[project @ 2001-01-25 17:47:12 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcModule.lhs
index 8c57967..2789fa8 100644 (file)
 %
-% (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1996
+% (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
 %
 \section[TcModule]{Typechecking a whole module}
 
 \begin{code}
-#include "HsVersions.h"
-
 module TcModule (
-       typecheckModule,
-       SYN_IE(TcResults),
-       SYN_IE(TcSpecialiseRequests),
-       SYN_IE(TcDDumpDeriv)
+       typecheckModule, typecheckExpr, TcResults(..)
     ) where
 
-IMP_Ubiq(){-uitous-}
+#include "HsVersions.h"
 
-import CmdLineOpts     ( opt_D_dump_tc, opt_D_dump_deriv )
-import HsSyn           ( HsDecl(..), HsModule(..), HsBinds(..), HsExpr, MonoBinds(..),
-                         TyDecl, SpecDataSig, ClassDecl, InstDecl, IfaceSig,
-                         SpecInstSig, DefaultDecl, Sig, Fake, InPat,
-                         SYN_IE(RecFlag), nonRecursive,  GRHSsAndBinds, Match,
-                         FixityDecl, IE, ImportDecl, OutPat
+import CmdLineOpts     ( DynFlag(..), DynFlags, opt_PprStyle_Debug )
+import HsSyn           ( HsBinds(..), MonoBinds(..), HsDecl(..), HsExpr(..),
+                         isIfaceRuleDecl, nullBinds, andMonoBindList
+                       )
+import HsTypes         ( toHsType )
+import PrelNames       ( mAIN_Name, mainName, ioTyConName, printName )
+import RnHsSyn         ( RenamedHsBinds, RenamedHsDecl, RenamedHsExpr )
+import TcHsSyn         ( TypecheckedMonoBinds, TypecheckedHsExpr,
+                         TypecheckedForeignDecl, TypecheckedRuleDecl,
+                         zonkTopBinds, zonkForeignExports, zonkRules, mkHsLet,
+                         zonkExpr
                        )
-import RnHsSyn         ( SYN_IE(RenamedHsModule), RenamedFixityDecl(..) )
-import TcHsSyn         ( SYN_IE(TypecheckedHsBinds), SYN_IE(TypecheckedHsExpr),
-                         SYN_IE(TypecheckedDictBinds), SYN_IE(TcMonoBinds),
-                         SYN_IE(TypecheckedMonoBinds),
-                         zonkTopBinds )
+
 
 import TcMonad
-import Inst            ( Inst, emptyLIE, plusLIE )
-import TcBinds         ( tcBindsAndThen )
+import TcType          ( newTyVarTy, zonkTcType, tcInstType )
+import TcUnify         ( unifyTauTy )
+import Inst            ( plusLIE )
+import VarSet          ( varSetElems )
+import TcBinds         ( tcTopBinds )
 import TcClassDcl      ( tcClassDecls2 )
-import TcDefaults      ( tcDefaults )
-import TcEnv           ( tcExtendGlobalValEnv, getEnv_LocalIds,
-                         getEnv_TyCons, getEnv_Classes, tcLookupLocalValue,
-                         tcLookupLocalValueByKey, tcLookupTyCon,
-                         tcLookupGlobalValueByKeyMaybe )
-import SpecEnv         ( SpecEnv )
-import TcExpr          ( tcId )
+import TcDefaults      ( tcDefaults, defaultDefaultTys )
+import TcExpr          ( tcMonoExpr )
+import TcEnv           ( TcEnv, InstInfo, tcExtendGlobalValEnv, tcLookup_maybe,
+                         isLocalThing, tcSetEnv, tcSetInstEnv, initTcEnv, getTcGEnv,
+                         TcTyThing(..), tcLookupTyCon
+                       )
+import TcRules         ( tcIfaceRules, tcSourceRules )
+import TcForeign       ( tcForeignImports, tcForeignExports )
 import TcIfaceSig      ( tcInterfaceSigs )
 import TcInstDcls      ( tcInstDecls1, tcInstDecls2 )
-import TcInstUtil      ( buildInstanceEnvs, InstInfo )
-import TcSimplify      ( tcSimplifyTop )
-import TcTyClsDecls    ( tcTyAndClassDecls1 )
-import TcTyDecls       ( mkDataBinds )
-import TcType          ( TcIdOcc(..), SYN_IE(TcType), tcInstType )
-import TcKind          ( TcKind )
-
-import RnMonad         ( RnNameSupply(..) )
-import Bag             ( listToBag )
-import ErrUtils                ( SYN_IE(Warning), SYN_IE(Error), 
-                         pprBagOfErrors, dumpIfSet, ghcExit
-                       )
-import Id              ( idType, GenId, SYN_IE(IdEnv), nullIdEnv )
-import Maybes          ( catMaybes, MaybeErr(..) )
-import Name            ( Name, isLocallyDefined, pprModule )
-import Pretty
-import TyCon           ( TyCon, isSynTyCon )
-import Class           ( GenClass, SYN_IE(Class), classSelIds )
-import Type            ( applyTyCon, mkSynTy, SYN_IE(Type) )
-import PprType         ( GenType, GenTyVar )
-import TysWiredIn      ( unitTy )
-import PrelMods                ( gHC_MAIN, mAIN )
-import PrelInfo                ( main_NAME, ioTyCon_NAME )
-import TyVar           ( GenTyVar, SYN_IE(TyVarEnv), nullTyVarEnv )
-import Unify           ( unifyTauTy )
-import UniqFM          ( lookupUFM_Directly, lookupWithDefaultUFM_Directly,
-                         filterUFM, eltsUFM )
-import Unique          ( Unique  )
-import UniqSupply       ( UniqSupply )
+import TcSimplify      ( tcSimplifyTop, tcSimplifyInfer )
+import TcTyClsDecls    ( tcTyAndClassDecls )
+
+import CoreUnfold      ( unfoldingTemplate, hasUnfolding )
+import Type            ( funResultTy, splitForAllTys, mkForAllTys, mkFunTys,
+                         liftedTypeKind, openTypeKind, mkTyConApp, tyVarsOfType, tidyType )
+import ErrUtils                ( printErrorsAndWarnings, errorsFound, dumpIfSet_dyn, showPass )
+import Id              ( idType, idName, isLocalId, idUnfolding )
+import Module           ( Module, isHomeModule, moduleName )
+import Name            ( Name, toRdrName, isGlobalName )
+import Name            ( nameEnvElts, lookupNameEnv )
+import TyCon           ( tyConGenInfo )
 import Util
-import Bag             ( Bag, isEmptyBag )
-
-import FiniteMap       ( emptyFM, FiniteMap )
-
-import Outputable      ( Outputable(..), PprStyle, printErrs, pprDumpStyle, pprErrorsStyle )
-
-tycon_specs = emptyFM
+import BasicTypes       ( EP(..), Fixity )
+import Outputable
+import HscTypes                ( PersistentCompilerState(..), HomeSymbolTable, 
+                         PackageTypeEnv, ModIface(..),
+                         TypeEnv, extendTypeEnvList, 
+                         TyThing(..), implicitTyThingIds, 
+                         mkTypeEnv
+                       )
 \end{code}
 
 Outside-world interface:
 \begin{code}
---ToDo: put this in HsVersions
-#if __GLASGOW_HASKELL__ >= 200
-# define REAL_WORLD RealWorld
-#else
-# define REAL_WORLD _RealWorld
-#endif
-
 
 -- Convenient type synonyms first:
-type TcResults
-  = (TypecheckedMonoBinds,
-     [TyCon], [Class],
-     Bag InstInfo,             -- Instance declaration information
-     TcSpecialiseRequests,
-     TcDDumpDeriv)
-
-type TcSpecialiseRequests
-  = FiniteMap TyCon [(Bool, [Maybe Type])]
-    -- source tycon specialisation requests
-
-type TcDDumpDeriv
-  = PprStyle -> Doc
+data TcResults
+  = TcResults {
+       -- All these fields have info *just for this module*
+       tc_env     :: TypeEnv,                  -- The top level TypeEnv
+       tc_binds   :: TypecheckedMonoBinds,     -- Bindings
+       tc_fords   :: [TypecheckedForeignDecl], -- Foreign import & exports.
+       tc_rules   :: [TypecheckedRuleDecl]     -- Transformation rules
+    }
 
 ---------------
 typecheckModule
-       :: UniqSupply
-       -> RnNameSupply
-       -> RenamedHsModule
-       -> IO (Maybe TcResults)
+       :: DynFlags
+       -> PersistentCompilerState
+       -> HomeSymbolTable
+       -> ModIface             -- Iface for this module
+       -> PrintUnqualified     -- For error printing
+       -> [RenamedHsDecl]
+       -> IO (Maybe (PersistentCompilerState, TcResults))
+                       -- The new PCS is Augmented with imported information,
+                                               -- (but not stuff from this module)
+
+
+typecheckModule dflags pcs hst mod_iface unqual decls
+  = do { maybe_tc_result <- typecheck dflags pcs hst unqual $
+                            tcModule pcs hst get_fixity this_mod decls
+       ; printTcDump dflags maybe_tc_result
+       ; return maybe_tc_result }
+  where
+    this_mod   = mi_module   mod_iface
+    fixity_env = mi_fixities mod_iface
+
+    get_fixity :: Name -> Maybe Fixity
+    get_fixity nm = lookupNameEnv fixity_env nm
 
-typecheckModule us rn_name_supply mod
-  = case initTc us (tcModule rn_name_supply mod) of
-       Failed (errs, warns) ->
-         print_errs warns      >>
-         print_errs errs       >>
-         return Nothing
-
-       Succeeded (results@(binds, _, _, _, _, dump_deriv), warns) -> 
-         print_errs warns                      >>
-
-         dumpIfSet opt_D_dump_tc "Typechecked"
-               (ppr pprDumpStyle binds)                >>
-
-         dumpIfSet opt_D_dump_deriv "Derived instances"
-               (dump_deriv pprDumpStyle)               >>
-
-         return (Just results)
+---------------
+typecheckExpr :: DynFlags
+             -> Bool                   -- True <=> wrap in 'print' to get a result of IO type
+             -> PersistentCompilerState
+             -> HomeSymbolTable
+             -> PrintUnqualified       -- For error printing
+             -> Module
+             -> (RenamedHsExpr,        -- The expression itself
+                 [RenamedHsDecl])      -- Plus extra decls it sucked in from interface files
+             -> IO (Maybe (PersistentCompilerState, TypecheckedHsExpr, TcType))
+
+typecheckExpr dflags wrap_io pcs hst unqual this_mod (expr, decls)
+  = typecheck dflags pcs hst unqual $
+
+        -- use the default default settings, i.e. [Integer, Double]
+    tcSetDefaultTys defaultDefaultTys $
+    tcImports pcs hst get_fixity this_mod decls        `thenTc` \ (env, new_pcs, local_inst_info, deriv_binds, local_rules) ->
+    ASSERT( null local_inst_info && nullBinds deriv_binds && null local_rules )
+
+    tcSetEnv env                               $
+    tc_expr expr                                       `thenTc` \ (expr', lie, expr_ty) ->
+    tcSimplifyInfer smpl_doc 
+       (varSetElems (tyVarsOfType expr_ty)) lie        `thenTc` \ (qtvs, lie_free, dict_binds, dict_ids) ->
+    tcSimplifyTop lie_free                             `thenTc` \ const_binds ->
+    let all_expr = mkHsLet const_binds $
+                  TyLam qtvs           $
+                  DictLam dict_ids     $
+                  mkHsLet dict_binds   $
+                  expr'
+       all_expr_ty = mkForAllTys qtvs (mkFunTys (map idType dict_ids) expr_ty)
+    in
+    zonkExpr all_expr                                  `thenNF_Tc` \ zonked_expr ->
+    zonkTcType all_expr_ty                             `thenNF_Tc` \ zonked_ty ->
+    ioToTc (dumpIfSet_dyn dflags 
+               Opt_D_dump_tc "Typechecked" (ppr zonked_expr)) `thenNF_Tc_`
+    returnTc (new_pcs, zonked_expr, zonked_ty) 
+
+  where
+    get_fixity :: Name -> Maybe Fixity
+    get_fixity n = pprPanic "typecheckExpr" (ppr n)
+
+    smpl_doc = ptext SLIT("main expression")
+
+       -- Typecheck it, wrapping in 'print' if necessary to
+       -- get a result of type IO t.  Returns the result type
+       -- that is free in the result type
+    tc_expr e 
+       | wrap_io   = tryTc_ (tc_io_expr (HsApp (HsVar printName) e))   -- Recovery case
+                            (tc_io_expr e)                             -- Main case
+       | otherwise = newTyVarTy openTypeKind   `thenTc` \ ty ->
+                     tcMonoExpr expr ty        `thenTc` \ (expr', lie) ->
+                     returnTc (expr', lie, ty)
+                     
+       where
+               -- (tc_io_expr e) typechecks 'e' if that gives a result of IO t,
+               -- or 'print e' otherwise.  Either way the result is of type IO t
+         tc_io_expr e = newTyVarTy openTypeKind        `thenTc` \ ty ->
+                        tcLookupTyCon ioTyConName      `thenNF_Tc` \ ioTyCon ->
+                        let
+                           res_ty = mkTyConApp ioTyCon [ty]
+                        in
+                        tcMonoExpr expr res_ty `thenTc` \ (expr', lie) ->
+                        returnTc (expr', lie, res_ty)
 
-print_errs errs
-  | isEmptyBag errs = return ()
-  | otherwise       = printErrs (pprBagOfErrors pprErrorsStyle errs)
+---------------
+typecheck :: DynFlags
+         -> PersistentCompilerState
+         -> HomeSymbolTable
+         -> PrintUnqualified   -- For error printing
+         -> TcM r
+         -> IO (Maybe r)
+
+typecheck dflags pcs hst unqual thing_inside 
+ = do  { showPass dflags "Typechecker";
+       ; env <- initTcEnv hst (pcs_PTE pcs)
+
+       ; (maybe_tc_result, errs) <- initTc dflags env thing_inside
+
+       ; printErrorsAndWarnings unqual errs
+
+       ; if errorsFound errs then 
+             return Nothing 
+           else 
+             return maybe_tc_result
+       }
 \end{code}
 
 The internal monster:
 \begin{code}
-tcModule :: RnNameSupply       -- for renaming derivings
-        -> RenamedHsModule     -- input
-        -> TcM s TcResults     -- output
-
-tcModule rn_name_supply
-       (HsModule mod_name verion exports imports fixities decls src_loc)
-  = tcAddSrcLoc src_loc $      -- record where we're starting
-
-    fixTc (\ ~(unf_env ,_) ->
-       -- unf_env is used for type-checking interface pragmas
-       -- which is done lazily [ie failure just drops the pragma
-       -- without having any global-failure effect].
-       -- 
-       -- unf_env is also used to get the pragam info for dfuns.
-
-           -- The knot for instance information.  This isn't used at all
-           -- till we type-check value declarations
-       fixTc ( \ ~(rec_inst_mapper, _, _, _, _) ->
+tcModule :: PersistentCompilerState
+        -> HomeSymbolTable
+        -> (Name -> Maybe Fixity)
+        -> Module
+        -> [RenamedHsDecl]
+        -> TcM (PersistentCompilerState, TcResults)
+
+tcModule pcs hst get_fixity this_mod decls
+  =    -- Type-check the type and class decls, and all imported decls
+       -- tcImports recovers internally, but if anything gave rise to
+       -- an error we'd better stop now, to avoid a cascade
+    checkNoErrsTc (
+       tcImports pcs hst get_fixity this_mod decls
+    )                                          `thenTc` \ (env, new_pcs, local_inst_info, deriv_binds, local_rules) ->
+
+    tcSetEnv env                               $
+
+        -- Foreign import declarations next
+--  traceTc (text "Tc4")                       `thenNF_Tc_`
+    tcForeignImports decls                     `thenTc`    \ (fo_ids, foi_decls) ->
+    tcExtendGlobalValEnv fo_ids                        $
     
-                -- Type-check the type and class decls
-               -- trace "tcTyAndClassDecls:"   $
-               tcTyAndClassDecls1 unf_env rec_inst_mapper decls        `thenTc` \ env ->
+       -- Default declarations
+    tcDefaults decls                           `thenTc` \ defaulting_tys ->
+    tcSetDefaultTys defaulting_tys             $
+       
+       -- Value declarations next.
+       -- We also typecheck any extra binds that came out of the "deriving" process
+--  traceTc (text "Tc5")                               `thenNF_Tc_`
+    tcTopBinds (val_binds `ThenBinds` deriv_binds)     `thenTc` \ ((val_binds, env), lie_valdecls) ->
+    tcSetEnv env $
     
-               -- trace "tc3" $
-                   -- Typecheck the instance decls, includes deriving
-               tcSetEnv env (
-               -- trace "tcInstDecls:" $
-               tcInstDecls1 unf_env decls mod_name rn_name_supply
-               )                                       `thenTc` \ (inst_info, deriv_binds, ddump_deriv) ->
+       -- Foreign export declarations next
+--  traceTc (text "Tc6")               `thenNF_Tc_`
+    tcForeignExports decls             `thenTc`    \ (lie_fodecls, foe_binds, foe_decls) ->
     
-               -- trace "tc4" $
-               buildInstanceEnvs inst_info     `thenTc` \ inst_mapper ->
+       -- Second pass over class and instance declarations,
+       -- to compile the bindings themselves.
+    tcInstDecls2  local_inst_info              `thenNF_Tc` \ (lie_instdecls, inst_binds) ->
+    tcClassDecls2 this_mod tycl_decls          `thenNF_Tc` \ (lie_clasdecls, cls_dm_binds) ->
+    tcSourceRules source_rules                 `thenNF_Tc` \ (lie_rules,     more_local_rules) ->
     
-               returnTc (inst_mapper, env, inst_info, deriv_binds, ddump_deriv)
+         -- Deal with constant or ambiguous InstIds.  How could
+         -- there be ambiguous ones?  They can only arise if a
+         -- top-level decl falls under the monomorphism
+         -- restriction, and no subsequent decl instantiates its
+         -- type.  (Usually, ambiguous type variables are resolved
+         -- during the generalisation step.)
+    let
+        lie_alldecls = lie_valdecls    `plusLIE`
+                      lie_instdecls    `plusLIE`
+                      lie_clasdecls    `plusLIE`
+                      lie_fodecls      `plusLIE`
+                      lie_rules
+    in
+    tcSimplifyTop lie_alldecls                 `thenTc` \ const_inst_binds ->
+
+       -- CHECK THAT main IS DEFINED WITH RIGHT TYPE, IF REQUIRED
+    tcCheckMain this_mod                       `thenTc_`
     
-       -- End of inner fix loop
-       ) `thenTc` \ (_, env, inst_info, deriv_binds, ddump_deriv) ->
+        -- Backsubstitution.    This must be done last.
+        -- Even tcSimplifyTop may do some unification.
+    let
+        all_binds = val_binds          `AndMonoBinds`
+                   inst_binds          `AndMonoBinds`
+                   cls_dm_binds        `AndMonoBinds`
+                   const_inst_binds    `AndMonoBinds`
+                   foe_binds
+    in
+--  traceTc (text "Tc9")               `thenNF_Tc_`
+    zonkTopBinds all_binds             `thenNF_Tc` \ (all_binds', final_env)  ->
+    tcSetEnv final_env                 $
+       -- zonkTopBinds puts all the top-level Ids into the tcGEnv
+    zonkForeignExports foe_decls       `thenNF_Tc` \ foe_decls' ->
+    zonkRules more_local_rules         `thenNF_Tc` \ more_local_rules' ->
     
-       -- trace "tc5" $
-       tcSetEnv env $
-       
-           -- Default declarations
-       tcDefaults decls                `thenTc` \ defaulting_tys ->
-       tcSetDefaultTys defaulting_tys  $
-       
-       -- Create any necessary record selector Ids and their bindings
-       -- "Necessary" includes data and newtype declarations
-       let
-           tycons   = getEnv_TyCons env
-           classes  = getEnv_Classes env
-       in
-       mkDataBinds tycons              `thenTc` \ (data_ids, data_binds) ->
-       
-       -- Extend the global value environment with 
-       --      (a) constructors
-       --      (b) record selectors
-       --      (c) class op selectors
-       --      (d) default-method ids
-       tcExtendGlobalValEnv data_ids                           $
-       tcExtendGlobalValEnv (concat (map classSelIds classes)) $
-
-
-           -- Interface type signatures
-           -- We tie a knot so that the Ids read out of interfaces are in scope
-           --   when we read their pragmas.
-           -- What we rely on is that pragmas are typechecked lazily; if
-           --   any type errors are found (ie there's an inconsistency)
-           --   we silently discard the pragma
-       tcInterfaceSigs unf_env decls           `thenTc` \ sig_ids ->
-       tcExtendGlobalValEnv sig_ids            $
-
+    
+    let        local_things = filter (isLocalThing this_mod) (nameEnvElts (getTcGEnv final_env))
+
+       -- Create any necessary "implicit" bindings (data constructors etc)
+       -- Should we create bindings for dictionary constructors?
+       -- They are always fully applied, and the bindings are just there
+       -- to support partial applications. But it's easier to let them through.
+       implicit_binds = andMonoBindList [ CoreMonoBind id (unfoldingTemplate unf)
+                                        | id <- implicitTyThingIds local_things
+                                        , let unf = idUnfolding id
+                                        , hasUnfolding unf
+                                        ]
+
+       local_type_env :: TypeEnv
+       local_type_env = mkTypeEnv local_things
+           
+       all_local_rules = local_rules ++ more_local_rules'
+    in  
+--  traceTc (text "Tc10")              `thenNF_Tc_`
+    returnTc (new_pcs,
+             TcResults { tc_env     = local_type_env,
+                         tc_binds   = implicit_binds `AndMonoBinds` all_binds', 
+                         tc_fords   = foi_decls ++ foe_decls',
+                         tc_rules   = all_local_rules
+                        }
+    )
+  where
+    tycl_decls   = [d | TyClD d <- decls]
+    val_binds    = foldr ThenBinds EmptyBinds [binds | ValD binds <- decls]
+    source_rules = [d | RuleD d <- decls, not (isIfaceRuleDecl d)]
+\end{code}
 
-       -- Value declarations next.
-       -- We also typecheck any extra binds that came out of the "deriving" process
-        -- trace "tcBinds:"                    $
-       tcBindsAndThen
-           (\ is_rec binds1 (binds2, thing) -> (binds1 `AndMonoBinds` binds2, thing))
-           (get_val_decls decls `ThenBinds` deriv_binds)
-           (   tcGetEnv                `thenNF_Tc` \ env ->
-               returnTc ((EmptyMonoBinds, env), emptyLIE)
-           )                           `thenTc` \ ((val_binds, final_env), lie_valdecls) ->
-       tcSetEnv final_env $
-
-
-               -- Second pass over class and instance declarations,
-               -- to compile the bindings themselves.
-       -- trace "tc8" $
-       tcInstDecls2  inst_info         `thenNF_Tc` \ (lie_instdecls, inst_binds) ->
-       tcClassDecls2 decls             `thenNF_Tc` \ (lie_clasdecls, cls_binds) ->
-
-
-
-       -- Check that "main" has the right signature
-       tcCheckMainSig mod_name         `thenTc_` 
-
-            -- Deal with constant or ambiguous InstIds.  How could
-            -- there be ambiguous ones?  They can only arise if a
-            -- top-level decl falls under the monomorphism
-            -- restriction, and no subsequent decl instantiates its
-            -- type.  (Usually, ambiguous type variables are resolved
-            -- during the generalisation step.)
-       -- trace "tc9" $
-       let
-           lie_alldecls = lie_valdecls `plusLIE` lie_instdecls `plusLIE` lie_clasdecls
-       in
-       tcSimplifyTop lie_alldecls                      `thenTc` \ const_inst_binds ->
 
+\begin{code}
+tcImports :: PersistentCompilerState
+         -> HomeSymbolTable
+         -> (Name -> Maybe Fixity)
+         -> Module
+         -> [RenamedHsDecl]
+         -> TcM (TcEnv, PersistentCompilerState, 
+                 [InstInfo], RenamedHsBinds, [TypecheckedRuleDecl])
+
+-- tcImports is a slight mis-nomer.  
+-- It deals with everythign that could be an import:
+--     type and class decls
+--     interface signatures
+--     instance decls
+--     rule decls
+-- These can occur in source code too, of course
+
+tcImports pcs hst get_fixity this_mod decls
+  = fixTc (\ ~(unf_env, _, _, _, _) -> 
+         -- (unf_env :: RecTcEnv) is used for type-checking interface pragmas
+         -- which is done lazily [ie failure just drops the pragma
+         -- without having any global-failure effect].
+         -- 
+         -- unf_env is also used to get the pragama info
+         -- for imported dfuns and default methods
+               
+--     traceTc (text "Tc1")                    `thenNF_Tc_`
+       tcTyAndClassDecls unf_env tycl_decls    `thenTc` \ env ->
+       tcSetEnv env                            $
+       
+               -- Typecheck the instance decls, includes deriving
+--     traceTc (text "Tc2")    `thenNF_Tc_`
+       tcInstDecls1 (pcs_insts pcs) (pcs_PRS pcs) 
+                    hst unf_env get_fixity this_mod 
+                    decls                      `thenTc` \ (new_pcs_insts, inst_env, local_inst_info, deriv_binds) ->
+       tcSetInstEnv inst_env                   $
+       
+       -- Interface type signatures
+       -- We tie a knot so that the Ids read out of interfaces are in scope
+       --   when we read their pragmas.
+       -- What we rely on is that pragmas are typechecked lazily; if
+       --   any type errors are found (ie there's an inconsistency)
+       --   we silently discard the pragma
+--     traceTc (text "Tc3")                    `thenNF_Tc_`
+       tcInterfaceSigs unf_env tycl_decls      `thenTc` \ sig_ids ->
+       tcExtendGlobalValEnv sig_ids            $
+       
+       
+        tcIfaceRules (pcs_rules pcs) this_mod iface_rules      `thenNF_Tc` \ (new_pcs_rules, local_rules) ->
 
-           -- Backsubstitution.    This must be done last.
-           -- Even tcCheckMainSig and tcSimplifyTop may do some unification.
+       tcGetEnv                                                `thenTc` \ unf_env ->
        let
-           all_binds = data_binds              `AndMonoBinds` 
-                       val_binds               `AndMonoBinds`
-                       inst_binds              `AndMonoBinds`
-                       cls_binds               `AndMonoBinds`
-                       const_inst_binds
+           all_things = nameEnvElts (getTcGEnv unf_env)
+
+            -- sometimes we're compiling in the context of a package module
+            -- (on the GHCi command line, for example).  In this case, we
+            -- want to treat everything we pulled in as an imported thing.
+           imported_things
+               | isHomeModule this_mod
+                       = filter (not . isLocalThing this_mod) all_things
+               | otherwise
+                       = all_things
+
+           new_pte :: PackageTypeEnv
+           new_pte = extendTypeEnvList (pcs_PTE pcs) imported_things
+           
+           new_pcs :: PersistentCompilerState
+           new_pcs = pcs { pcs_PTE   = new_pte,
+                           pcs_insts = new_pcs_insts,
+                           pcs_rules = new_pcs_rules
+                     }
        in
-       zonkTopBinds all_binds  `thenNF_Tc` \ (all_binds', really_final_env)  ->
-
-       returnTc (really_final_env, (all_binds', inst_info, ddump_deriv))
-
-    -- End of outer fix loop
-    ) `thenTc` \ (final_env, (all_binds', inst_info, ddump_deriv)) ->
-
-
-    let
-       tycons   = getEnv_TyCons   final_env
-       classes  = getEnv_Classes  final_env
-
-       local_tycons  = filter isLocallyDefined tycons
-       local_classes = filter isLocallyDefined classes
-    in
-       -- FINISHED AT LAST
-    returnTc (
-       all_binds',
-
-       local_tycons, local_classes, inst_info, tycon_specs,
-
-       ddump_deriv
+       returnTc (unf_env, new_pcs, local_inst_info, deriv_binds, local_rules)
     )
-
-get_val_decls decls = foldr ThenBinds EmptyBinds [binds | ValD binds <- decls]
-\end{code}
-
+  where
+    tycl_decls  = [d | TyClD d <- decls]
+    iface_rules = [d | RuleD d <- decls, isIfaceRuleDecl d]
+\end{code}    
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Checking the type of main}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+We must check that in module Main,
+       a) main is defined
+       b) main :: forall a1...an. IO t,  for some type t
+
+If we have
+       main = error "Urk"
+then the type of main will be 
+       main :: forall a. a
+and that should pass the test too.  
+
+So we just instantiate the type and unify with IO t, and declare 
+victory if doing so succeeds.
 
 \begin{code}
-tcCheckMainSig mod_name
-  | mod_name /= mAIN
-  = returnTc ()                -- A non-main module
+tcCheckMain :: Module -> TcM ()
+tcCheckMain this_mod
+  | not (moduleName this_mod == mAIN_Name )
+  = returnTc ()
 
   | otherwise
-  =    -- Check that main is defined
-    tcLookupTyCon ioTyCon_NAME         `thenTc`    \ (_,_,ioTyCon) ->
-    tcLookupLocalValue main_NAME       `thenNF_Tc` \ maybe_main_id ->
-    case maybe_main_id of {
-       Nothing  -> failTc noMainErr;
-       Just main_id   ->
-
-       -- Check that it has the right type (or a more general one)
-    let expected_ty = applyTyCon ioTyCon [unitTy] in
-    tcInstType [] expected_ty          `thenNF_Tc` \ expected_tau ->
-    tcId main_NAME                     `thenNF_Tc` \ (_, lie, main_tau) ->
-    tcSetErrCtxt mainTyCheckCtxt $
-    unifyTauTy expected_tau
-              main_tau                 `thenTc_`
-    checkTc (isEmptyBag lie) (mainTyMisMatch expected_ty (idType main_id))
-    }
+  =    -- First unify the main_id with IO t, for any old t
+    tcLookup_maybe mainName            `thenNF_Tc` \ maybe_thing ->
+    case maybe_thing of
+       Just (ATcId main_id) -> check_main_ty (idType main_id)
+       other                -> addErrTc noMainErr      
+  where
+    check_main_ty main_ty
+      = tcInstType main_ty             `thenNF_Tc` \ (tvs, theta, main_tau) ->
+       newTyVarTy liftedTypeKind       `thenNF_Tc` \ arg_ty ->
+       tcLookupTyCon ioTyConName       `thenNF_Tc` \ ioTyCon ->
+       tcAddErrCtxtM (mainTypeCtxt main_ty)    $
+       if not (null theta) then 
+               failWithTc empty        -- Context has the error message
+       else
+       unifyTauTy main_tau (mkTyConApp ioTyCon [arg_ty])
+
+mainTypeCtxt main_ty tidy_env 
+  = zonkTcType main_ty         `thenNF_Tc` \ main_ty' ->
+    returnNF_Tc (tidy_env, ptext SLIT("`main' has the illegal type") <+> 
+                                quotes (ppr (tidyType tidy_env main_ty')))
+
+noMainErr = hsep [ptext SLIT("Module") <+> quotes (ppr mAIN_Name), 
+                 ptext SLIT("must include a definition for") <+> quotes (ptext SLIT("main"))]
+\end{code}
 
-mainTyCheckCtxt sty
-  = hsep [ptext SLIT("When checking that"), ppr sty main_NAME, 
-         ptext SLIT("has the required type")]
-
-noMainErr sty
-  = hsep [ptext SLIT("Module"), pprModule sty mAIN, 
-          ptext SLIT("must include a definition for"), ppr sty main_NAME]
-
-mainTyMisMatch :: Type -> TcType s -> Error
-mainTyMisMatch expected actual sty
-  = hang (hsep [ppr sty main_NAME, ptext SLIT("has the wrong type")])
-        4 (vcat [
-                       hsep [ptext SLIT("Expected:"), ppr sty expected],
-                       hsep [ptext SLIT("Inferred:"), ppr sty actual]
-                    ])
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Dumping output}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+printTcDump dflags Nothing = return ()
+printTcDump dflags (Just (_, results))
+  = do dumpIfSet_dyn dflags Opt_D_dump_types 
+                     "Type signatures" (dump_sigs results)
+       dumpIfSet_dyn dflags Opt_D_dump_tc    
+                     "Typechecked" (dump_tc results) 
+
+dump_tc results
+  = vcat [ppr (tc_binds results),
+         pp_rules (tc_rules results),
+         ppr_gen_tycons [tc | ATyCon tc <- nameEnvElts (tc_env results)]
+    ]
+
+dump_sigs results      -- Print type signatures
+  =    -- Convert to HsType so that we get source-language style printing
+       -- And sort by RdrName
+    vcat $ map ppr_sig $ sortLt lt_sig $
+    [ (toRdrName id, toHsType (idType id))
+    | AnId id <- nameEnvElts (tc_env results),
+      want_sig id
+    ]
+  where
+    lt_sig (n1,_) (n2,_) = n1 < n2
+    ppr_sig (n,t)        = ppr n <+> dcolon <+> ppr t
+
+    want_sig id | opt_PprStyle_Debug = True
+               | otherwise          = isLocalId id && isGlobalName (idName id)
+       -- isLocalId ignores data constructors, records selectors etc
+       -- The isGlobalName ignores local dictionary and method bindings
+       -- that the type checker has invented.  User-defined things have
+       -- Global names.
+
+ppr_gen_tycons tcs = vcat [ptext SLIT("{-# Generic type constructor details"),
+                          vcat (map ppr_gen_tycon tcs),
+                          ptext SLIT("#-}")
+                    ]
+
+-- x&y are now Id's, not CoreExpr's 
+ppr_gen_tycon tycon 
+  | Just ep <- tyConGenInfo tycon
+  = (ppr tycon <> colon) $$ nest 4 (ppr_ep ep)
+
+  | otherwise = ppr tycon <> colon <+> ptext SLIT("Not derivable")
+
+ppr_ep (EP from to)
+  = vcat [ ptext SLIT("Rep type:") <+> ppr (funResultTy from_tau),
+          ptext SLIT("From:") <+> ppr (unfoldingTemplate (idUnfolding from)),
+          ptext SLIT("To:")   <+> ppr (unfoldingTemplate (idUnfolding to))
+    ]
+  where
+    (_,from_tau) = splitForAllTys (idType from)
+
+pp_rules [] = empty
+pp_rules rs = vcat [ptext SLIT("{-# RULES"),
+                   nest 4 (vcat (map ppr rs)),
+                   ptext SLIT("#-}")]
 \end{code}