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