim_case = isUnLiftedType scrut_ty && not (isUnboxedTupleType scrut_ty)
-
-    alts_to_stg env (alts, deflt)
-      | prim_case
-      = default_to_stg env deflt               `thenUs` \ deflt' ->
-       mapUs (prim_alt_to_stg env) alts        `thenUs` \ alts' ->
-       returnUs (mkStgPrimAlts scrut_ty alts' deflt')
-
-      | otherwise
-      = default_to_stg env deflt               `thenUs` \ deflt' ->
-       mapUs (alg_alt_to_stg env) alts         `thenUs` \ alts' ->
-       returnUs (mkStgAlgAlts scrut_ty alts' deflt')
-
-    alg_alt_to_stg env (DataCon con, bs, rhs)
-         = newLocalIds NotTopLevel env (filter isId bs)        `thenUs` \ (env', stg_bs) -> 
-           coreExprToStg env' rhs dem                          `thenUs` \ stg_rhs ->
-           returnUs (con, stg_bs, [ True | b <- stg_bs ]{-bogus use mask-}, stg_rhs)
-               -- NB the filter isId.  Some of the binders may be
-               -- existential type variables, which STG doesn't care about
-
-    prim_alt_to_stg env (Literal lit, args, rhs)
-         = ASSERT( null args )
-           coreExprToStg env rhs dem   `thenUs` \ stg_rhs ->
-           returnUs (lit, stg_rhs)
-
-    default_to_stg env Nothing
-      = returnUs StgNoDefault
-
-    default_to_stg env (Just rhs)
-      = coreExprToStg env rhs dem   `thenUs` \ stg_rhs ->
-       returnUs (StgBindDefault stg_rhs)
-               -- The binder is used for prim cases and not otherwise
-               -- (hack for old code gen)
+    vars_bind rec_bind_lvs rec_body_fvs (Rec pairs)
+      = let
+           binders = map fst pairs
+           env_ext = map (mk_binding rec_bind_lvs) binders
+       in
+       extendVarEnvLne env_ext           (
+       fixLne (\ ~(_, rec_rhs_fvs, _, _) ->
+               let
+                       rec_scope_fvs = unionFVInfo rec_body_fvs rec_rhs_fvs
+               in
+               mapAndUnzip3Lne (coreToStgRhs rec_scope_fvs NotTopLevel) pairs 
+                                       `thenLne` \ (rhss2, fvss, escss) ->
+               let
+                       fvs  = unionFVInfos      fvss
+                       escs = unionVarSets escss
+               in
+               returnLne (StgRec (binders `zip` rhss2), fvs, escs, env_ext)
+       ))
+
+is_join_var :: Id -> Bool
+-- A hack (used only for compiler debuggging) to tell if
+-- a variable started life as a join point ($j)
+is_join_var j = occNameUserString (getOccName j) == "$j"
 \end{code}
 
-
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection[coreToStg-misc]{Miscellaneous helping functions}
+\subsection[LNE-monad]{A little monad for this let-no-escaping pass}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-There's not anything interesting we can ASSERT about \tr{var} if it
-isn't in the StgEnv. (WDP 94/06)
+There's a lot of stuff to pass around, so we use this @LneM@ monad to
+help.  All the stuff here is only passed {\em down}.
 
 \begin{code}
-stgLookup :: StgEnv -> Id -> Id
-stgLookup env var = case (lookupVarEnv env var) of
-                     Nothing  -> var
-                     Just var -> var
+type LneM a = IdEnv HowBound
+           -> StgLiveVars              -- vars live in continuation
+           -> a
+
+data HowBound
+  = ImportBound
+  | CaseBound
+  | LambdaBound
+  | LetrecBound
+       Bool            -- True <=> bound at top level
+       StgLiveVars     -- Live vars... see notes below
+
+isLetrecBound (LetrecBound _ _) = True
+isLetrecBound other            = False
 \end{code}
 
-Invent a fresh @Id@:
+For a let(rec)-bound variable, x,  we record what varibles are live if
+x is live.  For "normal" variables that is just x alone.  If x is
+a let-no-escaped variable then x is represented by a code pointer and
+a stack pointer (well, one for each stack).  So all of the variables
+needed in the execution of x are live if x is, and are therefore recorded
+in the LetrecBound constructor; x itself *is* included.
+
+The std monad functions:
 \begin{code}
-newStgVar :: Type -> UniqSM Id
-newStgVar ty
- = getUniqueUs                 `thenUs` \ uniq ->
-   seqType ty                  `seq`
-   returnUs (mkSysLocal SLIT("stg") uniq ty)
+initLne :: LneM a -> a
+initLne m = m emptyVarEnv emptyVarSet
+
+{-# INLINE thenLne #-}
+{-# INLINE thenLne_ #-}
+{-# INLINE returnLne #-}
+
+returnLne :: a -> LneM a
+returnLne e env lvs_cont = e
+
+thenLne :: LneM a -> (a -> LneM b) -> LneM b
+thenLne m k env lvs_cont
+  = case (m env lvs_cont) of
+      m_result -> k m_result env lvs_cont
+
+thenLne_ :: LneM a -> LneM b -> LneM b
+thenLne_ m k env lvs_cont
+  = case (m env lvs_cont) of
+      _ -> k env lvs_cont
+
+mapLne  :: (a -> LneM b)   -> [a] -> LneM [b]
+mapLne f [] = returnLne []
+mapLne f (x:xs)
+  = f x                `thenLne` \ r  ->
+    mapLne f xs        `thenLne` \ rs ->
+    returnLne (r:rs)
+
+mapAndUnzipLne  :: (a -> LneM (b,c))   -> [a] -> LneM ([b],[c])
+
+mapAndUnzipLne f [] = returnLne ([],[])
+mapAndUnzipLne f (x:xs)
+  = f x                        `thenLne` \ (r1,  r2)  ->
+    mapAndUnzipLne f xs        `thenLne` \ (rs1, rs2) ->
+    returnLne (r1:rs1, r2:rs2)
+
+mapAndUnzip3Lne :: (a -> LneM (b,c,d)) -> [a] -> LneM ([b],[c],[d])
+
+mapAndUnzip3Lne f []   = returnLne ([],[],[])
+mapAndUnzip3Lne f (x:xs)
+  = f x                         `thenLne` \ (r1,  r2,  r3)  ->
+    mapAndUnzip3Lne f xs `thenLne` \ (rs1, rs2, rs3) ->
+    returnLne (r1:rs1, r2:rs2, r3:rs3)
+
+fixLne :: (a -> LneM a) -> LneM a
+fixLne expr env lvs_cont = result
+  where
+    result = expr result env lvs_cont
+--  ^^^^^^ ------ ^^^^^^
 \end{code}
 
+Functions specific to this monad:
 \begin{code}
-{-     Now redundant, I believe
--- we overload the demandInfo field of an Id to indicate whether the Id is definitely
--- evaluated or not (i.e. whether it is a case binder).  This can be used to eliminate
--- some redundant cases (c.f. dataToTag# above).
-
-newEvaldLocalId env id
-  = getUniqueUs                        `thenUs` \ uniq ->
-    let
-      id'     = modifyIdInfo (`setDemandInfo` wwStrict) (setIdUnique id uniq)
-      new_env = extendVarEnv env id id'
-    in
-    returnUs (new_env, id')
--}
-
-newEvaldLocalId env id = newLocalId NotTopLevel env id
-
-newLocalId TopLevel env id
-  -- Don't clone top-level binders.  MkIface relies on their
-  -- uniques staying the same, so it can snaffle IdInfo off the
-  -- STG ids to put in interface files.        
-  = let
-      name = idName id
-      ty   = idType id
-    in
-    name               `seq`
-    seqType ty         `seq`
-    returnUs (env, mkVanillaId name ty)
-
-
-newLocalId NotTopLevel env id
-  =    -- Local binder, give it a new unique Id.
-    getUniqueUs                        `thenUs` \ uniq ->
-    let
-      name    = idName id
-      ty      = idType id
-      new_id  = mkVanillaId (setNameUnique name uniq) ty
-      new_env = extendVarEnv env id new_id
-    in
-    name               `seq`
-    seqType ty         `seq`
-    returnUs (new_env, new_id)
-
-newLocalIds :: TopLevelFlag -> StgEnv -> [Id] -> UniqSM (StgEnv, [Id])
-newLocalIds top_lev env []
-  = returnUs (env, [])
-newLocalIds top_lev env (b:bs)
-  = newLocalId top_lev env b   `thenUs` \ (env', b') ->
-    newLocalIds top_lev env' bs        `thenUs` \ (env'', bs') ->
-    returnUs (env'', b':bs')
+getVarsLiveInCont :: LneM StgLiveVars
+getVarsLiveInCont env lvs_cont = lvs_cont
+
+setVarsLiveInCont :: StgLiveVars -> LneM a -> LneM a
+setVarsLiveInCont new_lvs_cont expr env lvs_cont
+  = expr env new_lvs_cont
+
+extendVarEnvLne :: [(Id, HowBound)] -> LneM a -> LneM a
+extendVarEnvLne ids_w_howbound expr env lvs_cont
+  = expr (extendVarEnvList env ids_w_howbound) lvs_cont
+
+lookupVarLne :: Id -> LneM HowBound
+lookupVarLne v env lvs_cont
+  = returnLne (
+      case (lookupVarEnv env v) of
+       Just xx -> xx
+       Nothing -> ImportBound
+    ) env lvs_cont
+
+-- The result of lookupLiveVarsForSet, a set of live variables, is
+-- only ever tacked onto a decorated expression. It is never used as
+-- the basis of a control decision, which might give a black hole.
+
+lookupLiveVarsForSet :: FreeVarsInfo -> LneM StgLiveVars
+
+lookupLiveVarsForSet fvs env lvs_cont
+  = returnLne (unionVarSets (map do_one (getFVs fvs)))
+             env lvs_cont
+  where
+    do_one v
+      = if isLocalId v then
+           case (lookupVarEnv env v) of
+             Just (LetrecBound _ lvs) -> extendVarSet lvs v
+             Just _                   -> unitVarSet v
+             Nothing -> pprPanic "lookupVarEnv/do_one:" (ppr v)
+       else
+           emptyVarSet
 \end{code}
 
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{Building STG syn}
+\subsection[Free-var info]{Free variable information}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-mkStgAlgAlts  ty alts deflt = seqType ty `seq` StgAlgAlts  ty alts deflt
-mkStgPrimAlts ty alts deflt = seqType ty `seq` StgPrimAlts ty alts deflt
-mkStgCon con args ty       = seqType ty `seq` StgCon con args ty
-mkStgLam ty bndrs body     = seqType ty `seq` StgLam ty bndrs body
-
-mkStgApp :: Id -> [StgArg] -> StgExpr
-mkStgApp fn args = fn `seq` StgApp fn args
-       -- Force the lookup
+type FreeVarsInfo = IdEnv (Id, Bool, StgBinderInfo)
+                       -- If f is mapped to NoStgBinderInfo, that means
+                       -- that f *is* mentioned (else it wouldn't be in the
+                       -- IdEnv at all), but only in a saturated applications.
+                       --
+                       -- All case/lambda-bound things are also mapped to
+                       -- NoStgBinderInfo, since we aren't interested in their
+                       -- occurence info.
+                       --
+                       -- The Bool is True <=> the Id is top level letrec bound
+
+type EscVarsSet   = IdSet
 \end{code}
 
 \begin{code}
--- Stg doesn't have a lambda *expression*, 
-deStgLam (StgLam ty bndrs body) = mkStgLamExpr ty bndrs body
-deStgLam expr                  = returnUs expr
-
-mkStgLamExpr ty bndrs body
-  = ASSERT( not (null bndrs) )
-    newStgVar ty               `thenUs` \ fn ->
-    returnUs (StgLet (StgNonRec fn lam_closure) (mkStgApp fn []))
-  where
-    lam_closure = StgRhsClosure noCCS
-                               stgArgOcc
-                               noSRT
-                               bOGUS_FVs
-                               ReEntrant       -- binders is non-empty
-                               bndrs
-                               body
-
-mkStgBinds :: [StgFloatBind] 
-          -> StgExpr           -- *Can* be a StgLam 
-          -> UniqSM StgExpr    -- *Can* be a StgLam 
-
-mkStgBinds []     body = returnUs body
-mkStgBinds (b:bs) body 
-  = deStgLam body              `thenUs` \ body' ->
-    go (b:bs) body'
-  where
-    go []     body = returnUs body
-    go (b:bs) body = go bs body        `thenUs` \ body' ->
-                    mkStgBind  b body'
+emptyFVInfo :: FreeVarsInfo
+emptyFVInfo = emptyVarEnv
 
--- The 'body' arg of mkStgBind can't be a StgLam
-mkStgBind NoBindF    body = returnUs body
-mkStgBind (RecF prs) body = returnUs (StgLet (StgRec prs) body)
+singletonFVInfo :: Id -> HowBound -> StgBinderInfo -> FreeVarsInfo
+singletonFVInfo id ImportBound              info = emptyVarEnv
+singletonFVInfo id (LetrecBound top_level _) info = unitVarEnv id (id, top_level, info)
+singletonFVInfo id other                    info = unitVarEnv id (id, False,     info)
 
-mkStgBind (NonRecF bndr rhs dem floats) body
-#ifdef DEBUG
-       -- We shouldn't get let or case of the form v=w
-  = case rhs of
-       StgApp v [] -> pprTrace "mkStgLet" (ppr bndr <+> ppr v)
-                      (mk_stg_let bndr rhs dem floats body)
-       other       ->  mk_stg_let bndr rhs dem floats body
+unionFVInfo :: FreeVarsInfo -> FreeVarsInfo -> FreeVarsInfo
+unionFVInfo fv1 fv2 = plusVarEnv_C plusFVInfo fv1 fv2
 
-mk_stg_let bndr rhs dem floats body
-#endif
-  | isUnLiftedType bndr_rep_ty                 -- Use a case/PrimAlts
-  = ASSERT( not (isUnboxedTupleType bndr_rep_ty) )
-    mkStgBinds floats $
-    mkStgCase rhs bndr (StgPrimAlts bndr_rep_ty [] (StgBindDefault body))
-
-  | is_whnf
-  = if is_strict then
-       -- Strict let with WHNF rhs
-       mkStgBinds floats $
-       StgLet (StgNonRec bndr (exprToRhs dem NotTopLevel rhs)) body
-    else
-       -- Lazy let with WHNF rhs; float until we find a strict binding
-       let
-           (floats_out, floats_in) = splitFloats floats
-       in
-       mkStgBinds floats_in rhs        `thenUs` \ new_rhs ->
-       mkStgBinds floats_out $
-       StgLet (StgNonRec bndr (exprToRhs dem NotTopLevel new_rhs)) body
-
-  | otherwise  -- Not WHNF
-  = if is_strict then
-       -- Strict let with non-WHNF rhs
-       mkStgBinds floats $
-       mkStgCase rhs bndr (StgAlgAlts bndr_rep_ty [] (StgBindDefault body))
-    else
-       -- Lazy let with non-WHNF rhs, so keep the floats in the RHS
-       mkStgBinds floats rhs           `thenUs` \ new_rhs ->
-       returnUs (StgLet (StgNonRec bndr (exprToRhs dem NotTopLevel new_rhs)) body)
-       
-  where
-    bndr_rep_ty = repType (idType bndr)
-    is_strict   = isStrictDem dem
-    is_whnf     = case rhs of
-                   StgCon _ _ _ -> True
-                   StgLam _ _ _ -> True
-                   other        -> False
+unionFVInfos :: [FreeVarsInfo] -> FreeVarsInfo
+unionFVInfos fvs = foldr unionFVInfo emptyFVInfo fvs
 
--- Split at the first strict binding
-splitFloats fs@(NonRecF _ _ dem _ : _) 
-  | isStrictDem dem = ([], fs)
+minusFVBinders :: FreeVarsInfo -> [Id] -> FreeVarsInfo
+minusFVBinders fv ids = fv `delVarEnvList` ids
 
-splitFloats (f : fs) = case splitFloats fs of
-                            (fs_out, fs_in) -> (f : fs_out, fs_in)
+elementOfFVInfo :: Id -> FreeVarsInfo -> Bool
+elementOfFVInfo id fvs = maybeToBool (lookupVarEnv fvs id)
 
-splitFloats [] = ([], [])
+lookupFVInfo :: FreeVarsInfo -> Id -> StgBinderInfo
+lookupFVInfo fvs id = case lookupVarEnv fvs id of
+                       Nothing         -> NoStgBinderInfo
+                       Just (_,_,info) -> info
 
+getFVs :: FreeVarsInfo -> [Id] -- Non-top-level things only
+getFVs fvs = [id | (id,False,_) <- rngVarEnv fvs]
+
+getFVSet :: FreeVarsInfo -> IdSet
+getFVSet fvs = mkVarSet (getFVs fvs)
+
+plusFVInfo (id1,top1,info1) (id2,top2,info2)
+  = ASSERT (id1 == id2 && top1 == top2)
+    (id1, top1, combineStgBinderInfo info1 info2)
+\end{code}
 
-mkStgCase scrut bndr alts
-  = ASSERT( case scrut of { StgLam _ _ _ -> False; other -> True } )
-       -- We should never find 
-       --      case (\x->e) of { ... }
-       -- The simplifier eliminates such things
-    StgCase scrut bOGUS_LVs bOGUS_LVs bndr noSRT alts
+Misc.
+
+\begin{code}
+shouldBeVar (Note _ e) = shouldBeVar e
+shouldBeVar (Var v)    = v
+shouldBeVar e = pprPanic "shouldBeVar" (ppr e)
+
+-- ignore all notes except SCC
+myCollectBinders expr
+  = go [] expr
+  where
+    go bs (Lam b e)          = go (b:bs) e
+    go bs e@(Note (SCC _) _) = (reverse bs, e) 
+    go bs (Note _ e)         = go bs e
+    go bs e                 = (reverse bs, e)
+
+myCollectArgs :: Expr b -> (Expr b, [Arg b])
+myCollectArgs expr
+  = go expr []
+  where
+    go (App f a) as        = go f (a:as)
+    go (Note (SCC _) e) as = panic "CoreToStg.myCollectArgs"
+    go (Note n e) as       = go e as
+    go e        as        = (e, as)
 \end{code}