Fixed two data family bugs
[ghc-hetmet.git] / compiler / main / TidyPgm.lhs
1 %
2 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1992-1998
3 %
4 \section{Tidying up Core}
5
6 \begin{code}
7 module TidyPgm( mkBootModDetails, tidyProgram ) where
8
9 #include "HsVersions.h"
10
11 import DynFlags         ( DynFlag(..), DynFlags(..), dopt )
12 import CoreSyn
13 import CoreUnfold       ( noUnfolding, mkTopUnfolding )
14 import CoreFVs          ( ruleLhsFreeIds, exprSomeFreeVars )
15 import CoreTidy         ( tidyExpr, tidyVarOcc, tidyRules )
16 import PprCore          ( pprRules )
17 import CoreLint         ( showPass, endPass )
18 import CoreUtils        ( exprArity, rhsIsStatic )
19 import VarEnv
20 import VarSet
21 import Var              ( Id, Var )
22 import Id               ( idType, idInfo, idName, idCoreRules, isGlobalId,
23                           isExportedId, mkVanillaGlobal, isLocalId, isNaughtyRecordSelector,
24                           idArity, idCafInfo, idUnfolding, isImplicitId, setIdInfo
25                         ) 
26 import IdInfo           {- loads of stuff -}
27 import InstEnv          ( Instance, DFunId, instanceDFunId, setInstanceDFunId )
28 import NewDemand        ( isBottomingSig, topSig )
29 import BasicTypes       ( Arity, isNeverActive )
30 import Name             ( Name, getOccName, nameOccName, mkInternalName,
31                           localiseName, isExternalName, nameSrcLoc, nameParent_maybe,
32                           isWiredInName, getName
33                         )
34 import NameSet          ( NameSet, elemNameSet )
35 import IfaceEnv         ( allocateGlobalBinder )
36 import NameEnv          ( filterNameEnv, mapNameEnv )
37 import OccName          ( TidyOccEnv, initTidyOccEnv, tidyOccName )
38 import Type             ( tidyTopType )
39 import TcType           ( isFFITy )
40 import DataCon          ( dataConName, dataConFieldLabels, dataConWrapId_maybe )
41 import TyCon            ( TyCon, makeTyConAbstract, tyConDataCons, isNewTyCon, 
42                           newTyConRep, tyConSelIds, isAlgTyCon,
43                           isEnumerationTyCon, isOpenTyCon )
44 import Class            ( classSelIds )
45 import Module           ( Module )
46 import HscTypes         ( HscEnv(..), NameCache( nsUniqs ), CgGuts(..),
47                           TypeEnv, typeEnvIds, typeEnvElts, typeEnvTyCons, 
48                           extendTypeEnvWithIds, lookupTypeEnv,
49                           ModGuts(..), TyThing(..), ModDetails(..), Dependencies(..)
50                         )
51 import Maybes           ( orElse, mapCatMaybes )
52 import ErrUtils         ( showPass, dumpIfSet_core )
53 import PackageConfig    ( PackageId )
54 import UniqSupply       ( splitUniqSupply, uniqFromSupply )
55 import List             ( partition )
56 import Maybe            ( isJust )
57 import Outputable
58 import DATA_IOREF       ( IORef, readIORef, writeIORef )
59 import FastTypes  hiding ( fastOr )
60 \end{code}
61
62
63 Constructing the TypeEnv, Instances, Rules from which the ModIface is
64 constructed, and which goes on to subsequent modules in --make mode.
65
66 Most of the interface file is obtained simply by serialising the
67 TypeEnv.  One important consequence is that if the *interface file*
68 has pragma info if and only if the final TypeEnv does. This is not so
69 important for *this* module, but it's essential for ghc --make:
70 subsequent compilations must not see (e.g.) the arity if the interface
71 file does not contain arity If they do, they'll exploit the arity;
72 then the arity might change, but the iface file doesn't change =>
73 recompilation does not happen => disaster. 
74
75 For data types, the final TypeEnv will have a TyThing for the TyCon,
76 plus one for each DataCon; the interface file will contain just one
77 data type declaration, but it is de-serialised back into a collection
78 of TyThings.
79
80 %************************************************************************
81 %*                                                                      *
82                 Plan A: simpleTidyPgm
83 %*                                                                      * 
84 %************************************************************************
85
86
87 Plan A: mkBootModDetails: omit pragmas, make interfaces small
88 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
89 * Ignore the bindings
90
91 * Drop all WiredIn things from the TypeEnv 
92         (we never want them in interface files)
93
94 * Retain all TyCons and Classes in the TypeEnv, to avoid
95         having to find which ones are mentioned in the
96         types of exported Ids
97
98 * Trim off the constructors of non-exported TyCons, both
99         from the TyCon and from the TypeEnv
100
101 * Drop non-exported Ids from the TypeEnv
102
103 * Tidy the types of the DFunIds of Instances, 
104   make them into GlobalIds, (they already have External Names)
105   and add them to the TypeEnv
106
107 * Tidy the types of the (exported) Ids in the TypeEnv,
108   make them into GlobalIds (they already have External Names)
109
110 * Drop rules altogether
111
112 * Tidy the bindings, to ensure that the Caf and Arity
113   information is correct for each top-level binder; the 
114   code generator needs it. And to ensure that local names have
115   distinct OccNames in case of object-file splitting
116
117 \begin{code}
118 mkBootModDetails :: HscEnv -> ModGuts -> IO ModDetails
119 -- This is Plan A: make a small type env when typechecking only,
120 -- or when compiling a hs-boot file, or simply when not using -O
121 --
122 -- We don't look at the bindings at all -- there aren't any
123 -- for hs-boot files
124
125 mkBootModDetails hsc_env (ModGuts { mg_module = mod, 
126                                     mg_exports = exports,
127                                     mg_types = type_env,        
128                                     mg_insts = ispecs })
129   = do  { let dflags = hsc_dflags hsc_env 
130         ; showPass dflags "Tidy [hoot] type env"
131
132         ; let { ispecs'   = tidyInstances tidyExternalId ispecs
133               ; type_env1 = filterNameEnv (not . isWiredInThing) type_env
134               ; type_env2 = mapNameEnv tidyBootThing type_env1
135               ; type_env' = extendTypeEnvWithIds type_env2
136                                 (map instanceDFunId ispecs')
137               }
138         ; return (ModDetails { md_types = type_env',
139                                md_insts = ispecs',
140                                md_rules = [],
141                                md_exports = exports })
142         }
143   where
144
145 isWiredInThing :: TyThing -> Bool
146 isWiredInThing thing = isWiredInName (getName thing)
147
148 tidyBootThing :: TyThing -> TyThing
149 -- Just externalise the Ids; keep everything
150 tidyBootThing (AnId id) | isLocalId id = AnId (tidyExternalId id)
151 tidyBootThing thing                    = thing
152
153 tidyExternalId :: Id -> Id
154 -- Takes an LocalId with an External Name, 
155 -- makes it into a GlobalId with VanillaIdInfo, and tidies its type
156 -- (NB: vanillaIdInfo makes a conservative assumption about Caf-hood.)
157 tidyExternalId id 
158   = ASSERT2( isLocalId id && isExternalName (idName id), ppr id )
159     mkVanillaGlobal (idName id) (tidyTopType (idType id)) vanillaIdInfo
160 \end{code}
161
162
163 %************************************************************************
164 %*                                                                      *
165         Plan B: tidy bindings, make TypeEnv full of IdInfo
166 %*                                                                      * 
167 %************************************************************************
168
169 Plan B: include pragmas, make interfaces 
170 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
171 * Figure out which Ids are externally visible
172
173 * Tidy the bindings, externalising appropriate Ids
174
175 * Drop all Ids from the TypeEnv, and add all the External Ids from 
176   the bindings.  (This adds their IdInfo to the TypeEnv; and adds
177   floated-out Ids that weren't even in the TypeEnv before.)
178
179 Step 1: Figure out external Ids
180 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
181 First we figure out which Ids are "external" Ids.  An
182 "external" Id is one that is visible from outside the compilation
183 unit.  These are
184         a) the user exported ones
185         b) ones mentioned in the unfoldings, workers, 
186            or rules of externally-visible ones 
187 This exercise takes a sweep of the bindings bottom to top.  Actually,
188 in Step 2 we're also going to need to know which Ids should be
189 exported with their unfoldings, so we produce not an IdSet but an
190 IdEnv Bool
191
192
193 Step 2: Tidy the program
194 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
195 Next we traverse the bindings top to bottom.  For each *top-level*
196 binder
197
198  1. Make it into a GlobalId; its IdDetails becomes VanillaGlobal, 
199     reflecting the fact that from now on we regard it as a global, 
200     not local, Id
201
202  2. Give it a system-wide Unique.
203     [Even non-exported things need system-wide Uniques because the
204     byte-code generator builds a single Name->BCO symbol table.]
205
206     We use the NameCache kept in the HscEnv as the
207     source of such system-wide uniques.
208
209     For external Ids, use the original-name cache in the NameCache
210     to ensure that the unique assigned is the same as the Id had 
211     in any previous compilation run.
212   
213  3. If it's an external Id, make it have a External Name, otherwise
214     make it have an Internal Name.
215     This is used by the code generator to decide whether
216     to make the label externally visible
217
218  4. Give external Ids a "tidy" OccName.  This means
219     we can print them in interface files without confusing 
220     "x" (unique 5) with "x" (unique 10).
221   
222  5. Give it its UTTERLY FINAL IdInfo; in ptic, 
223         * its unfolding, if it should have one
224         
225         * its arity, computed from the number of visible lambdas
226
227         * its CAF info, computed from what is free in its RHS
228
229                 
230 Finally, substitute these new top-level binders consistently
231 throughout, including in unfoldings.  We also tidy binders in
232 RHSs, so that they print nicely in interfaces.
233
234 \begin{code}
235 tidyProgram :: HscEnv -> ModGuts -> IO (CgGuts, ModDetails)
236 tidyProgram hsc_env
237             mod_impl@(ModGuts { mg_module = mod, mg_exports = exports, 
238                                 mg_types = type_env, mg_insts = insts_tc, 
239                                 mg_binds = binds, 
240                                 mg_rules = imp_rules,
241                                 mg_dir_imps = dir_imps, mg_deps = deps, 
242                                 mg_foreign = foreign_stubs })
243
244   = do  { let dflags = hsc_dflags hsc_env
245         ; showPass dflags "Tidy Core"
246
247         ; let { omit_prags = dopt Opt_OmitInterfacePragmas dflags
248               ; ext_ids = findExternalIds omit_prags binds
249               ; ext_rules 
250                    | omit_prags = []
251                    | otherwise  = findExternalRules binds imp_rules ext_ids
252                 -- findExternalRules filters imp_rules to avoid binders that 
253                 -- aren't externally visible; but the externally-visible binders 
254                 -- are computed (by findExternalIds) assuming that all orphan
255                 -- rules are exported (they get their Exported flag set in the desugarer)
256                 -- So in fact we may export more than we need. 
257                 -- (It's a sort of mutual recursion.)
258         }
259
260         ; (tidy_env, tidy_binds) <- tidyTopBinds hsc_env mod type_env ext_ids binds
261
262         ; let { tidy_type_env = tidyTypeEnv omit_prags exports type_env tidy_binds
263               ; tidy_ispecs   = tidyInstances (lookup_dfun tidy_type_env) insts_tc
264                 -- A DFunId will have a binding in tidy_binds, and so
265                 -- will now be in final_env, replete with IdInfo
266                 -- Its name will be unchanged since it was born, but
267                 -- we want Global, IdInfo-rich (or not) DFunId in the tidy_ispecs
268
269               ; tidy_rules = tidyRules tidy_env ext_rules
270                 -- You might worry that the tidy_env contains IdInfo-rich stuff
271                 -- and indeed it does, but if omit_prags is on, ext_rules is empty
272
273               ; implicit_binds = getImplicitBinds type_env
274               ; all_tidy_binds = implicit_binds ++ tidy_binds
275               ; alg_tycons = filter isAlgTyCon (typeEnvTyCons type_env)
276               }
277
278         ; endPass dflags "Tidy Core" Opt_D_dump_simpl all_tidy_binds
279         ; dumpIfSet_core dflags Opt_D_dump_simpl
280                 "Tidy Core Rules"
281                 (pprRules tidy_rules)
282
283         ; return (CgGuts { cg_module   = mod, 
284                            cg_tycons   = alg_tycons,
285                            cg_binds    = all_tidy_binds,
286                            cg_dir_imps = dir_imps,
287                            cg_foreign  = foreign_stubs,
288                            cg_dep_pkgs = dep_pkgs deps }, 
289
290                    ModDetails { md_types = tidy_type_env,
291                                 md_rules = tidy_rules,
292                                 md_insts = tidy_ispecs,
293                                 md_exports = exports })
294         }
295
296 lookup_dfun type_env dfun_id
297   = case lookupTypeEnv type_env (idName dfun_id) of
298         Just (AnId dfun_id') -> dfun_id'
299         other -> pprPanic "lookup_dfun" (ppr dfun_id)
300
301 tidyTypeEnv :: Bool -> NameSet -> TypeEnv -> [CoreBind] -> TypeEnv
302
303 -- The competed type environment is gotten from
304 --      Dropping any wired-in things, and then
305 --      a) keeping the types and classes
306 --      b) removing all Ids, 
307 --      c) adding Ids with correct IdInfo, including unfoldings,
308 --              gotten from the bindings
309 -- From (c) we keep only those Ids with External names;
310 --          the CoreTidy pass makes sure these are all and only
311 --          the externally-accessible ones
312 -- This truncates the type environment to include only the 
313 -- exported Ids and things needed from them, which saves space
314
315 tidyTypeEnv omit_prags exports type_env tidy_binds
316   = let type_env1 = filterNameEnv keep_it type_env
317         type_env2 = extendTypeEnvWithIds type_env1 final_ids
318         type_env3 | omit_prags = mapNameEnv trim_thing type_env2
319                   | otherwise  = type_env2
320     in 
321     type_env3
322   where
323     final_ids  = [ id | id <- bindersOfBinds tidy_binds, 
324                         isExternalName (idName id)]
325
326         -- We keep GlobalIds, because they won't appear 
327         -- in the bindings from which final_ids are derived!
328         -- (The bindings bind LocalIds.)
329     keep_it thing | isWiredInThing thing = False
330     keep_it (AnId id) = isGlobalId id   -- Keep GlobalIds (e.g. class ops)
331     keep_it other     = True            -- Keep all TyCons, DataCons, and Classes
332
333     trim_thing thing
334         = case thing of
335             ATyCon tc | mustExposeTyCon exports tc -> thing
336                       | otherwise -> ATyCon (makeTyConAbstract tc)
337
338             AnId id | isImplicitId id -> thing
339                     | otherwise       -> AnId (id `setIdInfo` vanillaIdInfo)
340
341             other -> thing
342
343 mustExposeTyCon :: NameSet      -- Exports
344                 -> TyCon        -- The tycon
345                 -> Bool         -- Can its rep be hidden?
346 -- We are compiling without -O, and thus trying to write as little as 
347 -- possible into the interface file.  But we must expose the details of
348 -- any data types whose constructors or fields are exported
349 mustExposeTyCon exports tc
350   | not (isAlgTyCon tc)         -- Synonyms
351   = True
352   | isEnumerationTyCon tc       -- For an enumeration, exposing the constructors
353   = True                        -- won't lead to the need for further exposure
354                                 -- (This includes data types with no constructors.)
355   | isOpenTyCon tc              -- open type family
356   = True
357   | otherwise                   -- Newtype, datatype
358   = any exported_con (tyConDataCons tc)
359         -- Expose rep if any datacon or field is exported
360
361   || (isNewTyCon tc && isFFITy (snd (newTyConRep tc)))
362         -- Expose the rep for newtypes if the rep is an FFI type.  
363         -- For a very annoying reason.  'Foreign import' is meant to
364         -- be able to look through newtypes transparently, but it
365         -- can only do that if it can "see" the newtype representation
366   where
367     exported_con con = any (`elemNameSet` exports) 
368                            (dataConName con : dataConFieldLabels con)
369
370 tidyInstances :: (DFunId -> DFunId) -> [Instance] -> [Instance]
371 tidyInstances tidy_dfun ispecs
372   = map tidy ispecs
373   where
374     tidy ispec = setInstanceDFunId ispec $
375                  tidy_dfun (instanceDFunId ispec)
376
377 getImplicitBinds :: TypeEnv -> [CoreBind]
378 getImplicitBinds type_env
379   = map get_defn (concatMap implicit_con_ids (typeEnvTyCons type_env)
380                   ++ concatMap other_implicit_ids (typeEnvElts type_env))
381         -- Put the constructor wrappers first, because
382         -- other implicit bindings (notably the fromT functions arising 
383         -- from generics) use the constructor wrappers.  At least that's
384         -- what External Core likes
385   where
386     implicit_con_ids tc = mapCatMaybes dataConWrapId_maybe (tyConDataCons tc)
387     
388     other_implicit_ids (ATyCon tc) = filter (not . isNaughtyRecordSelector) (tyConSelIds tc)
389         -- The "naughty" ones are not real functions at all
390         -- They are there just so we can get decent error messages
391         -- See Note  [Naughty record selectors] in MkId.lhs
392     other_implicit_ids (AClass cl) = classSelIds cl
393     other_implicit_ids other       = []
394     
395     get_defn :: Id -> CoreBind
396     get_defn id = NonRec id (tidyExpr emptyTidyEnv rhs)
397         where
398           rhs = unfoldingTemplate (idUnfolding id)
399         -- Don't forget to tidy the body !  Otherwise you get silly things like
400         --      \ tpl -> case tpl of tpl -> (tpl,tpl) -> tpl
401 \end{code}
402
403
404 %************************************************************************
405 %*                                                                      *
406 \subsection{Step 1: finding externals}
407 %*                                                                      * 
408 %************************************************************************
409
410 \begin{code}
411 findExternalIds :: Bool
412                 -> [CoreBind]
413                 -> IdEnv Bool   -- In domain => external
414                                 -- Range = True <=> show unfolding
415         -- Step 1 from the notes above
416 findExternalIds omit_prags binds
417   | omit_prags
418   = mkVarEnv [ (id,False) | id <- bindersOfBinds binds, isExportedId id ]
419
420   | otherwise
421   = foldr find emptyVarEnv binds
422   where
423     find (NonRec id rhs) needed
424         | need_id needed id = addExternal (id,rhs) needed
425         | otherwise         = needed
426     find (Rec prs) needed   = find_prs prs needed
427
428         -- For a recursive group we have to look for a fixed point
429     find_prs prs needed 
430         | null needed_prs = needed
431         | otherwise       = find_prs other_prs new_needed
432         where
433           (needed_prs, other_prs) = partition (need_pr needed) prs
434           new_needed = foldr addExternal needed needed_prs
435
436         -- The 'needed' set contains the Ids that are needed by earlier
437         -- interface file emissions.  If the Id isn't in this set, and isn't
438         -- exported, there's no need to emit anything
439     need_id needed_set id       = id `elemVarEnv` needed_set || isExportedId id 
440     need_pr needed_set (id,rhs) = need_id needed_set id
441
442 addExternal :: (Id,CoreExpr) -> IdEnv Bool -> IdEnv Bool
443 -- The Id is needed; extend the needed set
444 -- with it and its dependents (free vars etc)
445 addExternal (id,rhs) needed
446   = extendVarEnv (foldVarSet add_occ needed new_needed_ids)
447                  id show_unfold
448   where
449     add_occ id needed = extendVarEnv needed id False
450         -- "False" because we don't know we need the Id's unfolding
451         -- We'll override it later when we find the binding site
452
453     new_needed_ids = worker_ids `unionVarSet`
454                      unfold_ids `unionVarSet`
455                      spec_ids
456
457     idinfo         = idInfo id
458     dont_inline    = isNeverActive (inlinePragInfo idinfo)
459     loop_breaker   = isLoopBreaker (occInfo idinfo)
460     bottoming_fn   = isBottomingSig (newStrictnessInfo idinfo `orElse` topSig)
461     spec_ids       = specInfoFreeVars (specInfo idinfo)
462     worker_info    = workerInfo idinfo
463
464         -- Stuff to do with the Id's unfolding
465         -- The simplifier has put an up-to-date unfolding
466         -- in the IdInfo, but the RHS will do just as well
467     unfolding    = unfoldingInfo idinfo
468     rhs_is_small = not (neverUnfold unfolding)
469
470         -- We leave the unfolding there even if there is a worker
471         -- In GHCI the unfolding is used by importers
472         -- When writing an interface file, we omit the unfolding 
473         -- if there is a worker
474     show_unfold = not bottoming_fn       &&     -- Not necessary
475                   not dont_inline        &&
476                   not loop_breaker       &&
477                   rhs_is_small                  -- Small enough
478
479     unfold_ids | show_unfold = exprSomeFreeVars isLocalId rhs
480                | otherwise   = emptyVarSet
481
482     worker_ids = case worker_info of
483                    HasWorker work_id _ -> unitVarSet work_id
484                    otherwise           -> emptyVarSet
485 \end{code}
486
487
488 \begin{code}
489 findExternalRules :: [CoreBind]
490                   -> [CoreRule] -- Non-local rules (i.e. ones for imported fns)
491                   -> IdEnv a    -- Ids that are exported, so we need their rules
492                   -> [CoreRule]
493   -- The complete rules are gotten by combining
494   --    a) the non-local rules
495   --    b) rules embedded in the top-level Ids
496 findExternalRules binds non_local_rules ext_ids
497   = filter (not . internal_rule) (non_local_rules ++ local_rules)
498   where
499     local_rules  = [ rule
500                    | id <- bindersOfBinds binds,
501                      id `elemVarEnv` ext_ids,
502                      rule <- idCoreRules id
503                    ]
504
505     internal_rule rule
506         =  any internal_id (varSetElems (ruleLhsFreeIds rule))
507                 -- Don't export a rule whose LHS mentions a locally-defined
508                 --  Id that is completely internal (i.e. not visible to an
509                 -- importing module)
510
511     internal_id id = not (id `elemVarEnv` ext_ids)
512 \end{code}
513
514
515
516 %************************************************************************
517 %*                                                                      *
518 \subsection{Step 2: top-level tidying}
519 %*                                                                      *
520 %************************************************************************
521
522
523 \begin{code}
524 -- TopTidyEnv: when tidying we need to know
525 --   * nc_var: The NameCache, containing a unique supply and any pre-ordained Names.  
526 --        These may have arisen because the
527 --        renamer read in an interface file mentioning M.$wf, say,
528 --        and assigned it unique r77.  If, on this compilation, we've
529 --        invented an Id whose name is $wf (but with a different unique)
530 --        we want to rename it to have unique r77, so that we can do easy
531 --        comparisons with stuff from the interface file
532 --
533 --   * occ_env: The TidyOccEnv, which tells us which local occurrences 
534 --     are 'used'
535 --
536 --   * subst_env: A Var->Var mapping that substitutes the new Var for the old
537
538 tidyTopBinds :: HscEnv
539              -> Module
540              -> TypeEnv
541              -> IdEnv Bool      -- Domain = Ids that should be external
542                                 -- True <=> their unfolding is external too
543              -> [CoreBind]
544              -> IO (TidyEnv, [CoreBind])
545
546 tidyTopBinds hsc_env mod type_env ext_ids binds
547   = tidy init_env binds
548   where
549     nc_var = hsc_NC hsc_env 
550
551         -- We also make sure to avoid any exported binders.  Consider
552         --      f{-u1-} = 1     -- Local decl
553         --      ...
554         --      f{-u2-} = 2     -- Exported decl
555         --
556         -- The second exported decl must 'get' the name 'f', so we
557         -- have to put 'f' in the avoids list before we get to the first
558         -- decl.  tidyTopId then does a no-op on exported binders.
559     init_env = (initTidyOccEnv avoids, emptyVarEnv)
560     avoids   = [getOccName name | bndr <- typeEnvIds type_env,
561                                   let name = idName bndr,
562                                   isExternalName name]
563                 -- In computing our "avoids" list, we must include
564                 --      all implicit Ids
565                 --      all things with global names (assigned once and for
566                 --                                      all by the renamer)
567                 -- since their names are "taken".
568                 -- The type environment is a convenient source of such things.
569
570     this_pkg = thisPackage (hsc_dflags hsc_env)
571
572     tidy env []     = return (env, [])
573     tidy env (b:bs) = do { (env1, b')  <- tidyTopBind this_pkg mod nc_var ext_ids env b
574                          ; (env2, bs') <- tidy env1 bs
575                          ; return (env2, b':bs') }
576
577 ------------------------
578 tidyTopBind  :: PackageId
579              -> Module
580              -> IORef NameCache -- For allocating new unique names
581              -> IdEnv Bool      -- Domain = Ids that should be external
582                                 -- True <=> their unfolding is external too
583              -> TidyEnv -> CoreBind
584              -> IO (TidyEnv, CoreBind)
585
586 tidyTopBind this_pkg mod nc_var ext_ids tidy_env1@(occ_env1,subst1) (NonRec bndr rhs)
587   = do  { (occ_env2, name') <- tidyTopName mod nc_var ext_ids occ_env1 bndr
588         ; let   { (bndr', rhs') = tidyTopPair ext_ids tidy_env2 caf_info name' (bndr, rhs)
589                 ; subst2        = extendVarEnv subst1 bndr bndr'
590                 ; tidy_env2     = (occ_env2, subst2) }
591         ; return (tidy_env2, NonRec bndr' rhs') }
592   where
593     caf_info = hasCafRefs this_pkg subst1 (idArity bndr) rhs
594
595 tidyTopBind this_pkg mod nc_var ext_ids tidy_env1@(occ_env1,subst1) (Rec prs)
596   = do  { (occ_env2, names') <- tidyTopNames mod nc_var ext_ids occ_env1 bndrs
597         ; let   { prs'      = zipWith (tidyTopPair ext_ids tidy_env2 caf_info)
598                                       names' prs
599                 ; subst2    = extendVarEnvList subst1 (bndrs `zip` map fst prs')
600                 ; tidy_env2 = (occ_env2, subst2) }
601         ; return (tidy_env2, Rec prs') }
602   where
603     bndrs = map fst prs
604
605         -- the CafInfo for a recursive group says whether *any* rhs in
606         -- the group may refer indirectly to a CAF (because then, they all do).
607     caf_info 
608         | or [ mayHaveCafRefs (hasCafRefs this_pkg subst1 (idArity bndr) rhs)
609              | (bndr,rhs) <- prs ] = MayHaveCafRefs
610         | otherwise                = NoCafRefs
611
612 --------------------------------------------------------------------
613 --              tidyTopName
614 -- This is where we set names to local/global based on whether they really are 
615 -- externally visible (see comment at the top of this module).  If the name
616 -- was previously local, we have to give it a unique occurrence name if
617 -- we intend to externalise it.
618 tidyTopNames mod nc_var ext_ids occ_env [] = return (occ_env, [])
619 tidyTopNames mod nc_var ext_ids occ_env (id:ids)
620   = do  { (occ_env1, name)  <- tidyTopName  mod nc_var ext_ids occ_env id
621         ; (occ_env2, names) <- tidyTopNames mod nc_var ext_ids occ_env1 ids
622         ; return (occ_env2, name:names) }
623
624 tidyTopName :: Module -> IORef NameCache -> VarEnv Bool -> TidyOccEnv
625             -> Id -> IO (TidyOccEnv, Name)
626 tidyTopName mod nc_var ext_ids occ_env id
627   | global && internal = return (occ_env, localiseName name)
628
629   | global && external = return (occ_env, name)
630         -- Global names are assumed to have been allocated by the renamer,
631         -- so they already have the "right" unique
632         -- And it's a system-wide unique too
633
634   -- Now we get to the real reason that all this is in the IO Monad:
635   -- we have to update the name cache in a nice atomic fashion
636
637   | local  && internal = do { nc <- readIORef nc_var
638                             ; let (nc', new_local_name) = mk_new_local nc
639                             ; writeIORef nc_var nc'
640                             ; return (occ_env', new_local_name) }
641         -- Even local, internal names must get a unique occurrence, because
642         -- if we do -split-objs we externalise the name later, in the code generator
643         --
644         -- Similarly, we must make sure it has a system-wide Unique, because
645         -- the byte-code generator builds a system-wide Name->BCO symbol table
646
647   | local  && external = do { nc <- readIORef nc_var
648                             ; let (nc', new_external_name) = mk_new_external nc
649                             ; writeIORef nc_var nc'
650                             ; return (occ_env', new_external_name) }
651   where
652     name        = idName id
653     external    = id `elemVarEnv` ext_ids
654     global      = isExternalName name
655     local       = not global
656     internal    = not external
657     mb_parent   = nameParent_maybe name
658     loc         = nameSrcLoc name
659
660     (occ_env', occ') = tidyOccName occ_env (nameOccName name)
661
662     mk_new_local nc = (nc { nsUniqs = us2 }, mkInternalName uniq occ' loc)
663                     where
664                       (us1, us2) = splitUniqSupply (nsUniqs nc)
665                       uniq       = uniqFromSupply us1
666
667     mk_new_external nc = allocateGlobalBinder nc mod occ' mb_parent loc
668         -- If we want to externalise a currently-local name, check
669         -- whether we have already assigned a unique for it.
670         -- If so, use it; if not, extend the table.
671         -- All this is done by allcoateGlobalBinder.
672         -- This is needed when *re*-compiling a module in GHCi; we must
673         -- use the same name for externally-visible things as we did before.
674
675
676 -----------------------------------------------------------
677 tidyTopPair :: VarEnv Bool
678             -> TidyEnv  -- The TidyEnv is used to tidy the IdInfo
679                         -- It is knot-tied: don't look at it!
680             -> CafInfo
681             -> Name             -- New name
682             -> (Id, CoreExpr)   -- Binder and RHS before tidying
683             -> (Id, CoreExpr)
684         -- This function is the heart of Step 2
685         -- The rec_tidy_env is the one to use for the IdInfo
686         -- It's necessary because when we are dealing with a recursive
687         -- group, a variable late in the group might be mentioned
688         -- in the IdInfo of one early in the group
689
690 tidyTopPair ext_ids rhs_tidy_env caf_info name' (bndr, rhs)
691   | isGlobalId bndr             -- Injected binding for record selector, etc
692   = (bndr, tidyExpr rhs_tidy_env rhs)
693   | otherwise
694   = (bndr', rhs')
695   where
696     bndr'   = mkVanillaGlobal name' ty' idinfo'
697     ty'     = tidyTopType (idType bndr)
698     rhs'    = tidyExpr rhs_tidy_env rhs
699     idinfo' = tidyTopIdInfo rhs_tidy_env (isJust maybe_external)
700                             (idInfo bndr) unfold_info arity
701                             caf_info
702
703     -- Expose an unfolding if ext_ids tells us to
704     -- Remember that ext_ids maps an Id to a Bool: 
705     --  True to show the unfolding, False to hide it
706     maybe_external = lookupVarEnv ext_ids bndr
707     show_unfold = maybe_external `orElse` False
708     unfold_info | show_unfold = mkTopUnfolding rhs'
709                 | otherwise   = noUnfolding
710
711     -- Usually the Id will have an accurate arity on it, because
712     -- the simplifier has just run, but not always. 
713     -- One case I found was when the last thing the simplifier
714     -- did was to let-bind a non-atomic argument and then float
715     -- it to the top level. So it seems more robust just to
716     -- fix it here.
717     arity = exprArity rhs
718
719
720 -- tidyTopIdInfo creates the final IdInfo for top-level
721 -- binders.  There are two delicate pieces:
722 --
723 --  * Arity.  After CoreTidy, this arity must not change any more.
724 --      Indeed, CorePrep must eta expand where necessary to make
725 --      the manifest arity equal to the claimed arity.
726 --
727 --  * CAF info.  This must also remain valid through to code generation.
728 --      We add the info here so that it propagates to all
729 --      occurrences of the binders in RHSs, and hence to occurrences in
730 --      unfoldings, which are inside Ids imported by GHCi. Ditto RULES.
731 --      CoreToStg makes use of this when constructing SRTs.
732
733 tidyTopIdInfo tidy_env is_external idinfo unfold_info arity caf_info
734   | not is_external     -- For internal Ids (not externally visible)
735   = vanillaIdInfo       -- we only need enough info for code generation
736                         -- Arity and strictness info are enough;
737                         --      c.f. CoreTidy.tidyLetBndr
738         `setCafInfo`           caf_info
739         `setArityInfo`         arity
740         `setAllStrictnessInfo` newStrictnessInfo idinfo
741
742   | otherwise           -- Externally-visible Ids get the whole lot
743   = vanillaIdInfo
744         `setCafInfo`           caf_info
745         `setArityInfo`         arity
746         `setAllStrictnessInfo` newStrictnessInfo idinfo
747         `setInlinePragInfo`    inlinePragInfo idinfo
748         `setUnfoldingInfo`     unfold_info
749         `setWorkerInfo`        tidyWorker tidy_env (workerInfo idinfo)
750                 -- NB: we throw away the Rules
751                 -- They have already been extracted by findExternalRules
752
753
754
755 ------------  Worker  --------------
756 tidyWorker tidy_env (HasWorker work_id wrap_arity) 
757   = HasWorker (tidyVarOcc tidy_env work_id) wrap_arity
758 tidyWorker tidy_env other
759   = NoWorker
760 \end{code}
761
762 %************************************************************************
763 %*                                                                      *
764 \subsection{Figuring out CafInfo for an expression}
765 %*                                                                      *
766 %************************************************************************
767
768 hasCafRefs decides whether a top-level closure can point into the dynamic heap.
769 We mark such things as `MayHaveCafRefs' because this information is
770 used to decide whether a particular closure needs to be referenced
771 in an SRT or not.
772
773 There are two reasons for setting MayHaveCafRefs:
774         a) The RHS is a CAF: a top-level updatable thunk.
775         b) The RHS refers to something that MayHaveCafRefs
776
777 Possible improvement: In an effort to keep the number of CAFs (and 
778 hence the size of the SRTs) down, we could also look at the expression and 
779 decide whether it requires a small bounded amount of heap, so we can ignore 
780 it as a CAF.  In these cases however, we would need to use an additional
781 CAF list to keep track of non-collectable CAFs.  
782
783 \begin{code}
784 hasCafRefs  :: PackageId -> VarEnv Var -> Arity -> CoreExpr -> CafInfo
785 hasCafRefs this_pkg p arity expr 
786   | is_caf || mentions_cafs = MayHaveCafRefs
787   | otherwise               = NoCafRefs
788  where
789   mentions_cafs = isFastTrue (cafRefs p expr)
790   is_caf = not (arity > 0 || rhsIsStatic this_pkg expr)
791   -- NB. we pass in the arity of the expression, which is expected
792   -- to be calculated by exprArity.  This is because exprArity
793   -- knows how much eta expansion is going to be done by 
794   -- CorePrep later on, and we don't want to duplicate that
795   -- knowledge in rhsIsStatic below.
796
797 cafRefs p (Var id)
798         -- imported Ids first:
799   | not (isLocalId id) = fastBool (mayHaveCafRefs (idCafInfo id))
800         -- now Ids local to this module:
801   | otherwise =
802      case lookupVarEnv p id of
803         Just id' -> fastBool (mayHaveCafRefs (idCafInfo id'))
804         Nothing  -> fastBool False
805
806 cafRefs p (Lit l)              = fastBool False
807 cafRefs p (App f a)            = fastOr (cafRefs p f) (cafRefs p) a
808 cafRefs p (Lam x e)            = cafRefs p e
809 cafRefs p (Let b e)            = fastOr (cafRefss p (rhssOfBind b)) (cafRefs p) e
810 cafRefs p (Case e bndr _ alts) = fastOr (cafRefs p e) (cafRefss p) (rhssOfAlts alts)
811 cafRefs p (Note n e)           = cafRefs p e
812 cafRefs p (Cast e co)          = cafRefs p e
813 cafRefs p (Type t)             = fastBool False
814
815 cafRefss p []     = fastBool False
816 cafRefss p (e:es) = fastOr (cafRefs p e) (cafRefss p) es
817
818 -- hack for lazy-or over FastBool.
819 fastOr a f x = fastBool (isFastTrue a || isFastTrue (f x))
820 \end{code}