Remove (most of) the FiniteMap wrapper
[ghc-hetmet.git] / compiler / main / GHC.hs
1 -- -----------------------------------------------------------------------------
2 --
3 -- (c) The University of Glasgow, 2005
4 --
5 -- The GHC API
6 --
7 -- -----------------------------------------------------------------------------
8
9 module GHC (
10         -- * Initialisation
11         defaultErrorHandler,
12         defaultCleanupHandler,
13
14         -- * GHC Monad
15         Ghc, GhcT, GhcMonad(..),
16         runGhc, runGhcT, initGhcMonad,
17         gcatch, gbracket, gfinally,
18         clearWarnings, getWarnings, hasWarnings,
19         printExceptionAndWarnings, printWarnings,
20         handleSourceError, defaultCallbacks, GhcApiCallbacks(..),
21         needsTemplateHaskell,
22
23         -- * Flags and settings
24         DynFlags(..), DynFlag(..), Severity(..), HscTarget(..), dopt,
25         GhcMode(..), GhcLink(..), defaultObjectTarget,
26         parseDynamicFlags,
27         getSessionDynFlags,
28         setSessionDynFlags,
29         parseStaticFlags,
30
31         -- * Targets
32         Target(..), TargetId(..), Phase,
33         setTargets,
34         getTargets,
35         addTarget,
36         removeTarget,
37         guessTarget,
38         
39         -- * Extending the program scope 
40         extendGlobalRdrScope,
41         setGlobalRdrScope,
42         extendGlobalTypeScope,
43         setGlobalTypeScope,
44
45         -- * Loading\/compiling the program
46         depanal,
47         load, loadWithLogger, LoadHowMuch(..),
48         SuccessFlag(..), succeeded, failed,
49         defaultWarnErrLogger, WarnErrLogger,
50         workingDirectoryChanged,
51         parseModule, typecheckModule, desugarModule, loadModule,
52         ParsedModule(..), TypecheckedModule(..), DesugaredModule(..),
53         TypecheckedSource, ParsedSource, RenamedSource,   -- ditto
54         TypecheckedMod, ParsedMod,
55         moduleInfo, renamedSource, typecheckedSource,
56         parsedSource, coreModule,
57         compileToCoreModule, compileToCoreSimplified,
58         compileCoreToObj,
59         getModSummary,
60
61         -- * Inspecting the module structure of the program
62         ModuleGraph, ModSummary(..), ms_mod_name, ModLocation(..),
63         getModuleGraph,
64         isLoaded,
65         topSortModuleGraph,
66
67         -- * Inspecting modules
68         ModuleInfo,
69         getModuleInfo,
70         modInfoTyThings,
71         modInfoTopLevelScope,
72         modInfoExports,
73         modInfoInstances,
74         modInfoIsExportedName,
75         modInfoLookupName,
76         lookupGlobalName,
77         findGlobalAnns,
78         mkPrintUnqualifiedForModule,
79
80         -- * Querying the environment
81         packageDbModules,
82
83         -- * Printing
84         PrintUnqualified, alwaysQualify,
85
86         -- * Interactive evaluation
87         getBindings, getPrintUnqual,
88         findModule,
89         lookupModule,
90 #ifdef GHCI
91         setContext, getContext, 
92         getNamesInScope,
93         getRdrNamesInScope,
94         getGRE,
95         moduleIsInterpreted,
96         getInfo,
97         exprType,
98         typeKind,
99         parseName,
100         RunResult(..),  
101         runStmt, parseImportDecl, SingleStep(..),
102         resume,
103         Resume(resumeStmt, resumeThreadId, resumeBreakInfo, resumeSpan,
104                resumeHistory, resumeHistoryIx),
105         History(historyBreakInfo, historyEnclosingDecl), 
106         GHC.getHistorySpan, getHistoryModule,
107         getResumeContext,
108         abandon, abandonAll,
109         InteractiveEval.back,
110         InteractiveEval.forward,
111         showModule,
112         isModuleInterpreted,
113         InteractiveEval.compileExpr, HValue, dynCompileExpr,
114         GHC.obtainTermFromId, GHC.obtainTermFromVal, reconstructType,
115         modInfoModBreaks,
116         ModBreaks(..), BreakIndex,
117         BreakInfo(breakInfo_number, breakInfo_module),
118         BreakArray, setBreakOn, setBreakOff, getBreak,
119 #endif
120         lookupName,
121
122         -- * Abstract syntax elements
123
124         -- ** Packages
125         PackageId,
126
127         -- ** Modules
128         Module, mkModule, pprModule, moduleName, modulePackageId,
129         ModuleName, mkModuleName, moduleNameString,
130
131         -- ** Names
132         Name, 
133         isExternalName, nameModule, pprParenSymName, nameSrcSpan,
134         NamedThing(..),
135         RdrName(Qual,Unqual),
136         
137         -- ** Identifiers
138         Id, idType,
139         isImplicitId, isDeadBinder,
140         isExportedId, isLocalId, isGlobalId,
141         isRecordSelector,
142         isPrimOpId, isFCallId, isClassOpId_maybe,
143         isDataConWorkId, idDataCon,
144         isBottomingId, isDictonaryId,
145         recordSelectorFieldLabel,
146
147         -- ** Type constructors
148         TyCon, 
149         tyConTyVars, tyConDataCons, tyConArity,
150         isClassTyCon, isSynTyCon, isNewTyCon, isPrimTyCon, isFunTyCon,
151         isFamilyTyCon,
152         synTyConDefn, synTyConType, synTyConResKind,
153
154         -- ** Type variables
155         TyVar,
156         alphaTyVars,
157
158         -- ** Data constructors
159         DataCon,
160         dataConSig, dataConType, dataConTyCon, dataConFieldLabels,
161         dataConIsInfix, isVanillaDataCon, dataConUserType,
162         dataConStrictMarks,  
163         StrictnessMark(..), isMarkedStrict,
164
165         -- ** Classes
166         Class, 
167         classMethods, classSCTheta, classTvsFds,
168         pprFundeps,
169
170         -- ** Instances
171         Instance, 
172         instanceDFunId, pprInstance, pprInstanceHdr,
173
174         -- ** Types and Kinds
175         Type, splitForAllTys, funResultTy, 
176         pprParendType, pprTypeApp, 
177         Kind,
178         PredType,
179         ThetaType, pprForAll, pprThetaArrow,
180
181         -- ** Entities
182         TyThing(..), 
183
184         -- ** Syntax
185         module HsSyn, -- ToDo: remove extraneous bits
186
187         -- ** Fixities
188         FixityDirection(..), 
189         defaultFixity, maxPrecedence, 
190         negateFixity,
191         compareFixity,
192
193         -- ** Source locations
194         SrcLoc, pprDefnLoc,
195         mkSrcLoc, isGoodSrcLoc, noSrcLoc,
196         srcLocFile, srcLocLine, srcLocCol,
197         SrcSpan,
198         mkSrcSpan, srcLocSpan, isGoodSrcSpan, noSrcSpan,
199         srcSpanStart, srcSpanEnd,
200         srcSpanFile, 
201         srcSpanStartLine, srcSpanEndLine, 
202         srcSpanStartCol, srcSpanEndCol,
203
204         -- ** Located
205         Located(..),
206
207         -- *** Constructing Located
208         noLoc, mkGeneralLocated,
209
210         -- *** Deconstructing Located
211         getLoc, unLoc,
212
213         -- *** Combining and comparing Located values
214         eqLocated, cmpLocated, combineLocs, addCLoc,
215         leftmost_smallest, leftmost_largest, rightmost,
216         spans, isSubspanOf,
217
218         -- * Exceptions
219         GhcException(..), showGhcException,
220
221         -- * Token stream manipulations
222         Token,
223         getTokenStream, getRichTokenStream,
224         showRichTokenStream, addSourceToTokens,
225
226         -- * Miscellaneous
227         --sessionHscEnv,
228         cyclicModuleErr,
229   ) where
230
231 {-
232  ToDo:
233
234   * inline bits of HscMain here to simplify layering: hscTcExpr, hscStmt.
235   * what StaticFlags should we expose, if any?
236 -}
237
238 #include "HsVersions.h"
239
240 #ifdef GHCI
241 import qualified Linker
242 import Linker           ( HValue )
243 import ByteCodeInstr
244 import BreakArray
245 import InteractiveEval
246 #endif
247
248 import TcRnDriver
249 import TcIface
250 import TcRnTypes
251 import TcRnMonad        ( initIfaceCheck )
252 import Packages
253 import NameSet
254 import RdrName
255 import qualified HsSyn -- hack as we want to reexport the whole module
256 import HsSyn hiding ((<.>))
257 import Type
258 import Coercion         ( synTyConResKind )
259 import TcType           hiding( typeKind )
260 import Id
261 import Var
262 import TysPrim          ( alphaTyVars )
263 import TyCon
264 import Class
265 -- import FunDeps
266 import DataCon
267 import Name             hiding ( varName )
268 -- import OccName               ( parenSymOcc )
269 import InstEnv          ( Instance, instanceDFunId, pprInstance, pprInstanceHdr,
270                           emptyInstEnv )
271 import FamInstEnv       ( emptyFamInstEnv )
272 import SrcLoc
273 --import CoreSyn
274 import TidyPgm
275 import DriverPipeline
276 import DriverPhases     ( Phase(..), isHaskellSrcFilename, startPhase )
277 import HeaderInfo
278 import Finder
279 import HscMain
280 import HscTypes
281 import DynFlags
282 import StaticFlagParser
283 import qualified StaticFlags
284 import SysTools     ( initSysTools, cleanTempFiles, cleanTempFilesExcept,
285                       cleanTempDirs )
286 import Annotations
287 import Module
288 import UniqFM
289 import Panic
290 import Digraph
291 import Bag              ( unitBag, listToBag, emptyBag, isEmptyBag )
292 import ErrUtils
293 import MonadUtils
294 import Util
295 import StringBuffer     ( StringBuffer, hGetStringBuffer, nextChar )
296 import Outputable
297 import BasicTypes
298 import Maybes           ( expectJust, mapCatMaybes )
299 import FastString
300 import Lexer
301
302 import System.Directory ( getModificationTime, doesFileExist,
303                           getCurrentDirectory )
304 import Data.Maybe
305 import Data.Map (Map)
306 import qualified Data.Map as Map
307 import qualified FiniteMap as Map
308 import Data.List
309 import qualified Data.List as List
310 import Data.Typeable    ( Typeable )
311 import Data.Word        ( Word8 )
312 import Control.Monad
313 import System.Exit      ( exitWith, ExitCode(..) )
314 import System.Time      ( ClockTime, getClockTime )
315 import Exception
316 import Data.IORef
317 import System.FilePath
318 import System.IO
319 import System.IO.Error  ( try, isDoesNotExistError )
320 import Prelude hiding (init)
321
322
323 -- -----------------------------------------------------------------------------
324 -- Exception handlers
325
326 -- | Install some default exception handlers and run the inner computation.
327 -- Unless you want to handle exceptions yourself, you should wrap this around
328 -- the top level of your program.  The default handlers output the error
329 -- message(s) to stderr and exit cleanly.
330 defaultErrorHandler :: (ExceptionMonad m, MonadIO m) => DynFlags -> m a -> m a
331 defaultErrorHandler dflags inner =
332   -- top-level exception handler: any unrecognised exception is a compiler bug.
333   ghandle (\exception -> liftIO $ do
334            hFlush stdout
335            case fromException exception of
336                 -- an IO exception probably isn't our fault, so don't panic
337                 Just (ioe :: IOException) ->
338                   fatalErrorMsg dflags (text (show ioe))
339                 _ -> case fromException exception of
340                      Just UserInterrupt -> exitWith (ExitFailure 1)
341                      Just StackOverflow ->
342                          fatalErrorMsg dflags (text "stack overflow: use +RTS -K<size> to increase it")
343                      _ -> case fromException exception of
344                           Just (ex :: ExitCode) -> throw ex
345                           _ ->
346                               fatalErrorMsg dflags
347                                   (text (show (Panic (show exception))))
348            exitWith (ExitFailure 1)
349          ) $
350
351   -- error messages propagated as exceptions
352   handleGhcException
353             (\ge -> liftIO $ do
354                 hFlush stdout
355                 case ge of
356                      PhaseFailed _ code -> exitWith code
357                      Signal _ -> exitWith (ExitFailure 1)
358                      _ -> do fatalErrorMsg dflags (text (show ge))
359                              exitWith (ExitFailure 1)
360             ) $
361   inner
362
363 -- | Install a default cleanup handler to remove temporary files deposited by
364 -- a GHC run.  This is seperate from 'defaultErrorHandler', because you might
365 -- want to override the error handling, but still get the ordinary cleanup
366 -- behaviour.
367 defaultCleanupHandler :: (ExceptionMonad m, MonadIO m) =>
368                          DynFlags -> m a -> m a
369 defaultCleanupHandler dflags inner =
370     -- make sure we clean up after ourselves
371     inner `gfinally`
372           (liftIO $ do
373               cleanTempFiles dflags
374               cleanTempDirs dflags
375           )
376           --  exceptions will be blocked while we clean the temporary files,
377           -- so there shouldn't be any difficulty if we receive further
378           -- signals.
379
380 -- | Print the error message and all warnings.  Useful inside exception
381 --   handlers.  Clears warnings after printing.
382 printExceptionAndWarnings :: GhcMonad m => SourceError -> m ()
383 printExceptionAndWarnings err = do
384     let errs = srcErrorMessages err
385     warns <- getWarnings
386     dflags <- getSessionDynFlags
387     if isEmptyBag errs
388        -- Empty errors means we failed due to -Werror.  (Since this function
389        -- takes a source error as argument, we know for sure _some_ error
390        -- did indeed happen.)
391        then liftIO $ do
392               printBagOfWarnings dflags warns
393               printBagOfErrors dflags (unitBag warnIsErrorMsg)
394        else liftIO $ printBagOfErrors dflags errs
395     clearWarnings
396
397 -- | Print all accumulated warnings using 'log_action'.
398 printWarnings :: GhcMonad m => m ()
399 printWarnings = do
400     dflags <- getSessionDynFlags
401     warns <- getWarnings
402     liftIO $ printBagOfWarnings dflags warns
403     clearWarnings
404
405 -- | Run function for the 'Ghc' monad.
406 --
407 -- It initialises the GHC session and warnings via 'initGhcMonad'.  Each call
408 -- to this function will create a new session which should not be shared among
409 -- several threads.
410 --
411 -- Any errors not handled inside the 'Ghc' action are propagated as IO
412 -- exceptions.
413
414 runGhc :: Maybe FilePath  -- ^ See argument to 'initGhcMonad'.
415        -> Ghc a           -- ^ The action to perform.
416        -> IO a
417 runGhc mb_top_dir ghc = do
418   wref <- newIORef emptyBag
419   ref <- newIORef undefined
420   let session = Session ref wref
421   flip unGhc session $ do
422     initGhcMonad mb_top_dir
423     ghc
424   -- XXX: unregister interrupt handlers here?
425
426 -- | Run function for 'GhcT' monad transformer.
427 --
428 -- It initialises the GHC session and warnings via 'initGhcMonad'.  Each call
429 -- to this function will create a new session which should not be shared among
430 -- several threads.
431
432 runGhcT :: (ExceptionMonad m, Functor m, MonadIO m) =>
433            Maybe FilePath  -- ^ See argument to 'initGhcMonad'.
434         -> GhcT m a        -- ^ The action to perform.
435         -> m a
436 runGhcT mb_top_dir ghct = do
437   wref <- liftIO $ newIORef emptyBag
438   ref <- liftIO $ newIORef undefined
439   let session = Session ref wref
440   flip unGhcT session $ do
441     initGhcMonad mb_top_dir
442     ghct
443
444 -- | Initialise a GHC session.
445 --
446 -- If you implement a custom 'GhcMonad' you must call this function in the
447 -- monad run function.  It will initialise the session variable and clear all
448 -- warnings.
449 --
450 -- The first argument should point to the directory where GHC's library files
451 -- reside.  More precisely, this should be the output of @ghc --print-libdir@
452 -- of the version of GHC the module using this API is compiled with.  For
453 -- portability, you should use the @ghc-paths@ package, available at
454 -- <http://hackage.haskell.org/cgi-bin/hackage-scripts/package/ghc-paths>.
455
456 initGhcMonad :: GhcMonad m => Maybe FilePath -> m ()
457 initGhcMonad mb_top_dir = do
458   -- catch ^C
459   liftIO $ installSignalHandlers
460
461   liftIO $ StaticFlags.initStaticOpts
462
463   dflags0 <- liftIO $ initDynFlags defaultDynFlags
464   dflags <- liftIO $ initSysTools mb_top_dir dflags0
465   env <- liftIO $ newHscEnv defaultCallbacks dflags
466   setSession env
467   clearWarnings
468
469 defaultCallbacks :: GhcApiCallbacks
470 defaultCallbacks =
471   GhcApiCallbacks {
472     reportModuleCompilationResult =
473         \_ mb_err -> defaultWarnErrLogger mb_err
474   }
475
476 -- -----------------------------------------------------------------------------
477 -- Flags & settings
478
479 -- | Grabs the DynFlags from the Session
480 getSessionDynFlags :: GhcMonad m => m DynFlags
481 getSessionDynFlags = withSession (return . hsc_dflags)
482
483 -- | Updates the DynFlags in a Session.  This also reads
484 -- the package database (unless it has already been read),
485 -- and prepares the compilers knowledge about packages.  It
486 -- can be called again to load new packages: just add new
487 -- package flags to (packageFlags dflags).
488 --
489 -- Returns a list of new packages that may need to be linked in using
490 -- the dynamic linker (see 'linkPackages') as a result of new package
491 -- flags.  If you are not doing linking or doing static linking, you
492 -- can ignore the list of packages returned.
493 --
494 setSessionDynFlags :: GhcMonad m => DynFlags -> m [PackageId]
495 setSessionDynFlags dflags = do
496   (dflags', preload) <- liftIO $ initPackages dflags
497   modifySession (\h -> h{ hsc_dflags = dflags' })
498   return preload
499
500 -- | If there is no -o option, guess the name of target executable
501 -- by using top-level source file name as a base.
502 guessOutputFile :: GhcMonad m => m ()
503 guessOutputFile = modifySession $ \env ->
504     let dflags = hsc_dflags env
505         mod_graph = hsc_mod_graph env
506         mainModuleSrcPath :: Maybe String
507         mainModuleSrcPath = do
508             let isMain = (== mainModIs dflags) . ms_mod
509             [ms] <- return (filter isMain mod_graph)
510             ml_hs_file (ms_location ms)
511         name = fmap dropExtension mainModuleSrcPath
512
513 #if defined(mingw32_HOST_OS)
514         -- we must add the .exe extention unconditionally here, otherwise
515         -- when name has an extension of its own, the .exe extension will
516         -- not be added by DriverPipeline.exeFileName.  See #2248
517         name_exe = fmap (<.> "exe") name
518 #else
519         name_exe = name
520 #endif
521     in
522     case outputFile dflags of
523         Just _ -> env
524         Nothing -> env { hsc_dflags = dflags { outputFile = name_exe } }
525
526 -- -----------------------------------------------------------------------------
527 -- Targets
528
529 -- ToDo: think about relative vs. absolute file paths. And what
530 -- happens when the current directory changes.
531
532 -- | Sets the targets for this session.  Each target may be a module name
533 -- or a filename.  The targets correspond to the set of root modules for
534 -- the program\/library.  Unloading the current program is achieved by
535 -- setting the current set of targets to be empty, followed by 'load'.
536 setTargets :: GhcMonad m => [Target] -> m ()
537 setTargets targets = modifySession (\h -> h{ hsc_targets = targets })
538
539 -- | Returns the current set of targets
540 getTargets :: GhcMonad m => m [Target]
541 getTargets = withSession (return . hsc_targets)
542
543 -- | Add another target.
544 addTarget :: GhcMonad m => Target -> m ()
545 addTarget target
546   = modifySession (\h -> h{ hsc_targets = target : hsc_targets h })
547
548 -- | Remove a target
549 removeTarget :: GhcMonad m => TargetId -> m ()
550 removeTarget target_id
551   = modifySession (\h -> h{ hsc_targets = filter (hsc_targets h) })
552   where
553    filter targets = [ t | t@(Target id _ _) <- targets, id /= target_id ]
554
555 -- | Attempts to guess what Target a string refers to.  This function
556 -- implements the @--make@/GHCi command-line syntax for filenames:
557 --
558 --   - if the string looks like a Haskell source filename, then interpret it
559 --     as such
560 --
561 --   - if adding a .hs or .lhs suffix yields the name of an existing file,
562 --     then use that
563 --
564 --   - otherwise interpret the string as a module name
565 --
566 guessTarget :: GhcMonad m => String -> Maybe Phase -> m Target
567 guessTarget str (Just phase)
568    = return (Target (TargetFile str (Just phase)) True Nothing)
569 guessTarget str Nothing
570    | isHaskellSrcFilename file
571    = return (target (TargetFile file Nothing))
572    | otherwise
573    = do exists <- liftIO $ doesFileExist hs_file
574         if exists
575            then return (target (TargetFile hs_file Nothing))
576            else do
577         exists <- liftIO $ doesFileExist lhs_file
578         if exists
579            then return (target (TargetFile lhs_file Nothing))
580            else do
581         if looksLikeModuleName file
582            then return (target (TargetModule (mkModuleName file)))
583            else do
584         throwGhcException
585                  (ProgramError (showSDoc $
586                  text "target" <+> quotes (text file) <+> 
587                  text "is not a module name or a source file"))
588      where 
589          (file,obj_allowed)
590                 | '*':rest <- str = (rest, False)
591                 | otherwise       = (str,  True)
592
593          hs_file  = file <.> "hs"
594          lhs_file = file <.> "lhs"
595
596          target tid = Target tid obj_allowed Nothing
597
598 -- -----------------------------------------------------------------------------
599 -- Extending the program scope
600
601 extendGlobalRdrScope :: GhcMonad m => [GlobalRdrElt] -> m ()
602 extendGlobalRdrScope rdrElts
603     = modifySession $ \hscEnv ->
604       let global_rdr = hsc_global_rdr_env hscEnv
605       in hscEnv{ hsc_global_rdr_env = foldl extendGlobalRdrEnv global_rdr rdrElts }
606
607 setGlobalRdrScope :: GhcMonad m => [GlobalRdrElt] -> m ()
608 setGlobalRdrScope rdrElts
609     = modifySession $ \hscEnv ->
610       hscEnv{ hsc_global_rdr_env = foldl extendGlobalRdrEnv emptyGlobalRdrEnv rdrElts }
611
612 extendGlobalTypeScope :: GhcMonad m => [Id] -> m ()
613 extendGlobalTypeScope ids
614     = modifySession $ \hscEnv ->
615       let global_type = hsc_global_type_env hscEnv
616       in hscEnv{ hsc_global_type_env = extendTypeEnvWithIds global_type ids }
617
618 setGlobalTypeScope :: GhcMonad m => [Id] -> m ()
619 setGlobalTypeScope ids
620     = modifySession $ \hscEnv ->
621       hscEnv{ hsc_global_type_env = extendTypeEnvWithIds emptyTypeEnv ids }
622
623 -- -----------------------------------------------------------------------------
624 -- Loading the program
625
626 -- | Perform a dependency analysis starting from the current targets
627 -- and update the session with the new module graph.
628 --
629 -- Dependency analysis entails parsing the @import@ directives and may
630 -- therefore require running certain preprocessors.
631 --
632 -- Note that each 'ModSummary' in the module graph caches its 'DynFlags'.
633 -- These 'DynFlags' are determined by the /current/ session 'DynFlags' and the
634 -- @OPTIONS@ and @LANGUAGE@ pragmas of the parsed module.  Thus if you want to
635 -- changes to the 'DynFlags' to take effect you need to call this function
636 -- again.
637 --
638 depanal :: GhcMonad m =>
639            [ModuleName]  -- ^ excluded modules
640         -> Bool          -- ^ allow duplicate roots
641         -> m ModuleGraph
642 depanal excluded_mods allow_dup_roots = do
643   hsc_env <- getSession
644   let
645          dflags  = hsc_dflags hsc_env
646          targets = hsc_targets hsc_env
647          old_graph = hsc_mod_graph hsc_env
648         
649   liftIO $ showPass dflags "Chasing dependencies"
650   liftIO $ debugTraceMsg dflags 2 (hcat [
651              text "Chasing modules from: ",
652              hcat (punctuate comma (map pprTarget targets))])
653
654   mod_graph <- downsweep hsc_env old_graph excluded_mods allow_dup_roots
655   modifySession $ \_ -> hsc_env { hsc_mod_graph = mod_graph }
656   return mod_graph
657
658 -- | Describes which modules of the module graph need to be loaded.
659 data LoadHowMuch
660    = LoadAllTargets
661      -- ^ Load all targets and its dependencies.
662    | LoadUpTo ModuleName
663      -- ^ Load only the given module and its dependencies.
664    | LoadDependenciesOf ModuleName
665      -- ^ Load only the dependencies of the given module, but not the module
666      -- itself.
667
668 -- | Try to load the program.  See 'LoadHowMuch' for the different modes.
669 --
670 -- This function implements the core of GHC's @--make@ mode.  It preprocesses,
671 -- compiles and loads the specified modules, avoiding re-compilation wherever
672 -- possible.  Depending on the target (see 'DynFlags.hscTarget') compilating
673 -- and loading may result in files being created on disk.
674 --
675 -- Calls the 'reportModuleCompilationResult' callback after each compiling
676 -- each module, whether successful or not.
677 --
678 -- Throw a 'SourceError' if errors are encountered before the actual
679 -- compilation starts (e.g., during dependency analysis).  All other errors
680 -- are reported using the callback.
681 --
682 load :: GhcMonad m => LoadHowMuch -> m SuccessFlag
683 load how_much = do
684    mod_graph <- depanal [] False
685    load2 how_much mod_graph
686
687 -- | A function called to log warnings and errors.
688 type WarnErrLogger = GhcMonad m => Maybe SourceError -> m ()
689
690 defaultWarnErrLogger :: WarnErrLogger
691 defaultWarnErrLogger Nothing = printWarnings
692 defaultWarnErrLogger (Just e) = printExceptionAndWarnings e
693
694 -- | Try to load the program.  If a Module is supplied, then just
695 -- attempt to load up to this target.  If no Module is supplied,
696 -- then try to load all targets.
697 --
698 -- The first argument is a function that is called after compiling each
699 -- module to print wanrings and errors.
700 --
701 -- While compiling a module, all 'SourceError's are caught and passed to the
702 -- logger, however, this function may still throw a 'SourceError' if
703 -- dependency analysis failed (e.g., due to a parse error).
704 --
705 loadWithLogger :: GhcMonad m => WarnErrLogger -> LoadHowMuch -> m SuccessFlag
706 loadWithLogger logger how_much = do
707     -- Dependency analysis first.  Note that this fixes the module graph:
708     -- even if we don't get a fully successful upsweep, the full module
709     -- graph is still retained in the Session.  We can tell which modules
710     -- were successfully loaded by inspecting the Session's HPT.
711     withLocalCallbacks (\cbs -> cbs { reportModuleCompilationResult =
712                                           \_ -> logger }) $
713       load how_much
714
715 load2 :: GhcMonad m => LoadHowMuch -> [ModSummary]
716       -> m SuccessFlag
717 load2 how_much mod_graph = do
718         guessOutputFile
719         hsc_env <- getSession
720
721         let hpt1      = hsc_HPT hsc_env
722         let dflags    = hsc_dflags hsc_env
723
724         -- The "bad" boot modules are the ones for which we have
725         -- B.hs-boot in the module graph, but no B.hs
726         -- The downsweep should have ensured this does not happen
727         -- (see msDeps)
728         let all_home_mods = [ms_mod_name s 
729                             | s <- mod_graph, not (isBootSummary s)]
730             bad_boot_mods = [s        | s <- mod_graph, isBootSummary s,
731                                         not (ms_mod_name s `elem` all_home_mods)]
732         ASSERT( null bad_boot_mods ) return ()
733
734         -- check that the module given in HowMuch actually exists, otherwise
735         -- topSortModuleGraph will bomb later.
736         let checkHowMuch (LoadUpTo m)           = checkMod m
737             checkHowMuch (LoadDependenciesOf m) = checkMod m
738             checkHowMuch _ = id
739
740             checkMod m and_then
741                 | m `elem` all_home_mods = and_then
742                 | otherwise = do 
743                         liftIO $ errorMsg dflags (text "no such module:" <+>
744                                          quotes (ppr m))
745                         return Failed
746
747         checkHowMuch how_much $ do
748
749         -- mg2_with_srcimps drops the hi-boot nodes, returning a 
750         -- graph with cycles.  Among other things, it is used for
751         -- backing out partially complete cycles following a failed
752         -- upsweep, and for removing from hpt all the modules
753         -- not in strict downwards closure, during calls to compile.
754         let mg2_with_srcimps :: [SCC ModSummary]
755             mg2_with_srcimps = topSortModuleGraph True mod_graph Nothing
756
757         -- If we can determine that any of the {-# SOURCE #-} imports
758         -- are definitely unnecessary, then emit a warning.
759         warnUnnecessarySourceImports mg2_with_srcimps
760
761         let
762             -- check the stability property for each module.
763             stable_mods@(stable_obj,stable_bco)
764                 = checkStability hpt1 mg2_with_srcimps all_home_mods
765
766             -- prune bits of the HPT which are definitely redundant now,
767             -- to save space.
768             pruned_hpt = pruneHomePackageTable hpt1 
769                                 (flattenSCCs mg2_with_srcimps)
770                                 stable_mods
771
772         _ <- liftIO $ evaluate pruned_hpt
773
774         -- before we unload anything, make sure we don't leave an old
775         -- interactive context around pointing to dead bindings.  Also,
776         -- write the pruned HPT to allow the old HPT to be GC'd.
777         modifySession $ \_ -> hsc_env{ hsc_IC = emptyInteractiveContext,
778                                        hsc_HPT = pruned_hpt }
779
780         liftIO $ debugTraceMsg dflags 2 (text "Stable obj:" <+> ppr stable_obj $$
781                                 text "Stable BCO:" <+> ppr stable_bco)
782
783         -- Unload any modules which are going to be re-linked this time around.
784         let stable_linkables = [ linkable
785                                | m <- stable_obj++stable_bco,
786                                  Just hmi <- [lookupUFM pruned_hpt m],
787                                  Just linkable <- [hm_linkable hmi] ]
788         liftIO $ unload hsc_env stable_linkables
789
790         -- We could at this point detect cycles which aren't broken by
791         -- a source-import, and complain immediately, but it seems better
792         -- to let upsweep_mods do this, so at least some useful work gets
793         -- done before the upsweep is abandoned.
794         --hPutStrLn stderr "after tsort:\n"
795         --hPutStrLn stderr (showSDoc (vcat (map ppr mg2)))
796
797         -- Now do the upsweep, calling compile for each module in
798         -- turn.  Final result is version 3 of everything.
799
800         -- Topologically sort the module graph, this time including hi-boot
801         -- nodes, and possibly just including the portion of the graph
802         -- reachable from the module specified in the 2nd argument to load.
803         -- This graph should be cycle-free.
804         -- If we're restricting the upsweep to a portion of the graph, we
805         -- also want to retain everything that is still stable.
806         let full_mg :: [SCC ModSummary]
807             full_mg    = topSortModuleGraph False mod_graph Nothing
808
809             maybe_top_mod = case how_much of
810                                 LoadUpTo m           -> Just m
811                                 LoadDependenciesOf m -> Just m
812                                 _                    -> Nothing
813
814             partial_mg0 :: [SCC ModSummary]
815             partial_mg0 = topSortModuleGraph False mod_graph maybe_top_mod
816
817             -- LoadDependenciesOf m: we want the upsweep to stop just
818             -- short of the specified module (unless the specified module
819             -- is stable).
820             partial_mg
821                 | LoadDependenciesOf _mod <- how_much
822                 = ASSERT( case last partial_mg0 of 
823                             AcyclicSCC ms -> ms_mod_name ms == _mod; _ -> False )
824                   List.init partial_mg0
825                 | otherwise
826                 = partial_mg0
827   
828             stable_mg = 
829                 [ AcyclicSCC ms
830                 | AcyclicSCC ms <- full_mg,
831                   ms_mod_name ms `elem` stable_obj++stable_bco,
832                   ms_mod_name ms `notElem` [ ms_mod_name ms' | 
833                                                 AcyclicSCC ms' <- partial_mg ] ]
834
835             mg = stable_mg ++ partial_mg
836
837         -- clean up between compilations
838         let cleanup = cleanTempFilesExcept dflags
839                           (ppFilesFromSummaries (flattenSCCs mg2_with_srcimps))
840
841         liftIO $ debugTraceMsg dflags 2 (hang (text "Ready for upsweep")
842                                    2 (ppr mg))
843         (upsweep_ok, hsc_env1, modsUpswept)
844            <- upsweep (hsc_env { hsc_HPT = emptyHomePackageTable })
845                       pruned_hpt stable_mods cleanup mg
846
847         -- Make modsDone be the summaries for each home module now
848         -- available; this should equal the domain of hpt3.
849         -- Get in in a roughly top .. bottom order (hence reverse).
850
851         let modsDone = reverse modsUpswept
852
853         -- Try and do linking in some form, depending on whether the
854         -- upsweep was completely or only partially successful.
855
856         if succeeded upsweep_ok
857
858          then 
859            -- Easy; just relink it all.
860            do liftIO $ debugTraceMsg dflags 2 (text "Upsweep completely successful.")
861
862               -- Clean up after ourselves
863               liftIO $ cleanTempFilesExcept dflags (ppFilesFromSummaries modsDone)
864
865               -- Issue a warning for the confusing case where the user
866               -- said '-o foo' but we're not going to do any linking.
867               -- We attempt linking if either (a) one of the modules is
868               -- called Main, or (b) the user said -no-hs-main, indicating
869               -- that main() is going to come from somewhere else.
870               --
871               let ofile = outputFile dflags
872               let no_hs_main = dopt Opt_NoHsMain dflags
873               let 
874                 main_mod = mainModIs dflags
875                 a_root_is_Main = any ((==main_mod).ms_mod) mod_graph
876                 do_linking = a_root_is_Main || no_hs_main || ghcLink dflags == LinkDynLib
877
878               when (ghcLink dflags == LinkBinary 
879                     && isJust ofile && not do_linking) $
880                 liftIO $ debugTraceMsg dflags 1 $
881                     text ("Warning: output was redirected with -o, " ++
882                           "but no output will be generated\n" ++
883                           "because there is no " ++ 
884                           moduleNameString (moduleName main_mod) ++ " module.")
885
886               -- link everything together
887               linkresult <- liftIO $ link (ghcLink dflags) dflags do_linking (hsc_HPT hsc_env1)
888
889               loadFinish Succeeded linkresult hsc_env1
890
891          else 
892            -- Tricky.  We need to back out the effects of compiling any
893            -- half-done cycles, both so as to clean up the top level envs
894            -- and to avoid telling the interactive linker to link them.
895            do liftIO $ debugTraceMsg dflags 2 (text "Upsweep partially successful.")
896
897               let modsDone_names
898                      = map ms_mod modsDone
899               let mods_to_zap_names 
900                      = findPartiallyCompletedCycles modsDone_names 
901                           mg2_with_srcimps
902               let mods_to_keep
903                      = filter ((`notElem` mods_to_zap_names).ms_mod) 
904                           modsDone
905
906               let hpt4 = retainInTopLevelEnvs (map ms_mod_name mods_to_keep) 
907                                               (hsc_HPT hsc_env1)
908
909               -- Clean up after ourselves
910               liftIO $ cleanTempFilesExcept dflags (ppFilesFromSummaries mods_to_keep)
911
912               -- there should be no Nothings where linkables should be, now
913               ASSERT(all (isJust.hm_linkable) 
914                         (eltsUFM (hsc_HPT hsc_env))) do
915         
916               -- Link everything together
917               linkresult <- liftIO $ link (ghcLink dflags) dflags False hpt4
918
919               let hsc_env4 = hsc_env1{ hsc_HPT = hpt4 }
920               loadFinish Failed linkresult hsc_env4
921
922 -- Finish up after a load.
923
924 -- If the link failed, unload everything and return.
925 loadFinish :: GhcMonad m =>
926               SuccessFlag -> SuccessFlag -> HscEnv
927            -> m SuccessFlag
928 loadFinish _all_ok Failed hsc_env
929   = do liftIO $ unload hsc_env []
930        modifySession $ \_ -> discardProg hsc_env
931        return Failed
932
933 -- Empty the interactive context and set the module context to the topmost
934 -- newly loaded module, or the Prelude if none were loaded.
935 loadFinish all_ok Succeeded hsc_env
936   = do modifySession $ \_ -> hsc_env{ hsc_IC = emptyInteractiveContext }
937        return all_ok
938
939
940 -- Forget the current program, but retain the persistent info in HscEnv
941 discardProg :: HscEnv -> HscEnv
942 discardProg hsc_env
943   = hsc_env { hsc_mod_graph = emptyMG, 
944               hsc_IC = emptyInteractiveContext,
945               hsc_HPT = emptyHomePackageTable }
946
947 -- used to fish out the preprocess output files for the purposes of
948 -- cleaning up.  The preprocessed file *might* be the same as the
949 -- source file, but that doesn't do any harm.
950 ppFilesFromSummaries :: [ModSummary] -> [FilePath]
951 ppFilesFromSummaries summaries = map ms_hspp_file summaries
952
953 -- -----------------------------------------------------------------------------
954
955 class ParsedMod m where
956   modSummary   :: m -> ModSummary
957   parsedSource :: m -> ParsedSource
958
959 class ParsedMod m => TypecheckedMod m where
960   renamedSource     :: m -> Maybe RenamedSource
961   typecheckedSource :: m -> TypecheckedSource
962   moduleInfo        :: m -> ModuleInfo
963   tm_internals      :: m -> (TcGblEnv, ModDetails)
964         -- ToDo: improvements that could be made here:
965         --  if the module succeeded renaming but not typechecking,
966         --  we can still get back the GlobalRdrEnv and exports, so
967         --  perhaps the ModuleInfo should be split up into separate
968         --  fields.
969
970 class TypecheckedMod m => DesugaredMod m where
971   coreModule :: m -> ModGuts
972
973 -- | The result of successful parsing.
974 data ParsedModule =
975   ParsedModule { pm_mod_summary   :: ModSummary
976                , pm_parsed_source :: ParsedSource }
977
978 instance ParsedMod ParsedModule where
979   modSummary m    = pm_mod_summary m
980   parsedSource m = pm_parsed_source m
981
982 -- | The result of successful typechecking.  It also contains the parser
983 --   result.
984 data TypecheckedModule =
985   TypecheckedModule { tm_parsed_module       :: ParsedModule
986                     , tm_renamed_source      :: Maybe RenamedSource
987                     , tm_typechecked_source  :: TypecheckedSource
988                     , tm_checked_module_info :: ModuleInfo
989                     , tm_internals_          :: (TcGblEnv, ModDetails)
990                     }
991
992 instance ParsedMod TypecheckedModule where
993   modSummary m   = modSummary (tm_parsed_module m)
994   parsedSource m = parsedSource (tm_parsed_module m)
995
996 instance TypecheckedMod TypecheckedModule where
997   renamedSource m     = tm_renamed_source m
998   typecheckedSource m = tm_typechecked_source m
999   moduleInfo m = tm_checked_module_info m
1000   tm_internals m      = tm_internals_ m
1001
1002 -- | The result of successful desugaring (i.e., translation to core).  Also
1003 --  contains all the information of a typechecked module.
1004 data DesugaredModule =
1005   DesugaredModule { dm_typechecked_module :: TypecheckedModule
1006                   , dm_core_module        :: ModGuts
1007              }
1008
1009 instance ParsedMod DesugaredModule where
1010   modSummary m   = modSummary (dm_typechecked_module m)
1011   parsedSource m = parsedSource (dm_typechecked_module m)
1012
1013 instance TypecheckedMod DesugaredModule where
1014   renamedSource m     = renamedSource (dm_typechecked_module m)
1015   typecheckedSource m = typecheckedSource (dm_typechecked_module m)
1016   moduleInfo m        = moduleInfo (dm_typechecked_module m)
1017   tm_internals m      = tm_internals_ (dm_typechecked_module m)
1018
1019 instance DesugaredMod DesugaredModule where
1020   coreModule m = dm_core_module m
1021
1022 type ParsedSource      = Located (HsModule RdrName)
1023 type RenamedSource     = (HsGroup Name, [LImportDecl Name], Maybe [LIE Name],
1024                           Maybe LHsDocString)
1025 type TypecheckedSource = LHsBinds Id
1026
1027 -- NOTE:
1028 --   - things that aren't in the output of the typechecker right now:
1029 --     - the export list
1030 --     - the imports
1031 --     - type signatures
1032 --     - type/data/newtype declarations
1033 --     - class declarations
1034 --     - instances
1035 --   - extra things in the typechecker's output:
1036 --     - default methods are turned into top-level decls.
1037 --     - dictionary bindings
1038
1039 -- | Return the 'ModSummary' of a module with the given name.
1040 --
1041 -- The module must be part of the module graph (see 'hsc_mod_graph' and
1042 -- 'ModuleGraph').  If this is not the case, this function will throw a
1043 -- 'GhcApiError'.
1044 --
1045 -- This function ignores boot modules and requires that there is only one
1046 -- non-boot module with the given name.
1047 getModSummary :: GhcMonad m => ModuleName -> m ModSummary
1048 getModSummary mod = do
1049    mg <- liftM hsc_mod_graph getSession
1050    case [ ms | ms <- mg, ms_mod_name ms == mod, not (isBootSummary ms) ] of
1051      [] -> throw $ mkApiErr (text "Module not part of module graph")
1052      [ms] -> return ms
1053      multiple -> throw $ mkApiErr (text "getModSummary is ambiguous: " <+> ppr multiple)
1054
1055 -- | Parse a module.
1056 --
1057 -- Throws a 'SourceError' on parse error.
1058 parseModule :: GhcMonad m => ModSummary -> m ParsedModule
1059 parseModule ms = do
1060    rdr_module <- withTempSession
1061                      (\e -> e { hsc_dflags = ms_hspp_opts ms }) $
1062                    hscParse ms
1063    return (ParsedModule ms rdr_module)
1064
1065 -- | Typecheck and rename a parsed module.
1066 --
1067 -- Throws a 'SourceError' if either fails.
1068 typecheckModule :: GhcMonad m => ParsedModule -> m TypecheckedModule
1069 typecheckModule pmod = do
1070  let ms = modSummary pmod
1071  withTempSession (\e -> e { hsc_dflags = ms_hspp_opts ms }) $ do
1072    (tc_gbl_env, rn_info)
1073        <- hscTypecheckRename ms (parsedSource pmod)
1074    details <- makeSimpleDetails tc_gbl_env
1075    return $
1076      TypecheckedModule {
1077        tm_internals_          = (tc_gbl_env, details),
1078        tm_parsed_module       = pmod,
1079        tm_renamed_source      = rn_info,
1080        tm_typechecked_source  = tcg_binds tc_gbl_env,
1081        tm_checked_module_info =
1082          ModuleInfo {
1083            minf_type_env  = md_types details,
1084            minf_exports   = availsToNameSet $ md_exports details,
1085            minf_rdr_env   = Just (tcg_rdr_env tc_gbl_env),
1086            minf_instances = md_insts details
1087 #ifdef GHCI
1088            ,minf_modBreaks = emptyModBreaks
1089 #endif
1090          }}
1091
1092 -- | Desugar a typechecked module.
1093 desugarModule :: GhcMonad m => TypecheckedModule -> m DesugaredModule
1094 desugarModule tcm = do
1095  let ms = modSummary tcm
1096  withTempSession (\e -> e { hsc_dflags = ms_hspp_opts ms }) $ do
1097    let (tcg, _) = tm_internals tcm
1098    guts <- hscDesugar ms tcg
1099    return $
1100      DesugaredModule {
1101        dm_typechecked_module = tcm,
1102        dm_core_module        = guts
1103      }
1104
1105 -- | Load a module.  Input doesn't need to be desugared.
1106 --
1107 -- A module must be loaded before dependent modules can be typechecked.  This
1108 -- always includes generating a 'ModIface' and, depending on the
1109 -- 'DynFlags.hscTarget', may also include code generation.
1110 --
1111 -- This function will always cause recompilation and will always overwrite
1112 -- previous compilation results (potentially files on disk).
1113 --
1114 loadModule :: (TypecheckedMod mod, GhcMonad m) => mod -> m mod
1115 loadModule tcm = do
1116    let ms = modSummary tcm
1117    let mod = ms_mod_name ms
1118    let loc = ms_location ms
1119    let (tcg, _details) = tm_internals tcm
1120    hpt_new <-
1121        withTempSession (\e -> e { hsc_dflags = ms_hspp_opts ms }) $ do
1122
1123          let compilerBackend comp env ms' _ _mb_old_iface _ =
1124                withTempSession (\_ -> env) $
1125                  hscBackend comp tcg ms' Nothing
1126
1127          hsc_env <- getSession
1128          mod_info <- do
1129              mb_linkable <- 
1130                   case ms_obj_date ms of
1131                      Just t | t > ms_hs_date ms  -> do
1132                          l <- liftIO $ findObjectLinkable (ms_mod ms) 
1133                                                   (ml_obj_file loc) t
1134                          return (Just l)
1135                      _otherwise -> return Nothing
1136                                                 
1137              compile' (compilerBackend hscNothingCompiler
1138                       ,compilerBackend hscInteractiveCompiler
1139                       ,hscCheckRecompBackend hscBatchCompiler tcg)
1140                       hsc_env ms 1 1 Nothing mb_linkable
1141          -- compile' shouldn't change the environment
1142          return $ addToUFM (hsc_HPT hsc_env) mod mod_info
1143    modifySession $ \e -> e{ hsc_HPT = hpt_new }
1144    return tcm
1145
1146
1147 -- | This is the way to get access to the Core bindings corresponding
1148 -- to a module. 'compileToCore' parses, typechecks, and
1149 -- desugars the module, then returns the resulting Core module (consisting of
1150 -- the module name, type declarations, and function declarations) if
1151 -- successful.
1152 compileToCoreModule :: GhcMonad m => FilePath -> m CoreModule
1153 compileToCoreModule = compileCore False
1154
1155 -- | Like compileToCoreModule, but invokes the simplifier, so
1156 -- as to return simplified and tidied Core.
1157 compileToCoreSimplified :: GhcMonad m => FilePath -> m CoreModule
1158 compileToCoreSimplified = compileCore True
1159 {-
1160 -- | Provided for backwards-compatibility: compileToCore returns just the Core
1161 -- bindings, but for most purposes, you probably want to call
1162 -- compileToCoreModule.
1163 compileToCore :: GhcMonad m => FilePath -> m [CoreBind]
1164 compileToCore fn = do
1165    mod <- compileToCoreModule session fn
1166    return $ cm_binds mod
1167 -}
1168 -- | Takes a CoreModule and compiles the bindings therein
1169 -- to object code. The first argument is a bool flag indicating
1170 -- whether to run the simplifier.
1171 -- The resulting .o, .hi, and executable files, if any, are stored in the
1172 -- current directory, and named according to the module name.
1173 -- This has only so far been tested with a single self-contained module.
1174 compileCoreToObj :: GhcMonad m => Bool -> CoreModule -> m ()
1175 compileCoreToObj simplify cm@(CoreModule{ cm_module = mName }) = do
1176   dflags      <- getSessionDynFlags
1177   currentTime <- liftIO $ getClockTime
1178   cwd         <- liftIO $ getCurrentDirectory
1179   modLocation <- liftIO $ mkHiOnlyModLocation dflags (hiSuf dflags) cwd
1180                    ((moduleNameSlashes . moduleName) mName)
1181
1182   let modSummary = ModSummary { ms_mod = mName,
1183          ms_hsc_src = ExtCoreFile,
1184          ms_location = modLocation,
1185          -- By setting the object file timestamp to Nothing,
1186          -- we always force recompilation, which is what we
1187          -- want. (Thus it doesn't matter what the timestamp
1188          -- for the (nonexistent) source file is.)
1189          ms_hs_date = currentTime,
1190          ms_obj_date = Nothing,
1191          -- Only handling the single-module case for now, so no imports.
1192          ms_srcimps = [],
1193          ms_imps = [],
1194          -- No source file
1195          ms_hspp_file = "",
1196          ms_hspp_opts = dflags,
1197          ms_hspp_buf = Nothing
1198       }
1199
1200   let maybe_simplify mod_guts | simplify = hscSimplify mod_guts
1201                               | otherwise = return mod_guts
1202   guts <- maybe_simplify (mkModGuts cm)
1203   (iface, changed, _details, cgguts)
1204       <- hscNormalIface guts Nothing
1205   hscWriteIface iface changed modSummary
1206   _ <- hscGenHardCode cgguts modSummary
1207   return ()
1208
1209 -- Makes a "vanilla" ModGuts.
1210 mkModGuts :: CoreModule -> ModGuts
1211 mkModGuts coreModule = ModGuts {
1212   mg_module = cm_module coreModule,
1213   mg_boot = False,
1214   mg_exports = [],
1215   mg_deps = noDependencies,
1216   mg_dir_imps = emptyModuleEnv,
1217   mg_used_names = emptyNameSet,
1218   mg_rdr_env = emptyGlobalRdrEnv,
1219   mg_fix_env = emptyFixityEnv,
1220   mg_types = emptyTypeEnv,
1221   mg_insts = [],
1222   mg_fam_insts = [],
1223   mg_rules = [],
1224   mg_binds = cm_binds coreModule,
1225   mg_foreign = NoStubs,
1226   mg_warns = NoWarnings,
1227   mg_anns = [],
1228   mg_hpc_info = emptyHpcInfo False,
1229   mg_modBreaks = emptyModBreaks,
1230   mg_vect_info = noVectInfo,
1231   mg_inst_env = emptyInstEnv,
1232   mg_fam_inst_env = emptyFamInstEnv
1233 }
1234
1235 compileCore :: GhcMonad m => Bool -> FilePath -> m CoreModule
1236 compileCore simplify fn = do
1237    -- First, set the target to the desired filename
1238    target <- guessTarget fn Nothing
1239    addTarget target
1240    _ <- load LoadAllTargets
1241    -- Then find dependencies
1242    modGraph <- depanal [] True
1243    case find ((== fn) . msHsFilePath) modGraph of
1244      Just modSummary -> do
1245        -- Now we have the module name;
1246        -- parse, typecheck and desugar the module
1247        mod_guts <- coreModule `fmap`
1248                       -- TODO: space leaky: call hsc* directly?
1249                       (desugarModule =<< typecheckModule =<< parseModule modSummary)
1250        liftM gutsToCoreModule $
1251          if simplify
1252           then do
1253              -- If simplify is true: simplify (hscSimplify), then tidy
1254              -- (tidyProgram).
1255              hsc_env <- getSession
1256              simpl_guts <- hscSimplify mod_guts
1257              tidy_guts <- liftIO $ tidyProgram hsc_env simpl_guts
1258              return $ Left tidy_guts
1259           else
1260              return $ Right mod_guts
1261
1262      Nothing -> panic "compileToCoreModule: target FilePath not found in\
1263                            module dependency graph"
1264   where -- two versions, based on whether we simplify (thus run tidyProgram,
1265         -- which returns a (CgGuts, ModDetails) pair, or not (in which case
1266         -- we just have a ModGuts.
1267         gutsToCoreModule :: Either (CgGuts, ModDetails) ModGuts -> CoreModule
1268         gutsToCoreModule (Left (cg, md))  = CoreModule {
1269           cm_module = cg_module cg,    cm_types = md_types md,
1270           cm_imports = cg_dir_imps cg, cm_binds = cg_binds cg
1271         }
1272         gutsToCoreModule (Right mg) = CoreModule {
1273           cm_module  = mg_module mg,                   cm_types   = mg_types mg,
1274           cm_imports = moduleEnvKeys (mg_dir_imps mg), cm_binds   = mg_binds mg
1275          }
1276
1277 -- ---------------------------------------------------------------------------
1278 -- Unloading
1279
1280 unload :: HscEnv -> [Linkable] -> IO ()
1281 unload hsc_env stable_linkables -- Unload everthing *except* 'stable_linkables'
1282   = case ghcLink (hsc_dflags hsc_env) of
1283 #ifdef GHCI
1284         LinkInMemory -> Linker.unload (hsc_dflags hsc_env) stable_linkables
1285 #else
1286         LinkInMemory -> panic "unload: no interpreter"
1287                                 -- urgh.  avoid warnings:
1288                                 hsc_env stable_linkables
1289 #endif
1290         _other -> return ()
1291
1292 -- -----------------------------------------------------------------------------
1293
1294 {- |
1295
1296   Stability tells us which modules definitely do not need to be recompiled.
1297   There are two main reasons for having stability:
1298   
1299    - avoid doing a complete upsweep of the module graph in GHCi when
1300      modules near the bottom of the tree have not changed.
1301
1302    - to tell GHCi when it can load object code: we can only load object code
1303      for a module when we also load object code fo  all of the imports of the
1304      module.  So we need to know that we will definitely not be recompiling
1305      any of these modules, and we can use the object code.
1306
1307   The stability check is as follows.  Both stableObject and
1308   stableBCO are used during the upsweep phase later.
1309
1310 @
1311   stable m = stableObject m || stableBCO m
1312
1313   stableObject m = 
1314         all stableObject (imports m)
1315         && old linkable does not exist, or is == on-disk .o
1316         && date(on-disk .o) > date(.hs)
1317
1318   stableBCO m =
1319         all stable (imports m)
1320         && date(BCO) > date(.hs)
1321 @
1322
1323   These properties embody the following ideas:
1324
1325     - if a module is stable, then:
1326
1327         - if it has been compiled in a previous pass (present in HPT)
1328           then it does not need to be compiled or re-linked.
1329
1330         - if it has not been compiled in a previous pass,
1331           then we only need to read its .hi file from disk and
1332           link it to produce a 'ModDetails'.
1333
1334     - if a modules is not stable, we will definitely be at least
1335       re-linking, and possibly re-compiling it during the 'upsweep'.
1336       All non-stable modules can (and should) therefore be unlinked
1337       before the 'upsweep'.
1338
1339     - Note that objects are only considered stable if they only depend
1340       on other objects.  We can't link object code against byte code.
1341 -}
1342
1343 checkStability
1344         :: HomePackageTable             -- HPT from last compilation
1345         -> [SCC ModSummary]             -- current module graph (cyclic)
1346         -> [ModuleName]                 -- all home modules
1347         -> ([ModuleName],               -- stableObject
1348             [ModuleName])               -- stableBCO
1349
1350 checkStability hpt sccs all_home_mods = foldl checkSCC ([],[]) sccs
1351   where
1352    checkSCC (stable_obj, stable_bco) scc0
1353      | stableObjects = (scc_mods ++ stable_obj, stable_bco)
1354      | stableBCOs    = (stable_obj, scc_mods ++ stable_bco)
1355      | otherwise     = (stable_obj, stable_bco)
1356      where
1357         scc = flattenSCC scc0
1358         scc_mods = map ms_mod_name scc
1359         home_module m   = m `elem` all_home_mods && m `notElem` scc_mods
1360
1361         scc_allimps = nub (filter home_module (concatMap ms_home_allimps scc))
1362             -- all imports outside the current SCC, but in the home pkg
1363         
1364         stable_obj_imps = map (`elem` stable_obj) scc_allimps
1365         stable_bco_imps = map (`elem` stable_bco) scc_allimps
1366
1367         stableObjects = 
1368            and stable_obj_imps
1369            && all object_ok scc
1370
1371         stableBCOs = 
1372            and (zipWith (||) stable_obj_imps stable_bco_imps)
1373            && all bco_ok scc
1374
1375         object_ok ms
1376           | Just t <- ms_obj_date ms  =  t >= ms_hs_date ms 
1377                                          && same_as_prev t
1378           | otherwise = False
1379           where
1380              same_as_prev t = case lookupUFM hpt (ms_mod_name ms) of
1381                                 Just hmi  | Just l <- hm_linkable hmi
1382                                  -> isObjectLinkable l && t == linkableTime l
1383                                 _other  -> True
1384                 -- why '>=' rather than '>' above?  If the filesystem stores
1385                 -- times to the nearset second, we may occasionally find that
1386                 -- the object & source have the same modification time, 
1387                 -- especially if the source was automatically generated
1388                 -- and compiled.  Using >= is slightly unsafe, but it matches
1389                 -- make's behaviour.
1390
1391         bco_ok ms
1392           = case lookupUFM hpt (ms_mod_name ms) of
1393                 Just hmi  | Just l <- hm_linkable hmi ->
1394                         not (isObjectLinkable l) && 
1395                         linkableTime l >= ms_hs_date ms
1396                 _other  -> False
1397
1398 -- -----------------------------------------------------------------------------
1399
1400 -- | Prune the HomePackageTable
1401 --
1402 -- Before doing an upsweep, we can throw away:
1403 --
1404 --   - For non-stable modules:
1405 --      - all ModDetails, all linked code
1406 --   - all unlinked code that is out of date with respect to
1407 --     the source file
1408 --
1409 -- This is VERY IMPORTANT otherwise we'll end up requiring 2x the
1410 -- space at the end of the upsweep, because the topmost ModDetails of the
1411 -- old HPT holds on to the entire type environment from the previous
1412 -- compilation.
1413
1414 pruneHomePackageTable
1415    :: HomePackageTable
1416    -> [ModSummary]
1417    -> ([ModuleName],[ModuleName])
1418    -> HomePackageTable
1419
1420 pruneHomePackageTable hpt summ (stable_obj, stable_bco)
1421   = mapUFM prune hpt
1422   where prune hmi
1423           | is_stable modl = hmi'
1424           | otherwise      = hmi'{ hm_details = emptyModDetails }
1425           where
1426            modl = moduleName (mi_module (hm_iface hmi))
1427            hmi' | Just l <- hm_linkable hmi, linkableTime l < ms_hs_date ms
1428                 = hmi{ hm_linkable = Nothing }
1429                 | otherwise
1430                 = hmi
1431                 where ms = expectJust "prune" (lookupUFM ms_map modl)
1432
1433         ms_map = listToUFM [(ms_mod_name ms, ms) | ms <- summ]
1434
1435         is_stable m = m `elem` stable_obj || m `elem` stable_bco
1436
1437 -- -----------------------------------------------------------------------------
1438
1439 -- Return (names of) all those in modsDone who are part of a cycle
1440 -- as defined by theGraph.
1441 findPartiallyCompletedCycles :: [Module] -> [SCC ModSummary] -> [Module]
1442 findPartiallyCompletedCycles modsDone theGraph
1443    = chew theGraph
1444      where
1445         chew [] = []
1446         chew ((AcyclicSCC _):rest) = chew rest    -- acyclic?  not interesting.
1447         chew ((CyclicSCC vs):rest)
1448            = let names_in_this_cycle = nub (map ms_mod vs)
1449                  mods_in_this_cycle  
1450                     = nub ([done | done <- modsDone, 
1451                                    done `elem` names_in_this_cycle])
1452                  chewed_rest = chew rest
1453              in 
1454              if   notNull mods_in_this_cycle
1455                   && length mods_in_this_cycle < length names_in_this_cycle
1456              then mods_in_this_cycle ++ chewed_rest
1457              else chewed_rest
1458
1459 -- -----------------------------------------------------------------------------
1460
1461 -- | The upsweep
1462 --
1463 -- This is where we compile each module in the module graph, in a pass
1464 -- from the bottom to the top of the graph.
1465 --
1466 -- There better had not be any cyclic groups here -- we check for them.
1467
1468 upsweep
1469     :: GhcMonad m =>
1470        HscEnv                   -- ^ Includes initially-empty HPT
1471     -> HomePackageTable         -- ^ HPT from last time round (pruned)
1472     -> ([ModuleName],[ModuleName]) -- ^ stable modules (see checkStability)
1473     -> IO ()                    -- ^ How to clean up unwanted tmp files
1474     -> [SCC ModSummary]         -- ^ Mods to do (the worklist)
1475     -> m (SuccessFlag,
1476          HscEnv,
1477          [ModSummary])
1478        -- ^ Returns:
1479        --
1480        --  1. A flag whether the complete upsweep was successful.
1481        --  2. The 'HscEnv' with an updated HPT
1482        --  3. A list of modules which succeeded loading.
1483
1484 upsweep hsc_env old_hpt stable_mods cleanup sccs = do
1485    (res, hsc_env, done) <- upsweep' hsc_env old_hpt [] sccs 1 (length sccs)
1486    return (res, hsc_env, reverse done)
1487  where
1488
1489   upsweep' hsc_env _old_hpt done
1490      [] _ _
1491    = return (Succeeded, hsc_env, done)
1492
1493   upsweep' hsc_env _old_hpt done
1494      (CyclicSCC ms:_) _ _
1495    = do liftIO $ fatalErrorMsg (hsc_dflags hsc_env) (cyclicModuleErr ms)
1496         return (Failed, hsc_env, done)
1497
1498   upsweep' hsc_env old_hpt done
1499      (AcyclicSCC mod:mods) mod_index nmods
1500    = do -- putStrLn ("UPSWEEP_MOD: hpt = " ++ 
1501         --           show (map (moduleUserString.moduleName.mi_module.hm_iface) 
1502         --                     (moduleEnvElts (hsc_HPT hsc_env)))
1503         let logger = reportModuleCompilationResult (hsc_callbacks hsc_env)
1504
1505         mb_mod_info
1506             <- handleSourceError
1507                    (\err -> do logger mod (Just err); return Nothing) $ do
1508                  mod_info <- upsweep_mod hsc_env old_hpt stable_mods
1509                                          mod mod_index nmods
1510                  logger mod Nothing -- log warnings
1511                  return (Just mod_info)
1512
1513         liftIO cleanup -- Remove unwanted tmp files between compilations
1514
1515         case mb_mod_info of
1516           Nothing -> return (Failed, hsc_env, done)
1517           Just mod_info -> do
1518                 let this_mod = ms_mod_name mod
1519
1520                         -- Add new info to hsc_env
1521                     hpt1     = addToUFM (hsc_HPT hsc_env) this_mod mod_info
1522                     hsc_env1 = hsc_env { hsc_HPT = hpt1 }
1523
1524                         -- Space-saving: delete the old HPT entry
1525                         -- for mod BUT if mod is a hs-boot
1526                         -- node, don't delete it.  For the
1527                         -- interface, the HPT entry is probaby for the
1528                         -- main Haskell source file.  Deleting it
1529                         -- would force the real module to be recompiled
1530                         -- every time.
1531                     old_hpt1 | isBootSummary mod = old_hpt
1532                              | otherwise = delFromUFM old_hpt this_mod
1533
1534                     done' = mod:done
1535
1536                         -- fixup our HomePackageTable after we've finished compiling
1537                         -- a mutually-recursive loop.  See reTypecheckLoop, below.
1538                 hsc_env2 <- liftIO $ reTypecheckLoop hsc_env1 mod done'
1539
1540                 upsweep' hsc_env2 old_hpt1 done' mods (mod_index+1) nmods
1541
1542 -- | Compile a single module.  Always produce a Linkable for it if
1543 -- successful.  If no compilation happened, return the old Linkable.
1544 upsweep_mod :: GhcMonad m =>
1545                HscEnv
1546             -> HomePackageTable
1547             -> ([ModuleName],[ModuleName])
1548             -> ModSummary
1549             -> Int  -- index of module
1550             -> Int  -- total number of modules
1551             -> m HomeModInfo
1552
1553 upsweep_mod hsc_env old_hpt (stable_obj, stable_bco) summary mod_index nmods
1554    =    let 
1555             this_mod_name = ms_mod_name summary
1556             this_mod    = ms_mod summary
1557             mb_obj_date = ms_obj_date summary
1558             obj_fn      = ml_obj_file (ms_location summary)
1559             hs_date     = ms_hs_date summary
1560
1561             is_stable_obj = this_mod_name `elem` stable_obj
1562             is_stable_bco = this_mod_name `elem` stable_bco
1563
1564             old_hmi = lookupUFM old_hpt this_mod_name
1565
1566             -- We're using the dflags for this module now, obtained by
1567             -- applying any options in its LANGUAGE & OPTIONS_GHC pragmas.
1568             dflags = ms_hspp_opts summary
1569             prevailing_target = hscTarget (hsc_dflags hsc_env)
1570             local_target      = hscTarget dflags
1571
1572             -- If OPTIONS_GHC contains -fasm or -fvia-C, be careful that
1573             -- we don't do anything dodgy: these should only work to change
1574             -- from -fvia-C to -fasm and vice-versa, otherwise we could 
1575             -- end up trying to link object code to byte code.
1576             target = if prevailing_target /= local_target
1577                         && (not (isObjectTarget prevailing_target)
1578                             || not (isObjectTarget local_target))
1579                         then prevailing_target
1580                         else local_target 
1581
1582             -- store the corrected hscTarget into the summary
1583             summary' = summary{ ms_hspp_opts = dflags { hscTarget = target } }
1584
1585             -- The old interface is ok if
1586             --  a) we're compiling a source file, and the old HPT
1587             --     entry is for a source file
1588             --  b) we're compiling a hs-boot file
1589             -- Case (b) allows an hs-boot file to get the interface of its
1590             -- real source file on the second iteration of the compilation
1591             -- manager, but that does no harm.  Otherwise the hs-boot file
1592             -- will always be recompiled
1593             
1594             mb_old_iface 
1595                 = case old_hmi of
1596                      Nothing                              -> Nothing
1597                      Just hm_info | isBootSummary summary -> Just iface
1598                                   | not (mi_boot iface)   -> Just iface
1599                                   | otherwise             -> Nothing
1600                                    where 
1601                                      iface = hm_iface hm_info
1602
1603             compile_it :: GhcMonad m => Maybe Linkable -> m HomeModInfo
1604             compile_it  = compile hsc_env summary' mod_index nmods mb_old_iface
1605
1606             compile_it_discard_iface :: GhcMonad m =>
1607                                         Maybe Linkable -> m HomeModInfo
1608             compile_it_discard_iface 
1609                         = compile hsc_env summary' mod_index nmods Nothing
1610
1611             -- With the HscNothing target we create empty linkables to avoid
1612             -- recompilation.  We have to detect these to recompile anyway if
1613             -- the target changed since the last compile.
1614             is_fake_linkable
1615                | Just hmi <- old_hmi, Just l <- hm_linkable hmi =
1616                   null (linkableUnlinked l)
1617                | otherwise =
1618                    -- we have no linkable, so it cannot be fake
1619                    False
1620
1621             implies False _ = True
1622             implies True x  = x
1623
1624         in
1625         case () of
1626          _
1627                 -- Regardless of whether we're generating object code or
1628                 -- byte code, we can always use an existing object file
1629                 -- if it is *stable* (see checkStability).
1630           | is_stable_obj, Just hmi <- old_hmi -> do
1631                 liftIO $ debugTraceMsg (hsc_dflags hsc_env) 5
1632                            (text "skipping stable obj mod:" <+> ppr this_mod_name)
1633                 return hmi
1634                 -- object is stable, and we have an entry in the
1635                 -- old HPT: nothing to do
1636
1637           | is_stable_obj, isNothing old_hmi -> do
1638                 liftIO $ debugTraceMsg (hsc_dflags hsc_env) 5
1639                            (text "compiling stable on-disk mod:" <+> ppr this_mod_name)
1640                 linkable <- liftIO $ findObjectLinkable this_mod obj_fn
1641                               (expectJust "upsweep1" mb_obj_date)
1642                 compile_it (Just linkable)
1643                 -- object is stable, but we need to load the interface
1644                 -- off disk to make a HMI.
1645
1646           | not (isObjectTarget target), is_stable_bco,
1647             (target /= HscNothing) `implies` not is_fake_linkable ->
1648                 ASSERT(isJust old_hmi) -- must be in the old_hpt
1649                 let Just hmi = old_hmi in do
1650                 liftIO $ debugTraceMsg (hsc_dflags hsc_env) 5
1651                            (text "skipping stable BCO mod:" <+> ppr this_mod_name)
1652                 return hmi
1653                 -- BCO is stable: nothing to do
1654
1655           | not (isObjectTarget target),
1656             Just hmi <- old_hmi,
1657             Just l <- hm_linkable hmi,
1658             not (isObjectLinkable l),
1659             (target /= HscNothing) `implies` not is_fake_linkable,
1660             linkableTime l >= ms_hs_date summary -> do
1661                 liftIO $ debugTraceMsg (hsc_dflags hsc_env) 5
1662                            (text "compiling non-stable BCO mod:" <+> ppr this_mod_name)
1663                 compile_it (Just l)
1664                 -- we have an old BCO that is up to date with respect
1665                 -- to the source: do a recompilation check as normal.
1666
1667           -- When generating object code, if there's an up-to-date
1668           -- object file on the disk, then we can use it.
1669           -- However, if the object file is new (compared to any
1670           -- linkable we had from a previous compilation), then we
1671           -- must discard any in-memory interface, because this
1672           -- means the user has compiled the source file
1673           -- separately and generated a new interface, that we must
1674           -- read from the disk.
1675           --
1676           | isObjectTarget target,
1677             Just obj_date <- mb_obj_date,
1678             obj_date >= hs_date -> do
1679                 case old_hmi of
1680                   Just hmi
1681                     | Just l <- hm_linkable hmi,
1682                       isObjectLinkable l && linkableTime l == obj_date -> do
1683                           liftIO $ debugTraceMsg (hsc_dflags hsc_env) 5
1684                                      (text "compiling mod with new on-disk obj:" <+> ppr this_mod_name)
1685                           compile_it (Just l)
1686                   _otherwise -> do
1687                           liftIO $ debugTraceMsg (hsc_dflags hsc_env) 5
1688                                      (text "compiling mod with new on-disk obj2:" <+> ppr this_mod_name)
1689                           linkable <- liftIO $ findObjectLinkable this_mod obj_fn obj_date
1690                           compile_it_discard_iface (Just linkable)
1691
1692          _otherwise -> do
1693                 liftIO $ debugTraceMsg (hsc_dflags hsc_env) 5
1694                            (text "compiling mod:" <+> ppr this_mod_name)
1695                 compile_it Nothing
1696
1697
1698
1699 -- Filter modules in the HPT
1700 retainInTopLevelEnvs :: [ModuleName] -> HomePackageTable -> HomePackageTable
1701 retainInTopLevelEnvs keep_these hpt
1702    = listToUFM   [ (mod, expectJust "retain" mb_mod_info)
1703                  | mod <- keep_these
1704                  , let mb_mod_info = lookupUFM hpt mod
1705                  , isJust mb_mod_info ]
1706
1707 -- ---------------------------------------------------------------------------
1708 -- Typecheck module loops
1709
1710 {-
1711 See bug #930.  This code fixes a long-standing bug in --make.  The
1712 problem is that when compiling the modules *inside* a loop, a data
1713 type that is only defined at the top of the loop looks opaque; but
1714 after the loop is done, the structure of the data type becomes
1715 apparent.
1716
1717 The difficulty is then that two different bits of code have
1718 different notions of what the data type looks like.
1719
1720 The idea is that after we compile a module which also has an .hs-boot
1721 file, we re-generate the ModDetails for each of the modules that
1722 depends on the .hs-boot file, so that everyone points to the proper
1723 TyCons, Ids etc. defined by the real module, not the boot module.
1724 Fortunately re-generating a ModDetails from a ModIface is easy: the
1725 function TcIface.typecheckIface does exactly that.
1726
1727 Picking the modules to re-typecheck is slightly tricky.  Starting from
1728 the module graph consisting of the modules that have already been
1729 compiled, we reverse the edges (so they point from the imported module
1730 to the importing module), and depth-first-search from the .hs-boot
1731 node.  This gives us all the modules that depend transitively on the
1732 .hs-boot module, and those are exactly the modules that we need to
1733 re-typecheck.
1734
1735 Following this fix, GHC can compile itself with --make -O2.
1736 -}
1737
1738 reTypecheckLoop :: HscEnv -> ModSummary -> ModuleGraph -> IO HscEnv
1739 reTypecheckLoop hsc_env ms graph
1740   | not (isBootSummary ms) && 
1741     any (\m -> ms_mod m == this_mod && isBootSummary m) graph
1742   = do
1743         let mss = reachableBackwards (ms_mod_name ms) graph
1744             non_boot = filter (not.isBootSummary) mss
1745         debugTraceMsg (hsc_dflags hsc_env) 2 $
1746            text "Re-typechecking loop: " <> ppr (map ms_mod_name non_boot)
1747         typecheckLoop hsc_env (map ms_mod_name non_boot)
1748   | otherwise
1749   = return hsc_env
1750  where
1751   this_mod = ms_mod ms
1752
1753 typecheckLoop :: HscEnv -> [ModuleName] -> IO HscEnv
1754 typecheckLoop hsc_env mods = do
1755   new_hpt <-
1756     fixIO $ \new_hpt -> do
1757       let new_hsc_env = hsc_env{ hsc_HPT = new_hpt }
1758       mds <- initIfaceCheck new_hsc_env $ 
1759                 mapM (typecheckIface . hm_iface) hmis
1760       let new_hpt = addListToUFM old_hpt 
1761                         (zip mods [ hmi{ hm_details = details }
1762                                   | (hmi,details) <- zip hmis mds ])
1763       return new_hpt
1764   return hsc_env{ hsc_HPT = new_hpt }
1765   where
1766     old_hpt = hsc_HPT hsc_env
1767     hmis    = map (expectJust "typecheckLoop" . lookupUFM old_hpt) mods
1768
1769 reachableBackwards :: ModuleName -> [ModSummary] -> [ModSummary]
1770 reachableBackwards mod summaries
1771   = [ ms | (ms,_,_) <- reachableG (transposeG graph) root ]
1772   where -- the rest just sets up the graph:
1773         (graph, lookup_node) = moduleGraphNodes False summaries
1774         root  = expectJust "reachableBackwards" (lookup_node HsBootFile mod)
1775
1776 -- ---------------------------------------------------------------------------
1777 -- Topological sort of the module graph
1778
1779 type SummaryNode = (ModSummary, Int, [Int])
1780
1781 topSortModuleGraph
1782           :: Bool
1783           -- ^ Drop hi-boot nodes? (see below)
1784           -> [ModSummary]
1785           -> Maybe ModuleName
1786              -- ^ Root module name.  If @Nothing@, use the full graph.
1787           -> [SCC ModSummary]
1788 -- ^ Calculate SCCs of the module graph, possibly dropping the hi-boot nodes
1789 -- The resulting list of strongly-connected-components is in topologically
1790 -- sorted order, starting with the module(s) at the bottom of the
1791 -- dependency graph (ie compile them first) and ending with the ones at
1792 -- the top.
1793 --
1794 -- Drop hi-boot nodes (first boolean arg)? 
1795 --
1796 -- - @False@:   treat the hi-boot summaries as nodes of the graph,
1797 --              so the graph must be acyclic
1798 --
1799 -- - @True@:    eliminate the hi-boot nodes, and instead pretend
1800 --              the a source-import of Foo is an import of Foo
1801 --              The resulting graph has no hi-boot nodes, but can be cyclic
1802
1803 topSortModuleGraph drop_hs_boot_nodes summaries mb_root_mod
1804   = map (fmap summaryNodeSummary) $ stronglyConnCompG initial_graph
1805   where
1806     (graph, lookup_node) = moduleGraphNodes drop_hs_boot_nodes summaries
1807     
1808     initial_graph = case mb_root_mod of
1809         Nothing -> graph
1810         Just root_mod ->
1811             -- restrict the graph to just those modules reachable from
1812             -- the specified module.  We do this by building a graph with
1813             -- the full set of nodes, and determining the reachable set from
1814             -- the specified node.
1815             let root | Just node <- lookup_node HsSrcFile root_mod, graph `hasVertexG` node = node
1816                      | otherwise = ghcError (ProgramError "module does not exist")
1817             in graphFromEdgedVertices (seq root (reachableG graph root))
1818
1819 summaryNodeKey :: SummaryNode -> Int
1820 summaryNodeKey (_, k, _) = k
1821
1822 summaryNodeSummary :: SummaryNode -> ModSummary
1823 summaryNodeSummary (s, _, _) = s
1824
1825 moduleGraphNodes :: Bool -> [ModSummary]
1826   -> (Graph SummaryNode, HscSource -> ModuleName -> Maybe SummaryNode)
1827 moduleGraphNodes drop_hs_boot_nodes summaries = (graphFromEdgedVertices nodes, lookup_node)
1828   where
1829     numbered_summaries = zip summaries [1..]
1830
1831     lookup_node :: HscSource -> ModuleName -> Maybe SummaryNode
1832     lookup_node hs_src mod = Map.lookup (mod, hs_src) node_map
1833
1834     lookup_key :: HscSource -> ModuleName -> Maybe Int
1835     lookup_key hs_src mod = fmap summaryNodeKey (lookup_node hs_src mod)
1836
1837     node_map :: NodeMap SummaryNode
1838     node_map = Map.fromList [ ((moduleName (ms_mod s), ms_hsc_src s), node)
1839                             | node@(s, _, _) <- nodes ]
1840
1841     -- We use integers as the keys for the SCC algorithm
1842     nodes :: [SummaryNode]
1843     nodes = [ (s, key, out_keys)
1844             | (s, key) <- numbered_summaries
1845              -- Drop the hi-boot ones if told to do so
1846             , not (isBootSummary s && drop_hs_boot_nodes)
1847             , let out_keys = out_edge_keys hs_boot_key (map unLoc (ms_home_srcimps s)) ++
1848                              out_edge_keys HsSrcFile   (map unLoc (ms_home_imps s)) ++
1849                              (-- see [boot-edges] below
1850                               if drop_hs_boot_nodes || ms_hsc_src s == HsBootFile 
1851                               then [] 
1852                               else case lookup_key HsBootFile (ms_mod_name s) of
1853                                     Nothing -> []
1854                                     Just k  -> [k]) ]
1855
1856     -- [boot-edges] if this is a .hs and there is an equivalent
1857     -- .hs-boot, add a link from the former to the latter.  This
1858     -- has the effect of detecting bogus cases where the .hs-boot
1859     -- depends on the .hs, by introducing a cycle.  Additionally,
1860     -- it ensures that we will always process the .hs-boot before
1861     -- the .hs, and so the HomePackageTable will always have the
1862     -- most up to date information.
1863
1864     -- Drop hs-boot nodes by using HsSrcFile as the key
1865     hs_boot_key | drop_hs_boot_nodes = HsSrcFile
1866                 | otherwise          = HsBootFile
1867
1868     out_edge_keys :: HscSource -> [ModuleName] -> [Int]
1869     out_edge_keys hi_boot ms = mapCatMaybes (lookup_key hi_boot) ms
1870         -- If we want keep_hi_boot_nodes, then we do lookup_key with
1871         -- the IsBootInterface parameter True; else False
1872
1873
1874 type NodeKey   = (ModuleName, HscSource)  -- The nodes of the graph are 
1875 type NodeMap a = Map NodeKey a    -- keyed by (mod, src_file_type) pairs
1876
1877 msKey :: ModSummary -> NodeKey
1878 msKey (ModSummary { ms_mod = mod, ms_hsc_src = boot }) = (moduleName mod,boot)
1879
1880 mkNodeMap :: [ModSummary] -> NodeMap ModSummary
1881 mkNodeMap summaries = Map.fromList [ (msKey s, s) | s <- summaries]
1882         
1883 nodeMapElts :: NodeMap a -> [a]
1884 nodeMapElts = Map.elems
1885
1886 -- | If there are {-# SOURCE #-} imports between strongly connected
1887 -- components in the topological sort, then those imports can
1888 -- definitely be replaced by ordinary non-SOURCE imports: if SOURCE
1889 -- were necessary, then the edge would be part of a cycle.
1890 warnUnnecessarySourceImports :: GhcMonad m => [SCC ModSummary] -> m ()
1891 warnUnnecessarySourceImports sccs =
1892   logWarnings (listToBag (concatMap (check.flattenSCC) sccs))
1893   where check ms =
1894            let mods_in_this_cycle = map ms_mod_name ms in
1895            [ warn i | m <- ms, i <- ms_home_srcimps m,
1896                       unLoc i `notElem`  mods_in_this_cycle ]
1897
1898         warn :: Located ModuleName -> WarnMsg
1899         warn (L loc mod) = 
1900            mkPlainErrMsg loc
1901                 (ptext (sLit "Warning: {-# SOURCE #-} unnecessary in import of ")
1902                  <+> quotes (ppr mod))
1903
1904 -----------------------------------------------------------------------------
1905 -- Downsweep (dependency analysis)
1906
1907 -- Chase downwards from the specified root set, returning summaries
1908 -- for all home modules encountered.  Only follow source-import
1909 -- links.
1910
1911 -- We pass in the previous collection of summaries, which is used as a
1912 -- cache to avoid recalculating a module summary if the source is
1913 -- unchanged.
1914 --
1915 -- The returned list of [ModSummary] nodes has one node for each home-package
1916 -- module, plus one for any hs-boot files.  The imports of these nodes 
1917 -- are all there, including the imports of non-home-package modules.
1918
1919 downsweep :: GhcMonad m =>
1920              HscEnv
1921           -> [ModSummary]       -- Old summaries
1922           -> [ModuleName]       -- Ignore dependencies on these; treat
1923                                 -- them as if they were package modules
1924           -> Bool               -- True <=> allow multiple targets to have 
1925                                 --          the same module name; this is 
1926                                 --          very useful for ghc -M
1927           -> m [ModSummary]
1928                 -- The elts of [ModSummary] all have distinct
1929                 -- (Modules, IsBoot) identifiers, unless the Bool is true
1930                 -- in which case there can be repeats
1931 downsweep hsc_env old_summaries excl_mods allow_dup_roots
1932    = do -- catch error messages and return them
1933      --handleErrMsg   -- should be covered by GhcMonad now
1934      --          (\err_msg -> printBagOfErrors (hsc_dflags hsc_env) (unitBag err_msg) >> return Nothing) $ do
1935        rootSummaries <- mapM getRootSummary roots
1936        let root_map = mkRootMap rootSummaries
1937        checkDuplicates root_map
1938        summs <- loop (concatMap msDeps rootSummaries) root_map
1939        return summs
1940      where
1941         roots = hsc_targets hsc_env
1942
1943         old_summary_map :: NodeMap ModSummary
1944         old_summary_map = mkNodeMap old_summaries
1945
1946         getRootSummary :: GhcMonad m => Target -> m ModSummary
1947         getRootSummary (Target (TargetFile file mb_phase) obj_allowed maybe_buf)
1948            = do exists <- liftIO $ doesFileExist file
1949                 if exists 
1950                     then summariseFile hsc_env old_summaries file mb_phase 
1951                                        obj_allowed maybe_buf
1952                     else throwOneError $ mkPlainErrMsg noSrcSpan $
1953                            text "can't find file:" <+> text file
1954         getRootSummary (Target (TargetModule modl) obj_allowed maybe_buf)
1955            = do maybe_summary <- summariseModule hsc_env old_summary_map False 
1956                                            (L rootLoc modl) obj_allowed 
1957                                            maybe_buf excl_mods
1958                 case maybe_summary of
1959                    Nothing -> packageModErr modl
1960                    Just s  -> return s
1961
1962         rootLoc = mkGeneralSrcSpan (fsLit "<command line>")
1963
1964         -- In a root module, the filename is allowed to diverge from the module
1965         -- name, so we have to check that there aren't multiple root files
1966         -- defining the same module (otherwise the duplicates will be silently
1967         -- ignored, leading to confusing behaviour).
1968         checkDuplicates :: GhcMonad m => NodeMap [ModSummary] -> m ()
1969         checkDuplicates root_map 
1970            | allow_dup_roots = return ()
1971            | null dup_roots  = return ()
1972            | otherwise       = liftIO $ multiRootsErr (head dup_roots)
1973            where
1974              dup_roots :: [[ModSummary]]        -- Each at least of length 2
1975              dup_roots = filterOut isSingleton (nodeMapElts root_map)
1976
1977         loop :: GhcMonad m =>
1978                 [(Located ModuleName,IsBootInterface)]
1979                         -- Work list: process these modules
1980              -> NodeMap [ModSummary]
1981                         -- Visited set; the range is a list because
1982                         -- the roots can have the same module names
1983                         -- if allow_dup_roots is True
1984              -> m [ModSummary]
1985                         -- The result includes the worklist, except
1986                         -- for those mentioned in the visited set
1987         loop [] done      = return (concat (nodeMapElts done))
1988         loop ((wanted_mod, is_boot) : ss) done 
1989           | Just summs <- Map.lookup key done
1990           = if isSingleton summs then
1991                 loop ss done
1992             else
1993                 do { liftIO $ multiRootsErr summs; return [] }
1994           | otherwise
1995           = do mb_s <- summariseModule hsc_env old_summary_map 
1996                                        is_boot wanted_mod True
1997                                        Nothing excl_mods
1998                case mb_s of
1999                    Nothing -> loop ss done
2000                    Just s  -> loop (msDeps s ++ ss) (Map.insert key [s] done)
2001           where
2002             key = (unLoc wanted_mod, if is_boot then HsBootFile else HsSrcFile)
2003
2004 -- XXX Does the (++) here need to be flipped?
2005 mkRootMap :: [ModSummary] -> NodeMap [ModSummary]
2006 mkRootMap summaries = Map.insertListWith (flip (++))
2007                                          [ (msKey s, [s]) | s <- summaries ]
2008                                          Map.empty
2009
2010 msDeps :: ModSummary -> [(Located ModuleName, IsBootInterface)]
2011 -- (msDeps s) returns the dependencies of the ModSummary s.
2012 -- A wrinkle is that for a {-# SOURCE #-} import we return
2013 --      *both* the hs-boot file
2014 --      *and* the source file
2015 -- as "dependencies".  That ensures that the list of all relevant
2016 -- modules always contains B.hs if it contains B.hs-boot.
2017 -- Remember, this pass isn't doing the topological sort.  It's
2018 -- just gathering the list of all relevant ModSummaries
2019 msDeps s = 
2020     concat [ [(m,True), (m,False)] | m <- ms_home_srcimps s ] 
2021          ++ [ (m,False) | m <- ms_home_imps s ] 
2022
2023 home_imps :: [Located (ImportDecl RdrName)] -> [Located ModuleName]
2024 home_imps imps = [ ideclName i |  L _ i <- imps, isLocal (ideclPkgQual i) ]
2025   where isLocal Nothing = True
2026         isLocal (Just pkg) | pkg == fsLit "this" = True -- "this" is special
2027         isLocal _ = False
2028
2029 ms_home_allimps :: ModSummary -> [ModuleName]
2030 ms_home_allimps ms = map unLoc (ms_home_srcimps ms ++ ms_home_imps ms)
2031
2032 ms_home_srcimps :: ModSummary -> [Located ModuleName]
2033 ms_home_srcimps = home_imps . ms_srcimps
2034
2035 ms_home_imps :: ModSummary -> [Located ModuleName]
2036 ms_home_imps = home_imps . ms_imps
2037
2038 -----------------------------------------------------------------------------
2039 -- Summarising modules
2040
2041 -- We have two types of summarisation:
2042 --
2043 --    * Summarise a file.  This is used for the root module(s) passed to
2044 --      cmLoadModules.  The file is read, and used to determine the root
2045 --      module name.  The module name may differ from the filename.
2046 --
2047 --    * Summarise a module.  We are given a module name, and must provide
2048 --      a summary.  The finder is used to locate the file in which the module
2049 --      resides.
2050
2051 summariseFile
2052         :: GhcMonad m =>
2053            HscEnv
2054         -> [ModSummary]                 -- old summaries
2055         -> FilePath                     -- source file name
2056         -> Maybe Phase                  -- start phase
2057         -> Bool                         -- object code allowed?
2058         -> Maybe (StringBuffer,ClockTime)
2059         -> m ModSummary
2060
2061 summariseFile hsc_env old_summaries file mb_phase obj_allowed maybe_buf
2062         -- we can use a cached summary if one is available and the
2063         -- source file hasn't changed,  But we have to look up the summary
2064         -- by source file, rather than module name as we do in summarise.
2065    | Just old_summary <- findSummaryBySourceFile old_summaries file
2066    = do
2067         let location = ms_location old_summary
2068
2069                 -- return the cached summary if the source didn't change
2070         src_timestamp <- case maybe_buf of
2071                            Just (_,t) -> return t
2072                            Nothing    -> liftIO $ getModificationTime file
2073                 -- The file exists; we checked in getRootSummary above.
2074                 -- If it gets removed subsequently, then this 
2075                 -- getModificationTime may fail, but that's the right
2076                 -- behaviour.
2077
2078         if ms_hs_date old_summary == src_timestamp 
2079            then do -- update the object-file timestamp
2080                   obj_timestamp <-
2081                     if isObjectTarget (hscTarget (hsc_dflags hsc_env)) 
2082                         || obj_allowed -- bug #1205
2083                         then liftIO $ getObjTimestamp location False
2084                         else return Nothing
2085                   return old_summary{ ms_obj_date = obj_timestamp }
2086            else
2087                 new_summary
2088
2089    | otherwise
2090    = new_summary
2091   where
2092     new_summary = do
2093         let dflags = hsc_dflags hsc_env
2094
2095         (dflags', hspp_fn, buf)
2096             <- preprocessFile hsc_env file mb_phase maybe_buf
2097
2098         (srcimps,the_imps, L _ mod_name) <- getImports dflags' buf hspp_fn file
2099
2100         -- Make a ModLocation for this file
2101         location <- liftIO $ mkHomeModLocation dflags mod_name file
2102
2103         -- Tell the Finder cache where it is, so that subsequent calls
2104         -- to findModule will find it, even if it's not on any search path
2105         mod <- liftIO $ addHomeModuleToFinder hsc_env mod_name location
2106
2107         src_timestamp <- case maybe_buf of
2108                            Just (_,t) -> return t
2109                            Nothing    -> liftIO $ getModificationTime file
2110                         -- getMofificationTime may fail
2111
2112         -- when the user asks to load a source file by name, we only
2113         -- use an object file if -fobject-code is on.  See #1205.
2114         obj_timestamp <-
2115             if isObjectTarget (hscTarget (hsc_dflags hsc_env)) 
2116                || obj_allowed -- bug #1205
2117                 then liftIO $ modificationTimeIfExists (ml_obj_file location)
2118                 else return Nothing
2119
2120         return (ModSummary { ms_mod = mod, ms_hsc_src = HsSrcFile,
2121                              ms_location = location,
2122                              ms_hspp_file = hspp_fn,
2123                              ms_hspp_opts = dflags',
2124                              ms_hspp_buf  = Just buf,
2125                              ms_srcimps = srcimps, ms_imps = the_imps,
2126                              ms_hs_date = src_timestamp,
2127                              ms_obj_date = obj_timestamp })
2128
2129 findSummaryBySourceFile :: [ModSummary] -> FilePath -> Maybe ModSummary
2130 findSummaryBySourceFile summaries file
2131   = case [ ms | ms <- summaries, HsSrcFile <- [ms_hsc_src ms],
2132                                  expectJust "findSummaryBySourceFile" (ml_hs_file (ms_location ms)) == file ] of
2133         [] -> Nothing
2134         (x:_) -> Just x
2135
2136 -- Summarise a module, and pick up source and timestamp.
2137 summariseModule
2138           :: GhcMonad m =>
2139              HscEnv
2140           -> NodeMap ModSummary -- Map of old summaries
2141           -> IsBootInterface    -- True <=> a {-# SOURCE #-} import
2142           -> Located ModuleName -- Imported module to be summarised
2143           -> Bool               -- object code allowed?
2144           -> Maybe (StringBuffer, ClockTime)
2145           -> [ModuleName]               -- Modules to exclude
2146           -> m (Maybe ModSummary)       -- Its new summary
2147
2148 summariseModule hsc_env old_summary_map is_boot (L loc wanted_mod) 
2149                 obj_allowed maybe_buf excl_mods
2150   | wanted_mod `elem` excl_mods
2151   = return Nothing
2152
2153   | Just old_summary <- Map.lookup (wanted_mod, hsc_src) old_summary_map
2154   = do          -- Find its new timestamp; all the 
2155                 -- ModSummaries in the old map have valid ml_hs_files
2156         let location = ms_location old_summary
2157             src_fn = expectJust "summariseModule" (ml_hs_file location)
2158
2159                 -- check the modification time on the source file, and
2160                 -- return the cached summary if it hasn't changed.  If the
2161                 -- file has disappeared, we need to call the Finder again.
2162         case maybe_buf of
2163            Just (_,t) -> check_timestamp old_summary location src_fn t
2164            Nothing    -> do
2165                 m <- liftIO $ System.IO.Error.try (getModificationTime src_fn)
2166                 case m of
2167                    Right t -> check_timestamp old_summary location src_fn t
2168                    Left e | isDoesNotExistError e -> find_it
2169                           | otherwise             -> liftIO $ ioError e
2170
2171   | otherwise  = find_it
2172   where
2173     dflags = hsc_dflags hsc_env
2174
2175     hsc_src = if is_boot then HsBootFile else HsSrcFile
2176
2177     check_timestamp old_summary location src_fn src_timestamp
2178         | ms_hs_date old_summary == src_timestamp = do
2179                 -- update the object-file timestamp
2180                 obj_timestamp <- liftIO $
2181                     if isObjectTarget (hscTarget (hsc_dflags hsc_env))
2182                        || obj_allowed -- bug #1205
2183                        then getObjTimestamp location is_boot
2184                        else return Nothing
2185                 return (Just old_summary{ ms_obj_date = obj_timestamp })
2186         | otherwise = 
2187                 -- source changed: re-summarise.
2188                 new_summary location (ms_mod old_summary) src_fn src_timestamp
2189
2190     find_it = do
2191         -- Don't use the Finder's cache this time.  If the module was
2192         -- previously a package module, it may have now appeared on the
2193         -- search path, so we want to consider it to be a home module.  If
2194         -- the module was previously a home module, it may have moved.
2195         liftIO $ uncacheModule hsc_env wanted_mod
2196         found <- liftIO $ findImportedModule hsc_env wanted_mod Nothing
2197         case found of
2198              Found location mod 
2199                 | isJust (ml_hs_file location) ->
2200                         -- Home package
2201                          just_found location mod
2202                 | otherwise -> 
2203                         -- Drop external-pkg
2204                         ASSERT(modulePackageId mod /= thisPackage dflags)
2205                         return Nothing
2206                         
2207              err -> liftIO $ noModError dflags loc wanted_mod err
2208                         -- Not found
2209
2210     just_found location mod = do
2211                 -- Adjust location to point to the hs-boot source file, 
2212                 -- hi file, object file, when is_boot says so
2213         let location' | is_boot   = addBootSuffixLocn location
2214                       | otherwise = location
2215             src_fn = expectJust "summarise2" (ml_hs_file location')
2216
2217                 -- Check that it exists
2218                 -- It might have been deleted since the Finder last found it
2219         maybe_t <- liftIO $ modificationTimeIfExists src_fn
2220         case maybe_t of
2221           Nothing -> noHsFileErr loc src_fn
2222           Just t  -> new_summary location' mod src_fn t
2223
2224
2225     new_summary location mod src_fn src_timestamp
2226       = do
2227         -- Preprocess the source file and get its imports
2228         -- The dflags' contains the OPTIONS pragmas
2229         (dflags', hspp_fn, buf) <- preprocessFile hsc_env src_fn Nothing maybe_buf
2230         (srcimps, the_imps, L mod_loc mod_name) <- getImports dflags' buf hspp_fn src_fn
2231
2232         when (mod_name /= wanted_mod) $
2233                 throwOneError $ mkPlainErrMsg mod_loc $ 
2234                               text "File name does not match module name:" 
2235                               $$ text "Saw:" <+> quotes (ppr mod_name)
2236                               $$ text "Expected:" <+> quotes (ppr wanted_mod)
2237
2238                 -- Find the object timestamp, and return the summary
2239         obj_timestamp <- liftIO $
2240            if isObjectTarget (hscTarget (hsc_dflags hsc_env))
2241               || obj_allowed -- bug #1205
2242               then getObjTimestamp location is_boot
2243               else return Nothing
2244
2245         return (Just (ModSummary { ms_mod       = mod,
2246                               ms_hsc_src   = hsc_src,
2247                               ms_location  = location,
2248                               ms_hspp_file = hspp_fn,
2249                               ms_hspp_opts = dflags',
2250                               ms_hspp_buf  = Just buf,
2251                               ms_srcimps   = srcimps,
2252                               ms_imps      = the_imps,
2253                               ms_hs_date   = src_timestamp,
2254                               ms_obj_date  = obj_timestamp }))
2255
2256
2257 getObjTimestamp :: ModLocation -> Bool -> IO (Maybe ClockTime)
2258 getObjTimestamp location is_boot
2259   = if is_boot then return Nothing
2260                else modificationTimeIfExists (ml_obj_file location)
2261
2262
2263 preprocessFile :: GhcMonad m =>
2264                   HscEnv
2265                -> FilePath
2266                -> Maybe Phase -- ^ Starting phase
2267                -> Maybe (StringBuffer,ClockTime)
2268                -> m (DynFlags, FilePath, StringBuffer)
2269 preprocessFile hsc_env src_fn mb_phase Nothing
2270   = do
2271         (dflags', hspp_fn) <- preprocess hsc_env (src_fn, mb_phase)
2272         buf <- liftIO $ hGetStringBuffer hspp_fn
2273         return (dflags', hspp_fn, buf)
2274
2275 preprocessFile hsc_env src_fn mb_phase (Just (buf, _time))
2276   = do
2277         let dflags = hsc_dflags hsc_env
2278         -- case we bypass the preprocessing stage?
2279         let 
2280             local_opts = getOptions dflags buf src_fn
2281         --
2282         (dflags', leftovers, warns)
2283             <- parseDynamicNoPackageFlags dflags local_opts
2284         checkProcessArgsResult leftovers
2285         handleFlagWarnings dflags' warns
2286
2287         let
2288             needs_preprocessing
2289                 | Just (Unlit _) <- mb_phase    = True
2290                 | Nothing <- mb_phase, Unlit _ <- startPhase src_fn  = True
2291                   -- note: local_opts is only required if there's no Unlit phase
2292                 | dopt Opt_Cpp dflags'          = True
2293                 | dopt Opt_Pp  dflags'          = True
2294                 | otherwise                     = False
2295
2296         when needs_preprocessing $
2297            ghcError (ProgramError "buffer needs preprocesing; interactive check disabled")
2298
2299         return (dflags', src_fn, buf)
2300
2301
2302 -----------------------------------------------------------------------------
2303 --                      Error messages
2304 -----------------------------------------------------------------------------
2305
2306 noModError :: DynFlags -> SrcSpan -> ModuleName -> FindResult -> IO ab
2307 -- ToDo: we don't have a proper line number for this error
2308 noModError dflags loc wanted_mod err
2309   = throwOneError $ mkPlainErrMsg loc $ cannotFindModule dflags wanted_mod err
2310                                 
2311 noHsFileErr :: GhcMonad m => SrcSpan -> String -> m a
2312 noHsFileErr loc path
2313   = throwOneError $ mkPlainErrMsg loc $ text "Can't find" <+> text path
2314  
2315 packageModErr :: GhcMonad m => ModuleName -> m a
2316 packageModErr mod
2317   = throwOneError $ mkPlainErrMsg noSrcSpan $
2318         text "module" <+> quotes (ppr mod) <+> text "is a package module"
2319
2320 multiRootsErr :: [ModSummary] -> IO ()
2321 multiRootsErr [] = panic "multiRootsErr"
2322 multiRootsErr summs@(summ1:_)
2323   = throwOneError $ mkPlainErrMsg noSrcSpan $
2324         text "module" <+> quotes (ppr mod) <+> 
2325         text "is defined in multiple files:" <+>
2326         sep (map text files)
2327   where
2328     mod = ms_mod summ1
2329     files = map (expectJust "checkDup" . ml_hs_file . ms_location) summs
2330
2331 cyclicModuleErr :: [ModSummary] -> SDoc
2332 cyclicModuleErr ms
2333   = hang (ptext (sLit "Module imports form a cycle for modules:"))
2334        2 (vcat (map show_one ms))
2335   where
2336     mods_in_cycle = map ms_mod_name ms
2337     imp_modname = unLoc . ideclName . unLoc
2338     just_in_cycle = filter ((`elem` mods_in_cycle) . imp_modname)
2339
2340     show_one ms = 
2341            vcat [ show_mod (ms_hsc_src ms) (ms_mod_name ms) <+>
2342                   maybe empty (parens . text) (ml_hs_file (ms_location ms)),
2343                   nest 2 $ ptext (sLit "imports:") <+> vcat [
2344                      pp_imps HsBootFile (just_in_cycle $ ms_srcimps ms),
2345                      pp_imps HsSrcFile  (just_in_cycle $ ms_imps ms) ]
2346                 ]
2347     show_mod hsc_src mod = ppr mod <> text (hscSourceString hsc_src)
2348     pp_imps src imps = fsep (map (show_mod src . unLoc . ideclName . unLoc) imps)
2349
2350
2351 -- | Inform GHC that the working directory has changed.  GHC will flush
2352 -- its cache of module locations, since it may no longer be valid.
2353 -- 
2354 -- Note: Before changing the working directory make sure all threads running
2355 -- in the same session have stopped.  If you change the working directory,
2356 -- you should also unload the current program (set targets to empty,
2357 -- followed by load).
2358 workingDirectoryChanged :: GhcMonad m => m ()
2359 workingDirectoryChanged = withSession $ (liftIO . flushFinderCaches)
2360
2361 -- -----------------------------------------------------------------------------
2362 -- inspecting the session
2363
2364 -- | Get the module dependency graph.
2365 getModuleGraph :: GhcMonad m => m ModuleGraph -- ToDo: DiGraph ModSummary
2366 getModuleGraph = liftM hsc_mod_graph getSession
2367
2368 -- | Determines whether a set of modules requires Template Haskell.
2369 --
2370 -- Note that if the session's 'DynFlags' enabled Template Haskell when
2371 -- 'depanal' was called, then each module in the returned module graph will
2372 -- have Template Haskell enabled whether it is actually needed or not.
2373 needsTemplateHaskell :: ModuleGraph -> Bool
2374 needsTemplateHaskell ms =
2375     any (dopt Opt_TemplateHaskell . ms_hspp_opts) ms
2376
2377 -- | Return @True@ <==> module is loaded.
2378 isLoaded :: GhcMonad m => ModuleName -> m Bool
2379 isLoaded m = withSession $ \hsc_env ->
2380   return $! isJust (lookupUFM (hsc_HPT hsc_env) m)
2381
2382 -- | Return the bindings for the current interactive session.
2383 getBindings :: GhcMonad m => m [TyThing]
2384 getBindings = withSession $ \hsc_env ->
2385    -- we have to implement the shadowing behaviour of ic_tmp_ids here
2386    -- (see InteractiveContext) and the quickest way is to use an OccEnv.
2387    let 
2388        occ_env = mkOccEnv [ (nameOccName (idName id), AnId id) 
2389                           | id <- ic_tmp_ids (hsc_IC hsc_env) ]
2390    in
2391    return (occEnvElts occ_env)
2392
2393 getPrintUnqual :: GhcMonad m => m PrintUnqualified
2394 getPrintUnqual = withSession $ \hsc_env ->
2395   return (icPrintUnqual (hsc_dflags hsc_env) (hsc_IC hsc_env))
2396
2397 -- | Container for information about a 'Module'.
2398 data ModuleInfo = ModuleInfo {
2399         minf_type_env  :: TypeEnv,
2400         minf_exports   :: NameSet, -- ToDo, [AvailInfo] like ModDetails?
2401         minf_rdr_env   :: Maybe GlobalRdrEnv,   -- Nothing for a compiled/package mod
2402         minf_instances :: [Instance]
2403 #ifdef GHCI
2404         ,minf_modBreaks :: ModBreaks 
2405 #endif
2406         -- ToDo: this should really contain the ModIface too
2407   }
2408         -- We don't want HomeModInfo here, because a ModuleInfo applies
2409         -- to package modules too.
2410
2411 -- | Request information about a loaded 'Module'
2412 getModuleInfo :: GhcMonad m => Module -> m (Maybe ModuleInfo)  -- XXX: Maybe X
2413 getModuleInfo mdl = withSession $ \hsc_env -> do
2414   let mg = hsc_mod_graph hsc_env
2415   if mdl `elem` map ms_mod mg
2416         then liftIO $ getHomeModuleInfo hsc_env (moduleName mdl)
2417         else do
2418   {- if isHomeModule (hsc_dflags hsc_env) mdl
2419         then return Nothing
2420         else -} liftIO $ getPackageModuleInfo hsc_env mdl
2421    -- getPackageModuleInfo will attempt to find the interface, so
2422    -- we don't want to call it for a home module, just in case there
2423    -- was a problem loading the module and the interface doesn't
2424    -- exist... hence the isHomeModule test here.  (ToDo: reinstate)
2425
2426 getPackageModuleInfo :: HscEnv -> Module -> IO (Maybe ModuleInfo)
2427 #ifdef GHCI
2428 getPackageModuleInfo hsc_env mdl = do
2429   (_msgs, mb_avails) <- getModuleExports hsc_env mdl
2430   case mb_avails of
2431     Nothing -> return Nothing
2432     Just avails -> do
2433         eps <- readIORef (hsc_EPS hsc_env)
2434         let 
2435             names  = availsToNameSet avails
2436             pte    = eps_PTE eps
2437             tys    = [ ty | name <- concatMap availNames avails,
2438                             Just ty <- [lookupTypeEnv pte name] ]
2439         --
2440         return (Just (ModuleInfo {
2441                         minf_type_env  = mkTypeEnv tys,
2442                         minf_exports   = names,
2443                         minf_rdr_env   = Just $! availsToGlobalRdrEnv (moduleName mdl) avails,
2444                         minf_instances = error "getModuleInfo: instances for package module unimplemented",
2445                         minf_modBreaks = emptyModBreaks  
2446                 }))
2447 #else
2448 getPackageModuleInfo _hsc_env _mdl = do
2449   -- bogusly different for non-GHCI (ToDo)
2450   return Nothing
2451 #endif
2452
2453 getHomeModuleInfo :: HscEnv -> ModuleName -> IO (Maybe ModuleInfo)
2454 getHomeModuleInfo hsc_env mdl = 
2455   case lookupUFM (hsc_HPT hsc_env) mdl of
2456     Nothing  -> return Nothing
2457     Just hmi -> do
2458       let details = hm_details hmi
2459       return (Just (ModuleInfo {
2460                         minf_type_env  = md_types details,
2461                         minf_exports   = availsToNameSet (md_exports details),
2462                         minf_rdr_env   = mi_globals $! hm_iface hmi,
2463                         minf_instances = md_insts details
2464 #ifdef GHCI
2465                        ,minf_modBreaks = getModBreaks hmi
2466 #endif
2467                         }))
2468
2469 -- | The list of top-level entities defined in a module
2470 modInfoTyThings :: ModuleInfo -> [TyThing]
2471 modInfoTyThings minf = typeEnvElts (minf_type_env minf)
2472
2473 modInfoTopLevelScope :: ModuleInfo -> Maybe [Name]
2474 modInfoTopLevelScope minf
2475   = fmap (map gre_name . globalRdrEnvElts) (minf_rdr_env minf)
2476
2477 modInfoExports :: ModuleInfo -> [Name]
2478 modInfoExports minf = nameSetToList $! minf_exports minf
2479
2480 -- | Returns the instances defined by the specified module.
2481 -- Warning: currently unimplemented for package modules.
2482 modInfoInstances :: ModuleInfo -> [Instance]
2483 modInfoInstances = minf_instances
2484
2485 modInfoIsExportedName :: ModuleInfo -> Name -> Bool
2486 modInfoIsExportedName minf name = elemNameSet name (minf_exports minf)
2487
2488 mkPrintUnqualifiedForModule :: GhcMonad m =>
2489                                ModuleInfo
2490                             -> m (Maybe PrintUnqualified) -- XXX: returns a Maybe X
2491 mkPrintUnqualifiedForModule minf = withSession $ \hsc_env -> do
2492   return (fmap (mkPrintUnqualified (hsc_dflags hsc_env)) (minf_rdr_env minf))
2493
2494 modInfoLookupName :: GhcMonad m =>
2495                      ModuleInfo -> Name
2496                   -> m (Maybe TyThing) -- XXX: returns a Maybe X
2497 modInfoLookupName minf name = withSession $ \hsc_env -> do
2498    case lookupTypeEnv (minf_type_env minf) name of
2499      Just tyThing -> return (Just tyThing)
2500      Nothing      -> do
2501        eps <- liftIO $ readIORef (hsc_EPS hsc_env)
2502        return $! lookupType (hsc_dflags hsc_env) 
2503                             (hsc_HPT hsc_env) (eps_PTE eps) name
2504
2505 #ifdef GHCI
2506 modInfoModBreaks :: ModuleInfo -> ModBreaks
2507 modInfoModBreaks = minf_modBreaks  
2508 #endif
2509
2510 isDictonaryId :: Id -> Bool
2511 isDictonaryId id
2512   = case tcSplitSigmaTy (idType id) of { (_tvs, _theta, tau) -> isDictTy tau }
2513
2514 -- | Looks up a global name: that is, any top-level name in any
2515 -- visible module.  Unlike 'lookupName', lookupGlobalName does not use
2516 -- the interactive context, and therefore does not require a preceding
2517 -- 'setContext'.
2518 lookupGlobalName :: GhcMonad m => Name -> m (Maybe TyThing)
2519 lookupGlobalName name = withSession $ \hsc_env -> do
2520    liftIO $ lookupTypeHscEnv hsc_env name
2521
2522 findGlobalAnns :: (GhcMonad m, Typeable a) => ([Word8] -> a) -> AnnTarget Name -> m [a]
2523 findGlobalAnns deserialize target = withSession $ \hsc_env -> do
2524     ann_env <- liftIO $ prepareAnnotations hsc_env Nothing
2525     return (findAnns deserialize ann_env target)
2526
2527 #ifdef GHCI
2528 -- | get the GlobalRdrEnv for a session
2529 getGRE :: GhcMonad m => m GlobalRdrEnv
2530 getGRE = withSession $ \hsc_env-> return $ ic_rn_gbl_env (hsc_IC hsc_env)
2531 #endif
2532
2533 -- -----------------------------------------------------------------------------
2534
2535 -- | Return all /external/ modules available in the package database.
2536 -- Modules from the current session (i.e., from the 'HomePackageTable') are
2537 -- not included.
2538 packageDbModules :: GhcMonad m =>
2539                     Bool  -- ^ Only consider exposed packages.
2540                  -> m [Module]
2541 packageDbModules only_exposed = do
2542    dflags <- getSessionDynFlags
2543    let pkgs = eltsUFM (pkgIdMap (pkgState dflags))
2544    return $
2545      [ mkModule pid modname | p <- pkgs
2546                             , not only_exposed || exposed p
2547                             , let pid = packageConfigId p
2548                             , modname <- exposedModules p ]
2549
2550 -- -----------------------------------------------------------------------------
2551 -- Misc exported utils
2552
2553 dataConType :: DataCon -> Type
2554 dataConType dc = idType (dataConWrapId dc)
2555
2556 -- | print a 'NamedThing', adding parentheses if the name is an operator.
2557 pprParenSymName :: NamedThing a => a -> SDoc
2558 pprParenSymName a = parenSymOcc (getOccName a) (ppr (getName a))
2559
2560 -- ----------------------------------------------------------------------------
2561
2562 #if 0
2563
2564 -- ToDo:
2565 --   - Data and Typeable instances for HsSyn.
2566
2567 -- ToDo: check for small transformations that happen to the syntax in
2568 -- the typechecker (eg. -e ==> negate e, perhaps for fromIntegral)
2569
2570 -- ToDo: maybe use TH syntax instead of IfaceSyn?  There's already a way
2571 -- to get from TyCons, Ids etc. to TH syntax (reify).
2572
2573 -- :browse will use either lm_toplev or inspect lm_interface, depending
2574 -- on whether the module is interpreted or not.
2575
2576 #endif
2577
2578 -- Extract the filename, stringbuffer content and dynflags associed to a module
2579 --
2580 -- XXX: Explain pre-conditions
2581 getModuleSourceAndFlags :: GhcMonad m => Module -> m (String, StringBuffer, DynFlags)
2582 getModuleSourceAndFlags mod = do
2583   m <- getModSummary (moduleName mod)
2584   case ml_hs_file $ ms_location m of
2585     Nothing -> throw $ mkApiErr (text "No source available for module " <+> ppr mod)
2586     Just sourceFile -> do
2587         source <- liftIO $ hGetStringBuffer sourceFile
2588         return (sourceFile, source, ms_hspp_opts m)
2589
2590
2591 -- | Return module source as token stream, including comments.
2592 --
2593 -- The module must be in the module graph and its source must be available.
2594 -- Throws a 'HscTypes.SourceError' on parse error.
2595 getTokenStream :: GhcMonad m => Module -> m [Located Token]
2596 getTokenStream mod = do
2597   (sourceFile, source, flags) <- getModuleSourceAndFlags mod
2598   let startLoc = mkSrcLoc (mkFastString sourceFile) 1 1
2599   case lexTokenStream source startLoc flags of
2600     POk _ ts  -> return ts
2601     PFailed span err -> throw $ mkSrcErr (unitBag $ mkPlainErrMsg span err)
2602
2603 -- | Give even more information on the source than 'getTokenStream'
2604 -- This function allows reconstructing the source completely with
2605 -- 'showRichTokenStream'.
2606 getRichTokenStream :: GhcMonad m => Module -> m [(Located Token, String)]
2607 getRichTokenStream mod = do
2608   (sourceFile, source, flags) <- getModuleSourceAndFlags mod
2609   let startLoc = mkSrcLoc (mkFastString sourceFile) 1 1
2610   case lexTokenStream source startLoc flags of
2611     POk _ ts -> return $ addSourceToTokens startLoc source ts
2612     PFailed span err -> throw $ mkSrcErr (unitBag $ mkPlainErrMsg span err)
2613
2614 -- | Given a source location and a StringBuffer corresponding to this
2615 -- location, return a rich token stream with the source associated to the
2616 -- tokens.
2617 addSourceToTokens :: SrcLoc -> StringBuffer -> [Located Token]
2618                   -> [(Located Token, String)]
2619 addSourceToTokens _ _ [] = []
2620 addSourceToTokens loc buf (t@(L span _) : ts)
2621     | not (isGoodSrcSpan span) = (t,"") : addSourceToTokens loc buf ts
2622     | otherwise = (t,str) : addSourceToTokens newLoc newBuf ts
2623     where
2624       (newLoc, newBuf, str) = go "" loc buf
2625       start = srcSpanStart span
2626       end = srcSpanEnd span
2627       go acc loc buf | loc < start = go acc nLoc nBuf
2628                      | start <= loc && loc < end = go (ch:acc) nLoc nBuf
2629                      | otherwise = (loc, buf, reverse acc)
2630           where (ch, nBuf) = nextChar buf
2631                 nLoc = advanceSrcLoc loc ch
2632
2633
2634 -- | Take a rich token stream such as produced from 'getRichTokenStream' and
2635 -- return source code almost identical to the original code (except for
2636 -- insignificant whitespace.)
2637 showRichTokenStream :: [(Located Token, String)] -> String
2638 showRichTokenStream ts = go startLoc ts ""
2639     where sourceFile = srcSpanFile (getLoc . fst . head $ ts)
2640           startLoc = mkSrcLoc sourceFile 1 1
2641           go _ [] = id
2642           go loc ((L span _, str):ts)
2643               | not (isGoodSrcSpan span) = go loc ts
2644               | locLine == tokLine = ((replicate (tokCol - locCol) ' ') ++)
2645                                      . (str ++)
2646                                      . go tokEnd ts
2647               | otherwise = ((replicate (tokLine - locLine) '\n') ++)
2648                             . ((replicate tokCol ' ') ++)
2649                             . (str ++)
2650                             . go tokEnd ts
2651               where (locLine, locCol) = (srcLocLine loc, srcLocCol loc)
2652                     (tokLine, tokCol) = (srcSpanStartLine span, srcSpanStartCol span)
2653                     tokEnd = srcSpanEnd span
2654
2655 -- -----------------------------------------------------------------------------
2656 -- Interactive evaluation
2657
2658 -- | Takes a 'ModuleName' and possibly a 'PackageId', and consults the
2659 -- filesystem and package database to find the corresponding 'Module', 
2660 -- using the algorithm that is used for an @import@ declaration.
2661 findModule :: GhcMonad m => ModuleName -> Maybe FastString -> m Module
2662 findModule mod_name maybe_pkg = withSession $ \hsc_env -> do
2663   let 
2664     dflags   = hsc_dflags hsc_env
2665     this_pkg = thisPackage dflags
2666   --
2667   case maybe_pkg of
2668     Just pkg | fsToPackageId pkg /= this_pkg && pkg /= fsLit "this" -> liftIO $ do
2669       res <- findImportedModule hsc_env mod_name maybe_pkg
2670       case res of
2671         Found _ m -> return m
2672         err       -> noModError dflags noSrcSpan mod_name err
2673     _otherwise -> do
2674       home <- lookupLoadedHomeModule mod_name
2675       case home of
2676         Just m  -> return m
2677         Nothing -> liftIO $ do
2678            res <- findImportedModule hsc_env mod_name maybe_pkg
2679            case res of
2680              Found loc m | modulePackageId m /= this_pkg -> return m
2681                          | otherwise -> modNotLoadedError m loc
2682              err -> noModError dflags noSrcSpan mod_name err
2683
2684 modNotLoadedError :: Module -> ModLocation -> IO a
2685 modNotLoadedError m loc = ghcError $ CmdLineError $ showSDoc $
2686    text "module is not loaded:" <+> 
2687    quotes (ppr (moduleName m)) <+>
2688    parens (text (expectJust "modNotLoadedError" (ml_hs_file loc)))
2689
2690 -- | Like 'findModule', but differs slightly when the module refers to
2691 -- a source file, and the file has not been loaded via 'load'.  In
2692 -- this case, 'findModule' will throw an error (module not loaded),
2693 -- but 'lookupModule' will check to see whether the module can also be
2694 -- found in a package, and if so, that package 'Module' will be
2695 -- returned.  If not, the usual module-not-found error will be thrown.
2696 --
2697 lookupModule :: GhcMonad m => ModuleName -> Maybe FastString -> m Module
2698 lookupModule mod_name (Just pkg) = findModule mod_name (Just pkg)
2699 lookupModule mod_name Nothing = withSession $ \hsc_env -> do
2700   home <- lookupLoadedHomeModule mod_name
2701   case home of
2702     Just m  -> return m
2703     Nothing -> liftIO $ do
2704       res <- findExposedPackageModule hsc_env mod_name Nothing
2705       case res of
2706         Found _ m -> return m
2707         err       -> noModError (hsc_dflags hsc_env) noSrcSpan mod_name err
2708
2709 lookupLoadedHomeModule  :: GhcMonad m => ModuleName -> m (Maybe Module)
2710 lookupLoadedHomeModule mod_name = withSession $ \hsc_env ->
2711   case lookupUFM (hsc_HPT hsc_env) mod_name of
2712     Just mod_info      -> return (Just (mi_module (hm_iface mod_info)))
2713     _not_a_home_module -> return Nothing
2714
2715 #ifdef GHCI
2716 getHistorySpan :: GhcMonad m => History -> m SrcSpan
2717 getHistorySpan h = withSession $ \hsc_env ->
2718                           return$ InteractiveEval.getHistorySpan hsc_env h
2719
2720 obtainTermFromVal :: GhcMonad m => Int ->  Bool -> Type -> a -> m Term
2721 obtainTermFromVal bound force ty a =
2722     withSession $ \hsc_env ->
2723       liftIO $ InteractiveEval.obtainTermFromVal hsc_env bound force ty a
2724
2725 obtainTermFromId :: GhcMonad m => Int -> Bool -> Id -> m Term
2726 obtainTermFromId bound force id =
2727     withSession $ \hsc_env ->
2728       liftIO $ InteractiveEval.obtainTermFromId hsc_env bound force id
2729
2730 #endif
2731
2732 -- | Returns the 'TyThing' for a 'Name'.  The 'Name' may refer to any
2733 -- entity known to GHC, including 'Name's defined using 'runStmt'.
2734 lookupName :: GhcMonad m => Name -> m (Maybe TyThing)
2735 lookupName name = withSession $ \hsc_env -> do
2736   mb_tything <- ioMsg $ tcRnLookupName hsc_env name
2737   return mb_tything
2738   -- XXX: calls panic in some circumstances;  is that ok?
2739