Improved VectInfo
[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                           isTickBoxOp
26                         ) 
27 import IdInfo           {- loads of stuff -}
28 import InstEnv          ( Instance, DFunId, instanceDFunId, setInstanceDFunId )
29 import NewDemand        ( isBottomingSig, topSig )
30 import BasicTypes       ( Arity, isNeverActive, isNonRuleLoopBreaker )
31 import Name             ( Name, getOccName, nameOccName, mkInternalName,
32                           localiseName, isExternalName, nameSrcLoc,
33                           isWiredInName, getName
34                         )
35 import NameSet          ( NameSet, elemNameSet )
36 import IfaceEnv         ( allocateGlobalBinder )
37 import NameEnv          ( filterNameEnv, mapNameEnv )
38 import OccName          ( TidyOccEnv, initTidyOccEnv, tidyOccName )
39 import Type             ( tidyTopType )
40 import TcType           ( isFFITy )
41 import DataCon          ( dataConName, dataConFieldLabels, dataConWrapId_maybe )
42 import TyCon            ( TyCon, makeTyConAbstract, tyConDataCons, isNewTyCon, 
43                           newTyConRep, tyConSelIds, isAlgTyCon,
44                           isEnumerationTyCon, isOpenTyCon )
45 import Class            ( classSelIds )
46 import Module           ( Module )
47 import HscTypes
48 import Maybes           ( orElse, mapCatMaybes )
49 import ErrUtils         ( showPass, dumpIfSet_core )
50 import PackageConfig    ( PackageId )
51 import UniqSupply       ( splitUniqSupply, uniqFromSupply )
52 import Outputable
53 import FastTypes  hiding ( fastOr )
54
55 import Data.List        ( partition )
56 import Data.Maybe       ( isJust )
57 import Data.IORef       ( IORef, readIORef, writeIORef )
58 \end{code}
59
60
61 Constructing the TypeEnv, Instances, Rules from which the ModIface is
62 constructed, and which goes on to subsequent modules in --make mode.
63
64 Most of the interface file is obtained simply by serialising the
65 TypeEnv.  One important consequence is that if the *interface file*
66 has pragma info if and only if the final TypeEnv does. This is not so
67 important for *this* module, but it's essential for ghc --make:
68 subsequent compilations must not see (e.g.) the arity if the interface
69 file does not contain arity If they do, they'll exploit the arity;
70 then the arity might change, but the iface file doesn't change =>
71 recompilation does not happen => disaster. 
72
73 For data types, the final TypeEnv will have a TyThing for the TyCon,
74 plus one for each DataCon; the interface file will contain just one
75 data type declaration, but it is de-serialised back into a collection
76 of TyThings.
77
78 %************************************************************************
79 %*                                                                      *
80                 Plan A: simpleTidyPgm
81 %*                                                                      * 
82 %************************************************************************
83
84
85 Plan A: mkBootModDetails: omit pragmas, make interfaces small
86 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
87 * Ignore the bindings
88
89 * Drop all WiredIn things from the TypeEnv 
90         (we never want them in interface files)
91
92 * Retain all TyCons and Classes in the TypeEnv, to avoid
93         having to find which ones are mentioned in the
94         types of exported Ids
95
96 * Trim off the constructors of non-exported TyCons, both
97         from the TyCon and from the TypeEnv
98
99 * Drop non-exported Ids from the TypeEnv
100
101 * Tidy the types of the DFunIds of Instances, 
102   make them into GlobalIds, (they already have External Names)
103   and add them to the TypeEnv
104
105 * Tidy the types of the (exported) Ids in the TypeEnv,
106   make them into GlobalIds (they already have External Names)
107
108 * Drop rules altogether
109
110 * Tidy the bindings, to ensure that the Caf and Arity
111   information is correct for each top-level binder; the 
112   code generator needs it. And to ensure that local names have
113   distinct OccNames in case of object-file splitting
114
115 \begin{code}
116 mkBootModDetails :: HscEnv -> ModGuts -> IO ModDetails
117 -- This is Plan A: make a small type env when typechecking only,
118 -- or when compiling a hs-boot file, or simply when not using -O
119 --
120 -- We don't look at the bindings at all -- there aren't any
121 -- for hs-boot files
122
123 mkBootModDetails hsc_env (ModGuts { mg_module    = mod
124                                   , mg_exports   = exports
125                                   , mg_types     = type_env
126                                   , mg_insts     = insts
127                                   , mg_fam_insts = fam_insts
128                                   , mg_modBreaks = modBreaks   
129                                   })
130   = do  { let dflags = hsc_dflags hsc_env 
131         ; showPass dflags "Tidy [hoot] type env"
132
133         ; let { insts'     = tidyInstances tidyExternalId insts
134               ; type_env1  = filterNameEnv (not . isWiredInThing) type_env
135               ; type_env2  = mapNameEnv tidyBootThing type_env1
136               ; type_env'  = extendTypeEnvWithIds type_env2
137                                 (map instanceDFunId insts')
138               }
139         ; return (ModDetails { md_types     = type_env'
140                              , md_insts     = insts'
141                              , md_fam_insts = fam_insts
142                              , md_rules     = []
143                              , md_exports   = exports
144                              , md_modBreaks = modBreaks 
145                              , md_vect_info = noVectInfo
146                              })
147         }
148   where
149
150 isWiredInThing :: TyThing -> Bool
151 isWiredInThing thing = isWiredInName (getName thing)
152
153 tidyBootThing :: TyThing -> TyThing
154 -- Just externalise the Ids; keep everything
155 tidyBootThing (AnId id) | isLocalId id = AnId (tidyExternalId id)
156 tidyBootThing thing                    = thing
157
158 tidyExternalId :: Id -> Id
159 -- Takes an LocalId with an External Name, 
160 -- makes it into a GlobalId with VanillaIdInfo, and tidies its type
161 -- (NB: vanillaIdInfo makes a conservative assumption about Caf-hood.)
162 tidyExternalId id 
163   = ASSERT2( isLocalId id && isExternalName (idName id), ppr id )
164     mkVanillaGlobal (idName id) (tidyTopType (idType id)) vanillaIdInfo
165 \end{code}
166
167
168 %************************************************************************
169 %*                                                                      *
170         Plan B: tidy bindings, make TypeEnv full of IdInfo
171 %*                                                                      * 
172 %************************************************************************
173
174 Plan B: include pragmas, make interfaces 
175 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
176 * Figure out which Ids are externally visible
177
178 * Tidy the bindings, externalising appropriate Ids
179
180 * Drop all Ids from the TypeEnv, and add all the External Ids from 
181   the bindings.  (This adds their IdInfo to the TypeEnv; and adds
182   floated-out Ids that weren't even in the TypeEnv before.)
183
184 Step 1: Figure out external Ids
185 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
186 First we figure out which Ids are "external" Ids.  An
187 "external" Id is one that is visible from outside the compilation
188 unit.  These are
189         a) the user exported ones
190         b) ones mentioned in the unfoldings, workers, 
191            or rules of externally-visible ones 
192 This exercise takes a sweep of the bindings bottom to top.  Actually,
193 in Step 2 we're also going to need to know which Ids should be
194 exported with their unfoldings, so we produce not an IdSet but an
195 IdEnv Bool
196
197
198 Step 2: Tidy the program
199 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
200 Next we traverse the bindings top to bottom.  For each *top-level*
201 binder
202
203  1. Make it into a GlobalId; its IdDetails becomes VanillaGlobal, 
204     reflecting the fact that from now on we regard it as a global, 
205     not local, Id
206
207  2. Give it a system-wide Unique.
208     [Even non-exported things need system-wide Uniques because the
209     byte-code generator builds a single Name->BCO symbol table.]
210
211     We use the NameCache kept in the HscEnv as the
212     source of such system-wide uniques.
213
214     For external Ids, use the original-name cache in the NameCache
215     to ensure that the unique assigned is the same as the Id had 
216     in any previous compilation run.
217   
218  3. If it's an external Id, make it have a External Name, otherwise
219     make it have an Internal Name.
220     This is used by the code generator to decide whether
221     to make the label externally visible
222
223  4. Give external Ids a "tidy" OccName.  This means
224     we can print them in interface files without confusing 
225     "x" (unique 5) with "x" (unique 10).
226   
227  5. Give it its UTTERLY FINAL IdInfo; in ptic, 
228         * its unfolding, if it should have one
229         
230         * its arity, computed from the number of visible lambdas
231
232         * its CAF info, computed from what is free in its RHS
233
234                 
235 Finally, substitute these new top-level binders consistently
236 throughout, including in unfoldings.  We also tidy binders in
237 RHSs, so that they print nicely in interfaces.
238
239 \begin{code}
240 tidyProgram :: HscEnv -> ModGuts -> IO (CgGuts, ModDetails)
241 tidyProgram hsc_env
242             mod_impl@(ModGuts { mg_module = mod, mg_exports = exports, 
243                                 mg_types = type_env, 
244                                 mg_insts = insts, mg_fam_insts = fam_insts,
245                                 mg_binds = binds, 
246                                 mg_rules = imp_rules,
247                                 mg_vect_info = vect_info,
248                                 mg_dir_imps = dir_imps, mg_deps = deps, 
249                                 mg_foreign = foreign_stubs,
250                                 mg_hpc_info = hpc_info,
251                                 mg_modBreaks = modBreaks })
252
253   = do  { let dflags = hsc_dflags hsc_env
254         ; showPass dflags "Tidy Core"
255
256         ; let { omit_prags = dopt Opt_OmitInterfacePragmas dflags
257               ; ext_ids = findExternalIds omit_prags binds
258               ; ext_rules 
259                    | omit_prags = []
260                    | otherwise  = findExternalRules binds imp_rules ext_ids
261                 -- findExternalRules filters imp_rules to avoid binders that 
262                 -- aren't externally visible; but the externally-visible binders 
263                 -- are computed (by findExternalIds) assuming that all orphan
264                 -- rules are exported (they get their Exported flag set in the desugarer)
265                 -- So in fact we may export more than we need. 
266                 -- (It's a sort of mutual recursion.)
267         }
268
269         ; (tidy_env, tidy_binds) <- tidyTopBinds hsc_env mod type_env ext_ids 
270                                                  binds
271
272         ; let { export_set = availsToNameSet exports
273               ; tidy_type_env = tidyTypeEnv omit_prags export_set type_env 
274                                             tidy_binds
275               ; tidy_insts    = tidyInstances (lookup_dfun tidy_type_env) insts
276                 -- A DFunId will have a binding in tidy_binds, and so
277                 -- will now be in final_env, replete with IdInfo
278                 -- Its name will be unchanged since it was born, but
279                 -- we want Global, IdInfo-rich (or not) DFunId in the
280                 -- tidy_insts
281
282               ; tidy_rules = tidyRules tidy_env ext_rules
283                 -- You might worry that the tidy_env contains IdInfo-rich stuff
284                 -- and indeed it does, but if omit_prags is on, ext_rules is
285                 -- empty
286
287               ; implicit_binds = getImplicitBinds type_env
288               ; all_tidy_binds = implicit_binds ++ tidy_binds
289               ; alg_tycons = filter isAlgTyCon (typeEnvTyCons type_env)
290               }
291
292         ; endPass dflags "Tidy Core" Opt_D_dump_simpl all_tidy_binds
293         ; dumpIfSet_core dflags Opt_D_dump_simpl
294                 "Tidy Core Rules"
295                 (pprRules tidy_rules)
296
297         ; return (CgGuts { cg_module   = mod, 
298                            cg_tycons   = alg_tycons,
299                            cg_binds    = all_tidy_binds,
300                            cg_dir_imps = dir_imps,
301                            cg_foreign  = foreign_stubs,
302                            cg_dep_pkgs = dep_pkgs deps,
303                            cg_hpc_info = hpc_info }, 
304
305                    ModDetails { md_types     = tidy_type_env,
306                                 md_rules     = tidy_rules,
307                                 md_insts     = tidy_insts,
308                                 md_fam_insts = fam_insts,
309                                 md_exports   = exports,
310                                 md_modBreaks = modBreaks,
311                                 md_vect_info = vect_info    -- is already tidy
312                               })
313         }
314
315 lookup_dfun type_env dfun_id
316   = case lookupTypeEnv type_env (idName dfun_id) of
317         Just (AnId dfun_id') -> dfun_id'
318         other -> pprPanic "lookup_dfun" (ppr dfun_id)
319
320 tidyTypeEnv :: Bool -> NameSet -> TypeEnv -> [CoreBind] -> TypeEnv
321
322 -- The competed type environment is gotten from
323 --      Dropping any wired-in things, and then
324 --      a) keeping the types and classes
325 --      b) removing all Ids, 
326 --      c) adding Ids with correct IdInfo, including unfoldings,
327 --              gotten from the bindings
328 -- From (c) we keep only those Ids with External names;
329 --          the CoreTidy pass makes sure these are all and only
330 --          the externally-accessible ones
331 -- This truncates the type environment to include only the 
332 -- exported Ids and things needed from them, which saves space
333
334 tidyTypeEnv omit_prags exports type_env tidy_binds
335   = let type_env1 = filterNameEnv keep_it type_env
336         type_env2 = extendTypeEnvWithIds type_env1 final_ids
337         type_env3 | omit_prags = mapNameEnv trim_thing type_env2
338                   | otherwise  = type_env2
339     in 
340     type_env3
341   where
342     final_ids  = [ id | id <- bindersOfBinds tidy_binds, 
343                         isExternalName (idName id)]
344
345         -- We keep GlobalIds, because they won't appear 
346         -- in the bindings from which final_ids are derived!
347         -- (The bindings bind LocalIds.)
348     keep_it thing | isWiredInThing thing = False
349     keep_it (AnId id) = isGlobalId id   -- Keep GlobalIds (e.g. class ops)
350     keep_it other     = True            -- Keep all TyCons, DataCons, and Classes
351
352     trim_thing thing
353         = case thing of
354             ATyCon tc | mustExposeTyCon exports tc -> thing
355                       | otherwise -> ATyCon (makeTyConAbstract tc)
356
357             AnId id | isImplicitId id -> thing
358                     | otherwise       -> AnId (id `setIdInfo` vanillaIdInfo)
359
360             other -> thing
361
362 mustExposeTyCon :: NameSet      -- Exports
363                 -> TyCon        -- The tycon
364                 -> Bool         -- Can its rep be hidden?
365 -- We are compiling without -O, and thus trying to write as little as 
366 -- possible into the interface file.  But we must expose the details of
367 -- any data types whose constructors or fields are exported
368 mustExposeTyCon exports tc
369   | not (isAlgTyCon tc)         -- Synonyms
370   = True
371   | isEnumerationTyCon tc       -- For an enumeration, exposing the constructors
372   = True                        -- won't lead to the need for further exposure
373                                 -- (This includes data types with no constructors.)
374   | isOpenTyCon tc              -- open type family
375   = True
376   | otherwise                   -- Newtype, datatype
377   = any exported_con (tyConDataCons tc)
378         -- Expose rep if any datacon or field is exported
379
380   || (isNewTyCon tc && isFFITy (snd (newTyConRep tc)))
381         -- Expose the rep for newtypes if the rep is an FFI type.  
382         -- For a very annoying reason.  'Foreign import' is meant to
383         -- be able to look through newtypes transparently, but it
384         -- can only do that if it can "see" the newtype representation
385   where
386     exported_con con = any (`elemNameSet` exports) 
387                            (dataConName con : dataConFieldLabels con)
388
389 tidyInstances :: (DFunId -> DFunId) -> [Instance] -> [Instance]
390 tidyInstances tidy_dfun ispecs
391   = map tidy ispecs
392   where
393     tidy ispec = setInstanceDFunId ispec $
394                  tidy_dfun (instanceDFunId ispec)
395
396 getImplicitBinds :: TypeEnv -> [CoreBind]
397 getImplicitBinds type_env
398   = map get_defn (concatMap implicit_con_ids (typeEnvTyCons type_env)
399                   ++ concatMap other_implicit_ids (typeEnvElts type_env))
400         -- Put the constructor wrappers first, because
401         -- other implicit bindings (notably the fromT functions arising 
402         -- from generics) use the constructor wrappers.  At least that's
403         -- what External Core likes
404   where
405     implicit_con_ids tc = mapCatMaybes dataConWrapId_maybe (tyConDataCons tc)
406     
407     other_implicit_ids (ATyCon tc) = filter (not . isNaughtyRecordSelector) (tyConSelIds tc)
408         -- The "naughty" ones are not real functions at all
409         -- They are there just so we can get decent error messages
410         -- See Note  [Naughty record selectors] in MkId.lhs
411     other_implicit_ids (AClass cl) = classSelIds cl
412     other_implicit_ids other       = []
413     
414     get_defn :: Id -> CoreBind
415     get_defn id = NonRec id (tidyExpr emptyTidyEnv rhs)
416         where
417           rhs = unfoldingTemplate (idUnfolding id)
418         -- Don't forget to tidy the body !  Otherwise you get silly things like
419         --      \ tpl -> case tpl of tpl -> (tpl,tpl) -> tpl
420 \end{code}
421
422
423 %************************************************************************
424 %*                                                                      *
425 \subsection{Step 1: finding externals}
426 %*                                                                      * 
427 %************************************************************************
428
429 \begin{code}
430 findExternalIds :: Bool
431                 -> [CoreBind]
432                 -> IdEnv Bool   -- In domain => external
433                                 -- Range = True <=> show unfolding
434         -- Step 1 from the notes above
435 findExternalIds omit_prags binds
436   | omit_prags
437   = mkVarEnv [ (id,False) | id <- bindersOfBinds binds, isExportedId id ]
438
439   | otherwise
440   = foldr find emptyVarEnv binds
441   where
442     find (NonRec id rhs) needed
443         | need_id needed id = addExternal (id,rhs) needed
444         | otherwise         = needed
445     find (Rec prs) needed   = find_prs prs needed
446
447         -- For a recursive group we have to look for a fixed point
448     find_prs prs needed 
449         | null needed_prs = needed
450         | otherwise       = find_prs other_prs new_needed
451         where
452           (needed_prs, other_prs) = partition (need_pr needed) prs
453           new_needed = foldr addExternal needed needed_prs
454
455         -- The 'needed' set contains the Ids that are needed by earlier
456         -- interface file emissions.  If the Id isn't in this set, and isn't
457         -- exported, there's no need to emit anything
458     need_id needed_set id       = id `elemVarEnv` needed_set || isExportedId id 
459     need_pr needed_set (id,rhs) = need_id needed_set id
460
461 addExternal :: (Id,CoreExpr) -> IdEnv Bool -> IdEnv Bool
462 -- The Id is needed; extend the needed set
463 -- with it and its dependents (free vars etc)
464 addExternal (id,rhs) needed
465   = extendVarEnv (foldVarSet add_occ needed new_needed_ids)
466                  id show_unfold
467   where
468     add_occ id needed | id `elemVarEnv` needed = needed
469                       | otherwise              = extendVarEnv needed id False
470         -- "False" because we don't know we need the Id's unfolding
471         -- Don't override existing bindings; we might have already set it to True
472
473     new_needed_ids = worker_ids `unionVarSet`
474                      unfold_ids `unionVarSet`
475                      spec_ids
476
477     idinfo         = idInfo id
478     dont_inline    = isNeverActive (inlinePragInfo idinfo)
479     loop_breaker   = isNonRuleLoopBreaker (occInfo idinfo)
480     bottoming_fn   = isBottomingSig (newStrictnessInfo idinfo `orElse` topSig)
481     spec_ids       = specInfoFreeVars (specInfo idinfo)
482     worker_info    = workerInfo idinfo
483
484         -- Stuff to do with the Id's unfolding
485         -- The simplifier has put an up-to-date unfolding
486         -- in the IdInfo, but the RHS will do just as well
487     unfolding    = unfoldingInfo idinfo
488     rhs_is_small = not (neverUnfold unfolding)
489
490         -- We leave the unfolding there even if there is a worker
491         -- In GHCI the unfolding is used by importers
492         -- When writing an interface file, we omit the unfolding 
493         -- if there is a worker
494     show_unfold = not bottoming_fn       &&     -- Not necessary
495                   not dont_inline        &&
496                   not loop_breaker       &&
497                   rhs_is_small                  -- Small enough
498
499     unfold_ids | show_unfold = exprSomeFreeVars isLocalId rhs
500                | otherwise   = emptyVarSet
501
502     worker_ids = case worker_info of
503                    HasWorker work_id _ -> unitVarSet work_id
504                    otherwise           -> emptyVarSet
505 \end{code}
506
507
508 \begin{code}
509 findExternalRules :: [CoreBind]
510                   -> [CoreRule] -- Non-local rules (i.e. ones for imported fns)
511                   -> IdEnv a    -- Ids that are exported, so we need their rules
512                   -> [CoreRule]
513   -- The complete rules are gotten by combining
514   --    a) the non-local rules
515   --    b) rules embedded in the top-level Ids
516 findExternalRules binds non_local_rules ext_ids
517   = filter (not . internal_rule) (non_local_rules ++ local_rules)
518   where
519     local_rules  = [ rule
520                    | id <- bindersOfBinds binds,
521                      id `elemVarEnv` ext_ids,
522                      rule <- idCoreRules id
523                    ]
524
525     internal_rule rule
526         =  any internal_id (varSetElems (ruleLhsFreeIds rule))
527                 -- Don't export a rule whose LHS mentions a locally-defined
528                 --  Id that is completely internal (i.e. not visible to an
529                 -- importing module)
530
531     internal_id id = not (id `elemVarEnv` ext_ids)
532 \end{code}
533
534
535
536 %************************************************************************
537 %*                                                                      *
538 \subsection{Step 2: top-level tidying}
539 %*                                                                      *
540 %************************************************************************
541
542
543 \begin{code}
544 -- TopTidyEnv: when tidying we need to know
545 --   * nc_var: The NameCache, containing a unique supply and any pre-ordained Names.  
546 --        These may have arisen because the
547 --        renamer read in an interface file mentioning M.$wf, say,
548 --        and assigned it unique r77.  If, on this compilation, we've
549 --        invented an Id whose name is $wf (but with a different unique)
550 --        we want to rename it to have unique r77, so that we can do easy
551 --        comparisons with stuff from the interface file
552 --
553 --   * occ_env: The TidyOccEnv, which tells us which local occurrences 
554 --     are 'used'
555 --
556 --   * subst_env: A Var->Var mapping that substitutes the new Var for the old
557
558 tidyTopBinds :: HscEnv
559              -> Module
560              -> TypeEnv
561              -> IdEnv Bool      -- Domain = Ids that should be external
562                                 -- True <=> their unfolding is external too
563              -> [CoreBind]
564              -> IO (TidyEnv, [CoreBind])
565
566 tidyTopBinds hsc_env mod type_env ext_ids binds
567   = tidy init_env binds
568   where
569     nc_var = hsc_NC hsc_env 
570
571         -- We also make sure to avoid any exported binders.  Consider
572         --      f{-u1-} = 1     -- Local decl
573         --      ...
574         --      f{-u2-} = 2     -- Exported decl
575         --
576         -- The second exported decl must 'get' the name 'f', so we
577         -- have to put 'f' in the avoids list before we get to the first
578         -- decl.  tidyTopId then does a no-op on exported binders.
579     init_env = (initTidyOccEnv avoids, emptyVarEnv)
580     avoids   = [getOccName name | bndr <- typeEnvIds type_env,
581                                   let name = idName bndr,
582                                   isExternalName name]
583                 -- In computing our "avoids" list, we must include
584                 --      all implicit Ids
585                 --      all things with global names (assigned once and for
586                 --                                      all by the renamer)
587                 -- since their names are "taken".
588                 -- The type environment is a convenient source of such things.
589
590     this_pkg = thisPackage (hsc_dflags hsc_env)
591
592     tidy env []     = return (env, [])
593     tidy env (b:bs) = do { (env1, b')  <- tidyTopBind this_pkg mod nc_var ext_ids env b
594                          ; (env2, bs') <- tidy env1 bs
595                          ; return (env2, b':bs') }
596
597 ------------------------
598 tidyTopBind  :: PackageId
599              -> Module
600              -> IORef NameCache -- For allocating new unique names
601              -> IdEnv Bool      -- Domain = Ids that should be external
602                                 -- True <=> their unfolding is external too
603              -> TidyEnv -> CoreBind
604              -> IO (TidyEnv, CoreBind)
605
606 tidyTopBind this_pkg mod nc_var ext_ids tidy_env1@(occ_env1,subst1) (NonRec bndr rhs)
607   = do  { (occ_env2, name') <- tidyTopName mod nc_var ext_ids occ_env1 bndr
608         ; let   { (bndr', rhs') = tidyTopPair ext_ids tidy_env2 caf_info name' (bndr, rhs)
609                 ; subst2        = extendVarEnv subst1 bndr bndr'
610                 ; tidy_env2     = (occ_env2, subst2) }
611         ; return (tidy_env2, NonRec bndr' rhs') }
612   where
613     caf_info = hasCafRefs this_pkg subst1 (idArity bndr) rhs
614
615 tidyTopBind this_pkg mod nc_var ext_ids tidy_env1@(occ_env1,subst1) (Rec prs)
616   = do  { (occ_env2, names') <- tidyTopNames mod nc_var ext_ids occ_env1 bndrs
617         ; let   { prs'      = zipWith (tidyTopPair ext_ids tidy_env2 caf_info)
618                                       names' prs
619                 ; subst2    = extendVarEnvList subst1 (bndrs `zip` map fst prs')
620                 ; tidy_env2 = (occ_env2, subst2) }
621         ; return (tidy_env2, Rec prs') }
622   where
623     bndrs = map fst prs
624
625         -- the CafInfo for a recursive group says whether *any* rhs in
626         -- the group may refer indirectly to a CAF (because then, they all do).
627     caf_info 
628         | or [ mayHaveCafRefs (hasCafRefs this_pkg subst1 (idArity bndr) rhs)
629              | (bndr,rhs) <- prs ] = MayHaveCafRefs
630         | otherwise                = NoCafRefs
631
632 --------------------------------------------------------------------
633 --              tidyTopName
634 -- This is where we set names to local/global based on whether they really are 
635 -- externally visible (see comment at the top of this module).  If the name
636 -- was previously local, we have to give it a unique occurrence name if
637 -- we intend to externalise it.
638 tidyTopNames mod nc_var ext_ids occ_env [] = return (occ_env, [])
639 tidyTopNames mod nc_var ext_ids occ_env (id:ids)
640   = do  { (occ_env1, name)  <- tidyTopName  mod nc_var ext_ids occ_env id
641         ; (occ_env2, names) <- tidyTopNames mod nc_var ext_ids occ_env1 ids
642         ; return (occ_env2, name:names) }
643
644 tidyTopName :: Module -> IORef NameCache -> VarEnv Bool -> TidyOccEnv
645             -> Id -> IO (TidyOccEnv, Name)
646 tidyTopName mod nc_var ext_ids occ_env id
647   | global && internal = return (occ_env, localiseName name)
648
649   | global && external = return (occ_env, name)
650         -- Global names are assumed to have been allocated by the renamer,
651         -- so they already have the "right" unique
652         -- And it's a system-wide unique too
653
654   -- Now we get to the real reason that all this is in the IO Monad:
655   -- we have to update the name cache in a nice atomic fashion
656
657   | local  && internal = do { nc <- readIORef nc_var
658                             ; let (nc', new_local_name) = mk_new_local nc
659                             ; writeIORef nc_var nc'
660                             ; return (occ_env', new_local_name) }
661         -- Even local, internal names must get a unique occurrence, because
662         -- if we do -split-objs we externalise the name later, in the code generator
663         --
664         -- Similarly, we must make sure it has a system-wide Unique, because
665         -- the byte-code generator builds a system-wide Name->BCO symbol table
666
667   | local  && external = do { nc <- readIORef nc_var
668                             ; let (nc', new_external_name) = mk_new_external nc
669                             ; writeIORef nc_var nc'
670                             ; return (occ_env', new_external_name) }
671   where
672     name        = idName id
673     external    = id `elemVarEnv` ext_ids
674     global      = isExternalName name
675     local       = not global
676     internal    = not external
677     loc         = nameSrcLoc name
678
679     (occ_env', occ') = tidyOccName occ_env (nameOccName name)
680
681     mk_new_local nc = (nc { nsUniqs = us2 }, mkInternalName uniq occ' loc)
682                     where
683                       (us1, us2) = splitUniqSupply (nsUniqs nc)
684                       uniq       = uniqFromSupply us1
685
686     mk_new_external nc = allocateGlobalBinder nc mod occ' loc
687         -- If we want to externalise a currently-local name, check
688         -- whether we have already assigned a unique for it.
689         -- If so, use it; if not, extend the table.
690         -- All this is done by allcoateGlobalBinder.
691         -- This is needed when *re*-compiling a module in GHCi; we must
692         -- use the same name for externally-visible things as we did before.
693
694
695 -----------------------------------------------------------
696 tidyTopPair :: VarEnv Bool
697             -> TidyEnv  -- The TidyEnv is used to tidy the IdInfo
698                         -- It is knot-tied: don't look at it!
699             -> CafInfo
700             -> Name             -- New name
701             -> (Id, CoreExpr)   -- Binder and RHS before tidying
702             -> (Id, CoreExpr)
703         -- This function is the heart of Step 2
704         -- The rec_tidy_env is the one to use for the IdInfo
705         -- It's necessary because when we are dealing with a recursive
706         -- group, a variable late in the group might be mentioned
707         -- in the IdInfo of one early in the group
708
709 tidyTopPair ext_ids rhs_tidy_env caf_info name' (bndr, rhs)
710   | isGlobalId bndr             -- Injected binding for record selector, etc
711   = (bndr, tidyExpr rhs_tidy_env rhs)
712   | otherwise
713   = (bndr', rhs')
714   where
715     bndr'   = mkVanillaGlobal name' ty' idinfo'
716     ty'     = tidyTopType (idType bndr)
717     rhs'    = tidyExpr rhs_tidy_env rhs
718     idinfo' = tidyTopIdInfo rhs_tidy_env (isJust maybe_external)
719                             (idInfo bndr) unfold_info arity
720                             caf_info
721
722     -- Expose an unfolding if ext_ids tells us to
723     -- Remember that ext_ids maps an Id to a Bool: 
724     --  True to show the unfolding, False to hide it
725     maybe_external = lookupVarEnv ext_ids bndr
726     show_unfold = maybe_external `orElse` False
727     unfold_info | show_unfold = mkTopUnfolding rhs'
728                 | otherwise   = noUnfolding
729
730     -- Usually the Id will have an accurate arity on it, because
731     -- the simplifier has just run, but not always. 
732     -- One case I found was when the last thing the simplifier
733     -- did was to let-bind a non-atomic argument and then float
734     -- it to the top level. So it seems more robust just to
735     -- fix it here.
736     arity = exprArity rhs
737
738
739 -- tidyTopIdInfo creates the final IdInfo for top-level
740 -- binders.  There are two delicate pieces:
741 --
742 --  * Arity.  After CoreTidy, this arity must not change any more.
743 --      Indeed, CorePrep must eta expand where necessary to make
744 --      the manifest arity equal to the claimed arity.
745 --
746 --  * CAF info.  This must also remain valid through to code generation.
747 --      We add the info here so that it propagates to all
748 --      occurrences of the binders in RHSs, and hence to occurrences in
749 --      unfoldings, which are inside Ids imported by GHCi. Ditto RULES.
750 --      CoreToStg makes use of this when constructing SRTs.
751
752 tidyTopIdInfo tidy_env is_external idinfo unfold_info arity caf_info
753   | not is_external     -- For internal Ids (not externally visible)
754   = vanillaIdInfo       -- we only need enough info for code generation
755                         -- Arity and strictness info are enough;
756                         --      c.f. CoreTidy.tidyLetBndr
757         `setCafInfo`           caf_info
758         `setArityInfo`         arity
759         `setAllStrictnessInfo` newStrictnessInfo idinfo
760
761   | otherwise           -- Externally-visible Ids get the whole lot
762   = vanillaIdInfo
763         `setCafInfo`           caf_info
764         `setArityInfo`         arity
765         `setAllStrictnessInfo` newStrictnessInfo idinfo
766         `setInlinePragInfo`    inlinePragInfo idinfo
767         `setUnfoldingInfo`     unfold_info
768         `setWorkerInfo`        tidyWorker tidy_env (workerInfo idinfo)
769                 -- NB: we throw away the Rules
770                 -- They have already been extracted by findExternalRules
771
772
773
774 ------------  Worker  --------------
775 tidyWorker tidy_env (HasWorker work_id wrap_arity) 
776   = HasWorker (tidyVarOcc tidy_env work_id) wrap_arity
777 tidyWorker tidy_env other
778   = NoWorker
779 \end{code}
780
781 %************************************************************************
782 %*                                                                      *
783 \subsection{Figuring out CafInfo for an expression}
784 %*                                                                      *
785 %************************************************************************
786
787 hasCafRefs decides whether a top-level closure can point into the dynamic heap.
788 We mark such things as `MayHaveCafRefs' because this information is
789 used to decide whether a particular closure needs to be referenced
790 in an SRT or not.
791
792 There are two reasons for setting MayHaveCafRefs:
793         a) The RHS is a CAF: a top-level updatable thunk.
794         b) The RHS refers to something that MayHaveCafRefs
795
796 Possible improvement: In an effort to keep the number of CAFs (and 
797 hence the size of the SRTs) down, we could also look at the expression and 
798 decide whether it requires a small bounded amount of heap, so we can ignore 
799 it as a CAF.  In these cases however, we would need to use an additional
800 CAF list to keep track of non-collectable CAFs.  
801
802 \begin{code}
803 hasCafRefs  :: PackageId -> VarEnv Var -> Arity -> CoreExpr -> CafInfo
804 hasCafRefs this_pkg p arity expr 
805   | is_caf || mentions_cafs 
806                             = MayHaveCafRefs
807   | otherwise               = NoCafRefs
808  where
809   mentions_cafs = isFastTrue (cafRefs p expr)
810   is_caf = not (arity > 0 || rhsIsStatic this_pkg expr)
811
812   -- NB. we pass in the arity of the expression, which is expected
813   -- to be calculated by exprArity.  This is because exprArity
814   -- knows how much eta expansion is going to be done by 
815   -- CorePrep later on, and we don't want to duplicate that
816   -- knowledge in rhsIsStatic below.
817
818 cafRefs p (Var id)
819         -- imported Ids first:
820   | not (isLocalId id) = fastBool (mayHaveCafRefs (idCafInfo id))
821         -- now Ids local to this module:
822   | otherwise =
823      case lookupVarEnv p id of
824         Just id' -> fastBool (mayHaveCafRefs (idCafInfo id'))
825         Nothing  -> fastBool False
826
827 cafRefs p (Lit l)              = fastBool False
828 cafRefs p (App f a)            = fastOr (cafRefs p f) (cafRefs p) a
829 cafRefs p (Lam x e)            = cafRefs p e
830 cafRefs p (Let b e)            = fastOr (cafRefss p (rhssOfBind b)) (cafRefs p) e
831 cafRefs p (Case e bndr _ alts) = fastOr (cafRefs p e) (cafRefss p) (rhssOfAlts alts)
832 cafRefs p (Note n e)           = cafRefs p e
833 cafRefs p (Cast e co)          = cafRefs p e
834 cafRefs p (Type t)             = fastBool False
835
836 cafRefss p []     = fastBool False
837 cafRefss p (e:es) = fastOr (cafRefs p e) (cafRefss p) es
838
839 -- hack for lazy-or over FastBool.
840 fastOr a f x = fastBool (isFastTrue a || isFastTrue (f x))
841 \end{code}