[project @ 2001-07-13 13:29:56 by simonpj]
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / typecheck / TcModule.lhs
index 7c5f5f1..cc1c949 100644 (file)
@@ -5,37 +5,47 @@
 
 \begin{code}
 module TcModule (
-       typecheckModule, typecheckExpr, TcResults(..)
+       typecheckModule, typecheckIface, typecheckStmt, typecheckExpr,
+       TcResults(..)
     ) where
 
 #include "HsVersions.h"
 
-import CmdLineOpts     ( DynFlag(..), DynFlags, opt_PprStyle_Debug )
+import CmdLineOpts     ( DynFlag(..), DynFlags, dopt )
 import HsSyn           ( HsBinds(..), MonoBinds(..), HsDecl(..), HsExpr(..),
-                         isIfaceRuleDecl, nullBinds, andMonoBindList
+                         Stmt(..), InPat(..), HsMatchContext(..), HsDoContext(..), RuleDecl(..),
+                         isIfaceRuleDecl, nullBinds, andMonoBindList, mkSimpleMatch, placeHolderType
                        )
-import HsTypes         ( toHsType )
-import PrelNames       ( mAIN_Name, mainName, ioTyConName, printName )
-import RnHsSyn         ( RenamedHsBinds, RenamedHsDecl, RenamedHsExpr )
+import PrelNames       ( mAIN_Name, mainName, ioTyConName, printName,
+                         returnIOName, bindIOName, failIOName, 
+                         itName
+                       )
+import MkId            ( unsafeCoerceId )
+import RnHsSyn         ( RenamedHsBinds, RenamedHsDecl, RenamedStmt,
+                         RenamedHsExpr )
 import TcHsSyn         ( TypecheckedMonoBinds, TypecheckedHsExpr,
                          TypecheckedForeignDecl, TypecheckedRuleDecl,
                          zonkTopBinds, zonkForeignExports, zonkRules, mkHsLet,
-                         zonkExpr
+                         zonkExpr, zonkIdBndr
                        )
 
-
+import MkIface         ( pprModDetails )
+import TcExpr          ( tcMonoExpr )
 import TcMonad
-import TcType          ( newTyVarTy, zonkTcType, tcInstType )
-import TcUnify         ( unifyTauTy )
-import Inst            ( plusLIE )
-import VarSet          ( varSetElems )
+import TcMType         ( unifyTauTy, newTyVarTy, zonkTcType, tcInstType )
+import TcType          ( Type, liftedTypeKind, openTypeKind,
+                         tyVarsOfType, tidyType, tcFunResultTy,
+                         mkForAllTys, mkFunTys, mkTyConApp, tcSplitForAllTys
+                       )
+import TcMatches       ( tcStmtsAndThen )
+import Inst            ( emptyLIE, plusLIE )
 import TcBinds         ( tcTopBinds )
 import TcClassDcl      ( tcClassDecls2 )
 import TcDefaults      ( tcDefaults, defaultDefaultTys )
-import TcExpr          ( tcMonoExpr )
-import TcEnv           ( TcEnv, InstInfo, tcExtendGlobalValEnv, tcLookup_maybe,
+import TcEnv           ( TcEnv, RecTcEnv, InstInfo(iDFunId), tcExtendGlobalValEnv, tcLookup_maybe,
                          isLocalThing, tcSetEnv, tcSetInstEnv, initTcEnv, getTcGEnv,
-                         TcTyThing(..), tcLookupTyCon
+                         tcExtendGlobalTypeEnv, tcLookupGlobalId, tcLookupTyCon,
+                         TcTyThing(..), tcLookupId 
                        )
 import TcRules         ( tcIfaceRules, tcSourceRules )
 import TcForeign       ( tcForeignImports, tcForeignExports )
@@ -43,154 +53,282 @@ import TcIfaceSig ( tcInterfaceSigs )
 import TcInstDcls      ( tcInstDecls1, tcInstDecls2 )
 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 TysWiredIn      ( mkListTy, unitTy )
+import ErrUtils                ( printErrorsAndWarnings, errorsFound, 
+                         dumpIfSet_dyn, dumpIfSet_dyn_or, showPass )
+import Id              ( Id, idType, idUnfolding )
+import Module           ( Module, moduleName )
+import Name            ( Name )
+import NameEnv         ( nameEnvElts, lookupNameEnv )
 import TyCon           ( tyConGenInfo )
-import Util
-import BasicTypes       ( EP(..), Fixity )
+import BasicTypes       ( EP(..), Fixity, RecFlag(..) )
+import SrcLoc          ( noSrcLoc )
 import Outputable
+import IO              ( stdout )
 import HscTypes                ( PersistentCompilerState(..), HomeSymbolTable, 
                          PackageTypeEnv, ModIface(..),
+                         ModDetails(..), DFunId,
                          TypeEnv, extendTypeEnvList, 
                          TyThing(..), implicitTyThingIds, 
                          mkTypeEnv
                        )
 \end{code}
 
-Outside-world interface:
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{The stmt interface}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
 \begin{code}
+typecheckStmt
+   :: DynFlags
+   -> PersistentCompilerState
+   -> HomeSymbolTable
+   -> TypeEnv             -- The interactive context's type envt 
+   -> PrintUnqualified    -- For error printing
+   -> Module              -- Is this really needed
+   -> [Name]              -- Names bound by the Stmt (empty for expressions)
+   -> (RenamedStmt,       -- The stmt itself
+       [RenamedHsDecl])           -- Plus extra decls it sucked in from interface files
+   -> IO (Maybe (PersistentCompilerState, 
+                TypecheckedHsExpr, 
+                [Id],
+                Type))
+               -- The returned [Id] is the same as the input except for
+               -- ExprStmt, in which case the returned [Name] is [itName]
+
+typecheckStmt dflags pcs hst ic_type_env unqual this_mod names (stmt, iface_decls)
+  = typecheck dflags pcs hst unqual $
 
--- Convenient type synonyms first:
-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
-    }
+        -- use the default default settings, i.e. [Integer, Double]
+    tcSetDefaultTys defaultDefaultTys $
 
----------------
-typecheckModule
-       :: 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)
+       -- Typecheck the extra declarations
+    fixTc (\ ~(unf_env, _, _, _, _) ->
+       tcImports unf_env pcs hst get_fixity this_mod iface_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                               $
+    tcExtendGlobalTypeEnv ic_type_env          $
 
-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
+       -- The real work is done here
+    tcUserStmt names stmt              `thenTc` \ (expr, bound_ids) ->
+
+    traceTc (text "tcs 1") `thenNF_Tc_`
+    zonkExpr expr                      `thenNF_Tc` \ zonked_expr ->
+    mapNF_Tc zonkIdBndr bound_ids      `thenNF_Tc` \ zonked_ids ->
 
+    ioToTc (dumpIfSet_dyn dflags Opt_D_dump_tc "Bound Ids" (vcat (map ppr zonked_ids)))        `thenNF_Tc_`
+    ioToTc (dumpIfSet_dyn dflags Opt_D_dump_tc "Typechecked" (ppr zonked_expr))                `thenNF_Tc_`
+
+    returnTc (new_pcs, zonked_expr, zonked_ids, error "typecheckStmt: no type")
+
+  where
     get_fixity :: Name -> Maybe Fixity
-    get_fixity nm = lookupNameEnv fixity_env nm
+    get_fixity n = pprPanic "typecheckStmt" (ppr n)
+\end{code}
+
+Here is the grand plan, implemented in tcUserStmt
+
+       What you type                   The IO [HValue] that hscStmt returns
+       -------------                   ------------------------------------
+       let pat = expr          ==>     let pat = expr in return [coerce HVal x, coerce HVal y, ...]
+                                       bindings: [x,y,...]
+
+       pat <- expr             ==>     expr >>= \ pat -> return [coerce HVal x, coerce HVal y, ...]
+                                       bindings: [x,y,...]
+
+       expr (of IO type)       ==>     expr >>= \ v -> return [v]
+         [NB: result not printed]      bindings: [it]
+         
+
+       expr (of non-IO type, 
+         result showable)      ==>     let v = expr in print v >> return [v]
+                                       bindings: [it]
+
+       expr (of non-IO type, 
+         result not showable)  ==>     error
+
+
+\begin{code}
+tcUserStmt :: [Name] -> RenamedStmt -> TcM (TypecheckedHsExpr, [Id])
+
+tcUserStmt names (ExprStmt expr _ loc)
+  = ASSERT( null names )
+    tcGetUnique                `thenNF_Tc` \ uniq ->
+    let 
+       fresh_it = itName uniq
+        the_bind = FunMonoBind fresh_it False 
+                       [ mkSimpleMatch [] expr placeHolderType loc ] loc
+    in
+    tryTc_ (traceTc (text "tcs 1b") `thenNF_Tc_`
+               tc_stmts [fresh_it] [
+                   LetStmt (MonoBind the_bind [] NonRecursive),
+                   ExprStmt (HsApp (HsVar printName) (HsVar fresh_it)) placeHolderType loc])
+          (    traceTc (text "tcs 1a") `thenNF_Tc_`
+               tc_stmts [fresh_it] [BindStmt (VarPatIn fresh_it) expr loc])
+
+tcUserStmt names stmt
+  = tc_stmts names [stmt]
+    
+
+tc_stmts names stmts
+  = tcLookupGlobalId returnIOName      `thenNF_Tc` \ return_id ->
+    tcLookupGlobalId bindIOName                `thenNF_Tc` \ bind_id ->
+    tcLookupGlobalId failIOName                `thenNF_Tc` \ fail_id ->
+    tcLookupTyCon ioTyConName          `thenNF_Tc` \ ioTyCon ->
+    newTyVarTy liftedTypeKind          `thenNF_Tc` \ res_ty ->
+    let
+       io_ty = (\ ty -> mkTyConApp ioTyCon [ty], res_ty)
+
+               -- mk_return builds the expression
+               --      returnIO @ [()] [coerce () x, ..,  coerce () z]
+       mk_return ids = HsApp (TyApp (HsVar return_id) [mkListTy unitTy]) 
+                             (ExplicitList unitTy (map mk_item ids))
+
+       mk_item id = HsApp (TyApp (HsVar unsafeCoerceId) [idType id, unitTy])
+                          (HsVar id)
+    in
+
+    traceTc (text "tcs 2") `thenNF_Tc_`
+    tcStmtsAndThen combine (DoCtxt DoExpr) io_ty stmts (
+       -- Look up the names right in the middle,
+       -- where they will all be in scope
+       mapNF_Tc tcLookupId names                       `thenNF_Tc` \ ids ->
+       returnTc ((ids, [ResultStmt (mk_return ids) noSrcLoc]), emptyLIE)
+    )                                                  `thenTc` \ ((ids, tc_stmts), lie) ->
+
+       -- Simplify the context right here, so that we fail
+       -- if there aren't enough instances.  Notably, when we see
+       --              e
+       -- we use tryTc_ to try         it <- e
+       -- and then                     let it = e
+       -- It's the simplify step that rejects the first.
+
+    traceTc (text "tcs 3") `thenNF_Tc_`
+    tcSimplifyTop lie                  `thenTc` \ const_binds ->
+    traceTc (text "tcs 4") `thenNF_Tc_`
+
+    returnTc (mkHsLet const_binds $
+             HsDoOut DoExpr tc_stmts return_id bind_id fail_id 
+                     (mkTyConApp ioTyCon [mkListTy unitTy]) noSrcLoc,
+             ids)
+  where
+    combine stmt (ids, stmts) = (ids, stmt:stmts)
+\end{code}
 
----------------
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Typechecking an expression}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
 typecheckExpr :: DynFlags
-             -> Bool                   -- True <=> wrap in 'print' to get a result of IO type
              -> PersistentCompilerState
              -> HomeSymbolTable
+             -> TypeEnv           -- The interactive context's type envt 
              -> PrintUnqualified       -- For error printing
              -> Module
              -> (RenamedHsExpr,        -- The expression itself
                  [RenamedHsDecl])      -- Plus extra decls it sucked in from interface files
-             -> IO (Maybe (PersistentCompilerState, TypecheckedHsExpr, TcType))
+             -> IO (Maybe (PersistentCompilerState, 
+                           TypecheckedHsExpr, 
+                           [Id],       -- always empty (matches typecheckStmt)
+                           Type))
 
-typecheckExpr dflags wrap_io pcs hst unqual this_mod (expr, decls)
+typecheckExpr dflags pcs hst ic_type_env 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) ->
+
+       -- Typecheck the extra declarations
+    fixTc (\ ~(unf_env, _, _, _, _) ->
+       tcImports unf_env 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 ->
+       -- Now typecheck the expression
+    tcSetEnv env                       $
+    tcExtendGlobalTypeEnv ic_type_env  $
+
+    newTyVarTy openTypeKind            `thenTc` \ ty ->
+    tcMonoExpr expr ty                         `thenTc` \ (e', lie) ->
+    tcSimplifyInfer smpl_doc (tyVarsOfType 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)
+                  TyLam qtvs           $
+                  DictLam dict_ids     $
+                  mkHsLet dict_binds   $       
+                  e'
+
+       all_expr_ty = mkForAllTys qtvs  $
+                     mkFunTys (map idType dict_ids) $
+                     ty
     in
-    zonkExpr all_expr                                  `thenNF_Tc` \ zonked_expr ->
-    zonkTcType all_expr_ty                             `thenNF_Tc` \ zonked_ty ->
+
+    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) 
+    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")
+\end{code}
 
-       -- 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)
-
----------------
-typecheck :: DynFlags
-         -> PersistentCompilerState
-         -> HomeSymbolTable
-         -> PrintUnqualified   -- For error printing
-         -> TcM r
-         -> IO (Maybe r)
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Typechecking a module}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
 
-typecheck dflags pcs hst unqual thing_inside 
- = do  { showPass dflags "Typechecker";
-       ; env <- initTcEnv hst (pcs_PTE pcs)
+\begin{code}
+typecheckModule
+       :: 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)
 
-       ; (maybe_tc_result, errs) <- initTc dflags env thing_inside
+data TcResults
+  = TcResults {
+       -- All these fields have info *just for this module*
+       tc_env     :: TypeEnv,                  -- The top level TypeEnv
+       tc_insts   :: [DFunId],                 -- Instances 
+       tc_rules   :: [TypecheckedRuleDecl],    -- Transformation rules
+       tc_binds   :: TypecheckedMonoBinds,     -- Bindings
+       tc_fords   :: [TypecheckedForeignDecl]  -- Foreign import & exports.
+    }
 
-       ; printErrorsAndWarnings unqual errs
 
-       ; if errorsFound errs then 
-             return Nothing 
-           else 
-             return maybe_tc_result
-       }
-\end{code}
+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 unqual 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
+
 
-The internal monster:
-\begin{code}
 tcModule :: PersistentCompilerState
         -> HomeSymbolTable
         -> (Name -> Maybe Fixity)
@@ -199,100 +337,117 @@ tcModule :: PersistentCompilerState
         -> 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) ->
+  = fixTc (\ ~(unf_env, _, _) ->
+               -- Loop back the final environment, including the fully zonked
+               -- versions of bindings from this module.  In the presence of mutual
+               -- recursion, interface type signatures may mention variables defined
+               -- in this module, which is why the knot is so big
 
-    tcSetEnv env                               $
+               -- Type-check the type and class decls, and all imported decls
+       tcImports unf_env pcs hst get_fixity this_mod decls     
+                               `thenTc` \ (env, new_pcs, local_insts, 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                        $
+        traceTc (text "Tc4")                   `thenNF_Tc_`
+       tcForeignImports decls                  `thenTc`    \ (fo_ids, foi_decls) ->
+       tcExtendGlobalValEnv fo_ids             $
     
        -- Default declarations
-    tcDefaults decls                           `thenTc` \ defaulting_tys ->
-    tcSetDefaultTys defaulting_tys             $
+       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 $
-    
-       -- Foreign export declarations next
---  traceTc (text "Tc6")               `thenNF_Tc_`
-    tcForeignExports decls             `thenTc`    \ (lie_fodecls, foe_binds, foe_decls) ->
-    
-       -- 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) ->
-    
-         -- 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_`
-    
-        -- 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' ->
-    
-    
-    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
-                        }
-    )
+       traceTc (text "Default types" <+> ppr defaulting_tys)   `thenNF_Tc_`
+        traceTc (text "Tc5")                           `thenNF_Tc_`
+       tcTopBinds (val_binds `ThenBinds` deriv_binds)  `thenTc` \ ((val_binds, env), lie_valdecls) ->
+       
+       -- Second pass over class and instance declarations, 
+       -- plus rules and foreign exports, to generate bindings
+       tcSetEnv env                            $
+       tcInstDecls2  local_insts               `thenNF_Tc` \ (lie_instdecls, inst_binds) ->
+       tcClassDecls2 this_mod tycl_decls       `thenNF_Tc` \ (lie_clasdecls, cls_dm_binds) ->
+       tcForeignExports decls                  `thenTc`    \ (lie_fodecls,   foe_binds, foe_decls) ->
+       tcSourceRules source_rules              `thenNF_Tc` \ (lie_rules,     more_local_rules) ->
+       
+               -- CHECK THAT main IS DEFINED WITH RIGHT TYPE, IF REQUIRED
+        traceTc (text "Tc6")                   `thenNF_Tc_`
+       tcCheckMain this_mod                    `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.)
+            --
+            -- Note that we must do this *after* tcCheckMain, because of the
+            -- following bizarre case: 
+            --         main = return ()
+            -- Here, we infer main :: forall a. m a, where m is a free
+            -- type variable.  tcCheckMain will unify it with IO, and that
+            -- must happen before tcSimplifyTop, since the latter will report
+            -- m as ambiguous
+       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 ->
+        traceTc (text "endsimpltop") `thenTc_`
+       
+           -- 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 "Tc7")            `thenNF_Tc_`
+       zonkTopBinds all_binds          `thenNF_Tc` \ (all_binds', final_env)  ->
+       tcSetEnv final_env              $
+               -- zonkTopBinds puts all the top-level Ids into the tcGEnv
+       traceTc (text "Tc8")            `thenNF_Tc_`
+       zonkForeignExports foe_decls    `thenNF_Tc` \ foe_decls' ->
+       traceTc (text "Tc9")            `thenNF_Tc_`
+       zonkRules more_local_rules      `thenNF_Tc` \ more_local_rules' ->
+       
+       
+       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 (final_env,
+                 new_pcs,
+                 TcResults { tc_env     = local_type_env,
+                             tc_insts   = map iDFunId local_insts,
+                             tc_binds   = implicit_binds `AndMonoBinds` all_binds', 
+                             tc_fords   = foi_decls ++ foe_decls',
+                             tc_rules   = all_local_rules
+                           }
+       )
+    )                  `thenTc` \ (_, pcs, tc_result) ->
+    returnTc (pcs, tc_result)
   where
     tycl_decls   = [d | TyClD d <- decls]
     val_binds    = foldr ThenBinds EmptyBinds [binds | ValD binds <- decls]
@@ -300,88 +455,134 @@ tcModule pcs hst get_fixity this_mod decls
 \end{code}
 
 
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Typechecking interface decls}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
 \begin{code}
-tcImports :: PersistentCompilerState
+typecheckIface
+       :: DynFlags
+       -> PersistentCompilerState
+       -> HomeSymbolTable
+       -> ModIface             -- Iface for this module (just module & fixities)
+       -> [RenamedHsDecl]
+       -> IO (Maybe (PersistentCompilerState, ModDetails))
+                       -- The new PCS is Augmented with imported information,
+                       -- (but not stuff from this module).
+
+typecheckIface dflags pcs hst mod_iface decls
+  = do { maybe_tc_stuff <- typecheck dflags pcs hst alwaysQualify $
+                           tcIfaceImports pcs hst get_fixity this_mod decls
+       ; printIfaceDump dflags maybe_tc_stuff
+       ; return maybe_tc_stuff }
+  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
+
+    tcIfaceImports pcs hst get_fixity this_mod decls
+       = fixTc (\ ~(unf_env, _, _, _, _) ->
+             tcImports unf_env pcs hst get_fixity this_mod decls
+          )    `thenTc` \ (env, new_pcs, local_inst_info, 
+                           deriv_binds, local_rules) ->
+         ASSERT(nullBinds deriv_binds)
+         let 
+             local_things = filter (isLocalThing this_mod) (nameEnvElts (getTcGEnv env))
+
+             mod_details = ModDetails { md_types = mkTypeEnv local_things,
+                                        md_insts = map iDFunId local_inst_info,
+                                        md_rules = [(id,rule) | IfaceRuleOut id rule <- local_rules],
+                                        md_binds = [] }
+                       -- All the rules from an interface are of the IfaceRuleOut form
+         in
+          returnTc (new_pcs, mod_details)
+
+tcImports :: RecTcEnv
+         -> PersistentCompilerState
          -> HomeSymbolTable
          -> (Name -> Maybe Fixity)
          -> Module
          -> [RenamedHsDecl]
-         -> TcM (TcEnv, PersistentCompilerState, 
-                 [InstInfo], RenamedHsBinds, [TypecheckedRuleDecl])
+         -> TcM (TcEnv, PersistentCompilerState, [InstInfo], 
+                        RenamedHsBinds, [TypecheckedRuleDecl])
 
 -- tcImports is a slight mis-nomer.  
--- It deals with everythign that could be an import:
+-- It deals with everything that could be an import:
 --     type and class decls
---     interface signatures
+--     interface signatures (checked lazily)
 --     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
+tcImports unf_env pcs hst get_fixity this_mod decls
+         -- (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) ->
-               -- When relinking this module from its interface-file decls
-               -- we'll have IfaceRules that are in fact local to this module
-               -- That's the reason we we get any local_rules out here
 
-       tcGetEnv                                                `thenTc` \ unf_env ->
-       let
-           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
-       returnTc (unf_env, new_pcs, local_inst_info, deriv_binds, local_rules)
-    )
+  = checkNoErrsTc $
+       -- tcImports recovers internally, but if anything gave rise to
+       -- an error we'd better stop now, to avoid a cascade
+       
+    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_insts, 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 this_mod tycl_decls        `thenTc` \ sig_ids ->
+    tcExtendGlobalValEnv sig_ids               $
+    
+    
+    tcIfaceRules (pcs_rules pcs) this_mod iface_rules  `thenNF_Tc` \ (new_pcs_rules, local_rules) ->
+       -- When relinking this module from its interface-file decls
+       -- we'll have IfaceRules that are in fact local to this module
+       -- That's the reason we we get any local_rules out here
+    
+    tcGetEnv                                           `thenTc` \ unf_env ->
+    let
+        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
+                 = filter (not . isLocalThing this_mod) 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
+    returnTc (unf_env, new_pcs, local_insts, deriv_binds, local_rules)
   where
     tycl_decls  = [d | TyClD d <- decls]
     iface_rules = [d | RuleD d <- decls, isIfaceRuleDecl d]
 \end{code}    
 
+
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
 \subsection{Checking the type of main}
@@ -436,42 +637,72 @@ noMainErr = hsep [ptext SLIT("Module") <+> quotes (ppr mAIN_Name),
 
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
-\subsection{Dumping output}
+\subsection{Interfacing the Tc monad to the IO monad}
 %*                                                                     *
 %************************************************************************
 
 \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) 
+typecheck :: DynFlags
+         -> PersistentCompilerState
+         -> HomeSymbolTable
+         -> PrintUnqualified   -- For error printing
+         -> TcM r
+         -> IO (Maybe r)
 
-dump_tc results
-  = vcat [ppr (tc_binds results),
-         pp_rules (tc_rules results),
-         ppr_gen_tycons [tc | ATyCon tc <- nameEnvElts (tc_env results)]
-    ]
+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
 
-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
+       ; if errorsFound errs then 
+             return Nothing 
+           else 
+             return maybe_tc_result
+       }
+\end{code}
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+\subsection{Dumping output}
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+printTcDump dflags unqual Nothing = return ()
+printTcDump dflags unqual (Just (_, results))
+  = do if dopt Opt_D_dump_types dflags || dopt Opt_D_dump_tc dflags then
+         printForUser stdout unqual (dump_tc_iface dflags results)
+          else return ()
+
+       dumpIfSet_dyn dflags Opt_D_dump_tc    
+                     "Typechecked" (ppr (tc_binds results))
+
+         
+printIfaceDump dflags Nothing = return ()
+printIfaceDump dflags (Just (_, details))
+  = dumpIfSet_dyn_or dflags [Opt_D_dump_types, Opt_D_dump_tc]
+                     "Interface" (pprModDetails details)
+
+dump_tc_iface dflags results
+  = vcat [pprModDetails (ModDetails {md_types = tc_env results, 
+                                    md_insts = tc_insts results,
+                                    md_rules = [], md_binds = []}) ,
+         ppr_rules (tc_rules results),
+
+         if dopt Opt_Generics dflags then
+               ppr_gen_tycons [tc | ATyCon tc <- nameEnvElts (tc_env results)]
+         else 
+               empty
     ]
-  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_rules [] = empty
+ppr_rules rs = vcat [ptext SLIT("{-# RULES"),
+                     nest 4 (vcat (map ppr rs)),
+                     ptext SLIT("#-}")]
 
 ppr_gen_tycons tcs = vcat [ptext SLIT("{-# Generic type constructor details"),
                           vcat (map ppr_gen_tycon tcs),
@@ -486,15 +717,10 @@ ppr_gen_tycon tycon
   | otherwise = ppr tycon <> colon <+> ptext SLIT("Not derivable")
 
 ppr_ep (EP from to)
-  = vcat [ ptext SLIT("Rep type:") <+> ppr (funResultTy from_tau),
+  = vcat [ ptext SLIT("Rep type:") <+> ppr (tcFunResultTy 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("#-}")]
+    (_,from_tau) = tcSplitForAllTys (idType from)
 \end{code}