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