[project @ 2000-10-30 17:18:26 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcEnv.lhs
index fe0cac9..88d0159 100644 (file)
 \begin{code}
 module TcEnv(
-       TcId, TcIdSet, tcInstId,
-       tcLookupDataCon,
+       TcId, TcIdSet, 
+       TyThing(..), TyThingDetails(..), TcTyThing(..),
 
-       TcEnv, ValueEnv, TcTyThing(..),
-
-       initEnv, getEnvTyCons, getEnvClasses,
+       -- Getting stuff from the environment
+       TcEnv, initTcEnv, 
+       tcEnvTyCons, tcEnvClasses, tcEnvIds, tcEnvTcIds, tcEnvTyVars,
+       getTcGEnv,
        
-       tcExtendTyVarEnv, tcExtendTyVarEnvForMeths, tcExtendTypeEnv, tcGetInScopeTyVars,
-
-       tcLookupTy,
-       tcLookupTyCon, tcLookupTyConByKey, 
-       tcLookupClass, tcLookupClassByKey,
-
-       tcExtendGlobalValEnv, tcExtendLocalValEnv,
-       tcGetValueEnv,        tcSetValueEnv, 
-       tcAddImportedIdInfo,
+       -- Instance environment, and InstInfo type
+       tcGetInstEnv, tcSetInstEnv, 
+       InstInfo(..), pprInstInfo,
+       simpleInstInfoTy, simpleInstInfoTyCon, isLocalInst,
+
+       -- Global environment
+       tcExtendGlobalEnv, tcExtendGlobalValEnv, 
+       tcLookupTyCon, tcLookupClass, tcLookupGlobalId, tcLookupDataCon,
+       tcLookupGlobal_maybe, tcLookupGlobal,
+
+       -- Local environment
+       tcExtendKindEnv, 
+       tcExtendTyVarEnv, tcExtendTyVarEnvForMeths, 
+       tcExtendLocalValEnv, tcLookup,
+
+       -- Global type variables
+       tcGetGlobalTyVars, tcExtendGlobalTyVars,
 
-       tcLookupValue,      tcLookupValueMaybe, 
-       tcLookupValueByKey, tcLookupValueByKeyMaybe,
-       explicitLookupValueByKey, explicitLookupValue,
+       -- Random useful things
+       tcAddImportedIdInfo, tcInstId,
 
-       newLocalIds, newLocalId, newSpecPragmaId,
-       tcGetGlobalTyVars, tcExtendGlobalTyVars,
+       -- New Ids
+       newLocalId, newSpecPragmaId,
+       newDefaultMethodName, newDFunName,
 
-       badCon, badPrimOp
+       -- Misc
+       isLocalThing, tcSetEnv, explicitLookupId
   ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
-import HsTypes ( HsTyVar, getTyVarName )
-import Id      ( mkUserLocal, isDataConId_maybe )
-import MkId    ( mkSpecPragmaId )
-import Var     ( TyVar, Id, setVarName,
-                 idType, setIdInfo, idInfo, tyVarKind
-               )
-import TcType  ( TcType, TcTyVar, TcTyVarSet, TcThetaType,
-                 tcInstTyVars, zonkTcTyVars,
-                 TcKind, kindToTcKind
-               )
-import VarEnv
-import VarSet
-import Type    ( Kind, superKind,
-                 tyVarsOfType, tyVarsOfTypes, mkTyVarTy, substTy,
-                 splitForAllTys, splitRhoTy, splitFunTys, substTopTy,
-                 splitAlgTyConApp_maybe, getTyVar
-               )
-import DataCon ( DataCon )
-import TyCon   ( TyCon, tyConKind, tyConArity, isSynTyCon )
-import Class   ( Class )
-
+import RnHsSyn         ( RenamedMonoBinds, RenamedSig )
 import TcMonad
-
-import BasicTypes      ( Arity )
-import IdInfo          ( noIdInfo )
-import Name            ( Name, OccName, nameOccName, occNameString, mkLocalName,
-                         maybeWiredInTyConName, maybeWiredInIdName, isLocallyDefined,
-                         isSysLocalName,
-                         NamedThing(..)
+import TcType          ( TcKind,  TcType, TcTyVar, TcTyVarSet, TcThetaType,
+                         tcInstTyVars, zonkTcTyVars,
+                       )
+import Id              ( mkUserLocal, isDataConWrapId_maybe )
+import IdInfo          ( vanillaIdInfo )
+import MkId            ( mkSpecPragmaId )
+import Var             ( TyVar, Id, idType, lazySetIdInfo, idInfo )
+import VarSet
+import Type            ( Type, ThetaType,
+                         tyVarsOfTypes,
+                         splitForAllTys, splitRhoTy,
+                         getDFunTyKey, splitTyConApp_maybe
+                       )
+import DataCon         ( DataCon )
+import TyCon           ( TyCon )
+import Class           ( Class, ClassOpItem, ClassContext )
+import Subst           ( substTy )
+import Name            ( Name, OccName, NamedThing(..), 
+                         nameOccName, nameModule, getSrcLoc, mkGlobalName,
+                         isLocallyDefined, nameModule_maybe,
+                         NameEnv, lookupNameEnv, nameEnvElts, 
+                         extendNameEnvList, emptyNameEnv
                        )
-import Unique          ( pprUnique10, Unique, Uniquable(..) )
-import FiniteMap       ( lookupFM, addToFM )
-import UniqFM
-import Unique          ( Uniquable(..) )
-import Util            ( zipEqual, zipWith3Equal, mapAccumL )
-import Bag             ( bagToList )
-import Maybes          ( maybeToBool )
-import FastString      ( FastString )
+import OccName         ( mkDFunOcc, mkDefaultMethodOcc, occNameString )
+import HscTypes                ( DFunId, TypeEnv, HomeSymbolTable, PackageTypeEnv )
+import Module          ( Module )
+import InstEnv         ( InstEnv, emptyInstEnv )
+import HscTypes                ( lookupType, TyThing(..) )
+import Util            ( zipEqual )
+import SrcLoc          ( SrcLoc )
 import Outputable
+
+import IOExts          ( newIORef )
 \end{code}
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{TcId}
+\subsection{TcEnv}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-
 \begin{code}
 type TcId    = Id                      -- Type may be a TcType
 type TcIdSet = IdSet
 
-tcLookupDataCon :: Name -> TcM s (DataCon, [TcType], TcType)
-tcLookupDataCon con_name
-  = tcLookupValue con_name             `thenNF_Tc` \ con_id ->
-    case isDataConId_maybe con_id of {
-       Nothing -> failWithTc (badCon con_id);
-       Just data_con ->
-
-    tcInstId con_id                    `thenNF_Tc` \ (_, _, con_tau) ->
-            -- Ignore the con_theta; overloaded constructors only
-            -- behave differently when called, not when used for
-            -- matching.
-    let
-       (arg_tys, result_ty) = splitFunTys con_tau
-    in
-    ASSERT( maybeToBool (splitAlgTyConApp_maybe result_ty) )
-    returnTc (data_con, arg_tys, result_ty) }
+data TcEnv
+  = TcEnv {
+       tcGST    :: Name -> Maybe TyThing,      -- The type environment at the moment we began this compilation
+
+       tcInsts  :: InstEnv,            -- All instances (both imported and in this module)
+
+       tcGEnv   :: TypeEnv,            -- The global type environment we've accumulated while
+                {- NameEnv TyThing-}   -- compiling this module:
+                                       --      types and classes (both imported and local)
+                                       --      imported Ids
+                                       -- (Ids defined in this module are in the local envt)
+
+       tcLEnv   :: NameEnv TcTyThing,  -- The local type environment: Ids and TyVars
+                                       -- defined in this module
+
+       tcTyVars :: TcRef TcTyVarSet    -- The "global tyvars"
+                                       -- Namely, the in-scope TyVars bound in tcLEnv, plus the tyvars
+                                       -- mentioned in the types of Ids bound in tcLEnv
+                                       -- Why mutable? see notes with tcGetGlobalTyVars
+    }
+
+\end{code}
+
+The Global-Env/Local-Env story
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+During type checking, we keep in the GlobalEnv
+       * All types and classes
+       * All Ids derived from types and classes (constructors, selectors)
+       * Imported Ids
+
+At the end of type checking, we zonk the local bindings,
+and as we do so we add to the GlobalEnv
+       * Locally defined top-level Ids
+
+Why?  Because they are now Ids not TcIds.  This final GlobalEnv is
+used thus:
+       a) fed back (via the knot) to typechecking the 
+          unfoldings of interface signatures
+
+       b) used to augment the GlobalSymbolTable
+
+
+\begin{code}
+data TcTyThing
+  = AGlobal TyThing    -- Used only in the return type of a lookup
+  | ATcId  TcId                -- Ids defined in this module
+  | ATyVar TyVar       -- Type variables
+  | AThing TcKind      -- Used temporarily, during kind checking
+-- Here's an example of how the AThing guy is used
+-- Suppose we are checking (forall a. T a Int):
+--     1. We first bind (a -> AThink kv), where kv is a kind variable. 
+--     2. Then we kind-check the (T a Int) part.
+--     3. Then we zonk the kind variable.
+--     4. Now we know the kind for 'a', and we add (a -> ATyVar a::K) to the environment
+
+initTcEnv :: HomeSymbolTable -> PackageTypeEnv -> IO TcEnv
+initTcEnv hst pte 
+  = do { gtv_var <- newIORef emptyVarSet ;
+        return (TcEnv { tcGST    = lookup,
+                        tcGEnv   = emptyNameEnv,
+                        tcInsts  = emptyInstEnv,
+                        tcLEnv   = emptyNameEnv,
+                        tcTyVars = gtv_var
+        })}
+  where
+    lookup name = lookupType hst pte name
+
+
+tcEnvClasses env = [cl | AClass cl <- nameEnvElts (tcGEnv env)]
+tcEnvTyCons  env = [tc | ATyCon tc <- nameEnvElts (tcGEnv env)] 
+tcEnvIds     env = [id | AnId   id <- nameEnvElts (tcGEnv env)] 
+tcEnvTyVars  env = [tv | ATyVar tv <- nameEnvElts (tcLEnv env)]
+tcEnvTcIds   env = [id | ATcId  id <- nameEnvElts (tcLEnv env)]
+
+getTcGEnv (TcEnv { tcGEnv = genv }) = genv
+
+-- This data type is used to help tie the knot
+-- when type checking type and class declarations
+data TyThingDetails = SynTyDetails Type
+                   | DataTyDetails ClassContext [DataCon] [Class]
+                   | ClassDetails ClassContext [Id] [ClassOpItem] DataCon
+\end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Basic lookups}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+lookup_global :: TcEnv -> Name -> Maybe TyThing
+       -- Try the global envt and then the global symbol table
+lookup_global env name 
+  = case lookupNameEnv (tcGEnv env) name of
+       Just thing -> Just thing
+       Nothing    -> tcGST env name
+
+lookup_local :: TcEnv -> Name -> Maybe TcTyThing
+       -- Try the local envt and then try the global
+lookup_local env name
+  = case lookupNameEnv (tcLEnv env) name of
+       Just thing -> Just thing
+       Nothing    -> case lookup_global env name of
+                       Just thing -> Just (AGlobal thing)
+                       Nothing    -> Nothing
+
+explicitLookupId :: TcEnv -> Name -> Maybe Id
+explicitLookupId env name = case lookup_global env name of
+                               Just (AnId id) -> Just id
+                               other          -> Nothing
+\end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Random useful functions}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
 
+\begin{code}
 -- A useful function that takes an occurrence of a global thing
 -- and instantiates its type with fresh type variables
 tcInstId :: Id
-        -> NF_TcM s ([TcTyVar],        -- It's instantiated type
+        -> NF_TcM ([TcTyVar],  -- It's instantiated type
                      TcThetaType,      --
                      TcType)           --
 tcInstId id
@@ -110,66 +220,185 @@ tcInstId id
     in
     tcInstTyVars tyvars                `thenNF_Tc` \ (tyvars', arg_tys, tenv) ->
     let
-       rho'           = substTopTy tenv rho
+       rho'           = substTy tenv rho
        (theta', tau') = splitRhoTy rho' 
     in
     returnNF_Tc (tyvars', theta', tau')
+
+tcAddImportedIdInfo :: TcEnv -> Id -> Id
+tcAddImportedIdInfo unf_env id
+  | isLocallyDefined id                -- Don't look up locally defined Ids, because they
+                               -- have explicit local definitions, so we get a black hole!
+  = id
+  | otherwise
+  = id `lazySetIdInfo` new_info
+       -- The Id must be returned without a data dependency on maybe_id
+  where
+    new_info = case explicitLookupId unf_env (getName id) of
+                    Nothing          -> vanillaIdInfo
+                    Just imported_id -> idInfo imported_id
+               -- ToDo: could check that types are the same
 \end{code}
 
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{TcEnv}
+\subsection{Making new Ids}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
-Data type declarations
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Constructing new Ids
 
 \begin{code}
-data TcEnv = TcEnv
-                 TypeEnv
-                 ValueEnv 
-                 (TcTyVarSet,          -- The in-scope TyVars
-                  TcRef TcTyVarSet)    -- Free type variables of the value env
-                                       -- ...why mutable? see notes with tcGetGlobalTyVars
-                                       -- Includes the in-scope tyvars
+newLocalId :: OccName -> TcType -> SrcLoc -> NF_TcM TcId
+newLocalId name ty loc
+  = tcGetUnique                `thenNF_Tc` \ uniq ->
+    returnNF_Tc (mkUserLocal name uniq ty loc)
 
-type NameEnv val = UniqFM val          -- Keyed by Names
+newSpecPragmaId :: Name -> TcType -> NF_TcM TcId
+newSpecPragmaId name ty 
+  = tcGetUnique                `thenNF_Tc` \ uniq ->
+    returnNF_Tc (mkSpecPragmaId (nameOccName name) uniq ty (getSrcLoc name))
+\end{code}
 
-type TypeEnv   = NameEnv (TcKind, Maybe Arity, TcTyThing)
-type ValueEnv  = NameEnv Id    
+Make a name for the dict fun for an instance decl
 
-data TcTyThing = ATyVar TcTyVar                -- Mutable only so that the kind can be mutable
-                                       -- if the kind is mutable, the tyvar must be so that
-                                       -- zonking works
-              | ATyCon TyCon
-              | AClass Class
+\begin{code}
+newDFunName :: Module -> Class -> [Type] -> SrcLoc -> NF_TcM Name
+newDFunName mod clas (ty:_) loc
+  = tcGetDFunUniq dfun_string  `thenNF_Tc` \ inst_uniq ->
+    tcGetUnique                        `thenNF_Tc` \ uniq ->
+    returnNF_Tc (mkGlobalName uniq mod
+                             (mkDFunOcc dfun_string inst_uniq) 
+                             loc)
+  where
+       -- Any string that is somewhat unique will do
+    dfun_string = occNameString (getOccName clas) ++ occNameString (getDFunTyKey ty)
+
+newDefaultMethodName :: Name -> SrcLoc -> NF_TcM Name
+newDefaultMethodName op_name loc
+  = tcGetUnique                        `thenNF_Tc` \ uniq ->
+    returnNF_Tc (mkGlobalName uniq (nameModule op_name)
+                             (mkDefaultMethodOcc (getOccName op_name))
+                             loc)
+\end{code}
 
+\begin{code}
+isLocalThing :: NamedThing a => Module -> a -> Bool
+  -- True if the thing has a Local name, 
+  -- or a Global name from the specified module
+isLocalThing mod thing = case nameModule_maybe (getName thing) of
+                          Nothing -> True      -- A local name
+                          Just m  -> m == mod  -- A global thing
+\end{code}
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{The global environment}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
-initEnv :: TcRef TcTyVarSet -> TcEnv
-initEnv mut = TcEnv emptyUFM emptyUFM (emptyVarSet, mut)
+\begin{code}
+tcExtendGlobalEnv :: [(Name, TyThing)] -> TcM r -> TcM r
+tcExtendGlobalEnv bindings thing_inside
+  = tcGetEnv                           `thenNF_Tc` \ env ->
+    let
+       ge' = extendNameEnvList (tcGEnv env) bindings
+    in
+    tcSetEnv (env {tcGEnv = ge'}) thing_inside
 
-getEnvTyCons  (TcEnv te _ _) = [tc | (_, _, ATyCon tc) <- eltsUFM te]
-getEnvClasses (TcEnv te _ _) = [cl | (_, _, AClass cl) <- eltsUFM te]
+tcExtendGlobalValEnv :: [Id] -> TcM a -> TcM a
+tcExtendGlobalValEnv ids thing_inside
+  = tcExtendGlobalEnv [(getName id, AnId id) | id <- ids] thing_inside
 \end{code}
 
-The TypeEnv
-~~~~~~~~~~~~
 
-Extending the type environment. 
+\begin{code}
+tcLookupGlobal_maybe :: Name -> NF_TcM (Maybe TyThing)
+tcLookupGlobal_maybe name
+  = tcGetEnv           `thenNF_Tc` \ env ->
+    returnNF_Tc (lookup_global env name)
+\end{code}
+
+A variety of global lookups, when we know what we are looking for.
 
 \begin{code}
-tcExtendTyVarEnv :: [TyVar] -> TcM s r -> TcM s r
-tcExtendTyVarEnv tyvars scope
-  = tcGetEnv                                   `thenNF_Tc` \ (TcEnv te ve (in_scope_tvs, gtvs)) ->
+tcLookupGlobal :: Name -> NF_TcM TyThing
+tcLookupGlobal name
+  = tcLookupGlobal_maybe name  `thenNF_Tc` \ maybe_thing ->
+    case maybe_thing of
+       Just thing -> returnNF_Tc thing
+       other      -> notFound "tcLookupGlobal" name
+
+tcLookupGlobalId :: Name -> NF_TcM Id
+tcLookupGlobalId name
+  = tcLookupGlobal_maybe name  `thenNF_Tc` \ maybe_id ->
+    case maybe_id of
+       Just (AnId clas) -> returnNF_Tc clas
+       other            -> notFound "tcLookupGlobalId" name
+       
+tcLookupDataCon :: Name -> TcM DataCon
+tcLookupDataCon con_name
+  = tcLookupGlobalId con_name          `thenNF_Tc` \ con_id ->
+    case isDataConWrapId_maybe con_id of
+       Just data_con -> returnTc data_con
+       Nothing       -> failWithTc (badCon con_id)
+
+
+tcLookupClass :: Name -> NF_TcM Class
+tcLookupClass name
+  = tcLookupGlobal_maybe name  `thenNF_Tc` \ maybe_clas ->
+    case maybe_clas of
+       Just (AClass clas) -> returnNF_Tc clas
+       other              -> notFound "tcLookupClass" name
+       
+tcLookupTyCon :: Name -> NF_TcM TyCon
+tcLookupTyCon name
+  = tcLookupGlobal_maybe name  `thenNF_Tc` \ maybe_tc ->
+    case maybe_tc of
+       Just (ATyCon tc) -> returnNF_Tc tc
+       other            -> notFound "tcLookupTyCon" name
+\end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{The local environment}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+tcLookup_maybe :: Name -> NF_TcM (Maybe TcTyThing)
+tcLookup_maybe name
+  = tcGetEnv           `thenNF_Tc` \ env ->
+    returnNF_Tc (lookup_local env name)
+
+tcLookup :: Name -> NF_TcM TcTyThing
+tcLookup name
+  = tcLookup_maybe name                `thenNF_Tc` \ maybe_thing ->
+    case maybe_thing of
+       Just thing -> returnNF_Tc thing
+       other      -> notFound "tcLookup" name
+       -- Extract the IdInfo from an IfaceSig imported from an interface file
+\end{code}
+
+
+\begin{code}
+tcExtendKindEnv :: [(Name,TcKind)] -> TcM r -> TcM r
+tcExtendKindEnv pairs thing_inside
+  = tcGetEnv                           `thenNF_Tc` \ env ->
+    let
+       le' = extendNameEnvList (tcLEnv env) [(n, AThing k) | (n,k) <- pairs]
+       -- No need to extend global tyvars for kind checking
+    in
+    tcSetEnv (env {tcLEnv = le'}) thing_inside
+    
+tcExtendTyVarEnv :: [TyVar] -> TcM r -> TcM r
+tcExtendTyVarEnv tyvars thing_inside
+  = tcGetEnv                   `thenNF_Tc` \ env@(TcEnv {tcLEnv = le, tcTyVars = gtvs}) ->
     let
-       extend_list = [ (getName tv, (kindToTcKind (tyVarKind tv), Nothing, ATyVar tv))
-                     | tv <- tyvars
-                     ]
-       te'           = addListToUFM te extend_list
-       new_tv_set    = mkVarSet tyvars
-       in_scope_tvs' = in_scope_tvs `unionVarSet` new_tv_set
+       le'        = extendNameEnvList le [ (getName tv, ATyVar tv) | tv <- tyvars]
+       new_tv_set = mkVarSet tyvars
     in
        -- It's important to add the in-scope tyvars to the global tyvar set
        -- as well.  Consider
@@ -178,7 +407,7 @@ tcExtendTyVarEnv tyvars scope
        -- class and instance decls, when we mustn't generalise the class tyvars
        -- when typechecking the methods.
     tc_extend_gtvs gtvs new_tv_set             `thenNF_Tc` \ gtvs' ->
-    tcSetEnv (TcEnv te' ve (in_scope_tvs', gtvs')) scope
+    tcSetEnv (env {tcLEnv = le', tcTyVars = gtvs'}) thing_inside
 
 -- This variant, tcExtendTyVarEnvForMeths, takes *two* bunches of tyvars:
 --     the signature tyvars contain the original names
@@ -186,29 +415,48 @@ tcExtendTyVarEnv tyvars scope
 -- It's needed when typechecking the method bindings of class and instance decls
 -- It does *not* extend the global tyvars; tcMethodBind does that for itself
 
-tcExtendTyVarEnvForMeths :: [TyVar] -> [TcTyVar] -> TcM s r -> TcM s r
+tcExtendTyVarEnvForMeths :: [TyVar] -> [TcTyVar] -> TcM r -> TcM r
 tcExtendTyVarEnvForMeths sig_tyvars inst_tyvars thing_inside
-  = tcGetEnv                                   `thenNF_Tc` \ (TcEnv te ve gtvs) ->
+  = tcGetEnv                                   `thenNF_Tc` \ env ->
     let
-       te' = addListToUFM te stuff
+       le'   = extendNameEnvList (tcLEnv env) stuff
+       stuff = [ (getName sig_tv, ATyVar inst_tv)
+               | (sig_tv, inst_tv) <- zipEqual "tcMeth" sig_tyvars inst_tyvars
+               ]
     in
-    tcSetEnv (TcEnv te' ve gtvs) thing_inside
-  where
-    stuff = [ (getName sig_tv, (kindToTcKind (tyVarKind inst_tv), Nothing, ATyVar inst_tv))
-           | (sig_tv, inst_tv) <- zipEqual "tcMeth" sig_tyvars inst_tyvars
-           ]
+    tcSetEnv (env {tcLEnv = le'}) thing_inside
+\end{code}
 
-tcExtendGlobalTyVars extra_global_tvs scope
-  = tcGetEnv                                   `thenNF_Tc` \ (TcEnv te ve (in_scope,gtvs)) ->
-    tc_extend_gtvs gtvs        extra_global_tvs        `thenNF_Tc` \ gtvs' ->
-    tcSetEnv (TcEnv te ve (in_scope,gtvs')) scope
 
-tc_extend_gtvs gtvs extra_global_tvs
-  = tcReadMutVar gtvs                  `thenNF_Tc` \ global_tvs ->
+\begin{code}
+tcExtendLocalValEnv :: [(Name,TcId)] -> TcM a -> TcM a
+tcExtendLocalValEnv names_w_ids thing_inside
+  = tcGetEnv           `thenNF_Tc` \ env ->
     let
-       new_global_tyvars = global_tvs `unionVarSet` extra_global_tvs
+       extra_global_tyvars = tyVarsOfTypes [idType id | (name,id) <- names_w_ids]
+       extra_env           = [(name, ATcId id) | (name,id) <- names_w_ids]
+       le'                 = extendNameEnvList (tcLEnv env) extra_env
     in
-    tcNewMutVar new_global_tyvars
+    tc_extend_gtvs (tcTyVars env) extra_global_tyvars  `thenNF_Tc` \ gtvs' ->
+    tcSetEnv (env {tcLEnv = le', tcTyVars = gtvs'}) thing_inside
+\end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{The global tyvars}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+tcExtendGlobalTyVars extra_global_tvs thing_inside
+  = tcGetEnv                                           `thenNF_Tc` \ env ->
+    tc_extend_gtvs (tcTyVars env) extra_global_tvs     `thenNF_Tc` \ gtvs' ->
+    tcSetEnv (env {tcTyVars = gtvs'}) thing_inside
+
+tc_extend_gtvs gtvs extra_global_tvs
+  = tcReadMutVar gtvs                  `thenNF_Tc` \ global_tvs ->
+    tcNewMutVar (global_tvs `unionVarSet` extra_global_tvs)
 \end{code}
 
 @tcGetGlobalTyVars@ returns a fully-zonked set of tyvars free in the environment.
@@ -216,207 +464,78 @@ To improve subsequent calls to the same function it writes the zonked set back i
 the environment.
 
 \begin{code}
-tcGetGlobalTyVars :: NF_TcM s TcTyVarSet
+tcGetGlobalTyVars :: NF_TcM TcTyVarSet
 tcGetGlobalTyVars
-  = tcGetEnv                                           `thenNF_Tc` \ (TcEnv te ve (_,gtvs)) ->
-    tcReadMutVar gtvs                                  `thenNF_Tc` \ global_tvs ->
-    zonkTcTyVars (varSetElems global_tvs)              `thenNF_Tc` \ global_tys' ->
+  = tcGetEnv                                   `thenNF_Tc` \ (TcEnv {tcTyVars = gtv_var}) ->
+    tcReadMutVar gtv_var                       `thenNF_Tc` \ global_tvs ->
+    zonkTcTyVars (varSetElems global_tvs)      `thenNF_Tc` \ global_tys' ->
     let
        global_tvs' = (tyVarsOfTypes global_tys')
     in
-    tcWriteMutVar gtvs global_tvs'                     `thenNF_Tc_` 
+    tcWriteMutVar gtv_var global_tvs'          `thenNF_Tc_` 
     returnNF_Tc global_tvs'
-
-tcGetInScopeTyVars :: NF_TcM s [TcTyVar]
-tcGetInScopeTyVars
-  = tcGetEnv           `thenNF_Tc` \ (TcEnv te ve (in_scope_tvs, gtvs)) ->
-    returnNF_Tc (varSetElems in_scope_tvs)
 \end{code}
 
 
-Type constructors and classes
-
-\begin{code}
-tcExtendTypeEnv :: [(Name, (TcKind, Maybe Arity, TcTyThing))] -> TcM s r -> TcM s r
-tcExtendTypeEnv bindings scope
-  = ASSERT( null [tv | (_, (_,_,ATyVar tv)) <- bindings] )
-       -- Not for tyvars; use tcExtendTyVarEnv
-    tcGetEnv                                   `thenNF_Tc` \ (TcEnv te ve gtvs) ->
-    let
-       te' = addListToUFM te bindings
-    in
-    tcSetEnv (TcEnv te' ve gtvs) scope
-\end{code}
-
-
-Looking up in the environments.
-
-\begin{code}
-tcLookupTy :: Name ->  NF_TcM s (TcKind, Maybe Arity, TcTyThing)
-tcLookupTy name
-  = tcGetEnv   `thenNF_Tc` \ (TcEnv te ve gtvs) ->
-    case lookupUFM te name of {
-       Just thing -> returnNF_Tc thing ;
-       Nothing    -> 
-
-    case maybeWiredInTyConName name of
-       Just tc -> returnNF_Tc (kindToTcKind (tyConKind tc), maybe_arity, ATyCon tc)
-               where
-                  maybe_arity | isSynTyCon tc = Just (tyConArity tc)
-                              | otherwise     = Nothing 
-
-       Nothing -> pprPanic "tcLookupTy" (ppr name)
-    }
-       
-tcLookupClass :: Name -> NF_TcM s Class
-tcLookupClass name
-  = tcLookupTy name    `thenNF_Tc` \ (_, _, AClass clas) ->
-    returnNF_Tc clas
-
-tcLookupTyCon :: Name -> NF_TcM s TyCon
-tcLookupTyCon name
-  = tcLookupTy name    `thenNF_Tc` \ (_, _, ATyCon tycon) ->
-    returnNF_Tc tycon
-
-tcLookupClassByKey :: Unique -> NF_TcM s Class
-tcLookupClassByKey key
-  = tcGetEnv           `thenNF_Tc` \ (TcEnv te ve gtvs) ->
-    case lookupUFM_Directly te key of
-       Just (_, _, AClass cl) -> returnNF_Tc cl
-       other                  -> pprPanic "tcLookupClassByKey:" (pprUnique10 key)
-
-tcLookupTyConByKey :: Unique -> NF_TcM s TyCon
-tcLookupTyConByKey key
-  = tcGetEnv           `thenNF_Tc` \ (TcEnv te ve gtvs) ->
-    case lookupUFM_Directly te key of
-       Just (_, _, ATyCon tc) -> returnNF_Tc tc
-       other                  -> pprPanic "tcLookupTyConByKey:" (pprUnique10 key)
-\end{code}
-
-
-
-
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{The value environment}
+\subsection{The instance environment}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-tcExtendGlobalValEnv :: [Id] -> TcM s a -> TcM s a
-tcExtendGlobalValEnv ids scope
-  = tcGetEnv           `thenNF_Tc` \ (TcEnv te ve gtvs) ->
-    let
-       ve' = addListToUFM_Directly ve [(getUnique id, id) | id <- ids]
-    in
-    tcSetEnv (TcEnv te ve' gtvs) scope
-
-tcExtendLocalValEnv :: [(Name,TcId)] -> TcM s a -> TcM s a
-tcExtendLocalValEnv names_w_ids scope
-  = tcGetEnv           `thenNF_Tc` \ (TcEnv te ve (in_scope_tvs,gtvs)) ->
-    tcReadMutVar gtvs  `thenNF_Tc` \ global_tvs ->
-    let
-       ve'                 = addListToUFM ve names_w_ids
-       extra_global_tyvars = tyVarsOfTypes (map (idType . snd) names_w_ids)
-    in
-    tc_extend_gtvs gtvs extra_global_tyvars    `thenNF_Tc` \ gtvs' ->
-    tcSetEnv (TcEnv te ve' (in_scope_tvs,gtvs')) scope
-\end{code}
-
-
-\begin{code}
-tcLookupValue :: Name -> NF_TcM s Id   -- Panics if not found
-tcLookupValue name
-  = case maybeWiredInIdName name of
-       Just id -> returnNF_Tc id
-       Nothing -> tcGetEnv             `thenNF_Tc` \ (TcEnv te ve gtvs) ->
-                  returnNF_Tc (lookupWithDefaultUFM ve def name)
-  where
-    def = pprPanic "tcLookupValue:" (ppr name)
-
-tcLookupValueMaybe :: Name -> NF_TcM s (Maybe Id)
-tcLookupValueMaybe name
-  = case maybeWiredInIdName name of
-       Just id -> returnNF_Tc (Just id)
-       Nothing -> tcGetEnv             `thenNF_Tc` \ (TcEnv te ve gtvs) ->
-                  returnNF_Tc (lookupUFM ve name)
-
-tcLookupValueByKey :: Unique -> NF_TcM s Id    -- Panics if not found
-tcLookupValueByKey key
-  = tcGetEnv           `thenNF_Tc` \ (TcEnv te ve gtvs) ->
-    returnNF_Tc (explicitLookupValueByKey ve key)
-
-tcLookupValueByKeyMaybe :: Unique -> NF_TcM s (Maybe Id)
-tcLookupValueByKeyMaybe key
-  = tcGetEnv           `thenNF_Tc` \ (TcEnv te ve gtvs) ->
-    returnNF_Tc (lookupUFM_Directly ve key)
-
-tcGetValueEnv :: NF_TcM s ValueEnv
-tcGetValueEnv
-  = tcGetEnv           `thenNF_Tc` \ (TcEnv te ve gtvs) ->
-    returnNF_Tc ve
-
-tcSetValueEnv :: ValueEnv -> TcM s a -> TcM s a
-tcSetValueEnv ve scope
-  = tcGetEnv           `thenNF_Tc` \ (TcEnv te _ gtvs) ->
-    tcSetEnv (TcEnv te ve gtvs) scope
-
--- Non-monadic version, environment given explicitly
-explicitLookupValueByKey :: ValueEnv -> Unique -> Id
-explicitLookupValueByKey ve key
-  = lookupWithDefaultUFM_Directly ve def key
-  where
-    def = pprPanic "lookupValueByKey:" (pprUnique10 key)
-
-explicitLookupValue :: ValueEnv -> Name -> Maybe Id
-explicitLookupValue ve name
-  = case maybeWiredInIdName name of
-       Just id -> Just id
-       Nothing -> lookupUFM ve name
+tcGetInstEnv :: NF_TcM InstEnv
+tcGetInstEnv = tcGetEnv        `thenNF_Tc` \ env -> 
+              returnNF_Tc (tcInsts env)
 
-       -- Extract the IdInfo from an IfaceSig imported from an interface file
-tcAddImportedIdInfo :: ValueEnv -> Id -> Id
-tcAddImportedIdInfo unf_env id
-  | isLocallyDefined id                -- Don't look up locally defined Ids, because they
-                               -- have explicit local definitions, so we get a black hole!
-  = id
-  | otherwise
-  = id `setIdInfo` new_info
-       -- The Id must be returned without a data dependency on maybe_id
-  where
-    new_info = -- pprTrace "tcAdd" (ppr id) $
-              case explicitLookupValue unf_env (getName id) of
-                    Nothing          -> noIdInfo
-                    Just imported_id -> idInfo imported_id
-               -- ToDo: could check that types are the same
-\end{code}
+tcSetInstEnv :: InstEnv -> TcM a -> TcM a
+tcSetInstEnv ie thing_inside
+  = tcGetEnv   `thenNF_Tc` \ env ->
+    tcSetEnv (env {tcInsts = ie}) thing_inside
+\end{code}    
 
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{Constructing new Ids}
+\subsection{The InstInfo type}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
+The InstInfo type summarises the information in an instance declaration
+
+    instance c => k (t tvs) where b
+
 \begin{code}
-newLocalId :: OccName -> TcType -> NF_TcM s TcId
-newLocalId name ty
-  = tcGetUnique                `thenNF_Tc` \ uniq ->
-    returnNF_Tc (mkUserLocal name uniq ty)
+data InstInfo
+  = InstInfo {
+      iClass :: Class,         -- Class, k
+      iTyVars :: [TyVar],      -- Type variables, tvs
+      iTys    :: [Type],       -- The types at which the class is being instantiated
+      iTheta  :: ThetaType,    -- inst_decl_theta: the original context, c, from the
+                               --   instance declaration.  It constrains (some of)
+                               --   the TyVars above
+      iLocal  :: Bool,         -- True <=> it's defined in this module
+      iDFunId :: DFunId,               -- The dfun id
+      iBinds  :: RenamedMonoBinds,     -- Bindings, b
+      iLoc    :: SrcLoc,               -- Source location assoc'd with this instance's defn
+      iPrags  :: [RenamedSig]          -- User pragmas recorded for generating specialised instances
+    }
 
-newLocalIds :: [OccName] -> [TcType] -> NF_TcM s [TcId]
-newLocalIds names tys
-  = tcGetUniques (length names) `thenNF_Tc` \ uniqs ->
-    let
-       new_ids            = zipWith3Equal "newLocalIds" mk_id names uniqs tys
-       mk_id name uniq ty = mkUserLocal name uniq ty
-    in
-    returnNF_Tc new_ids
+pprInstInfo info = vcat [ptext SLIT("InstInfo:") <+> ppr (idType (iDFunId info)),
+                        nest 4 (ppr (iBinds info))]
 
-newSpecPragmaId :: Name -> TcType -> NF_TcM s TcId
-newSpecPragmaId name ty 
-  = tcGetUnique                `thenNF_Tc` \ uniq ->
-    returnNF_Tc (mkSpecPragmaId (nameOccName name) uniq ty)
+simpleInstInfoTy :: InstInfo -> Type
+simpleInstInfoTy (InstInfo {iTys = [ty]}) = ty
+
+simpleInstInfoTyCon :: InstInfo -> TyCon
+  -- Gets the type constructor for a simple instance declaration,
+  -- i.e. one of the form      instance (...) => C (T a b c) where ...
+simpleInstInfoTyCon inst
+   = case splitTyConApp_maybe (simpleInstInfoTy inst) of 
+       Just (tycon, _) -> tycon
+
+isLocalInst :: Module -> InstInfo -> Bool
+isLocalInst mod info = isLocalThing mod (iDFunId info)
 \end{code}
 
 
@@ -427,8 +546,8 @@ newSpecPragmaId name ty
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-badCon con_id
-  = quotes (ppr con_id) <+> ptext SLIT("is not a data constructor")
-badPrimOp op
-  = quotes (ppr op) <+> ptext SLIT("is not a primop")
+badCon con_id = quotes (ppr con_id) <+> ptext SLIT("is not a data constructor")
+
+notFound wheRe name = failWithTc (text wheRe <> colon <+> quotes (ppr name) <+> 
+                                 ptext SLIT("is not in scope"))
 \end{code}