Add 'needsTemplateHaskell' utility function and document why one might
[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         -- * Parsing Haddock comments
62         parseHaddockComment,
63
64         -- * Inspecting the module structure of the program
65         ModuleGraph, ModSummary(..), ms_mod_name, ModLocation(..),
66         getModuleGraph,
67         isLoaded,
68         topSortModuleGraph,
69
70         -- * Inspecting modules
71         ModuleInfo,
72         getModuleInfo,
73         modInfoTyThings,
74         modInfoTopLevelScope,
75         modInfoExports,
76         modInfoInstances,
77         modInfoIsExportedName,
78         modInfoLookupName,
79         lookupGlobalName,
80         findGlobalAnns,
81         mkPrintUnqualifiedForModule,
82
83         -- * Querying the environment
84         packageDbModules,
85
86         -- * Printing
87         PrintUnqualified, alwaysQualify,
88
89         -- * Interactive evaluation
90         getBindings, getPrintUnqual,
91         findModule,
92 #ifdef GHCI
93         setContext, getContext, 
94         getNamesInScope,
95         getRdrNamesInScope,
96         getGRE,
97         moduleIsInterpreted,
98         getInfo,
99         exprType,
100         typeKind,
101         parseName,
102         RunResult(..),  
103         runStmt, SingleStep(..),
104         resume,
105         Resume(resumeStmt, resumeThreadId, resumeBreakInfo, resumeSpan,
106                resumeHistory, resumeHistoryIx),
107         History(historyBreakInfo, historyEnclosingDecl), 
108         GHC.getHistorySpan, getHistoryModule,
109         getResumeContext,
110         abandon, abandonAll,
111         InteractiveEval.back,
112         InteractiveEval.forward,
113         showModule,
114         isModuleInterpreted,
115         InteractiveEval.compileExpr, HValue, dynCompileExpr,
116         lookupName,
117         GHC.obtainTermFromId, GHC.obtainTermFromVal, reconstructType,
118         modInfoModBreaks,
119         ModBreaks(..), BreakIndex,
120         BreakInfo(breakInfo_number, breakInfo_module),
121         BreakArray, setBreakOn, setBreakOff, getBreak,
122 #endif
123
124         -- * Abstract syntax elements
125
126         -- ** Packages
127         PackageId,
128
129         -- ** Modules
130         Module, mkModule, pprModule, moduleName, modulePackageId,
131         ModuleName, mkModuleName, moduleNameString,
132
133         -- ** Names
134         Name, 
135         isExternalName, nameModule, pprParenSymName, nameSrcSpan,
136         NamedThing(..),
137         RdrName(Qual,Unqual),
138         
139         -- ** Identifiers
140         Id, idType,
141         isImplicitId, isDeadBinder,
142         isExportedId, isLocalId, isGlobalId,
143         isRecordSelector,
144         isPrimOpId, isFCallId, isClassOpId_maybe,
145         isDataConWorkId, idDataCon,
146         isBottomingId, isDictonaryId,
147         recordSelectorFieldLabel,
148
149         -- ** Type constructors
150         TyCon, 
151         tyConTyVars, tyConDataCons, tyConArity,
152         isClassTyCon, isSynTyCon, isNewTyCon, isPrimTyCon, isFunTyCon,
153         isOpenTyCon,
154         synTyConDefn, synTyConType, synTyConResKind,
155
156         -- ** Type variables
157         TyVar,
158         alphaTyVars,
159
160         -- ** Data constructors
161         DataCon,
162         dataConSig, dataConType, dataConTyCon, dataConFieldLabels,
163         dataConIsInfix, isVanillaDataCon,
164         dataConStrictMarks,  
165         StrictnessMark(..), isMarkedStrict,
166
167         -- ** Classes
168         Class, 
169         classMethods, classSCTheta, classTvsFds,
170         pprFundeps,
171
172         -- ** Instances
173         Instance, 
174         instanceDFunId, pprInstance, pprInstanceHdr,
175
176         -- ** Types and Kinds
177         Type, splitForAllTys, funResultTy, 
178         pprParendType, pprTypeApp, 
179         Kind,
180         PredType,
181         ThetaType, pprThetaArrow,
182
183         -- ** Entities
184         TyThing(..), 
185
186         -- ** Syntax
187         module HsSyn, -- ToDo: remove extraneous bits
188
189         -- ** Fixities
190         FixityDirection(..), 
191         defaultFixity, maxPrecedence, 
192         negateFixity,
193         compareFixity,
194
195         -- ** Source locations
196         SrcLoc, pprDefnLoc,
197         mkSrcLoc, isGoodSrcLoc, noSrcLoc,
198         srcLocFile, srcLocLine, srcLocCol,
199         SrcSpan,
200         mkSrcSpan, srcLocSpan, isGoodSrcSpan, noSrcSpan,
201         srcSpanStart, srcSpanEnd,
202         srcSpanFile, 
203         srcSpanStartLine, srcSpanEndLine, 
204         srcSpanStartCol, srcSpanEndCol,
205
206         -- ** Located
207         Located(..),
208
209         -- *** Constructing Located
210         noLoc, mkGeneralLocated,
211
212         -- *** Deconstructing Located
213         getLoc, unLoc,
214
215         -- *** Combining and comparing Located values
216         eqLocated, cmpLocated, combineLocs, addCLoc,
217         leftmost_smallest, leftmost_largest, rightmost,
218         spans, isSubspanOf,
219
220         -- * Exceptions
221         GhcException(..), showGhcException,
222
223         -- * Token stream manipulations
224         Token,
225         getTokenStream, getRichTokenStream,
226         showRichTokenStream, addSourceToTokens,
227
228         -- * Miscellaneous
229         --sessionHscEnv,
230         cyclicModuleErr,
231   ) where
232
233 {-
234  ToDo:
235
236   * inline bits of HscMain here to simplify layering: hscTcExpr, hscStmt.
237   * what StaticFlags should we expose, if any?
238 -}
239
240 #include "HsVersions.h"
241
242 #ifdef GHCI
243 import qualified Linker
244 import Linker           ( HValue )
245 import ByteCodeInstr
246 import BreakArray
247 import NameSet
248 import InteractiveEval
249 import TcRnDriver
250 #endif
251
252 import TcIface
253 import TcRnTypes        hiding (LIE)
254 import TcRnMonad        ( initIfaceCheck )
255 import Packages
256 import NameSet
257 import RdrName
258 import qualified HsSyn -- hack as we want to reexport the whole module
259 import HsSyn hiding ((<.>))
260 import Type             hiding (typeKind)
261 import TcType           hiding (typeKind)
262 import Id
263 import Var
264 import TysPrim          ( alphaTyVars )
265 import TyCon
266 import Class
267 import FunDeps
268 import DataCon
269 import Name             hiding ( varName )
270 import OccName          ( parenSymOcc )
271 import InstEnv          ( Instance, instanceDFunId, pprInstance, pprInstanceHdr,
272                           emptyInstEnv )
273 import FamInstEnv       ( emptyFamInstEnv )
274 import SrcLoc
275 --import CoreSyn
276 import TidyPgm
277 import DriverPipeline
278 import DriverPhases     ( HscSource(..), Phase(..), isHaskellSrcFilename, startPhase )
279 import HeaderInfo
280 import Finder
281 import HscMain
282 import HscTypes
283 import DynFlags
284 import StaticFlagParser
285 import qualified StaticFlags
286 import SysTools     ( initSysTools, cleanTempFiles, cleanTempFilesExcept,
287                       cleanTempDirs )
288 import Annotations
289 import Module
290 import LazyUniqFM
291 import qualified UniqFM as UFM
292 import UniqSet
293 import Unique
294 import FiniteMap
295 import Panic
296 import Digraph
297 import Bag              ( unitBag, listToBag, emptyBag, isEmptyBag )
298 import ErrUtils
299 import MonadUtils
300 import Util
301 import StringBuffer     ( StringBuffer, hGetStringBuffer, nextChar )
302 import Outputable
303 import BasicTypes
304 import Maybes           ( expectJust, mapCatMaybes )
305 import HaddockParse
306 import HaddockLex       ( tokenise )
307 import FastString
308 import Lexer
309
310 import Control.Concurrent
311 import System.Directory ( getModificationTime, doesFileExist,
312                           getCurrentDirectory )
313 import Data.Maybe
314 import Data.List
315 import qualified Data.List as List
316 import Data.Typeable    ( Typeable )
317 import Data.Word        ( Word8 )
318 import Control.Monad
319 import System.Exit      ( exitWith, ExitCode(..) )
320 import System.Time      ( ClockTime, getClockTime )
321 import Exception
322 import Data.IORef
323 import System.FilePath
324 import System.IO
325 import System.IO.Error  ( try, isDoesNotExistError )
326 import Prelude hiding (init)
327
328
329 -- -----------------------------------------------------------------------------
330 -- Exception handlers
331
332 -- | Install some default exception handlers and run the inner computation.
333 -- Unless you want to handle exceptions yourself, you should wrap this around
334 -- the top level of your program.  The default handlers output the error
335 -- message(s) to stderr and exit cleanly.
336 defaultErrorHandler :: (ExceptionMonad m, MonadIO m) => DynFlags -> m a -> m a
337 defaultErrorHandler dflags inner =
338   -- top-level exception handler: any unrecognised exception is a compiler bug.
339   ghandle (\exception -> liftIO $ do
340            hFlush stdout
341            case fromException exception of
342                 -- an IO exception probably isn't our fault, so don't panic
343                 Just (ioe :: IOException) ->
344                   fatalErrorMsg dflags (text (show ioe))
345                 _ -> case fromException exception of
346                      Just StackOverflow ->
347                          fatalErrorMsg dflags (text "stack overflow: use +RTS -K<size> to increase it")
348                      _ -> case fromException exception of
349                           Just (ex :: ExitCode) -> throw ex
350                           _ ->
351                               fatalErrorMsg dflags
352                                   (text (show (Panic (show exception))))
353            exitWith (ExitFailure 1)
354          ) $
355
356   -- error messages propagated as exceptions
357   handleGhcException
358             (\ge -> liftIO $ do
359                 hFlush stdout
360                 case ge of
361                      PhaseFailed _ code -> exitWith code
362                      Interrupted -> exitWith (ExitFailure 1)
363                      _ -> do fatalErrorMsg dflags (text (show ge))
364                              exitWith (ExitFailure 1)
365             ) $
366   inner
367
368 -- | Install a default cleanup handler to remove temporary files deposited by
369 -- a GHC run.  This is seperate from 'defaultErrorHandler', because you might
370 -- want to override the error handling, but still get the ordinary cleanup
371 -- behaviour.
372 defaultCleanupHandler :: (ExceptionMonad m, MonadIO m) =>
373                          DynFlags -> m a -> m a
374 defaultCleanupHandler dflags inner =
375     -- make sure we clean up after ourselves
376     inner `gonException`
377           (liftIO $ do
378               cleanTempFiles dflags
379               cleanTempDirs dflags
380           )
381           --  exceptions will be blocked while we clean the temporary files,
382           -- so there shouldn't be any difficulty if we receive further
383           -- signals.
384
385 -- | Print the error message and all warnings.  Useful inside exception
386 --   handlers.  Clears warnings after printing.
387 printExceptionAndWarnings :: GhcMonad m => SourceError -> m ()
388 printExceptionAndWarnings err = do
389     let errs = srcErrorMessages err
390     warns <- getWarnings
391     dflags <- getSessionDynFlags
392     if isEmptyBag errs
393        -- Empty errors means we failed due to -Werror.  (Since this function
394        -- takes a source error as argument, we know for sure _some_ error
395        -- did indeed happen.)
396        then liftIO $ do
397               printBagOfWarnings dflags warns
398               printBagOfErrors dflags (unitBag warnIsErrorMsg)
399        else liftIO $ printBagOfErrors dflags errs
400     clearWarnings
401
402 -- | Print all accumulated warnings using 'log_action'.
403 printWarnings :: GhcMonad m => m ()
404 printWarnings = do
405     dflags <- getSessionDynFlags
406     warns <- getWarnings
407     liftIO $ printBagOfWarnings dflags warns
408     clearWarnings
409
410 -- | Run function for the 'Ghc' monad.
411 --
412 -- It initialises the GHC session and warnings via 'initGhcMonad'.  Each call
413 -- to this function will create a new session which should not be shared among
414 -- several threads.
415 --
416 -- Any errors not handled inside the 'Ghc' action are propagated as IO
417 -- exceptions.
418
419 runGhc :: Maybe FilePath  -- ^ See argument to 'initGhcMonad'.
420        -> Ghc a           -- ^ The action to perform.
421        -> IO a
422 runGhc mb_top_dir ghc = do
423   wref <- newIORef emptyBag
424   ref <- newIORef undefined
425   let session = Session ref wref
426   flip unGhc session $ do
427     initGhcMonad mb_top_dir
428     ghc
429   -- XXX: unregister interrupt handlers here?
430
431 -- | Run function for 'GhcT' monad transformer.
432 --
433 -- It initialises the GHC session and warnings via 'initGhcMonad'.  Each call
434 -- to this function will create a new session which should not be shared among
435 -- several threads.
436
437 runGhcT :: (ExceptionMonad m, Functor m, MonadIO m) =>
438            Maybe FilePath  -- ^ See argument to 'initGhcMonad'.
439         -> GhcT m a        -- ^ The action to perform.
440         -> m a
441 runGhcT mb_top_dir ghct = do
442   wref <- liftIO $ newIORef emptyBag
443   ref <- liftIO $ newIORef undefined
444   let session = Session ref wref
445   flip unGhcT session $ do
446     initGhcMonad mb_top_dir
447     ghct
448
449 -- | Initialise a GHC session.
450 --
451 -- If you implement a custom 'GhcMonad' you must call this function in the
452 -- monad run function.  It will initialise the session variable and clear all
453 -- warnings.
454 --
455 -- The first argument should point to the directory where GHC's library files
456 -- reside.  More precisely, this should be the output of @ghc --print-libdir@
457 -- of the version of GHC the module using this API is compiled with.  For
458 -- portability, you should use the @ghc-paths@ package, available at
459 -- <http://hackage.haskell.org/cgi-bin/hackage-scripts/package/ghc-paths>.
460
461 initGhcMonad :: GhcMonad m => Maybe FilePath -> m ()
462 initGhcMonad mb_top_dir = do
463   -- catch ^C
464   main_thread <- liftIO $ myThreadId
465   liftIO $ modifyMVar_ interruptTargetThread (return . (main_thread :))
466   liftIO $ installSignalHandlers
467
468   liftIO $ StaticFlags.initStaticOpts
469
470   dflags0 <- liftIO $ initDynFlags defaultDynFlags
471   dflags <- liftIO $ initSysTools mb_top_dir dflags0
472   env <- liftIO $ newHscEnv defaultCallbacks dflags
473   setSession env
474   clearWarnings
475
476 defaultCallbacks :: GhcApiCallbacks
477 defaultCallbacks =
478   GhcApiCallbacks {
479     reportModuleCompilationResult =
480         \_ mb_err -> defaultWarnErrLogger mb_err
481   }
482
483 -- -----------------------------------------------------------------------------
484 -- Flags & settings
485
486 -- | Grabs the DynFlags from the Session
487 getSessionDynFlags :: GhcMonad m => m DynFlags
488 getSessionDynFlags = withSession (return . hsc_dflags)
489
490 -- | Updates the DynFlags in a Session.  This also reads
491 -- the package database (unless it has already been read),
492 -- and prepares the compilers knowledge about packages.  It
493 -- can be called again to load new packages: just add new
494 -- package flags to (packageFlags dflags).
495 --
496 -- Returns a list of new packages that may need to be linked in using
497 -- the dynamic linker (see 'linkPackages') as a result of new package
498 -- flags.  If you are not doing linking or doing static linking, you
499 -- can ignore the list of packages returned.
500 --
501 setSessionDynFlags :: GhcMonad m => DynFlags -> m [PackageId]
502 setSessionDynFlags dflags = do
503   (dflags', preload) <- liftIO $ initPackages dflags
504   modifySession (\h -> h{ hsc_dflags = dflags' })
505   return preload
506
507 -- | If there is no -o option, guess the name of target executable
508 -- by using top-level source file name as a base.
509 guessOutputFile :: GhcMonad m => m ()
510 guessOutputFile = modifySession $ \env ->
511     let dflags = hsc_dflags env
512         mod_graph = hsc_mod_graph env
513         mainModuleSrcPath :: Maybe String
514         mainModuleSrcPath = do
515             let isMain = (== mainModIs dflags) . ms_mod
516             [ms] <- return (filter isMain mod_graph)
517             ml_hs_file (ms_location ms)
518         name = fmap dropExtension mainModuleSrcPath
519
520 #if defined(mingw32_HOST_OS)
521         -- we must add the .exe extention unconditionally here, otherwise
522         -- when name has an extension of its own, the .exe extension will
523         -- not be added by DriverPipeline.exeFileName.  See #2248
524         name_exe = fmap (<.> "exe") name
525 #else
526         name_exe = name
527 #endif
528     in
529     case outputFile dflags of
530         Just _ -> env
531         Nothing -> env { hsc_dflags = dflags { outputFile = name_exe } }
532
533 -- -----------------------------------------------------------------------------
534 -- Targets
535
536 -- ToDo: think about relative vs. absolute file paths. And what
537 -- happens when the current directory changes.
538
539 -- | Sets the targets for this session.  Each target may be a module name
540 -- or a filename.  The targets correspond to the set of root modules for
541 -- the program\/library.  Unloading the current program is achieved by
542 -- setting the current set of targets to be empty, followed by 'load'.
543 setTargets :: GhcMonad m => [Target] -> m ()
544 setTargets targets = modifySession (\h -> h{ hsc_targets = targets })
545
546 -- | Returns the current set of targets
547 getTargets :: GhcMonad m => m [Target]
548 getTargets = withSession (return . hsc_targets)
549
550 -- | Add another target.
551 addTarget :: GhcMonad m => Target -> m ()
552 addTarget target
553   = modifySession (\h -> h{ hsc_targets = target : hsc_targets h })
554
555 -- | Remove a target
556 removeTarget :: GhcMonad m => TargetId -> m ()
557 removeTarget target_id
558   = modifySession (\h -> h{ hsc_targets = filter (hsc_targets h) })
559   where
560    filter targets = [ t | t@(Target id _ _) <- targets, id /= target_id ]
561
562 -- | Attempts to guess what Target a string refers to.  This function
563 -- implements the @--make@/GHCi command-line syntax for filenames:
564 --
565 --   - if the string looks like a Haskell source filename, then interpret it
566 --     as such
567 --
568 --   - if adding a .hs or .lhs suffix yields the name of an existing file,
569 --     then use that
570 --
571 --   - otherwise interpret the string as a module name
572 --
573 guessTarget :: GhcMonad m => String -> Maybe Phase -> m Target
574 guessTarget str (Just phase)
575    = return (Target (TargetFile str (Just phase)) True Nothing)
576 guessTarget str Nothing
577    | isHaskellSrcFilename file
578    = return (target (TargetFile file Nothing))
579    | otherwise
580    = do exists <- liftIO $ doesFileExist hs_file
581         if exists
582            then return (target (TargetFile hs_file Nothing))
583            else do
584         exists <- liftIO $ doesFileExist lhs_file
585         if exists
586            then return (target (TargetFile lhs_file Nothing))
587            else do
588         if looksLikeModuleName file
589            then return (target (TargetModule (mkModuleName file)))
590            else do
591         throwGhcException
592                  (ProgramError (showSDoc $
593                  text "target" <+> quotes (text file) <+> 
594                  text "is not a module name or a source file"))
595      where 
596          (file,obj_allowed)
597                 | '*':rest <- str = (rest, False)
598                 | otherwise       = (str,  True)
599
600          hs_file  = file <.> "hs"
601          lhs_file = file <.> "lhs"
602
603          target tid = Target tid obj_allowed Nothing
604
605 -- -----------------------------------------------------------------------------
606 -- Extending the program scope
607
608 extendGlobalRdrScope :: GhcMonad m => [GlobalRdrElt] -> m ()
609 extendGlobalRdrScope rdrElts
610     = modifySession $ \hscEnv ->
611       let global_rdr = hsc_global_rdr_env hscEnv
612       in hscEnv{ hsc_global_rdr_env = foldl extendGlobalRdrEnv global_rdr rdrElts }
613
614 setGlobalRdrScope :: GhcMonad m => [GlobalRdrElt] -> m ()
615 setGlobalRdrScope rdrElts
616     = modifySession $ \hscEnv ->
617       hscEnv{ hsc_global_rdr_env = foldl extendGlobalRdrEnv emptyGlobalRdrEnv rdrElts }
618
619 extendGlobalTypeScope :: GhcMonad m => [Id] -> m ()
620 extendGlobalTypeScope ids
621     = modifySession $ \hscEnv ->
622       let global_type = hsc_global_type_env hscEnv
623       in hscEnv{ hsc_global_type_env = extendTypeEnvWithIds global_type ids }
624
625 setGlobalTypeScope :: GhcMonad m => [Id] -> m ()
626 setGlobalTypeScope ids
627     = modifySession $ \hscEnv ->
628       hscEnv{ hsc_global_type_env = extendTypeEnvWithIds emptyTypeEnv ids }
629
630 -- -----------------------------------------------------------------------------
631 -- Parsing Haddock comments
632
633 parseHaddockComment :: String -> Either String (HsDoc RdrName)
634 parseHaddockComment string = 
635   case parseHaddockParagraphs (tokenise string) of
636     MyLeft x  -> Left x
637     MyRight x -> Right x
638
639 -- -----------------------------------------------------------------------------
640 -- Loading the program
641
642 -- | Perform a dependency analysis starting from the current targets
643 -- and update the session with the new module graph.
644 --
645 -- Dependency analysis entails parsing the @import@ directives and may
646 -- therefore require running certain preprocessors.
647 --
648 -- Note that each 'ModSummary' in the module graph caches its 'DynFlags'.
649 -- These 'DynFlags' are determined by the /current/ session 'DynFlags' and the
650 -- @OPTIONS@ and @LANGUAGE@ pragmas of the parsed module.  Thus if you want to
651 -- changes to the 'DynFlags' to take effect you need to call this function
652 -- again.
653 --
654 depanal :: GhcMonad m =>
655            [ModuleName]  -- ^ excluded modules
656         -> Bool          -- ^ allow duplicate roots
657         -> m ModuleGraph
658 depanal excluded_mods allow_dup_roots = do
659   hsc_env <- getSession
660   let
661          dflags  = hsc_dflags hsc_env
662          targets = hsc_targets hsc_env
663          old_graph = hsc_mod_graph hsc_env
664         
665   liftIO $ showPass dflags "Chasing dependencies"
666   liftIO $ debugTraceMsg dflags 2 (hcat [
667              text "Chasing modules from: ",
668              hcat (punctuate comma (map pprTarget targets))])
669
670   mod_graph <- downsweep hsc_env old_graph excluded_mods allow_dup_roots
671   modifySession $ \_ -> hsc_env { hsc_mod_graph = mod_graph }
672   return mod_graph
673
674 -- | Describes which modules of the module graph need to be loaded.
675 data LoadHowMuch
676    = LoadAllTargets
677      -- ^ Load all targets and its dependencies.
678    | LoadUpTo ModuleName
679      -- ^ Load only the given module and its dependencies.
680    | LoadDependenciesOf ModuleName
681      -- ^ Load only the dependencies of the given module, but not the module
682      -- itself.
683
684 -- | Try to load the program.  See 'LoadHowMuch' for the different modes.
685 --
686 -- This function implements the core of GHC's @--make@ mode.  It preprocesses,
687 -- compiles and loads the specified modules, avoiding re-compilation wherever
688 -- possible.  Depending on the target (see 'DynFlags.hscTarget') compilating
689 -- and loading may result in files being created on disk.
690 --
691 -- Calls the 'reportModuleCompilationResult' callback after each compiling
692 -- each module, whether successful or not.
693 --
694 -- Throw a 'SourceError' if errors are encountered before the actual
695 -- compilation starts (e.g., during dependency analysis).  All other errors
696 -- are reported using the callback.
697 --
698 load :: GhcMonad m => LoadHowMuch -> m SuccessFlag
699 load how_much = do
700    mod_graph <- depanal [] False
701    load2 how_much mod_graph
702
703 -- | A function called to log warnings and errors.
704 type WarnErrLogger = GhcMonad m => Maybe SourceError -> m ()
705
706 defaultWarnErrLogger :: WarnErrLogger
707 defaultWarnErrLogger Nothing = printWarnings
708 defaultWarnErrLogger (Just e) = printExceptionAndWarnings e
709
710 -- | Try to load the program.  If a Module is supplied, then just
711 -- attempt to load up to this target.  If no Module is supplied,
712 -- then try to load all targets.
713 --
714 -- The first argument is a function that is called after compiling each
715 -- module to print wanrings and errors.
716 --
717 -- While compiling a module, all 'SourceError's are caught and passed to the
718 -- logger, however, this function may still throw a 'SourceError' if
719 -- dependency analysis failed (e.g., due to a parse error).
720 --
721 loadWithLogger :: GhcMonad m => WarnErrLogger -> LoadHowMuch -> m SuccessFlag
722 loadWithLogger logger how_much = do
723     -- Dependency analysis first.  Note that this fixes the module graph:
724     -- even if we don't get a fully successful upsweep, the full module
725     -- graph is still retained in the Session.  We can tell which modules
726     -- were successfully loaded by inspecting the Session's HPT.
727     withLocalCallbacks (\cbs -> cbs { reportModuleCompilationResult =
728                                           \_ -> logger }) $
729       load how_much
730
731 load2 :: GhcMonad m => LoadHowMuch -> [ModSummary]
732       -> m SuccessFlag
733 load2 how_much mod_graph = do
734         guessOutputFile
735         hsc_env <- getSession
736
737         let hpt1      = hsc_HPT hsc_env
738         let dflags    = hsc_dflags hsc_env
739
740         -- The "bad" boot modules are the ones for which we have
741         -- B.hs-boot in the module graph, but no B.hs
742         -- The downsweep should have ensured this does not happen
743         -- (see msDeps)
744         let all_home_mods = [ms_mod_name s 
745                             | s <- mod_graph, not (isBootSummary s)]
746             bad_boot_mods = [s        | s <- mod_graph, isBootSummary s,
747                                         not (ms_mod_name s `elem` all_home_mods)]
748         ASSERT( null bad_boot_mods ) return ()
749
750         -- check that the module given in HowMuch actually exists, otherwise
751         -- topSortModuleGraph will bomb later.
752         let checkHowMuch (LoadUpTo m)           = checkMod m
753             checkHowMuch (LoadDependenciesOf m) = checkMod m
754             checkHowMuch _ = id
755
756             checkMod m and_then
757                 | m `elem` all_home_mods = and_then
758                 | otherwise = do 
759                         liftIO $ errorMsg dflags (text "no such module:" <+>
760                                          quotes (ppr m))
761                         return Failed
762
763         checkHowMuch how_much $ do
764
765         -- mg2_with_srcimps drops the hi-boot nodes, returning a 
766         -- graph with cycles.  Among other things, it is used for
767         -- backing out partially complete cycles following a failed
768         -- upsweep, and for removing from hpt all the modules
769         -- not in strict downwards closure, during calls to compile.
770         let mg2_with_srcimps :: [SCC ModSummary]
771             mg2_with_srcimps = topSortModuleGraph True mod_graph Nothing
772
773         -- If we can determine that any of the {-# SOURCE #-} imports
774         -- are definitely unnecessary, then emit a warning.
775         warnUnnecessarySourceImports mg2_with_srcimps
776
777         let
778             -- check the stability property for each module.
779             stable_mods@(stable_obj,stable_bco)
780                 = checkStability hpt1 mg2_with_srcimps all_home_mods
781
782             -- prune bits of the HPT which are definitely redundant now,
783             -- to save space.
784             pruned_hpt = pruneHomePackageTable hpt1 
785                                 (flattenSCCs mg2_with_srcimps)
786                                 stable_mods
787
788         liftIO $ evaluate pruned_hpt
789
790         -- before we unload anything, make sure we don't leave an old
791         -- interactive context around pointing to dead bindings.  Also,
792         -- write the pruned HPT to allow the old HPT to be GC'd.
793         modifySession $ \_ -> hsc_env{ hsc_IC = emptyInteractiveContext,
794                                        hsc_HPT = pruned_hpt }
795
796         liftIO $ debugTraceMsg dflags 2 (text "Stable obj:" <+> ppr stable_obj $$
797                                 text "Stable BCO:" <+> ppr stable_bco)
798
799         -- Unload any modules which are going to be re-linked this time around.
800         let stable_linkables = [ linkable
801                                | m <- stable_obj++stable_bco,
802                                  Just hmi <- [lookupUFM pruned_hpt m],
803                                  Just linkable <- [hm_linkable hmi] ]
804         liftIO $ unload hsc_env stable_linkables
805
806         -- We could at this point detect cycles which aren't broken by
807         -- a source-import, and complain immediately, but it seems better
808         -- to let upsweep_mods do this, so at least some useful work gets
809         -- done before the upsweep is abandoned.
810         --hPutStrLn stderr "after tsort:\n"
811         --hPutStrLn stderr (showSDoc (vcat (map ppr mg2)))
812
813         -- Now do the upsweep, calling compile for each module in
814         -- turn.  Final result is version 3 of everything.
815
816         -- Topologically sort the module graph, this time including hi-boot
817         -- nodes, and possibly just including the portion of the graph
818         -- reachable from the module specified in the 2nd argument to load.
819         -- This graph should be cycle-free.
820         -- If we're restricting the upsweep to a portion of the graph, we
821         -- also want to retain everything that is still stable.
822         let full_mg :: [SCC ModSummary]
823             full_mg    = topSortModuleGraph False mod_graph Nothing
824
825             maybe_top_mod = case how_much of
826                                 LoadUpTo m           -> Just m
827                                 LoadDependenciesOf m -> Just m
828                                 _                    -> Nothing
829
830             partial_mg0 :: [SCC ModSummary]
831             partial_mg0 = topSortModuleGraph False mod_graph maybe_top_mod
832
833             -- LoadDependenciesOf m: we want the upsweep to stop just
834             -- short of the specified module (unless the specified module
835             -- is stable).
836             partial_mg
837                 | LoadDependenciesOf _mod <- how_much
838                 = ASSERT( case last partial_mg0 of 
839                             AcyclicSCC ms -> ms_mod_name ms == _mod; _ -> False )
840                   List.init partial_mg0
841                 | otherwise
842                 = partial_mg0
843   
844             stable_mg = 
845                 [ AcyclicSCC ms
846                 | AcyclicSCC ms <- full_mg,
847                   ms_mod_name ms `elem` stable_obj++stable_bco,
848                   ms_mod_name ms `notElem` [ ms_mod_name ms' | 
849                                                 AcyclicSCC ms' <- partial_mg ] ]
850
851             mg = stable_mg ++ partial_mg
852
853         -- clean up between compilations
854         let cleanup = cleanTempFilesExcept dflags
855                           (ppFilesFromSummaries (flattenSCCs mg2_with_srcimps))
856
857         liftIO $ debugTraceMsg dflags 2 (hang (text "Ready for upsweep")
858                                    2 (ppr mg))
859         (upsweep_ok, hsc_env1, modsUpswept)
860            <- upsweep (hsc_env { hsc_HPT = emptyHomePackageTable })
861                       pruned_hpt stable_mods cleanup mg
862
863         -- Make modsDone be the summaries for each home module now
864         -- available; this should equal the domain of hpt3.
865         -- Get in in a roughly top .. bottom order (hence reverse).
866
867         let modsDone = reverse modsUpswept
868
869         -- Try and do linking in some form, depending on whether the
870         -- upsweep was completely or only partially successful.
871
872         if succeeded upsweep_ok
873
874          then 
875            -- Easy; just relink it all.
876            do liftIO $ debugTraceMsg dflags 2 (text "Upsweep completely successful.")
877
878               -- Clean up after ourselves
879               liftIO $ cleanTempFilesExcept dflags (ppFilesFromSummaries modsDone)
880
881               -- Issue a warning for the confusing case where the user
882               -- said '-o foo' but we're not going to do any linking.
883               -- We attempt linking if either (a) one of the modules is
884               -- called Main, or (b) the user said -no-hs-main, indicating
885               -- that main() is going to come from somewhere else.
886               --
887               let ofile = outputFile dflags
888               let no_hs_main = dopt Opt_NoHsMain dflags
889               let 
890                 main_mod = mainModIs dflags
891                 a_root_is_Main = any ((==main_mod).ms_mod) mod_graph
892                 do_linking = a_root_is_Main || no_hs_main
893
894               when (ghcLink dflags == LinkBinary 
895                     && isJust ofile && not do_linking) $
896                 liftIO $ debugTraceMsg dflags 1 $
897                     text ("Warning: output was redirected with -o, " ++
898                           "but no output will be generated\n" ++
899                           "because there is no " ++ 
900                           moduleNameString (moduleName main_mod) ++ " module.")
901
902               -- link everything together
903               linkresult <- liftIO $ link (ghcLink dflags) dflags do_linking (hsc_HPT hsc_env1)
904
905               loadFinish Succeeded linkresult hsc_env1
906
907          else 
908            -- Tricky.  We need to back out the effects of compiling any
909            -- half-done cycles, both so as to clean up the top level envs
910            -- and to avoid telling the interactive linker to link them.
911            do liftIO $ debugTraceMsg dflags 2 (text "Upsweep partially successful.")
912
913               let modsDone_names
914                      = map ms_mod modsDone
915               let mods_to_zap_names 
916                      = findPartiallyCompletedCycles modsDone_names 
917                           mg2_with_srcimps
918               let mods_to_keep
919                      = filter ((`notElem` mods_to_zap_names).ms_mod) 
920                           modsDone
921
922               let hpt4 = retainInTopLevelEnvs (map ms_mod_name mods_to_keep) 
923                                               (hsc_HPT hsc_env1)
924
925               -- Clean up after ourselves
926               liftIO $ cleanTempFilesExcept dflags (ppFilesFromSummaries mods_to_keep)
927
928               -- there should be no Nothings where linkables should be, now
929               ASSERT(all (isJust.hm_linkable) 
930                         (eltsUFM (hsc_HPT hsc_env))) do
931         
932               -- Link everything together
933               linkresult <- liftIO $ link (ghcLink dflags) dflags False hpt4
934
935               let hsc_env4 = hsc_env1{ hsc_HPT = hpt4 }
936               loadFinish Failed linkresult hsc_env4
937
938 -- Finish up after a load.
939
940 -- If the link failed, unload everything and return.
941 loadFinish :: GhcMonad m =>
942               SuccessFlag -> SuccessFlag -> HscEnv
943            -> m SuccessFlag
944 loadFinish _all_ok Failed hsc_env
945   = do liftIO $ unload hsc_env []
946        modifySession $ \_ -> discardProg hsc_env
947        return Failed
948
949 -- Empty the interactive context and set the module context to the topmost
950 -- newly loaded module, or the Prelude if none were loaded.
951 loadFinish all_ok Succeeded hsc_env
952   = do modifySession $ \_ -> hsc_env{ hsc_IC = emptyInteractiveContext }
953        return all_ok
954
955
956 -- Forget the current program, but retain the persistent info in HscEnv
957 discardProg :: HscEnv -> HscEnv
958 discardProg hsc_env
959   = hsc_env { hsc_mod_graph = emptyMG, 
960               hsc_IC = emptyInteractiveContext,
961               hsc_HPT = emptyHomePackageTable }
962
963 -- used to fish out the preprocess output files for the purposes of
964 -- cleaning up.  The preprocessed file *might* be the same as the
965 -- source file, but that doesn't do any harm.
966 ppFilesFromSummaries :: [ModSummary] -> [FilePath]
967 ppFilesFromSummaries summaries = map ms_hspp_file summaries
968
969 -- -----------------------------------------------------------------------------
970
971 class ParsedMod m where
972   modSummary   :: m -> ModSummary
973   parsedSource :: m -> ParsedSource
974
975 class ParsedMod m => TypecheckedMod m where
976   renamedSource     :: m -> Maybe RenamedSource
977   typecheckedSource :: m -> TypecheckedSource
978   moduleInfo        :: m -> ModuleInfo
979   tm_internals      :: m -> (TcGblEnv, ModDetails)
980         -- ToDo: improvements that could be made here:
981         --  if the module succeeded renaming but not typechecking,
982         --  we can still get back the GlobalRdrEnv and exports, so
983         --  perhaps the ModuleInfo should be split up into separate
984         --  fields.
985
986 class TypecheckedMod m => DesugaredMod m where
987   coreModule :: m -> ModGuts
988
989 -- | The result of successful parsing.
990 data ParsedModule =
991   ParsedModule { pm_mod_summary   :: ModSummary
992                , pm_parsed_source :: ParsedSource }
993
994 instance ParsedMod ParsedModule where
995   modSummary m    = pm_mod_summary m
996   parsedSource m = pm_parsed_source m
997
998 -- | The result of successful typechecking.  It also contains the parser
999 --   result.
1000 data TypecheckedModule =
1001   TypecheckedModule { tm_parsed_module       :: ParsedModule
1002                     , tm_renamed_source      :: Maybe RenamedSource
1003                     , tm_typechecked_source  :: TypecheckedSource
1004                     , tm_checked_module_info :: ModuleInfo
1005                     , tm_internals_          :: (TcGblEnv, ModDetails)
1006                     }
1007
1008 instance ParsedMod TypecheckedModule where
1009   modSummary m   = modSummary (tm_parsed_module m)
1010   parsedSource m = parsedSource (tm_parsed_module m)
1011
1012 instance TypecheckedMod TypecheckedModule where
1013   renamedSource m     = tm_renamed_source m
1014   typecheckedSource m = tm_typechecked_source m
1015   moduleInfo m = tm_checked_module_info m
1016   tm_internals m      = tm_internals_ m
1017
1018 -- | The result of successful desugaring (i.e., translation to core).  Also
1019 --  contains all the information of a typechecked module.
1020 data DesugaredModule =
1021   DesugaredModule { dm_typechecked_module :: TypecheckedModule
1022                   , dm_core_module        :: ModGuts
1023              }
1024
1025 instance ParsedMod DesugaredModule where
1026   modSummary m   = modSummary (dm_typechecked_module m)
1027   parsedSource m = parsedSource (dm_typechecked_module m)
1028
1029 instance TypecheckedMod DesugaredModule where
1030   renamedSource m     = renamedSource (dm_typechecked_module m)
1031   typecheckedSource m = typecheckedSource (dm_typechecked_module m)
1032   moduleInfo m        = moduleInfo (dm_typechecked_module m)
1033   tm_internals m      = tm_internals_ (dm_typechecked_module m)
1034
1035 instance DesugaredMod DesugaredModule where
1036   coreModule m = dm_core_module m
1037
1038 type ParsedSource      = Located (HsModule RdrName)
1039 type RenamedSource     = (HsGroup Name, [LImportDecl Name], Maybe [LIE Name],
1040                           Maybe (HsDoc Name), HaddockModInfo Name)
1041 type TypecheckedSource = LHsBinds Id
1042
1043 -- NOTE:
1044 --   - things that aren't in the output of the typechecker right now:
1045 --     - the export list
1046 --     - the imports
1047 --     - type signatures
1048 --     - type/data/newtype declarations
1049 --     - class declarations
1050 --     - instances
1051 --   - extra things in the typechecker's output:
1052 --     - default methods are turned into top-level decls.
1053 --     - dictionary bindings
1054
1055 -- | Return the 'ModSummary' of a module with the given name.
1056 --
1057 -- The module must be part of the module graph (see 'hsc_mod_graph' and
1058 -- 'ModuleGraph').  If this is not the case, this function will throw a
1059 -- 'GhcApiError'.
1060 --
1061 -- This function ignores boot modules and requires that there is only one
1062 -- non-boot module with the given name.
1063 getModSummary :: GhcMonad m => ModuleName -> m ModSummary
1064 getModSummary mod = do
1065    mg <- liftM hsc_mod_graph getSession
1066    case [ ms | ms <- mg, ms_mod_name ms == mod, not (isBootSummary ms) ] of
1067      [] -> throw $ mkApiErr (text "Module not part of module graph")
1068      [ms] -> return ms
1069      multiple -> throw $ mkApiErr (text "getModSummary is ambiguous: " <+> ppr multiple)
1070
1071 -- | Parse a module.
1072 --
1073 -- Throws a 'SourceError' on parse error.
1074 parseModule :: GhcMonad m => ModSummary -> m ParsedModule
1075 parseModule ms = do
1076    rdr_module <- withTempSession
1077                      (\e -> e { hsc_dflags = ms_hspp_opts ms }) $
1078                    hscParse ms
1079    return (ParsedModule ms rdr_module)
1080
1081 -- | Typecheck and rename a parsed module.
1082 --
1083 -- Throws a 'SourceError' if either fails.
1084 typecheckModule :: GhcMonad m => ParsedModule -> m TypecheckedModule
1085 typecheckModule pmod = do
1086  let ms = modSummary pmod
1087  withTempSession (\e -> e { hsc_dflags = ms_hspp_opts ms }) $ do
1088    (tc_gbl_env, rn_info)
1089        <- hscTypecheckRename ms (parsedSource pmod)
1090    details <- makeSimpleDetails tc_gbl_env
1091    return $
1092      TypecheckedModule {
1093        tm_internals_          = (tc_gbl_env, details),
1094        tm_parsed_module       = pmod,
1095        tm_renamed_source      = rn_info,
1096        tm_typechecked_source  = tcg_binds tc_gbl_env,
1097        tm_checked_module_info =
1098          ModuleInfo {
1099            minf_type_env  = md_types details,
1100            minf_exports   = availsToNameSet $ md_exports details,
1101            minf_rdr_env   = Just (tcg_rdr_env tc_gbl_env),
1102            minf_instances = md_insts details
1103 #ifdef GHCI
1104            ,minf_modBreaks = emptyModBreaks
1105 #endif
1106          }}
1107
1108 -- | Desugar a typechecked module.
1109 desugarModule :: GhcMonad m => TypecheckedModule -> m DesugaredModule
1110 desugarModule tcm = do
1111  let ms = modSummary tcm
1112  withTempSession (\e -> e { hsc_dflags = ms_hspp_opts ms }) $ do
1113    let (tcg, _) = tm_internals tcm
1114    guts <- hscDesugar ms tcg
1115    return $
1116      DesugaredModule {
1117        dm_typechecked_module = tcm,
1118        dm_core_module        = guts
1119      }
1120
1121 -- | Load a module.  Input doesn't need to be desugared.
1122 --
1123 -- XXX: Describe usage.
1124 loadModule :: (TypecheckedMod mod, GhcMonad m) => mod -> m mod
1125 loadModule tcm = do
1126    let ms = modSummary tcm
1127    let mod = ms_mod_name ms
1128    let (tcg, _details) = tm_internals tcm
1129    hpt_new <-
1130        withTempSession (\e -> e { hsc_dflags = ms_hspp_opts ms }) $ do
1131
1132          let compilerBackend comp env ms' _ _mb_old_iface _ =
1133                withTempSession (\_ -> env) $
1134                  hscBackend comp tcg ms'
1135                             Nothing
1136          hsc_env <- getSession
1137          mod_info
1138              <- compile' (compilerBackend hscNothingCompiler
1139                          ,compilerBackend hscInteractiveCompiler
1140                          ,compilerBackend hscBatchCompiler)
1141                          hsc_env ms 1 1 Nothing Nothing
1142          -- compile' shouldn't change the environment
1143          return $ addToUFM (hsc_HPT hsc_env) mod mod_info
1144    modifySession $ \e -> e{ hsc_HPT = hpt_new }
1145    return tcm
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 = lookupFM node_map (mod, hs_src)
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 = listToFM [ ((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 = FiniteMap 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 = listToFM [ (msKey s, s) | s <- summaries]
1882         
1883 nodeMapElts :: NodeMap a -> [a]
1884 nodeMapElts = eltsFM
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 <- lookupFM done key
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) (addToFM done key [s])
2001           where
2002             key = (unLoc wanted_mod, if is_boot then HsBootFile else HsSrcFile)
2003
2004 mkRootMap :: [ModSummary] -> NodeMap [ModSummary]
2005 mkRootMap summaries = addListToFM_C (++) emptyFM 
2006                         [ (msKey s, [s]) | s <- summaries ]
2007
2008 msDeps :: ModSummary -> [(Located ModuleName, IsBootInterface)]
2009 -- (msDeps s) returns the dependencies of the ModSummary s.
2010 -- A wrinkle is that for a {-# SOURCE #-} import we return
2011 --      *both* the hs-boot file
2012 --      *and* the source file
2013 -- as "dependencies".  That ensures that the list of all relevant
2014 -- modules always contains B.hs if it contains B.hs-boot.
2015 -- Remember, this pass isn't doing the topological sort.  It's
2016 -- just gathering the list of all relevant ModSummaries
2017 msDeps s = 
2018     concat [ [(m,True), (m,False)] | m <- ms_home_srcimps s ] 
2019          ++ [ (m,False) | m <- ms_home_imps s ] 
2020
2021 home_imps :: [Located (ImportDecl RdrName)] -> [Located ModuleName]
2022 home_imps imps = [ ideclName i |  L _ i <- imps, isNothing (ideclPkgQual i) ]
2023
2024 ms_home_allimps :: ModSummary -> [ModuleName]
2025 ms_home_allimps ms = map unLoc (ms_home_srcimps ms ++ ms_home_imps ms)
2026
2027 ms_home_srcimps :: ModSummary -> [Located ModuleName]
2028 ms_home_srcimps = home_imps . ms_srcimps
2029
2030 ms_home_imps :: ModSummary -> [Located ModuleName]
2031 ms_home_imps = home_imps . ms_imps
2032
2033 -----------------------------------------------------------------------------
2034 -- Summarising modules
2035
2036 -- We have two types of summarisation:
2037 --
2038 --    * Summarise a file.  This is used for the root module(s) passed to
2039 --      cmLoadModules.  The file is read, and used to determine the root
2040 --      module name.  The module name may differ from the filename.
2041 --
2042 --    * Summarise a module.  We are given a module name, and must provide
2043 --      a summary.  The finder is used to locate the file in which the module
2044 --      resides.
2045
2046 summariseFile
2047         :: GhcMonad m =>
2048            HscEnv
2049         -> [ModSummary]                 -- old summaries
2050         -> FilePath                     -- source file name
2051         -> Maybe Phase                  -- start phase
2052         -> Bool                         -- object code allowed?
2053         -> Maybe (StringBuffer,ClockTime)
2054         -> m ModSummary
2055
2056 summariseFile hsc_env old_summaries file mb_phase obj_allowed maybe_buf
2057         -- we can use a cached summary if one is available and the
2058         -- source file hasn't changed,  But we have to look up the summary
2059         -- by source file, rather than module name as we do in summarise.
2060    | Just old_summary <- findSummaryBySourceFile old_summaries file
2061    = do
2062         let location = ms_location old_summary
2063
2064                 -- return the cached summary if the source didn't change
2065         src_timestamp <- case maybe_buf of
2066                            Just (_,t) -> return t
2067                            Nothing    -> liftIO $ getModificationTime file
2068                 -- The file exists; we checked in getRootSummary above.
2069                 -- If it gets removed subsequently, then this 
2070                 -- getModificationTime may fail, but that's the right
2071                 -- behaviour.
2072
2073         if ms_hs_date old_summary == src_timestamp 
2074            then do -- update the object-file timestamp
2075                   obj_timestamp <-
2076                     if isObjectTarget (hscTarget (hsc_dflags hsc_env)) 
2077                         || obj_allowed -- bug #1205
2078                         then liftIO $ getObjTimestamp location False
2079                         else return Nothing
2080                   return old_summary{ ms_obj_date = obj_timestamp }
2081            else
2082                 new_summary
2083
2084    | otherwise
2085    = new_summary
2086   where
2087     new_summary = do
2088         let dflags = hsc_dflags hsc_env
2089
2090         (dflags', hspp_fn, buf)
2091             <- preprocessFile hsc_env file mb_phase maybe_buf
2092
2093         (srcimps,the_imps, L _ mod_name) <- getImports dflags' buf hspp_fn file
2094
2095         -- Make a ModLocation for this file
2096         location <- liftIO $ mkHomeModLocation dflags mod_name file
2097
2098         -- Tell the Finder cache where it is, so that subsequent calls
2099         -- to findModule will find it, even if it's not on any search path
2100         mod <- liftIO $ addHomeModuleToFinder hsc_env mod_name location
2101
2102         src_timestamp <- case maybe_buf of
2103                            Just (_,t) -> return t
2104                            Nothing    -> liftIO $ getModificationTime file
2105                         -- getMofificationTime may fail
2106
2107         -- when the user asks to load a source file by name, we only
2108         -- use an object file if -fobject-code is on.  See #1205.
2109         obj_timestamp <-
2110             if isObjectTarget (hscTarget (hsc_dflags hsc_env)) 
2111                || obj_allowed -- bug #1205
2112                 then liftIO $ modificationTimeIfExists (ml_obj_file location)
2113                 else return Nothing
2114
2115         return (ModSummary { ms_mod = mod, ms_hsc_src = HsSrcFile,
2116                              ms_location = location,
2117                              ms_hspp_file = hspp_fn,
2118                              ms_hspp_opts = dflags',
2119                              ms_hspp_buf  = Just buf,
2120                              ms_srcimps = srcimps, ms_imps = the_imps,
2121                              ms_hs_date = src_timestamp,
2122                              ms_obj_date = obj_timestamp })
2123
2124 findSummaryBySourceFile :: [ModSummary] -> FilePath -> Maybe ModSummary
2125 findSummaryBySourceFile summaries file
2126   = case [ ms | ms <- summaries, HsSrcFile <- [ms_hsc_src ms],
2127                                  expectJust "findSummaryBySourceFile" (ml_hs_file (ms_location ms)) == file ] of
2128         [] -> Nothing
2129         (x:_) -> Just x
2130
2131 -- Summarise a module, and pick up source and timestamp.
2132 summariseModule
2133           :: GhcMonad m =>
2134              HscEnv
2135           -> NodeMap ModSummary -- Map of old summaries
2136           -> IsBootInterface    -- True <=> a {-# SOURCE #-} import
2137           -> Located ModuleName -- Imported module to be summarised
2138           -> Bool               -- object code allowed?
2139           -> Maybe (StringBuffer, ClockTime)
2140           -> [ModuleName]               -- Modules to exclude
2141           -> m (Maybe ModSummary)       -- Its new summary
2142
2143 summariseModule hsc_env old_summary_map is_boot (L loc wanted_mod) 
2144                 obj_allowed maybe_buf excl_mods
2145   | wanted_mod `elem` excl_mods
2146   = return Nothing
2147
2148   | Just old_summary <- lookupFM old_summary_map (wanted_mod, hsc_src)
2149   = do          -- Find its new timestamp; all the 
2150                 -- ModSummaries in the old map have valid ml_hs_files
2151         let location = ms_location old_summary
2152             src_fn = expectJust "summariseModule" (ml_hs_file location)
2153
2154                 -- check the modification time on the source file, and
2155                 -- return the cached summary if it hasn't changed.  If the
2156                 -- file has disappeared, we need to call the Finder again.
2157         case maybe_buf of
2158            Just (_,t) -> check_timestamp old_summary location src_fn t
2159            Nothing    -> do
2160                 m <- liftIO $ System.IO.Error.try (getModificationTime src_fn)
2161                 case m of
2162                    Right t -> check_timestamp old_summary location src_fn t
2163                    Left e | isDoesNotExistError e -> find_it
2164                           | otherwise             -> liftIO $ ioError e
2165
2166   | otherwise  = find_it
2167   where
2168     dflags = hsc_dflags hsc_env
2169
2170     hsc_src = if is_boot then HsBootFile else HsSrcFile
2171
2172     check_timestamp old_summary location src_fn src_timestamp
2173         | ms_hs_date old_summary == src_timestamp = do
2174                 -- update the object-file timestamp
2175                 obj_timestamp <- liftIO $
2176                     if isObjectTarget (hscTarget (hsc_dflags hsc_env))
2177                        || obj_allowed -- bug #1205
2178                        then getObjTimestamp location is_boot
2179                        else return Nothing
2180                 return (Just old_summary{ ms_obj_date = obj_timestamp })
2181         | otherwise = 
2182                 -- source changed: re-summarise.
2183                 new_summary location (ms_mod old_summary) src_fn src_timestamp
2184
2185     find_it = do
2186         -- Don't use the Finder's cache this time.  If the module was
2187         -- previously a package module, it may have now appeared on the
2188         -- search path, so we want to consider it to be a home module.  If
2189         -- the module was previously a home module, it may have moved.
2190         liftIO $ uncacheModule hsc_env wanted_mod
2191         found <- liftIO $ findImportedModule hsc_env wanted_mod Nothing
2192         case found of
2193              Found location mod 
2194                 | isJust (ml_hs_file location) ->
2195                         -- Home package
2196                          just_found location mod
2197                 | otherwise -> 
2198                         -- Drop external-pkg
2199                         ASSERT(modulePackageId mod /= thisPackage dflags)
2200                         return Nothing
2201                         
2202              err -> liftIO $ noModError dflags loc wanted_mod err
2203                         -- Not found
2204
2205     just_found location mod = do
2206                 -- Adjust location to point to the hs-boot source file, 
2207                 -- hi file, object file, when is_boot says so
2208         let location' | is_boot   = addBootSuffixLocn location
2209                       | otherwise = location
2210             src_fn = expectJust "summarise2" (ml_hs_file location')
2211
2212                 -- Check that it exists
2213                 -- It might have been deleted since the Finder last found it
2214         maybe_t <- liftIO $ modificationTimeIfExists src_fn
2215         case maybe_t of
2216           Nothing -> noHsFileErr loc src_fn
2217           Just t  -> new_summary location' mod src_fn t
2218
2219
2220     new_summary location mod src_fn src_timestamp
2221       = do
2222         -- Preprocess the source file and get its imports
2223         -- The dflags' contains the OPTIONS pragmas
2224         (dflags', hspp_fn, buf) <- preprocessFile hsc_env src_fn Nothing maybe_buf
2225         (srcimps, the_imps, L mod_loc mod_name) <- getImports dflags' buf hspp_fn src_fn
2226
2227         when (mod_name /= wanted_mod) $
2228                 throwOneError $ mkPlainErrMsg mod_loc $ 
2229                               text "File name does not match module name:" 
2230                               $$ text "Saw:" <+> quotes (ppr mod_name)
2231                               $$ text "Expected:" <+> quotes (ppr wanted_mod)
2232
2233                 -- Find the object timestamp, and return the summary
2234         obj_timestamp <- liftIO $
2235            if isObjectTarget (hscTarget (hsc_dflags hsc_env))
2236               || obj_allowed -- bug #1205
2237               then getObjTimestamp location is_boot
2238               else return Nothing
2239
2240         return (Just (ModSummary { ms_mod       = mod,
2241                               ms_hsc_src   = hsc_src,
2242                               ms_location  = location,
2243                               ms_hspp_file = hspp_fn,
2244                               ms_hspp_opts = dflags',
2245                               ms_hspp_buf  = Just buf,
2246                               ms_srcimps   = srcimps,
2247                               ms_imps      = the_imps,
2248                               ms_hs_date   = src_timestamp,
2249                               ms_obj_date  = obj_timestamp }))
2250
2251
2252 getObjTimestamp :: ModLocation -> Bool -> IO (Maybe ClockTime)
2253 getObjTimestamp location is_boot
2254   = if is_boot then return Nothing
2255                else modificationTimeIfExists (ml_obj_file location)
2256
2257
2258 preprocessFile :: GhcMonad m =>
2259                   HscEnv
2260                -> FilePath
2261                -> Maybe Phase -- ^ Starting phase
2262                -> Maybe (StringBuffer,ClockTime)
2263                -> m (DynFlags, FilePath, StringBuffer)
2264 preprocessFile hsc_env src_fn mb_phase Nothing
2265   = do
2266         (dflags', hspp_fn) <- preprocess hsc_env (src_fn, mb_phase)
2267         buf <- liftIO $ hGetStringBuffer hspp_fn
2268         return (dflags', hspp_fn, buf)
2269
2270 preprocessFile hsc_env src_fn mb_phase (Just (buf, _time))
2271   = do
2272         let dflags = hsc_dflags hsc_env
2273         -- case we bypass the preprocessing stage?
2274         let 
2275             local_opts = getOptions dflags buf src_fn
2276         --
2277         (dflags', leftovers, warns)
2278             <- parseDynamicNoPackageFlags dflags local_opts
2279         checkProcessArgsResult leftovers
2280         handleFlagWarnings dflags' warns
2281
2282         let
2283             needs_preprocessing
2284                 | Just (Unlit _) <- mb_phase    = True
2285                 | Nothing <- mb_phase, Unlit _ <- startPhase src_fn  = True
2286                   -- note: local_opts is only required if there's no Unlit phase
2287                 | dopt Opt_Cpp dflags'          = True
2288                 | dopt Opt_Pp  dflags'          = True
2289                 | otherwise                     = False
2290
2291         when needs_preprocessing $
2292            ghcError (ProgramError "buffer needs preprocesing; interactive check disabled")
2293
2294         return (dflags', src_fn, buf)
2295
2296
2297 -----------------------------------------------------------------------------
2298 --                      Error messages
2299 -----------------------------------------------------------------------------
2300
2301 noModError :: DynFlags -> SrcSpan -> ModuleName -> FindResult -> IO ab
2302 -- ToDo: we don't have a proper line number for this error
2303 noModError dflags loc wanted_mod err
2304   = throwOneError $ mkPlainErrMsg loc $ cannotFindModule dflags wanted_mod err
2305                                 
2306 noHsFileErr :: GhcMonad m => SrcSpan -> String -> m a
2307 noHsFileErr loc path
2308   = throwOneError $ mkPlainErrMsg loc $ text "Can't find" <+> text path
2309  
2310 packageModErr :: GhcMonad m => ModuleName -> m a
2311 packageModErr mod
2312   = throwOneError $ mkPlainErrMsg noSrcSpan $
2313         text "module" <+> quotes (ppr mod) <+> text "is a package module"
2314
2315 multiRootsErr :: [ModSummary] -> IO ()
2316 multiRootsErr [] = panic "multiRootsErr"
2317 multiRootsErr summs@(summ1:_)
2318   = throwOneError $ mkPlainErrMsg noSrcSpan $
2319         text "module" <+> quotes (ppr mod) <+> 
2320         text "is defined in multiple files:" <+>
2321         sep (map text files)
2322   where
2323     mod = ms_mod summ1
2324     files = map (expectJust "checkDup" . ml_hs_file . ms_location) summs
2325
2326 cyclicModuleErr :: [ModSummary] -> SDoc
2327 cyclicModuleErr ms
2328   = hang (ptext (sLit "Module imports form a cycle for modules:"))
2329        2 (vcat (map show_one ms))
2330   where
2331     show_one ms = sep [ show_mod (ms_hsc_src ms) (ms_mod ms),
2332                         nest 2 $ ptext (sLit "imports:") <+> 
2333                                    (pp_imps HsBootFile (ms_srcimps ms)
2334                                    $$ pp_imps HsSrcFile  (ms_imps ms))]
2335     show_mod hsc_src mod = ppr mod <> text (hscSourceString hsc_src)
2336     pp_imps src mods = fsep (map (show_mod src) mods)
2337
2338
2339 -- | Inform GHC that the working directory has changed.  GHC will flush
2340 -- its cache of module locations, since it may no longer be valid.
2341 -- Note: if you change the working directory, you should also unload
2342 -- the current program (set targets to empty, followed by load).
2343 workingDirectoryChanged :: GhcMonad m => m ()
2344 workingDirectoryChanged = withSession $ (liftIO . flushFinderCaches)
2345
2346 -- -----------------------------------------------------------------------------
2347 -- inspecting the session
2348
2349 -- | Get the module dependency graph.
2350 getModuleGraph :: GhcMonad m => m ModuleGraph -- ToDo: DiGraph ModSummary
2351 getModuleGraph = liftM hsc_mod_graph getSession
2352
2353 -- | Determines whether a set of modules requires Template Haskell.
2354 --
2355 -- Note that if the session's 'DynFlags' enabled Template Haskell when
2356 -- 'depanal' was called, then each module in the returned module graph will
2357 -- have Template Haskell enabled whether it is actually needed or not.
2358 needsTemplateHaskell :: ModuleGraph -> Bool
2359 needsTemplateHaskell ms =
2360     any (dopt Opt_TemplateHaskell . ms_hspp_opts) ms
2361
2362 -- | Return @True@ <==> module is loaded.
2363 isLoaded :: GhcMonad m => ModuleName -> m Bool
2364 isLoaded m = withSession $ \hsc_env ->
2365   return $! isJust (lookupUFM (hsc_HPT hsc_env) m)
2366
2367 -- | Return the bindings for the current interactive session.
2368 getBindings :: GhcMonad m => m [TyThing]
2369 getBindings = withSession $ \hsc_env ->
2370    -- we have to implement the shadowing behaviour of ic_tmp_ids here
2371    -- (see InteractiveContext) and the quickest way is to use an OccEnv.
2372    let 
2373        tmp_ids = ic_tmp_ids (hsc_IC hsc_env)
2374        filtered = foldr f (const []) tmp_ids emptyUniqSet
2375        f id rest set 
2376            | uniq `elementOfUniqSet` set = rest set
2377            | otherwise  = AnId id : rest (addOneToUniqSet set uniq)
2378            where uniq = getUnique (nameOccName (idName id))
2379    in
2380    return filtered
2381
2382 getPrintUnqual :: GhcMonad m => m PrintUnqualified
2383 getPrintUnqual = withSession $ \hsc_env ->
2384   return (icPrintUnqual (hsc_dflags hsc_env) (hsc_IC hsc_env))
2385
2386 -- | Container for information about a 'Module'.
2387 data ModuleInfo = ModuleInfo {
2388         minf_type_env  :: TypeEnv,
2389         minf_exports   :: NameSet, -- ToDo, [AvailInfo] like ModDetails?
2390         minf_rdr_env   :: Maybe GlobalRdrEnv,   -- Nothing for a compiled/package mod
2391         minf_instances :: [Instance]
2392 #ifdef GHCI
2393         ,minf_modBreaks :: ModBreaks 
2394 #endif
2395         -- ToDo: this should really contain the ModIface too
2396   }
2397         -- We don't want HomeModInfo here, because a ModuleInfo applies
2398         -- to package modules too.
2399
2400 -- | Request information about a loaded 'Module'
2401 getModuleInfo :: GhcMonad m => Module -> m (Maybe ModuleInfo)  -- XXX: Maybe X
2402 getModuleInfo mdl = withSession $ \hsc_env -> do
2403   let mg = hsc_mod_graph hsc_env
2404   if mdl `elem` map ms_mod mg
2405         then liftIO $ getHomeModuleInfo hsc_env (moduleName mdl)
2406         else do
2407   {- if isHomeModule (hsc_dflags hsc_env) mdl
2408         then return Nothing
2409         else -} liftIO $ getPackageModuleInfo hsc_env mdl
2410    -- getPackageModuleInfo will attempt to find the interface, so
2411    -- we don't want to call it for a home module, just in case there
2412    -- was a problem loading the module and the interface doesn't
2413    -- exist... hence the isHomeModule test here.  (ToDo: reinstate)
2414
2415 getPackageModuleInfo :: HscEnv -> Module -> IO (Maybe ModuleInfo)
2416 #ifdef GHCI
2417 getPackageModuleInfo hsc_env mdl = do
2418   (_msgs, mb_avails) <- getModuleExports hsc_env mdl
2419   case mb_avails of
2420     Nothing -> return Nothing
2421     Just avails -> do
2422         eps <- readIORef (hsc_EPS hsc_env)
2423         let 
2424             names  = availsToNameSet avails
2425             pte    = eps_PTE eps
2426             tys    = [ ty | name <- concatMap availNames avails,
2427                             Just ty <- [lookupTypeEnv pte name] ]
2428         --
2429         return (Just (ModuleInfo {
2430                         minf_type_env  = mkTypeEnv tys,
2431                         minf_exports   = names,
2432                         minf_rdr_env   = Just $! nameSetToGlobalRdrEnv names (moduleName mdl),
2433                         minf_instances = error "getModuleInfo: instances for package module unimplemented",
2434                         minf_modBreaks = emptyModBreaks  
2435                 }))
2436 #else
2437 getPackageModuleInfo _hsc_env _mdl = do
2438   -- bogusly different for non-GHCI (ToDo)
2439   return Nothing
2440 #endif
2441
2442 getHomeModuleInfo :: HscEnv -> ModuleName -> IO (Maybe ModuleInfo)
2443 getHomeModuleInfo hsc_env mdl = 
2444   case lookupUFM (hsc_HPT hsc_env) mdl of
2445     Nothing  -> return Nothing
2446     Just hmi -> do
2447       let details = hm_details hmi
2448       return (Just (ModuleInfo {
2449                         minf_type_env  = md_types details,
2450                         minf_exports   = availsToNameSet (md_exports details),
2451                         minf_rdr_env   = mi_globals $! hm_iface hmi,
2452                         minf_instances = md_insts details
2453 #ifdef GHCI
2454                        ,minf_modBreaks = getModBreaks hmi
2455 #endif
2456                         }))
2457
2458 -- | The list of top-level entities defined in a module
2459 modInfoTyThings :: ModuleInfo -> [TyThing]
2460 modInfoTyThings minf = typeEnvElts (minf_type_env minf)
2461
2462 modInfoTopLevelScope :: ModuleInfo -> Maybe [Name]
2463 modInfoTopLevelScope minf
2464   = fmap (map gre_name . globalRdrEnvElts) (minf_rdr_env minf)
2465
2466 modInfoExports :: ModuleInfo -> [Name]
2467 modInfoExports minf = nameSetToList $! minf_exports minf
2468
2469 -- | Returns the instances defined by the specified module.
2470 -- Warning: currently unimplemented for package modules.
2471 modInfoInstances :: ModuleInfo -> [Instance]
2472 modInfoInstances = minf_instances
2473
2474 modInfoIsExportedName :: ModuleInfo -> Name -> Bool
2475 modInfoIsExportedName minf name = elemNameSet name (minf_exports minf)
2476
2477 mkPrintUnqualifiedForModule :: GhcMonad m =>
2478                                ModuleInfo
2479                             -> m (Maybe PrintUnqualified) -- XXX: returns a Maybe X
2480 mkPrintUnqualifiedForModule minf = withSession $ \hsc_env -> do
2481   return (fmap (mkPrintUnqualified (hsc_dflags hsc_env)) (minf_rdr_env minf))
2482
2483 modInfoLookupName :: GhcMonad m =>
2484                      ModuleInfo -> Name
2485                   -> m (Maybe TyThing) -- XXX: returns a Maybe X
2486 modInfoLookupName minf name = withSession $ \hsc_env -> do
2487    case lookupTypeEnv (minf_type_env minf) name of
2488      Just tyThing -> return (Just tyThing)
2489      Nothing      -> do
2490        eps <- liftIO $ readIORef (hsc_EPS hsc_env)
2491        return $! lookupType (hsc_dflags hsc_env) 
2492                             (hsc_HPT hsc_env) (eps_PTE eps) name
2493
2494 #ifdef GHCI
2495 modInfoModBreaks :: ModuleInfo -> ModBreaks
2496 modInfoModBreaks = minf_modBreaks  
2497 #endif
2498
2499 isDictonaryId :: Id -> Bool
2500 isDictonaryId id
2501   = case tcSplitSigmaTy (idType id) of { (_tvs, _theta, tau) -> isDictTy tau }
2502
2503 -- | Looks up a global name: that is, any top-level name in any
2504 -- visible module.  Unlike 'lookupName', lookupGlobalName does not use
2505 -- the interactive context, and therefore does not require a preceding
2506 -- 'setContext'.
2507 lookupGlobalName :: GhcMonad m => Name -> m (Maybe TyThing)
2508 lookupGlobalName name = withSession $ \hsc_env -> do
2509    liftIO $ lookupTypeHscEnv hsc_env name
2510
2511 findGlobalAnns :: (GhcMonad m, Typeable a) => ([Word8] -> a) -> AnnTarget Name -> m [a]
2512 findGlobalAnns deserialize target = withSession $ \hsc_env -> do
2513     ann_env <- liftIO $ prepareAnnotations hsc_env Nothing
2514     return (findAnns deserialize ann_env target)
2515
2516 #ifdef GHCI
2517 -- | get the GlobalRdrEnv for a session
2518 getGRE :: GhcMonad m => m GlobalRdrEnv
2519 getGRE = withSession $ \hsc_env-> return $ ic_rn_gbl_env (hsc_IC hsc_env)
2520 #endif
2521
2522 -- -----------------------------------------------------------------------------
2523
2524 -- | Return all /external/ modules available in the package database.
2525 -- Modules from the current session (i.e., from the 'HomePackageTable') are
2526 -- not included.
2527 packageDbModules :: GhcMonad m =>
2528                     Bool  -- ^ Only consider exposed packages.
2529                  -> m [Module]
2530 packageDbModules only_exposed = do
2531    dflags <- getSessionDynFlags
2532    let pkgs = UFM.eltsUFM (pkgIdMap (pkgState dflags))
2533    return $
2534      [ mkModule pid modname | p <- pkgs
2535                             , not only_exposed || exposed p
2536                             , pid <- [mkPackageId (package p)]
2537                             , modname <- exposedModules p ]
2538
2539 -- -----------------------------------------------------------------------------
2540 -- Misc exported utils
2541
2542 dataConType :: DataCon -> Type
2543 dataConType dc = idType (dataConWrapId dc)
2544
2545 -- | print a 'NamedThing', adding parentheses if the name is an operator.
2546 pprParenSymName :: NamedThing a => a -> SDoc
2547 pprParenSymName a = parenSymOcc (getOccName a) (ppr (getName a))
2548
2549 -- ----------------------------------------------------------------------------
2550
2551 #if 0
2552
2553 -- ToDo:
2554 --   - Data and Typeable instances for HsSyn.
2555
2556 -- ToDo: check for small transformations that happen to the syntax in
2557 -- the typechecker (eg. -e ==> negate e, perhaps for fromIntegral)
2558
2559 -- ToDo: maybe use TH syntax instead of IfaceSyn?  There's already a way
2560 -- to get from TyCons, Ids etc. to TH syntax (reify).
2561
2562 -- :browse will use either lm_toplev or inspect lm_interface, depending
2563 -- on whether the module is interpreted or not.
2564
2565 #endif
2566
2567 -- Extract the filename, stringbuffer content and dynflags associed to a module
2568 --
2569 -- XXX: Explain pre-conditions
2570 getModuleSourceAndFlags :: GhcMonad m => Module -> m (String, StringBuffer, DynFlags)
2571 getModuleSourceAndFlags mod = do
2572   m <- getModSummary (moduleName mod)
2573   case ml_hs_file $ ms_location m of
2574     Nothing -> throw $ mkApiErr (text "No source available for module " <+> ppr mod)
2575     Just sourceFile -> do
2576         source <- liftIO $ hGetStringBuffer sourceFile
2577         return (sourceFile, source, ms_hspp_opts m)
2578
2579
2580 -- | Return module source as token stream, including comments.
2581 --
2582 -- The module must be in the module graph and its source must be available.
2583 -- Throws a 'HscTypes.SourceError' on parse error.
2584 getTokenStream :: GhcMonad m => Module -> m [Located Token]
2585 getTokenStream mod = do
2586   (sourceFile, source, flags) <- getModuleSourceAndFlags mod
2587   let startLoc = mkSrcLoc (mkFastString sourceFile) 0 0
2588   case lexTokenStream source startLoc flags of
2589     POk _ ts  -> return ts
2590     PFailed span err -> throw $ mkSrcErr (unitBag $ mkPlainErrMsg span err)
2591
2592 -- | Give even more information on the source than 'getTokenStream'
2593 -- This function allows reconstructing the source completely with
2594 -- 'showRichTokenStream'.
2595 getRichTokenStream :: GhcMonad m => Module -> m [(Located Token, String)]
2596 getRichTokenStream mod = do
2597   (sourceFile, source, flags) <- getModuleSourceAndFlags mod
2598   let startLoc = mkSrcLoc (mkFastString sourceFile) 0 0
2599   case lexTokenStream source startLoc flags of
2600     POk _ ts -> return $ addSourceToTokens startLoc source ts
2601     PFailed span err -> throw $ mkSrcErr (unitBag $ mkPlainErrMsg span err)
2602
2603 -- | Given a source location and a StringBuffer corresponding to this
2604 -- location, return a rich token stream with the source associated to the
2605 -- tokens.
2606 addSourceToTokens :: SrcLoc -> StringBuffer -> [Located Token]
2607                   -> [(Located Token, String)]
2608 addSourceToTokens _ _ [] = []
2609 addSourceToTokens loc buf (t@(L span _) : ts)
2610     | not (isGoodSrcSpan span) = (t,"") : addSourceToTokens loc buf ts
2611     | otherwise = (t,str) : addSourceToTokens newLoc newBuf ts
2612     where
2613       (newLoc, newBuf, str) = go "" loc buf
2614       start = srcSpanStart span
2615       end = srcSpanEnd span
2616       go acc loc buf | loc < start = go acc nLoc nBuf
2617                      | start <= loc && loc < end = go (ch:acc) nLoc nBuf
2618                      | otherwise = (loc, buf, reverse acc)
2619           where (ch, nBuf) = nextChar buf
2620                 nLoc = advanceSrcLoc loc ch
2621
2622
2623 -- | Take a rich token stream such as produced from 'getRichTokenStream' and
2624 -- return source code almost identical to the original code (except for
2625 -- insignificant whitespace.)
2626 showRichTokenStream :: [(Located Token, String)] -> String
2627 showRichTokenStream ts = go startLoc ts ""
2628     where sourceFile = srcSpanFile (getLoc . fst . head $ ts)
2629           startLoc = mkSrcLoc sourceFile 0 0
2630           go _ [] = id
2631           go loc ((L span _, str):ts)
2632               | not (isGoodSrcSpan span) = go loc ts
2633               | locLine == tokLine = ((replicate (tokCol - locCol) ' ') ++)
2634                                      . (str ++)
2635                                      . go tokEnd ts
2636               | otherwise = ((replicate (tokLine - locLine) '\n') ++)
2637                             . ((replicate tokCol ' ') ++)
2638                             . (str ++)
2639                             . go tokEnd ts
2640               where (locLine, locCol) = (srcLocLine loc, srcLocCol loc)
2641                     (tokLine, tokCol) = (srcSpanStartLine span, srcSpanStartCol span)
2642                     tokEnd = srcSpanEnd span
2643
2644 -- -----------------------------------------------------------------------------
2645 -- Interactive evaluation
2646
2647 -- | Takes a 'ModuleName' and possibly a 'PackageId', and consults the
2648 -- filesystem and package database to find the corresponding 'Module', 
2649 -- using the algorithm that is used for an @import@ declaration.
2650 findModule :: GhcMonad m => ModuleName -> Maybe FastString -> m Module
2651 findModule mod_name maybe_pkg = withSession $ \hsc_env -> liftIO $ -- XXX
2652   let
2653         dflags = hsc_dflags hsc_env
2654         hpt    = hsc_HPT hsc_env
2655         this_pkg = thisPackage dflags
2656   in
2657   case lookupUFM hpt mod_name of
2658     Just mod_info -> return (mi_module (hm_iface mod_info))
2659     _not_a_home_module -> do
2660           res <- findImportedModule hsc_env mod_name maybe_pkg
2661           case res of
2662             Found _ m | modulePackageId m /= this_pkg -> return m
2663                       | otherwise -> ghcError (CmdLineError (showSDoc $
2664                                         text "module" <+> quotes (ppr (moduleName m)) <+>
2665                                         text "is not loaded"))
2666             err -> let msg = cannotFindModule dflags mod_name err in
2667                    ghcError (CmdLineError (showSDoc msg))
2668
2669 #ifdef GHCI
2670 getHistorySpan :: GhcMonad m => History -> m SrcSpan
2671 getHistorySpan h = withSession $ \hsc_env ->
2672                           return$ InteractiveEval.getHistorySpan hsc_env h
2673
2674 obtainTermFromVal :: GhcMonad m => Int ->  Bool -> Type -> a -> m Term
2675 obtainTermFromVal bound force ty a =
2676     withSession $ \hsc_env ->
2677       liftIO $ InteractiveEval.obtainTermFromVal hsc_env bound force ty a
2678
2679 obtainTermFromId :: GhcMonad m => Int -> Bool -> Id -> m Term
2680 obtainTermFromId bound force id =
2681     withSession $ \hsc_env ->
2682       liftIO $ InteractiveEval.obtainTermFromId hsc_env bound force id
2683
2684 #endif