2f5d31affa875922e7c2edb888e445af79f72cb1
[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( mkBootModDetailsDs, mkBootModDetailsTc, tidyProgram ) where
8
9 #include "HsVersions.h"
10
11 import TcRnTypes
12 import FamInstEnv
13 import DynFlags
14 import CoreSyn
15 import CoreUnfold
16 import CoreFVs
17 import CoreTidy
18 import PprCore
19 import CoreLint
20 import CoreUtils
21 import VarEnv
22 import VarSet
23 import Var
24 import Id
25 import IdInfo
26 import InstEnv
27 import NewDemand
28 import BasicTypes
29 import Name
30 import NameSet
31 import IfaceEnv
32 import NameEnv
33 import OccName
34 import TcType
35 import DataCon
36 import TyCon
37 import Module
38 import HscTypes
39 import Maybes
40 import ErrUtils
41 import UniqSupply
42 import Outputable
43 import FastBool hiding ( fastOr )
44
45 import Data.List        ( partition )
46 import Data.Maybe       ( isJust )
47 import Data.IORef       ( IORef, readIORef, writeIORef )
48 \end{code}
49
50
51 Constructing the TypeEnv, Instances, Rules from which the ModIface is
52 constructed, and which goes on to subsequent modules in --make mode.
53
54 Most of the interface file is obtained simply by serialising the
55 TypeEnv.  One important consequence is that if the *interface file*
56 has pragma info if and only if the final TypeEnv does. This is not so
57 important for *this* module, but it's essential for ghc --make:
58 subsequent compilations must not see (e.g.) the arity if the interface
59 file does not contain arity If they do, they'll exploit the arity;
60 then the arity might change, but the iface file doesn't change =>
61 recompilation does not happen => disaster. 
62
63 For data types, the final TypeEnv will have a TyThing for the TyCon,
64 plus one for each DataCon; the interface file will contain just one
65 data type declaration, but it is de-serialised back into a collection
66 of TyThings.
67
68 %************************************************************************
69 %*                                                                      *
70                 Plan A: simpleTidyPgm
71 %*                                                                      * 
72 %************************************************************************
73
74
75 Plan A: mkBootModDetails: omit pragmas, make interfaces small
76 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
77 * Ignore the bindings
78
79 * Drop all WiredIn things from the TypeEnv 
80         (we never want them in interface files)
81
82 * Retain all TyCons and Classes in the TypeEnv, to avoid
83         having to find which ones are mentioned in the
84         types of exported Ids
85
86 * Trim off the constructors of non-exported TyCons, both
87         from the TyCon and from the TypeEnv
88
89 * Drop non-exported Ids from the TypeEnv
90
91 * Tidy the types of the DFunIds of Instances, 
92   make them into GlobalIds, (they already have External Names)
93   and add them to the TypeEnv
94
95 * Tidy the types of the (exported) Ids in the TypeEnv,
96   make them into GlobalIds (they already have External Names)
97
98 * Drop rules altogether
99
100 * Tidy the bindings, to ensure that the Caf and Arity
101   information is correct for each top-level binder; the 
102   code generator needs it. And to ensure that local names have
103   distinct OccNames in case of object-file splitting
104
105 \begin{code}
106 -- This is Plan A: make a small type env when typechecking only,
107 -- or when compiling a hs-boot file, or simply when not using -O
108 --
109 -- We don't look at the bindings at all -- there aren't any
110 -- for hs-boot files
111
112 mkBootModDetailsTc :: HscEnv -> TcGblEnv -> IO ModDetails
113 mkBootModDetailsTc hsc_env 
114         TcGblEnv{ tcg_exports   = exports,
115                   tcg_type_env  = type_env,
116                   tcg_insts     = insts,
117                   tcg_fam_insts = fam_insts
118                 }
119   = mkBootModDetails hsc_env exports type_env insts fam_insts
120
121 mkBootModDetailsDs :: HscEnv -> ModGuts -> IO ModDetails
122 mkBootModDetailsDs hsc_env 
123         ModGuts{ mg_exports   = exports,
124                  mg_types     = type_env,
125                  mg_insts     = insts,
126                  mg_fam_insts = fam_insts
127                 }
128   = mkBootModDetails hsc_env exports type_env insts fam_insts
129   
130 mkBootModDetails :: HscEnv -> [AvailInfo] -> NameEnv TyThing
131                  -> [Instance] -> [FamInstEnv.FamInst] -> IO ModDetails
132 mkBootModDetails hsc_env exports type_env insts fam_insts
133   = do  { let dflags = hsc_dflags hsc_env 
134         ; showPass dflags "Tidy [hoot] type env"
135
136         ; let { insts'     = tidyInstances tidyExternalId insts
137               ; dfun_ids   = map instanceDFunId insts'
138               ; type_env1  = tidyBootTypeEnv (availsToNameSet exports) type_env
139               ; type_env'  = extendTypeEnvWithIds type_env1 dfun_ids
140               }
141         ; return (ModDetails { md_types     = type_env'
142                              , md_insts     = insts'
143                              , md_fam_insts = fam_insts
144                              , md_rules     = []
145                              , md_anns      = []
146                              , md_exports   = exports
147                              , md_vect_info = noVectInfo
148                              })
149         }
150   where
151
152 tidyBootTypeEnv :: NameSet -> TypeEnv -> TypeEnv
153 tidyBootTypeEnv exports type_env 
154   = tidyTypeEnv True False exports type_env final_ids
155   where
156         -- Find the LocalIds in the type env that are exported
157         -- Make them into GlobalIds, and tidy their types
158         --
159         -- It's very important to remove the non-exported ones
160         -- because we don't tidy the OccNames, and if we don't remove
161         -- the non-exported ones we'll get many things with the
162         -- same name in the interface file, giving chaos.
163     final_ids = [ tidyExternalId id
164                 | id <- typeEnvIds type_env
165                 , isLocalId id
166                 , keep_it id ]
167
168         -- default methods have their export flag set, but everything
169         -- else doesn't (yet), because this is pre-desugaring, so we
170         -- must test both.
171     keep_it id = isExportedId id || idName id `elemNameSet` exports
172
173
174 tidyExternalId :: Id -> Id
175 -- Takes an LocalId with an External Name, 
176 -- makes it into a GlobalId with VanillaIdInfo, and tidies its type
177 -- (NB: vanillaIdInfo makes a conservative assumption about Caf-hood.)
178 tidyExternalId id 
179   = ASSERT2( isLocalId id && isExternalName (idName id), ppr id )
180     mkVanillaGlobal (idName id) (tidyTopType (idType id))
181 \end{code}
182
183
184 %************************************************************************
185 %*                                                                      *
186         Plan B: tidy bindings, make TypeEnv full of IdInfo
187 %*                                                                      * 
188 %************************************************************************
189
190 Plan B: include pragmas, make interfaces 
191 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
192 * Figure out which Ids are externally visible
193
194 * Tidy the bindings, externalising appropriate Ids
195
196 * Drop all Ids from the TypeEnv, and add all the External Ids from 
197   the bindings.  (This adds their IdInfo to the TypeEnv; and adds
198   floated-out Ids that weren't even in the TypeEnv before.)
199
200 Step 1: Figure out external Ids
201 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
202 First we figure out which Ids are "external" Ids.  An
203 "external" Id is one that is visible from outside the compilation
204 unit.  These are
205         a) the user exported ones
206         b) ones mentioned in the unfoldings, workers, 
207            or rules of externally-visible ones 
208 This exercise takes a sweep of the bindings bottom to top.  Actually,
209 in Step 2 we're also going to need to know which Ids should be
210 exported with their unfoldings, so we produce not an IdSet but an
211 ExtIdEnv = IdEnv Bool
212
213
214 Step 2: Tidy the program
215 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
216 Next we traverse the bindings top to bottom.  For each *top-level*
217 binder
218
219  1. Make it into a GlobalId; its IdDetails becomes VanillaGlobal, 
220     reflecting the fact that from now on we regard it as a global, 
221     not local, Id
222
223  2. Give it a system-wide Unique.
224     [Even non-exported things need system-wide Uniques because the
225     byte-code generator builds a single Name->BCO symbol table.]
226
227     We use the NameCache kept in the HscEnv as the
228     source of such system-wide uniques.
229
230     For external Ids, use the original-name cache in the NameCache
231     to ensure that the unique assigned is the same as the Id had 
232     in any previous compilation run.
233   
234  3. If it's an external Id, make it have a External Name, otherwise
235     make it have an Internal Name.
236     This is used by the code generator to decide whether
237     to make the label externally visible
238
239  4. Give external Ids a "tidy" OccName.  This means
240     we can print them in interface files without confusing 
241     "x" (unique 5) with "x" (unique 10).
242   
243  5. Give it its UTTERLY FINAL IdInfo; in ptic, 
244         * its unfolding, if it should have one
245         
246         * its arity, computed from the number of visible lambdas
247
248         * its CAF info, computed from what is free in its RHS
249
250                 
251 Finally, substitute these new top-level binders consistently
252 throughout, including in unfoldings.  We also tidy binders in
253 RHSs, so that they print nicely in interfaces.
254
255 \begin{code}
256 tidyProgram :: HscEnv -> ModGuts -> IO (CgGuts, ModDetails)
257 tidyProgram hsc_env  (ModGuts { mg_module = mod, mg_exports = exports, 
258                                 mg_types = type_env, 
259                                 mg_insts = insts, mg_fam_insts = fam_insts,
260                                 mg_binds = binds, 
261                                 mg_rules = imp_rules,
262                                 mg_vect_info = vect_info,
263                                 mg_dir_imps = dir_imps, 
264                                 mg_anns = anns,
265                                 mg_deps = deps, 
266                                 mg_foreign = foreign_stubs,
267                                 mg_hpc_info = hpc_info,
268                                 mg_modBreaks = modBreaks })
269
270   = do  { let dflags = hsc_dflags hsc_env
271         ; showPass dflags "Tidy Core"
272
273         ; let { omit_prags = dopt Opt_OmitInterfacePragmas dflags
274               ; th         = dopt Opt_TemplateHaskell      dflags
275               ; ext_ids = findExternalIds omit_prags binds
276               ; ext_rules 
277                    | omit_prags = []
278                    | otherwise  = findExternalRules binds imp_rules ext_ids
279                 -- findExternalRules filters imp_rules to avoid binders that 
280                 -- aren't externally visible; but the externally-visible binders 
281                 -- are computed (by findExternalIds) assuming that all orphan
282                 -- rules are exported (they get their Exported flag set in the desugarer)
283                 -- So in fact we may export more than we need. 
284                 -- (It's a sort of mutual recursion.)
285         }
286
287         ; (tidy_env, tidy_binds) <- tidyTopBinds hsc_env mod type_env ext_ids 
288                                                  binds
289
290         ; let { export_set = availsToNameSet exports
291               ; final_ids  = [ id | id <- bindersOfBinds tidy_binds, 
292                                     isExternalName (idName id)]
293               ; tidy_type_env = tidyTypeEnv omit_prags th export_set
294                                             type_env final_ids
295               ; tidy_insts    = tidyInstances (lookup_dfun tidy_type_env) insts
296                 -- A DFunId will have a binding in tidy_binds, and so
297                 -- will now be in final_env, replete with IdInfo
298                 -- Its name will be unchanged since it was born, but
299                 -- we want Global, IdInfo-rich (or not) DFunId in the
300                 -- tidy_insts
301
302               ; tidy_rules = tidyRules tidy_env ext_rules
303                 -- You might worry that the tidy_env contains IdInfo-rich stuff
304                 -- and indeed it does, but if omit_prags is on, ext_rules is
305                 -- empty
306
307               ; alg_tycons = filter isAlgTyCon (typeEnvTyCons type_env)
308               }
309
310         ; endPass dflags "Tidy Core" Opt_D_dump_simpl tidy_binds
311         ; dumpIfSet_core dflags Opt_D_dump_simpl
312                 "Tidy Core Rules"
313                 (pprRules tidy_rules)
314
315         ; let dir_imp_mods = moduleEnvKeys dir_imps
316
317         ; return (CgGuts { cg_module   = mod, 
318                            cg_tycons   = alg_tycons,
319                            cg_binds    = tidy_binds,
320                            cg_dir_imps = dir_imp_mods,
321                            cg_foreign  = foreign_stubs,
322                            cg_dep_pkgs = dep_pkgs deps,
323                            cg_hpc_info = hpc_info,
324                            cg_modBreaks = modBreaks }, 
325
326                    ModDetails { md_types     = tidy_type_env,
327                                 md_rules     = tidy_rules,
328                                 md_insts     = tidy_insts,
329                                 md_fam_insts = fam_insts,
330                                 md_exports   = exports,
331                                 md_anns      = anns,     -- are already tidy
332                                 md_vect_info = vect_info --
333                               })
334         }
335
336 lookup_dfun :: TypeEnv -> Var -> Id
337 lookup_dfun type_env dfun_id
338   = case lookupTypeEnv type_env (idName dfun_id) of
339         Just (AnId dfun_id') -> dfun_id'
340         _other -> pprPanic "lookup_dfun" (ppr dfun_id)
341
342 --------------------------
343 tidyTypeEnv :: Bool     -- Compiling without -O, so omit prags
344             -> Bool     -- Template Haskell is on
345             -> NameSet -> TypeEnv -> [Id] -> TypeEnv
346
347 -- The competed type environment is gotten from
348 --      Dropping any wired-in things, and then
349 --      a) keeping the types and classes
350 --      b) removing all Ids, 
351 --      c) adding Ids with correct IdInfo, including unfoldings,
352 --              gotten from the bindings
353 -- From (c) we keep only those Ids with External names;
354 --          the CoreTidy pass makes sure these are all and only
355 --          the externally-accessible ones
356 -- This truncates the type environment to include only the 
357 -- exported Ids and things needed from them, which saves space
358
359 tidyTypeEnv omit_prags th exports type_env final_ids
360  = let  type_env1 = filterNameEnv keep_it type_env
361         type_env2 = extendTypeEnvWithIds type_env1 final_ids
362         type_env3 | omit_prags = mapNameEnv (trimThing th exports) type_env2
363                   | otherwise  = type_env2
364     in 
365     type_env3
366   where
367         -- We keep GlobalIds, because they won't appear 
368         -- in the bindings from which final_ids are derived!
369         -- (The bindings bind LocalIds.)
370     keep_it thing | isWiredInThing thing = False
371     keep_it (AnId id) = isGlobalId id   -- Keep GlobalIds (e.g. class ops)
372     keep_it _other    = True            -- Keep all TyCons, DataCons, and Classes
373
374 --------------------------
375 isWiredInThing :: TyThing -> Bool
376 isWiredInThing thing = isWiredInName (getName thing)
377
378 --------------------------
379 trimThing :: Bool -> NameSet -> TyThing -> TyThing
380 -- Trim off inessentials, for boot files and no -O
381 trimThing th exports (ATyCon tc)
382    | not th && not (mustExposeTyCon exports tc)
383    = ATyCon (makeTyConAbstract tc)      -- Note [Trimming and Template Haskell]
384
385 trimThing _th _exports (AnId id)
386    | not (isImplicitId id) 
387    = AnId (id `setIdInfo` vanillaIdInfo)
388
389 trimThing _th _exports other_thing 
390   = other_thing
391
392
393 {- Note [Trimming and Template Haskell]
394    ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
395 Consider (Trac #2386) this
396         module M(T, makeOne) where
397           data T = Yay String
398           makeOne = [| Yay "Yep" |]
399 Notice that T is exported abstractly, but makeOne effectively exports it too!
400 A module that splices in $(makeOne) will then look for a declartion of Yay,
401 so it'd better be there.  Hence, brutally but simply, we switch off type
402 constructor trimming if TH is enabled in this module. -}
403
404
405 mustExposeTyCon :: NameSet      -- Exports
406                 -> TyCon        -- The tycon
407                 -> Bool         -- Can its rep be hidden?
408 -- We are compiling without -O, and thus trying to write as little as 
409 -- possible into the interface file.  But we must expose the details of
410 -- any data types whose constructors or fields are exported
411 mustExposeTyCon exports tc
412   | not (isAlgTyCon tc)         -- Synonyms
413   = True
414   | isEnumerationTyCon tc       -- For an enumeration, exposing the constructors
415   = True                        -- won't lead to the need for further exposure
416                                 -- (This includes data types with no constructors.)
417   | isOpenTyCon tc              -- Open type family
418   = True
419
420   | otherwise                   -- Newtype, datatype
421   = any exported_con (tyConDataCons tc)
422         -- Expose rep if any datacon or field is exported
423
424   || (isNewTyCon tc && isFFITy (snd (newTyConRhs tc)))
425         -- Expose the rep for newtypes if the rep is an FFI type.  
426         -- For a very annoying reason.  'Foreign import' is meant to
427         -- be able to look through newtypes transparently, but it
428         -- can only do that if it can "see" the newtype representation
429   where
430     exported_con con = any (`elemNameSet` exports) 
431                            (dataConName con : dataConFieldLabels con)
432
433 tidyInstances :: (DFunId -> DFunId) -> [Instance] -> [Instance]
434 tidyInstances tidy_dfun ispecs
435   = map tidy ispecs
436   where
437     tidy ispec = setInstanceDFunId ispec $
438                  tidy_dfun (instanceDFunId ispec)
439 \end{code}
440
441
442 %************************************************************************
443 %*                                                                      *
444 \subsection{Step 1: finding externals}
445 %*                                                                      * 
446 %************************************************************************
447
448 \begin{code}
449 type ExtIdEnv = IdEnv Bool      
450         -- In domain => Id is external
451         -- Range = True <=> show unfolding, 
452                 -- Always True for InlineRule 
453
454 findExternalIds :: Bool -> [CoreBind] -> ExtIdEnv
455         -- Step 1 from the notes above
456 findExternalIds omit_prags binds
457   | omit_prags
458   = mkVarEnv [ (id,False) | id <- bindersOfBinds binds, isExportedId id ]
459
460   | otherwise
461   = foldr find emptyVarEnv binds
462   where
463     find (NonRec id rhs) needed
464         | need_id needed id = addExternal (id,rhs) needed
465         | otherwise         = needed
466     find (Rec prs) needed   = find_prs prs needed
467
468         -- For a recursive group we have to look for a fixed point
469     find_prs prs needed 
470         | null needed_prs = needed
471         | otherwise       = find_prs other_prs new_needed
472         where
473           (needed_prs, other_prs) = partition (need_pr needed) prs
474           new_needed = foldr addExternal needed needed_prs
475
476         -- The 'needed' set contains the Ids that are needed by earlier
477         -- interface file emissions.  If the Id isn't in this set, and isn't
478         -- exported, there's no need to emit anything
479     need_id needed_set id       = id `elemVarEnv` needed_set || isExportedId id 
480     need_pr needed_set (id,_)   = need_id needed_set id
481
482 addExternal :: (Id,CoreExpr) -> IdEnv Bool -> IdEnv Bool
483 -- The Id is needed; extend the needed set
484 -- with it and its dependents (free vars etc)
485 addExternal (id,rhs) needed
486   = extendVarEnv (foldVarSet add_occ needed new_needed_ids)
487                  id show_unfold
488   where
489     add_occ id needed | id `elemVarEnv` needed = needed
490                       | otherwise              = extendVarEnv needed id False
491         -- "False" because we don't know we need the Id's unfolding
492         -- Don't override existing bindings; we might have already set it to True
493
494     new_needed_ids = (mb_unfold_ids `orElse` emptyVarSet) `unionVarSet`
495                      spec_ids
496
497     idinfo         = idInfo id
498     dont_inline    = isNeverActive (inlinePragInfo idinfo)
499     loop_breaker   = isNonRuleLoopBreaker (occInfo idinfo)
500     bottoming_fn   = isBottomingSig (newStrictnessInfo idinfo `orElse` topSig)
501     spec_ids       = specInfoFreeVars (specInfo idinfo)
502
503         -- Stuff to do with the Id's unfolding
504         -- We leave the unfolding there even if there is a worker
505         -- In GHCI the unfolding is used by importers
506     show_unfold = isJust mb_unfold_ids
507
508     mb_unfold_ids :: Maybe IdSet        -- Nothing => don't unfold
509     mb_unfold_ids = case unfoldingInfo idinfo of
510                       InlineRule { uf_worker = Just wkr_id } -> Just (unitVarSet wkr_id)
511                       InlineRule { uf_tmpl = rhs }           -> Just (exprFreeIds rhs)
512                       CoreUnfolding { uf_guidance = guide } 
513                         | not bottoming_fn              -- Not necessary
514                         , not dont_inline        
515                         , not loop_breaker       
516                         , not (neverUnfoldGuidance guide)
517                         -> Just (exprFreeIds rhs)       -- The simplifier has put an up-to-date unfolding
518                                                         -- in the IdInfo, but the RHS will do just as well
519                     
520                       _ -> Nothing
521 \end{code}
522
523
524 \begin{code}
525 findExternalRules :: [CoreBind]
526                   -> [CoreRule] -- Non-local rules (i.e. ones for imported fns)
527                   -> IdEnv a    -- Ids that are exported, so we need their rules
528                   -> [CoreRule]
529   -- The complete rules are gotten by combining
530   --    a) the non-local rules
531   --    b) rules embedded in the top-level Ids
532 findExternalRules binds non_local_rules ext_ids
533   = filter (not . internal_rule) (non_local_rules ++ local_rules)
534   where
535     local_rules  = [ rule
536                    | id <- bindersOfBinds binds,
537                      id `elemVarEnv` ext_ids,
538                      rule <- idCoreRules id
539                    ]
540
541     internal_rule rule
542         =  any internal_id (varSetElems (ruleLhsFreeIds rule))
543                 -- Don't export a rule whose LHS mentions a locally-defined
544                 --  Id that is completely internal (i.e. not visible to an
545                 -- importing module)
546
547     internal_id id = not (id `elemVarEnv` ext_ids)
548 \end{code}
549
550
551
552 %************************************************************************
553 %*                                                                      *
554 \subsection{Step 2: top-level tidying}
555 %*                                                                      *
556 %************************************************************************
557
558
559 \begin{code}
560 -- TopTidyEnv: when tidying we need to know
561 --   * nc_var: The NameCache, containing a unique supply and any pre-ordained Names.  
562 --        These may have arisen because the
563 --        renamer read in an interface file mentioning M.$wf, say,
564 --        and assigned it unique r77.  If, on this compilation, we've
565 --        invented an Id whose name is $wf (but with a different unique)
566 --        we want to rename it to have unique r77, so that we can do easy
567 --        comparisons with stuff from the interface file
568 --
569 --   * occ_env: The TidyOccEnv, which tells us which local occurrences 
570 --     are 'used'
571 --
572 --   * subst_env: A Var->Var mapping that substitutes the new Var for the old
573
574 tidyTopBinds :: HscEnv
575              -> Module
576              -> TypeEnv
577              -> ExtIdEnv
578              -> [CoreBind]
579              -> IO (TidyEnv, [CoreBind])
580
581 tidyTopBinds hsc_env mod type_env ext_ids binds
582   = tidy init_env binds
583   where
584     nc_var = hsc_NC hsc_env 
585
586         -- We also make sure to avoid any exported binders.  Consider
587         --      f{-u1-} = 1     -- Local decl
588         --      ...
589         --      f{-u2-} = 2     -- Exported decl
590         --
591         -- The second exported decl must 'get' the name 'f', so we
592         -- have to put 'f' in the avoids list before we get to the first
593         -- decl.  tidyTopId then does a no-op on exported binders.
594     init_env = (initTidyOccEnv avoids, emptyVarEnv)
595     avoids   = [getOccName name | bndr <- typeEnvIds type_env,
596                                   let name = idName bndr,
597                                   isExternalName name]
598                 -- In computing our "avoids" list, we must include
599                 --      all implicit Ids
600                 --      all things with global names (assigned once and for
601                 --                                      all by the renamer)
602                 -- since their names are "taken".
603                 -- The type environment is a convenient source of such things.
604
605     this_pkg = thisPackage (hsc_dflags hsc_env)
606
607     tidy env []     = return (env, [])
608     tidy env (b:bs) = do { (env1, b')  <- tidyTopBind this_pkg mod nc_var ext_ids env b
609                          ; (env2, bs') <- tidy env1 bs
610                          ; return (env2, b':bs') }
611
612 ------------------------
613 tidyTopBind  :: PackageId
614              -> Module
615              -> IORef NameCache -- For allocating new unique names
616              -> ExtIdEnv
617              -> TidyEnv -> CoreBind
618              -> IO (TidyEnv, CoreBind)
619
620 tidyTopBind this_pkg mod nc_var ext_ids (occ_env1,subst1) (NonRec bndr rhs)
621   = do  { (occ_env2, name') <- tidyTopName mod nc_var ext_ids occ_env1 bndr
622         ; let   { (bndr', rhs') = tidyTopPair ext_ids tidy_env2 caf_info name' (bndr, rhs)
623                 ; subst2        = extendVarEnv subst1 bndr bndr'
624                 ; tidy_env2     = (occ_env2, subst2) }
625         ; return (tidy_env2, NonRec bndr' rhs') }
626   where
627     caf_info = hasCafRefs this_pkg subst1 (idArity bndr) rhs
628
629 tidyTopBind this_pkg mod nc_var ext_ids (occ_env1,subst1) (Rec prs)
630   = do  { (occ_env2, names') <- tidyTopNames mod nc_var ext_ids occ_env1 bndrs
631         ; let   { prs'      = zipWith (tidyTopPair ext_ids tidy_env2 caf_info)
632                                       names' prs
633                 ; subst2    = extendVarEnvList subst1 (bndrs `zip` map fst prs')
634                 ; tidy_env2 = (occ_env2, subst2) }
635         ; return (tidy_env2, Rec prs') }
636   where
637     bndrs = map fst prs
638
639         -- the CafInfo for a recursive group says whether *any* rhs in
640         -- the group may refer indirectly to a CAF (because then, they all do).
641     caf_info 
642         | or [ mayHaveCafRefs (hasCafRefs this_pkg subst1 (idArity bndr) rhs)
643              | (bndr,rhs) <- prs ] = MayHaveCafRefs
644         | otherwise                = NoCafRefs
645
646 --------------------------------------------------------------------
647 --              tidyTopName
648 -- This is where we set names to local/global based on whether they really are 
649 -- externally visible (see comment at the top of this module).  If the name
650 -- was previously local, we have to give it a unique occurrence name if
651 -- we intend to externalise it.
652 tidyTopNames :: Module -> IORef NameCache -> VarEnv Bool -> TidyOccEnv
653              -> [Id] -> IO (TidyOccEnv, [Name])
654 tidyTopNames _mod _nc_var _ext_ids occ_env [] = return (occ_env, [])
655 tidyTopNames mod nc_var ext_ids occ_env (id:ids)
656   = do  { (occ_env1, name)  <- tidyTopName  mod nc_var ext_ids occ_env id
657         ; (occ_env2, names) <- tidyTopNames mod nc_var ext_ids occ_env1 ids
658         ; return (occ_env2, name:names) }
659
660 tidyTopName :: Module -> IORef NameCache -> VarEnv Bool -> TidyOccEnv
661             -> Id -> IO (TidyOccEnv, Name)
662 tidyTopName mod nc_var ext_ids occ_env id
663   | global && internal = return (occ_env, localiseName name)
664
665   | global && external = return (occ_env, name)
666         -- Global names are assumed to have been allocated by the renamer,
667         -- so they already have the "right" unique
668         -- And it's a system-wide unique too
669
670   -- Now we get to the real reason that all this is in the IO Monad:
671   -- we have to update the name cache in a nice atomic fashion
672
673   | local  && internal = do { nc <- readIORef nc_var
674                             ; let (nc', new_local_name) = mk_new_local nc
675                             ; writeIORef nc_var nc'
676                             ; return (occ_env', new_local_name) }
677         -- Even local, internal names must get a unique occurrence, because
678         -- if we do -split-objs we externalise the name later, in the code generator
679         --
680         -- Similarly, we must make sure it has a system-wide Unique, because
681         -- the byte-code generator builds a system-wide Name->BCO symbol table
682
683   | local  && external = do { nc <- readIORef nc_var
684                             ; let (nc', new_external_name) = mk_new_external nc
685                             ; writeIORef nc_var nc'
686                             ; return (occ_env', new_external_name) }
687
688   | otherwise = panic "tidyTopName"
689   where
690     name        = idName id
691     external    = id `elemVarEnv` ext_ids
692     global      = isExternalName name
693     local       = not global
694     internal    = not external
695     loc         = nameSrcSpan name
696
697     (occ_env', occ') = tidyOccName occ_env (nameOccName name)
698
699     mk_new_local nc = (nc { nsUniqs = us2 }, mkInternalName uniq occ' loc)
700                     where
701                       (us1, us2) = splitUniqSupply (nsUniqs nc)
702                       uniq       = uniqFromSupply us1
703
704     mk_new_external nc = allocateGlobalBinder nc mod occ' loc
705         -- If we want to externalise a currently-local name, check
706         -- whether we have already assigned a unique for it.
707         -- If so, use it; if not, extend the table.
708         -- All this is done by allcoateGlobalBinder.
709         -- This is needed when *re*-compiling a module in GHCi; we must
710         -- use the same name for externally-visible things as we did before.
711
712
713 -----------------------------------------------------------
714 tidyTopPair :: VarEnv Bool
715             -> TidyEnv  -- The TidyEnv is used to tidy the IdInfo
716                         -- It is knot-tied: don't look at it!
717             -> CafInfo
718             -> Name             -- New name
719             -> (Id, CoreExpr)   -- Binder and RHS before tidying
720             -> (Id, CoreExpr)
721         -- This function is the heart of Step 2
722         -- The rec_tidy_env is the one to use for the IdInfo
723         -- It's necessary because when we are dealing with a recursive
724         -- group, a variable late in the group might be mentioned
725         -- in the IdInfo of one early in the group
726
727 tidyTopPair ext_ids rhs_tidy_env caf_info name' (bndr, rhs)
728   = (bndr', rhs')
729   where
730     bndr' = mkGlobalId details name' ty' idinfo'
731         -- Preserve the GlobalIdDetails of existing global-ids
732     details = case globalIdDetails bndr of      
733                 NotGlobalId -> VanillaGlobal
734                 old_details -> old_details
735     ty'     = tidyTopType (idType bndr)
736     rhs'    = tidyExpr rhs_tidy_env rhs
737     idinfo  = idInfo bndr
738     idinfo' = tidyTopIdInfo (isJust maybe_external)
739                             idinfo unfold_info
740                             arity caf_info
741
742     -- Expose an unfolding if ext_ids tells us to
743     -- Remember that ext_ids maps an Id to a Bool: 
744     --  True to show the unfolding, False to hide it
745     maybe_external = lookupVarEnv ext_ids bndr
746     show_unfold = maybe_external `orElse` False
747     unfold_info | show_unfold = tidyUnfolding rhs_tidy_env rhs' (unfoldingInfo idinfo)
748                 | otherwise   = noUnfolding
749     -- NB: do *not* expose the worker if show_unfold is off,
750     --     because that means this thing is a loop breaker or
751     --     marked NOINLINE or something like that
752     -- This is important: if you expose the worker for a loop-breaker
753     -- then you can make the simplifier go into an infinite loop, because
754     -- in effect the unfolding is exposed.  See Trac #1709
755     -- 
756     -- You might think that if show_unfold is False, then the thing should
757     -- not be w/w'd in the first place.  But a legitimate reason is this:
758     --    the function returns bottom
759     -- In this case, show_unfold will be false (we don't expose unfoldings
760     -- for bottoming functions), but we might still have a worker/wrapper
761     -- split (see Note [Worker-wrapper for bottoming functions] in WorkWrap.lhs
762
763     -- Usually the Id will have an accurate arity on it, because
764     -- the simplifier has just run, but not always. 
765     -- One case I found was when the last thing the simplifier
766     -- did was to let-bind a non-atomic argument and then float
767     -- it to the top level. So it seems more robust just to
768     -- fix it here.
769     arity = exprArity rhs
770
771
772 -- tidyTopIdInfo creates the final IdInfo for top-level
773 -- binders.  There are two delicate pieces:
774 --
775 --  * Arity.  After CoreTidy, this arity must not change any more.
776 --      Indeed, CorePrep must eta expand where necessary to make
777 --      the manifest arity equal to the claimed arity.
778 --
779 --  * CAF info.  This must also remain valid through to code generation.
780 --      We add the info here so that it propagates to all
781 --      occurrences of the binders in RHSs, and hence to occurrences in
782 --      unfoldings, which are inside Ids imported by GHCi. Ditto RULES.
783 --      CoreToStg makes use of this when constructing SRTs.
784 tidyTopIdInfo :: Bool -> IdInfo -> Unfolding
785               -> ArityInfo -> CafInfo
786               -> IdInfo
787 tidyTopIdInfo is_external idinfo unfold_info arity caf_info
788   | not is_external     -- For internal Ids (not externally visible)
789   = vanillaIdInfo       -- we only need enough info for code generation
790                         -- Arity and strictness info are enough;
791                         --      c.f. CoreTidy.tidyLetBndr
792         `setCafInfo`           caf_info
793         `setArityInfo`         arity
794         `setAllStrictnessInfo` newStrictnessInfo idinfo
795
796   | otherwise           -- Externally-visible Ids get the whole lot
797   = vanillaIdInfo
798         `setCafInfo`           caf_info
799         `setArityInfo`         arity
800         `setAllStrictnessInfo` newStrictnessInfo idinfo
801         `setInlinePragInfo`    inlinePragInfo idinfo
802         `setUnfoldingInfo`     unfold_info
803                 -- NB: we throw away the Rules
804                 -- They have already been extracted by findExternalRules
805
806
807
808 ------------ Unfolding  --------------
809 tidyUnfolding :: TidyEnv -> CoreExpr -> Unfolding -> Unfolding
810 tidyUnfolding tidy_env _ unf@(InlineRule { uf_tmpl = rhs, uf_worker = mb_wkr })
811   = unf { uf_tmpl = tidyExpr tidy_env rhs, 
812           uf_worker = fmap (tidyVarOcc tidy_env) mb_wkr }
813 tidyUnfolding _ tidy_rhs (CoreUnfolding {})
814   = mkTopUnfolding tidy_rhs
815 tidyUnfolding _ _ unf = unf
816 \end{code}
817
818 %************************************************************************
819 %*                                                                      *
820 \subsection{Figuring out CafInfo for an expression}
821 %*                                                                      *
822 %************************************************************************
823
824 hasCafRefs decides whether a top-level closure can point into the dynamic heap.
825 We mark such things as `MayHaveCafRefs' because this information is
826 used to decide whether a particular closure needs to be referenced
827 in an SRT or not.
828
829 There are two reasons for setting MayHaveCafRefs:
830         a) The RHS is a CAF: a top-level updatable thunk.
831         b) The RHS refers to something that MayHaveCafRefs
832
833 Possible improvement: In an effort to keep the number of CAFs (and 
834 hence the size of the SRTs) down, we could also look at the expression and 
835 decide whether it requires a small bounded amount of heap, so we can ignore 
836 it as a CAF.  In these cases however, we would need to use an additional
837 CAF list to keep track of non-collectable CAFs.  
838
839 \begin{code}
840 hasCafRefs  :: PackageId -> VarEnv Var -> Arity -> CoreExpr -> CafInfo
841 hasCafRefs this_pkg p arity expr 
842   | is_caf || mentions_cafs 
843                             = MayHaveCafRefs
844   | otherwise               = NoCafRefs
845  where
846   mentions_cafs = isFastTrue (cafRefs p expr)
847   is_caf = not (arity > 0 || rhsIsStatic this_pkg expr)
848
849   -- NB. we pass in the arity of the expression, which is expected
850   -- to be calculated by exprArity.  This is because exprArity
851   -- knows how much eta expansion is going to be done by 
852   -- CorePrep later on, and we don't want to duplicate that
853   -- knowledge in rhsIsStatic below.
854
855 cafRefs :: VarEnv Id -> Expr a -> FastBool
856 cafRefs p (Var id)
857         -- imported Ids first:
858   | not (isLocalId id) = fastBool (mayHaveCafRefs (idCafInfo id))
859         -- now Ids local to this module:
860   | otherwise =
861      case lookupVarEnv p id of
862         Just id' -> fastBool (mayHaveCafRefs (idCafInfo id'))
863         Nothing  -> fastBool False
864
865 cafRefs _ (Lit _)              = fastBool False
866 cafRefs p (App f a)            = fastOr (cafRefs p f) (cafRefs p) a
867 cafRefs p (Lam _ e)            = cafRefs p e
868 cafRefs p (Let b e)            = fastOr (cafRefss p (rhssOfBind b)) (cafRefs p) e
869 cafRefs p (Case e _bndr _ alts) = fastOr (cafRefs p e) (cafRefss p) (rhssOfAlts alts)
870 cafRefs p (Note _n e)          = cafRefs p e
871 cafRefs p (Cast e _co)         = cafRefs p e
872 cafRefs _ (Type _)             = fastBool False
873
874 cafRefss :: VarEnv Id -> [Expr a] -> FastBool
875 cafRefss _ []     = fastBool False
876 cafRefss p (e:es) = fastOr (cafRefs p e) (cafRefss p) es
877
878 fastOr :: FastBool -> (a -> FastBool) -> a -> FastBool
879 -- hack for lazy-or over FastBool.
880 fastOr a f x = fastBool (isFastTrue a || isFastTrue (f x))
881 \end{code}