Add warning for probable identities (fromIntegral and friends)
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1 <?xml version="1.0" encoding="iso-8859-1"?>
2 <chapter id="using-ghc">
3   <title>Using GHC</title>
4
5   <indexterm><primary>GHC, using</primary></indexterm>
6   <indexterm><primary>using GHC</primary></indexterm>
7
8   <sect1>
9     <title>Getting started: compiling programs</title>
10
11     <para>
12       In this chapter you'll find a complete reference to the GHC
13       command-line syntax, including all 400+ flags.  It's a large and
14       complex system, and there are lots of details, so it can be
15       quite hard to figure out how to get started.  With that in mind,
16       this introductory section provides a quick introduction to the
17       basic usage of GHC for compiling a Haskell program, before the
18       following sections dive into the full syntax.
19     </para>
20
21     <para>
22       Let's create a Hello World program, and compile and run it.
23       First, create a file <filename>hello.hs</filename> containing
24       the Haskell code:
25     </para>
26
27 <programlisting>
28 main = putStrLn "Hello, World!"
29 </programlisting>
30
31     <para>To compile the program, use GHC like this:</para>
32
33 <screen>
34 $ ghc hello.hs</screen>
35
36      <para>(where <literal>$</literal> represents the prompt: don't
37        type it).  GHC will compile the source
38        file <filename>hello.hs</filename>, producing
39        an <firstterm>object
40        file</firstterm> <filename>hello.o</filename> and
41        an <firstterm>interface
42        file</firstterm> <filename>hello.hi</filename>, and then it
43        will link the object file to the libraries that come with GHC
44        to produce an executable called <filename>hello</filename> on
45        Unix/Linux/Mac, or <filename>hello.exe</filename> on
46        Windows.</para>
47
48     <para>
49       By default GHC will be very quiet about what it is doing, only
50       printing error messages.  If you want to see in more detail
51       what's going on behind the scenes, add <option>-v</option> to
52       the command line.
53     </para>
54
55     <para>
56       Then we can run the program like this:
57     </para>
58
59 <screen>
60 $ ./hello
61 Hello World!</screen>
62
63     <para>
64       If your program contains multiple modules, then you only need to
65       tell GHC the name of the source file containing
66       the <filename>Main</filename> module, and GHC will examine
67       the <literal>import</literal> declarations to find the other
68       modules that make up the program and find their source files.
69       This means that, with the exception of
70       the <literal>Main</literal> module, every source file should be
71       named after the module name that it contains (with dots replaced
72       by directory separators).  For example, the
73       module <literal>Data.Person</literal> would be in the
74       file <filename>Data/Person.hs</filename> on Unix/Linux/Mac,
75       or <filename>Data\Person.hs</filename> on Windows.
76     </para>
77   </sect1>
78
79   <sect1>
80     <title>Options overview</title>
81     
82     <para>GHC's behaviour is controlled by
83     <firstterm>options</firstterm>, which for historical reasons are
84     also sometimes referred to as command-line flags or arguments.
85     Options can be specified in three ways:</para>
86
87     <sect2>
88       <title>Command-line arguments</title>
89       
90       <indexterm><primary>structure, command-line</primary></indexterm>
91       <indexterm><primary>command-line</primary><secondary>arguments</secondary></indexterm>
92       <indexterm><primary>arguments</primary><secondary>command-line</secondary></indexterm>
93       
94       <para>An invocation of GHC takes the following form:</para>
95
96 <screen>
97 ghc [argument...]
98 </screen>
99
100       <para>Command-line arguments are either options or file names.</para>
101
102       <para>Command-line options begin with <literal>-</literal>.
103       They may <emphasis>not</emphasis> be grouped:
104       <option>-vO</option> is different from <option>-v -O</option>.
105       Options need not precede filenames: e.g., <literal>ghc *.o -o
106       foo</literal>.  All options are processed and then applied to
107       all files; you cannot, for example, invoke <literal>ghc -c -O1
108       Foo.hs -O2 Bar.hs</literal> to apply different optimisation
109       levels to the files <filename>Foo.hs</filename> and
110       <filename>Bar.hs</filename>.</para>
111     </sect2>
112
113     <sect2 id="source-file-options">
114       <title>Command line options in source files</title>
115     
116       <indexterm><primary>source-file options</primary></indexterm>
117
118       <para>Sometimes it is useful to make the connection between a
119       source file and the command-line options it requires quite
120       tight. For instance, if a Haskell source file deliberately
121         uses name shadowing, it should be compiled with  the
122       <option>-fno-warn-name-shadowing</option> option.  Rather than maintaining
123       the list of per-file options in a <filename>Makefile</filename>,
124       it is possible to do this directly in the source file using the
125       <literal>OPTIONS_GHC</literal> pragma <indexterm><primary>OPTIONS_GHC
126       pragma</primary></indexterm>:</para>
127
128 <programlisting>
129 {-# OPTIONS_GHC -fno-warn-name-shadowing #-}
130 module X where
131 ...
132 </programlisting>
133       
134       <para><literal>OPTIONS_GHC</literal> is a <emphasis>file-header pragma</emphasis>
135       (see <xref linkend="pragmas"/>).</para>
136
137       <para>Only <emphasis>dynamic</emphasis> flags can be used in an <literal>OPTIONS_GHC</literal> pragma
138       (see <xref linkend="static-dynamic-flags"/>).</para>
139
140       <para>Note that your command shell does not
141       get to the source file options, they are just included literally
142       in the array of command-line arguments the compiler
143       maintains internally, so you'll be desperately disappointed if
144       you try to glob etc. inside <literal>OPTIONS_GHC</literal>.</para>
145
146       <para>NOTE: the contents of OPTIONS_GHC are appended to the
147       command-line options, so options given in the source file
148       override those given on the command-line.</para>
149
150       <para>It is not recommended to move all the contents of your
151       Makefiles into your source files, but in some circumstances, the
152       <literal>OPTIONS_GHC</literal> pragma is the Right Thing. (If you
153       use <option>-keep-hc-file</option> and have OPTION flags in
154       your module, the OPTIONS_GHC will get put into the generated .hc
155       file).</para>
156     </sect2>
157
158     <sect2>
159       <title>Setting options in GHCi</title>
160
161       <para>Options may also be modified from within GHCi, using the
162       <literal>:set</literal> command.  See <xref linkend="ghci-set"/>
163       for more details.</para>
164     </sect2>
165   </sect1>
166     
167   <sect1 id="static-dynamic-flags">
168     <title>Static, Dynamic, and Mode options</title>
169     <indexterm><primary>static</primary><secondary>options</secondary>
170     </indexterm>
171     <indexterm><primary>dynamic</primary><secondary>options</secondary>
172     </indexterm>
173     <indexterm><primary>mode</primary><secondary>options</secondary>
174     </indexterm>
175
176     <para>Each of GHC's command line options is classified as
177     <firstterm>static</firstterm>, <firstterm>dynamic</firstterm> or
178       <firstterm>mode</firstterm>:</para>
179
180     <variablelist>
181       <varlistentry>
182         <term>Mode flags</term>
183         <listitem>
184           <para>For example, <option>&ndash;&ndash;make</option> or <option>-E</option>.
185             There may only be a single mode flag on the command line.  The
186             available modes are listed in <xref linkend="modes"/>.</para>
187         </listitem>
188       </varlistentry>
189       <varlistentry>
190         <term>Dynamic Flags</term>
191         <listitem>
192           <para>Most non-mode flags fall into this category.  A dynamic flag
193             may be used on the command line, in a
194             <literal>OPTIONS_GHC</literal> pragma in a source file, or set
195             using <literal>:set</literal> in GHCi.</para>
196         </listitem>
197       </varlistentry>
198       <varlistentry>
199         <term>Static Flags</term>
200         <listitem>
201           <para>A few flags are "static", which means they can only be used on
202             the command-line, and remain in force over the entire GHC/GHCi
203             run.</para>
204         </listitem>
205       </varlistentry>
206     </variablelist>
207     
208     <para>The flag reference tables (<xref
209     linkend="flag-reference"/>) lists the status of each flag.</para>
210
211     <para>There are a few flags that are static except that they can
212     also be used with GHCi's <literal>:set</literal> command; these
213     are listed as &ldquo;static/<literal>:set</literal>&rdquo; in the
214     table.</para> 
215   </sect1>
216
217   <sect1 id="file-suffixes">
218     <title>Meaningful file suffixes</title>
219
220     <indexterm><primary>suffixes, file</primary></indexterm>
221     <indexterm><primary>file suffixes for GHC</primary></indexterm>
222
223     <para>File names with &ldquo;meaningful&rdquo; suffixes (e.g.,
224     <filename>.lhs</filename> or <filename>.o</filename>) cause the
225     &ldquo;right thing&rdquo; to happen to those files.</para>
226
227     <variablelist>
228
229       <varlistentry>
230         <term><filename>.hs</filename></term>
231         <listitem>
232           <para>A Haskell module.</para>
233         </listitem>
234       </varlistentry>
235
236       <varlistentry>
237         <term>
238           <filename>.lhs</filename>
239           <indexterm><primary><literal>lhs</literal> suffix</primary></indexterm>
240         </term>
241         <listitem>
242           <para>A &ldquo;literate Haskell&rdquo; module.</para>
243         </listitem>
244       </varlistentry>
245
246       <varlistentry>
247         <term><filename>.hi</filename></term>
248         <listitem>
249           <para>A Haskell interface file, probably
250           compiler-generated.</para>
251         </listitem>
252       </varlistentry>
253
254       <varlistentry>
255         <term><filename>.hc</filename></term>
256         <listitem>
257           <para>Intermediate C file produced by the Haskell
258           compiler.</para>
259         </listitem>
260       </varlistentry>
261
262       <varlistentry>
263         <term><filename>.c</filename></term>
264         <listitem>
265           <para>A C&nbsp;file not produced by the Haskell
266           compiler.</para>
267         </listitem>
268       </varlistentry>
269       
270       <varlistentry>
271         <term><filename>.ll</filename></term>
272         <listitem>
273           <para>An llvm-intermediate-language source file, usually
274           produced by the compiler.</para>
275         </listitem>
276       </varlistentry>
277
278       <varlistentry>
279         <term><filename>.bc</filename></term>
280         <listitem>
281           <para>An llvm-intermediate-language bitcode file, usually
282           produced by the compiler.</para>
283         </listitem>
284       </varlistentry>
285
286       <varlistentry>
287         <term><filename>.s</filename></term>
288         <listitem>
289           <para>An assembly-language source file, usually produced by
290           the compiler.</para>
291         </listitem>
292       </varlistentry>
293
294       <varlistentry>
295         <term><filename>.o</filename></term>
296         <listitem>
297           <para>An object file, produced by an assembler.</para>
298         </listitem>
299       </varlistentry>
300     </variablelist>
301
302     <para>Files with other suffixes (or without suffixes) are passed
303     straight to the linker.</para>
304
305   </sect1>
306
307   <sect1 id="modes">
308     <title>Modes of operation</title>
309
310     <para>
311       GHC's behaviour is firstly controlled by a mode flag.  Only one
312       of these flags may be given, but it does not necessarily need to
313       be the first option on the command-line.
314     </para>
315
316     <para>
317       If no mode flag is present, then GHC will enter make mode
318       (<xref linkend="make-mode" />) if there are any Haskell source
319       files given on the command line, or else it will link the
320       objects named on the command line to produce an executable.
321     </para>
322
323     <para>The available mode flags are:</para>
324
325     <variablelist>
326       <varlistentry>
327         <term>
328           <cmdsynopsis><command>ghc --interactive</command>
329           </cmdsynopsis>
330           <indexterm><primary>interactive mode</primary></indexterm>
331           <indexterm><primary>ghci</primary></indexterm>
332         </term>
333         <listitem>
334           <para>Interactive mode, which is also available as
335           <command>ghci</command>.  Interactive mode is described in
336           more detail in <xref linkend="ghci"/>.</para>
337         </listitem>
338       </varlistentry>
339       
340       <varlistentry>
341         <term>
342           <cmdsynopsis><command>ghc &ndash;&ndash;make</command>
343           </cmdsynopsis>
344           <indexterm><primary>make mode</primary></indexterm>
345           <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;make</option></primary></indexterm>
346         </term>
347         <listitem>
348           <para>In this mode, GHC will build a multi-module Haskell
349           program automatically, figuring out dependencies for itself.
350           If you have a straightforward Haskell program, this is
351           likely to be much easier, and faster, than using
352           <command>make</command>.  Make mode is described in <xref
353           linkend="make-mode"/>.</para>
354
355           <para>
356             This mode is the default if there are any Haskell
357             source files mentioned on the command line, and in this case
358             the <option>&ndash;&ndash;make</option> option can be omitted.
359           </para>
360         </listitem>
361       </varlistentry>
362
363       <varlistentry>
364         <term>
365           <cmdsynopsis><command>ghc -e</command>
366              <arg choice='plain'><replaceable>expr</replaceable></arg>
367           </cmdsynopsis>
368           <indexterm><primary>eval mode</primary></indexterm>
369         </term>
370         <listitem>
371           <para>Expression-evaluation mode.  This is very similar to
372           interactive mode, except that there is a single expression
373           to evaluate (<replaceable>expr</replaceable>) which is given
374           on the command line.  See <xref linkend="eval-mode"/> for
375           more details.</para>
376         </listitem>
377       </varlistentry>
378       
379       <varlistentry>
380         <term>
381           <cmdsynopsis>
382             <command>ghc -E</command>
383             <command>ghc -c</command>
384             <command>ghc -S</command>
385             <command>ghc -c</command>
386           </cmdsynopsis>
387           <indexterm><primary><option>-E</option></primary></indexterm>
388           <indexterm><primary><option>-C</option></primary></indexterm>
389           <indexterm><primary><option>-S</option></primary></indexterm>
390           <indexterm><primary><option>-c</option></primary></indexterm>
391         </term>
392         <listitem>
393           <para>This is the traditional batch-compiler mode, in which
394           GHC can compile source files one at a time, or link objects
395           together into an executable.  This mode also applies if
396           there is no other mode flag specified on the command line,
397           in which case it means that the specified files should be
398           compiled and then linked to form a program. See <xref
399           linkend="options-order"/>.</para>
400         </listitem>
401       </varlistentry>
402
403       <varlistentry>
404         <term>
405           <cmdsynopsis>
406             <command>ghc -M</command>
407           </cmdsynopsis>
408           <indexterm><primary>dependency-generation mode</primary></indexterm>
409         </term>
410         <listitem>
411           <para>Dependency-generation mode.  In this mode, GHC can be
412           used to generate dependency information suitable for use in
413           a <literal>Makefile</literal>.  See <xref
414           linkend="makefile-dependencies"/>.</para>
415         </listitem>
416       </varlistentry>
417
418       <varlistentry>
419         <term>
420           <cmdsynopsis>
421             <command>ghc --mk-dll</command>
422           </cmdsynopsis>
423           <indexterm><primary>DLL-creation mode</primary></indexterm>
424         </term>
425         <listitem>
426           <para>DLL-creation mode (Windows only).  See <xref
427           linkend="win32-dlls-create"/>.</para>
428         </listitem>
429       </varlistentry>
430
431       <varlistentry>
432         <term>
433           <cmdsynopsis>
434           <command>ghc --help</command> <command>ghc -?</command>
435             </cmdsynopsis>
436           <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;help</option></primary></indexterm>
437         </term>
438         <listitem>
439           <para>Cause GHC to spew a long usage message to standard
440           output and then exit.</para>
441         </listitem>
442       </varlistentry>
443
444       <varlistentry>
445         <term>
446           <cmdsynopsis>
447             <command>ghc --show-iface <replaceable>file</replaceable></command>
448           </cmdsynopsis>
449           <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;--show-iface</option></primary></indexterm>
450         </term>
451         <listitem>
452               <para>Read the interface in
453               <replaceable>file</replaceable> and dump it as text to
454               <literal>stdout</literal>. For example <literal>ghc --show-iface M.hi</literal>.</para>
455         </listitem>
456       </varlistentry>
457
458       <varlistentry>
459         <term>
460           <cmdsynopsis>
461             <command>ghc --supported-extensions</command>
462             <command>ghc --supported-languages</command>
463           </cmdsynopsis>
464           <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;supported-extensions</option></primary><primary><option>&ndash;&ndash;supported-languages</option></primary></indexterm>
465         </term>
466         <listitem>
467           <para>Print the supported language extensions.</para>
468         </listitem>
469       </varlistentry>
470
471       <varlistentry>
472         <term>
473           <cmdsynopsis>
474             <command>ghc --info</command>
475           </cmdsynopsis>
476           <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;info</option></primary></indexterm>
477         </term>
478         <listitem>
479           <para>Print information about the compiler.</para>
480         </listitem>
481       </varlistentry>
482
483       <varlistentry>
484         <term>
485           <cmdsynopsis>
486             <command>ghc --version</command>
487             <command>ghc -V</command>
488           </cmdsynopsis>
489           <indexterm><primary><option>-V</option></primary></indexterm>
490           <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;version</option></primary></indexterm>
491         </term>
492         <listitem>
493           <para>Print a one-line string including GHC's version number.</para>
494         </listitem>
495       </varlistentry>
496
497       <varlistentry>
498         <term>
499           <cmdsynopsis>
500             <command>ghc --numeric-version</command>
501           </cmdsynopsis>
502           <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;numeric-version</option></primary></indexterm>
503         </term>
504         <listitem>
505           <para>Print GHC's numeric version number only.</para>
506         </listitem>
507       </varlistentry>
508
509       <varlistentry>
510         <term>
511           <cmdsynopsis>
512             <command>ghc --print-libdir</command>
513           </cmdsynopsis>
514           <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;print-libdir</option></primary></indexterm>
515         </term>
516         <listitem>
517           <para>Print the path to GHC's library directory.  This is
518           the top of the directory tree containing GHC's libraries,
519           interfaces, and include files (usually something like
520           <literal>/usr/local/lib/ghc-5.04</literal> on Unix).  This
521           is the value of
522           <literal>$libdir</literal><indexterm><primary><literal>libdir</literal></primary></indexterm>
523       in the package configuration file
524       (see <xref linkend="packages"/>).</para>
525         </listitem>
526       </varlistentry>
527
528     </variablelist>
529
530     <sect2 id="make-mode">
531       <title>Using <command>ghc</command> <option>&ndash;&ndash;make</option></title>
532       <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;make</option></primary></indexterm>
533       <indexterm><primary>separate compilation</primary></indexterm>
534       
535       <para>In this mode, GHC will build a multi-module Haskell program by following
536       dependencies from one or more root modules (usually just
537       <literal>Main</literal>).  For example, if your
538       <literal>Main</literal> module is in a file called
539       <filename>Main.hs</filename>, you could compile and link the
540       program like this:</para>
541
542 <screen>
543 ghc &ndash;&ndash;make Main.hs
544 </screen>
545
546       <para>
547         In fact, GHC enters make mode automatically if there are any
548         Haskell source files on the command line and no other mode is
549         specified, so in this case we could just type
550       </para>
551
552 <screen>
553 ghc Main.hs
554 </screen>
555
556       <para>Any number of source file names or module names may be
557       specified; GHC will figure out all the modules in the program by
558       following the imports from these initial modules.  It will then
559       attempt to compile each module which is out of date, and
560       finally, if there is a <literal>Main</literal> module, the
561       program will also be linked into an executable.</para>
562
563       <para>The main advantages to using <literal>ghc
564       &ndash;&ndash;make</literal> over traditional
565       <literal>Makefile</literal>s are:</para>
566
567       <itemizedlist>
568         <listitem>
569           <para>GHC doesn't have to be restarted for each compilation,
570           which means it can cache information between compilations.
571           Compiling a multi-module program with <literal>ghc
572           &ndash;&ndash;make</literal> can be up to twice as fast as
573           running <literal>ghc</literal> individually on each source
574           file.</para>
575         </listitem>
576         <listitem>
577           <para>You don't have to write a <literal>Makefile</literal>.</para>
578           <indexterm><primary><literal>Makefile</literal>s</primary><secondary>avoiding</secondary></indexterm>
579         </listitem>
580         <listitem>
581           <para>GHC re-calculates the dependencies each time it is
582           invoked, so the dependencies never get out of sync with the
583           source.</para>
584         </listitem>
585       </itemizedlist>
586       
587       <para>Any of the command-line options described in the rest of
588       this chapter can be used with
589       <option>&ndash;&ndash;make</option>, but note that any options
590       you give on the command line will apply to all the source files
591       compiled, so if you want any options to apply to a single source
592       file only, you'll need to use an <literal>OPTIONS_GHC</literal>
593       pragma (see <xref linkend="source-file-options"/>).</para>
594
595       <para>If the program needs to be linked with additional objects
596       (say, some auxiliary C code), then the object files can be
597       given on the command line and GHC will include them when linking
598       the executable.</para>
599       
600       <para>Note that GHC can only follow dependencies if it has the
601       source file available, so if your program includes a module for
602       which there is no source file, even if you have an object and an
603       interface file for the module, then GHC will complain.  The
604       exception to this rule is for package modules, which may or may
605       not have source files.</para>
606
607       <para>The source files for the program don't all need to be in
608       the same directory; the <option>-i</option> option can be used
609       to add directories to the search path (see <xref
610       linkend="search-path"/>).</para>
611     </sect2>
612   
613     <sect2 id="eval-mode">
614       <title>Expression evaluation mode</title>
615
616       <para>This mode is very similar to interactive mode, except that
617       there is a single expression to evaluate which is specified on
618       the command line as an argument to the <option>-e</option>
619       option:</para>
620
621 <screen>
622 ghc -e <replaceable>expr</replaceable>
623 </screen>
624
625       <para>Haskell source files may be named on the command line, and
626       they will be loaded exactly as in interactive mode.  The
627       expression is evaluated in the context of the loaded
628       modules.</para>
629
630       <para>For example, to load and run a Haskell program containing
631       a module <literal>Main</literal>, we might say</para>
632
633 <screen>
634 ghc -e Main.main Main.hs
635 </screen>
636       
637       <para>or we can just use this mode to evaluate expressions in
638       the context of the <literal>Prelude</literal>:</para>
639
640 <screen>
641 $ ghc -e "interact (unlines.map reverse.lines)"
642 hello
643 olleh
644 </screen>
645     </sect2>
646
647     <sect2 id="options-order">
648       <title>Batch compiler mode</title>
649       
650       <para>In <emphasis>batch mode</emphasis>, GHC will compile one or more source files
651       given on the command line.</para>
652       
653       <para>The first phase to run is determined by each input-file
654       suffix, and the last phase is determined by a flag.  If no
655       relevant flag is present, then go all the way through to linking.
656       This table summarises:</para>
657       
658       <informaltable>
659         <tgroup cols="4">
660           <colspec align="left"/>
661           <colspec align="left"/>
662           <colspec align="left"/>
663           <colspec align="left"/>
664           
665           <thead>
666             <row>
667               <entry>Phase of the compilation system</entry>
668               <entry>Suffix saying &ldquo;start here&rdquo;</entry>
669               <entry>Flag saying &ldquo;stop after&rdquo;</entry>
670               <entry>(suffix of) output file</entry>
671             </row>
672           </thead>
673           <tbody>
674             <row>
675               <entry>literate pre-processor</entry>
676               <entry><literal>.lhs</literal></entry>
677               <entry>-</entry>
678               <entry><literal>.hs</literal></entry>
679             </row>
680             
681             <row>
682               <entry>C pre-processor (opt.) </entry>
683               <entry><literal>.hs</literal> (with
684               <option>-cpp</option>)</entry>
685               <entry><option>-E</option></entry>
686               <entry><literal>.hspp</literal></entry>
687             </row>
688             
689             <row>
690               <entry>Haskell compiler</entry>
691               <entry><literal>.hs</literal></entry>
692               <entry><option>-C</option>, <option>-S</option></entry>
693               <entry><literal>.hc</literal>, <literal>.s</literal></entry>
694             </row>
695             
696             <row>
697               <entry>C compiler (opt.)</entry>
698               <entry><literal>.hc</literal> or <literal>.c</literal></entry>
699               <entry><option>-S</option></entry>
700               <entry><literal>.s</literal></entry>
701             </row>
702             
703             <row>
704               <entry>assembler</entry>
705               <entry><literal>.s</literal></entry>
706               <entry><option>-c</option></entry>
707               <entry><literal>.o</literal></entry>
708             </row>
709             
710             <row>
711               <entry>linker</entry>
712               <entry><replaceable>other</replaceable></entry>
713               <entry>-</entry>
714               <entry><filename>a.out</filename></entry>
715             </row>
716           </tbody>
717         </tgroup>
718       </informaltable>
719       
720       <indexterm><primary><option>-C</option></primary></indexterm>
721       <indexterm><primary><option>-E</option></primary></indexterm>
722       <indexterm><primary><option>-S</option></primary></indexterm>
723       <indexterm><primary><option>-c</option></primary></indexterm>
724       
725       <para>Thus, a common invocation would be: </para>
726
727 <screen>
728 ghc -c Foo.hs</screen>
729       
730       <para>to compile the Haskell source file
731       <filename>Foo.hs</filename> to an object file
732       <filename>Foo.o</filename>.</para>
733
734       <para>Note: What the Haskell compiler proper produces depends on
735       whether a native-code generator<indexterm><primary>native-code
736       generator</primary></indexterm> is used (producing assembly
737       language) or not (producing C).  See <xref
738       linkend="options-codegen"/> for more details.</para>
739
740       <para>Note: C pre-processing is optional, the
741       <option>-cpp</option><indexterm><primary><option>-cpp</option></primary></indexterm>
742       flag turns it on.  See <xref linkend="c-pre-processor"/> for more
743       details.</para>
744       
745       <para>Note: The option <option>-E</option><indexterm><primary>-E
746       option</primary></indexterm> runs just the pre-processing passes
747       of the compiler, dumping the result in a file.</para>
748
749       <sect3 id="overriding-suffixes">
750         <title>Overriding the default behaviour for a file</title>
751
752         <para>As described above, the way in which a file is processed by GHC
753           depends on its suffix.  This behaviour can be overridden using the
754           <option>-x</option> option:</para>
755
756         <variablelist>
757           <varlistentry>
758             <term><option>-x</option> <replaceable>suffix</replaceable>
759                       <indexterm><primary><option>-x</option></primary>
760               </indexterm></term>
761               <listitem>
762                 <para>Causes all files following this option on the command
763                   line to be processed as if they had the suffix
764                   <replaceable>suffix</replaceable>.  For example, to compile a
765                   Haskell module in the file <literal>M.my-hs</literal>,
766                   use <literal>ghc -c -x hs M.my-hs</literal>.</para>
767               </listitem>
768           </varlistentry>
769         </variablelist>
770       </sect3>
771
772     </sect2>
773   </sect1>
774
775   <sect1 id="options-help">
776     <title>Help and verbosity options</title>
777
778     <indexterm><primary>help options</primary></indexterm>
779     <indexterm><primary>verbosity options</primary></indexterm>
780
781     <para>See also the <option>--help</option>, <option>--version</option>, <option>--numeric-version</option>,
782     and <option>--print-libdir</option> modes in <xref linkend="modes"/>.</para>
783     <variablelist>
784       <varlistentry>
785         <term>
786           <option>-n</option>
787           <indexterm><primary><option>-n</option></primary></indexterm>
788         </term>
789         <listitem>
790           <para>Does a dry-run, i.e. GHC goes through all the motions
791           of compiling as normal, but does not actually run any
792           external commands.</para>
793         </listitem>
794       </varlistentry>
795
796       <varlistentry>
797         <term>
798           <option>-v</option>
799           <indexterm><primary><option>-v</option></primary></indexterm>
800         </term>
801         <listitem>
802           <para>The <option>-v</option> option makes GHC
803           <emphasis>verbose</emphasis>: it reports its version number
804           and shows (on stderr) exactly how it invokes each phase of
805           the compilation system.  Moreover, it passes the
806           <option>-v</option> flag to most phases; each reports its
807           version number (and possibly some other information).</para>
808
809           <para>Please, oh please, use the <option>-v</option> option
810           when reporting bugs!  Knowing that you ran the right bits in
811           the right order is always the first thing we want to
812           verify.</para>
813         </listitem>
814       </varlistentry>
815         
816       <varlistentry>
817         <term>
818           <option>-v</option><replaceable>n</replaceable>
819           <indexterm><primary><option>-v</option></primary></indexterm>
820         </term>
821         <listitem>
822           <para>To provide more control over the compiler's verbosity,
823           the <option>-v</option> flag takes an optional numeric
824           argument.  Specifying <option>-v</option> on its own is
825           equivalent to <option>-v3</option>, and the other levels
826           have the following meanings:</para>
827           
828           <variablelist>
829             <varlistentry>
830               <term><option>-v0</option></term>
831               <listitem>
832                 <para>Disable all non-essential messages (this is the
833                 default).</para>
834               </listitem>
835             </varlistentry>
836
837             <varlistentry>
838               <term><option>-v1</option></term>
839               <listitem>
840                 <para>Minimal verbosity: print one line per
841                 compilation (this is the default when
842                 <option>&ndash;&ndash;make</option> or
843                 <option>&ndash;&ndash;interactive</option> is on).</para>
844               </listitem>
845             </varlistentry>
846
847             <varlistentry>
848               <term><option>-v2</option></term>
849               <listitem>
850                 <para>Print the name of each compilation phase as it
851                 is executed. (equivalent to
852                 <option>-dshow-passes</option>).</para>
853               </listitem>
854             </varlistentry>
855
856             <varlistentry>
857               <term><option>-v3</option></term>
858               <listitem>
859                 <para>The same as <option>-v2</option>, except that in
860                 addition the full command line (if appropriate) for
861                 each compilation phase is also printed.</para>
862               </listitem>
863             </varlistentry>
864
865             <varlistentry>
866               <term><option>-v4</option></term>
867               <listitem>
868                 <para>The same as <option>-v3</option> except that the
869                 intermediate program representation after each
870                 compilation phase is also printed (excluding
871                 preprocessed and C/assembly files).</para>
872               </listitem>
873             </varlistentry>
874           </variablelist>
875         </listitem>
876       </varlistentry>
877       
878       <varlistentry>
879         <term><option>-ferror-spans</option>
880           <indexterm><primary><option>-ferror-spans</option></primary>
881           </indexterm>
882         </term>
883         <listitem>
884           <para>Causes GHC to emit the full source span of the
885           syntactic entity relating to an error message.  Normally, GHC
886           emits the source location of the start of the syntactic
887           entity only.</para>
888
889           <para>For example:</para>
890
891 <screen>test.hs:3:6: parse error on input `where'</screen>
892
893           <para>becomes:</para>
894
895 <screen>test296.hs:3:6-10: parse error on input `where'</screen>
896
897           <para>And multi-line spans are possible too:</para>
898
899 <screen>test.hs:(5,4)-(6,7):
900     Conflicting definitions for `a'
901     Bound at: test.hs:5:4
902               test.hs:6:7
903     In the binding group for: a, b, a</screen>
904
905           <para>Note that line numbers start counting at one, but
906           column numbers start at zero.  This choice was made to
907           follow existing convention (i.e. this is how Emacs does
908           it).</para>
909         </listitem>
910       </varlistentry>
911
912       <varlistentry>
913         <term><option>-H</option><replaceable>size</replaceable>
914         <indexterm><primary><option>-H</option></primary></indexterm>
915         </term>
916         <listitem>
917           <para>Set the minimum size of the heap to
918           <replaceable>size</replaceable>.
919           This option is equivalent to
920           <literal>+RTS&nbsp;-H<replaceable>size</replaceable></literal>,
921           see <xref linkend="rts-options-gc" />.
922           </para>
923         </listitem>
924       </varlistentry>
925
926       <varlistentry>
927         <term><option>-Rghc-timing</option>
928         <indexterm><primary><option>-Rghc-timing</option></primary></indexterm>
929         </term>
930         <listitem>
931           <para>Prints a one-line summary of timing statistics for the
932           GHC run.  This option is equivalent to
933           <literal>+RTS&nbsp;-tstderr</literal>, see <xref
934           linkend="rts-options-gc" />.
935           </para>
936         </listitem>
937       </varlistentry>
938     </variablelist>
939   </sect1>
940
941   &separate;
942
943   <sect1 id="options-sanity">
944     <title>Warnings and sanity-checking</title>
945
946     <indexterm><primary>sanity-checking options</primary></indexterm>
947     <indexterm><primary>warnings</primary></indexterm>
948
949
950     <para>GHC has a number of options that select which types of
951     non-fatal error messages, otherwise known as warnings, can be
952     generated during compilation.  By default, you get a standard set
953     of warnings which are generally likely to indicate bugs in your
954     program.  These are:
955     <option>-fwarn-overlapping-patterns</option>,
956     <option>-fwarn-warnings-deprecations</option>,
957     <option>-fwarn-deprecated-flags</option>,
958     <option>-fwarn-duplicate-exports</option>,
959     <option>-fwarn-missing-fields</option>,
960     <option>-fwarn-missing-methods</option>,
961     <option>-fwarn-lazy-unlifted-bindings</option>,
962     <option>-fwarn-wrong-do-bind</option>, and
963     <option>-fwarn-dodgy-foreign-imports</option>.  The following
964     flags are
965     simple ways to select standard &ldquo;packages&rdquo; of warnings:
966     </para>
967
968     <variablelist>
969
970       <varlistentry>
971         <term><option>-W</option>:</term>
972         <listitem>
973           <indexterm><primary>-W option</primary></indexterm>
974           <para>Provides the standard warnings plus
975           <option>-fwarn-incomplete-patterns</option>,
976           <option>-fwarn-dodgy-exports</option>,
977           <option>-fwarn-dodgy-imports</option>,
978           <option>-fwarn-unused-matches</option>,
979           <option>-fwarn-unused-imports</option>, and
980           <option>-fwarn-unused-binds</option>.</para>
981         </listitem>
982       </varlistentry>
983
984       <varlistentry>
985         <term><option>-Wall</option>:</term>
986         <listitem>
987           <indexterm><primary><option>-Wall</option></primary></indexterm>
988           <para>Turns on all warning options that indicate potentially
989           suspicious code.  The warnings that are
990           <emphasis>not</emphasis> enabled by <option>-Wall</option>
991           are
992             <option>-fwarn-tabs</option>,
993             <option>-fwarn-incomplete-record-updates</option>,
994             <option>-fwarn-monomorphism-restriction</option>,
995             <option>-fwarn-unused-do-bind</option>, and
996             <option>-fwarn-implicit-prelude</option>.</para>
997         </listitem>
998       </varlistentry>
999
1000       <varlistentry>
1001         <term><option>-w</option>:</term>
1002         <listitem>
1003           <indexterm><primary><option>-w</option></primary></indexterm>
1004           <para>Turns off all warnings, including the standard ones and
1005       those that <literal>-Wall</literal> doesn't enable.</para>
1006         </listitem>
1007       </varlistentry>
1008
1009       <varlistentry>
1010         <term><option>-Werror</option>:</term>
1011         <listitem>
1012           <indexterm><primary><option>-Werror</option></primary></indexterm>
1013           <para>Makes any warning into a fatal error. Useful so that you don't 
1014             miss warnings when doing batch compilation. </para>
1015         </listitem>
1016       </varlistentry>
1017
1018       <varlistentry>
1019         <term><option>-Wwarn</option>:</term>
1020         <listitem>
1021           <indexterm><primary><option>-Wwarn</option></primary></indexterm>
1022           <para>Warnings are treated only as warnings, not as errors. This is
1023             the default, but can be useful to negate a
1024         <option>-Werror</option> flag.</para>
1025         </listitem>
1026       </varlistentry>
1027
1028     </variablelist>
1029
1030     <para>The full set of warning options is described below.  To turn
1031     off any warning, simply give the corresponding
1032     <option>-fno-warn-...</option> option on the command line.</para>
1033
1034     <variablelist>
1035
1036       <varlistentry>
1037         <term><option>-fwarn-unrecognised-pragmas</option>:</term>
1038         <listitem>
1039           <indexterm><primary><option>-fwarn-unrecognised-pragmas</option></primary>
1040           </indexterm>
1041           <indexterm><primary>warnings</primary></indexterm>
1042           <indexterm><primary>pragmas</primary></indexterm>
1043           <para>Causes a warning to be emitted when a
1044           pragma that GHC doesn't recognise is used. As well as pragmas
1045       that GHC itself uses, GHC also recognises pragmas known to be used
1046       by other tools, e.g. <literal>OPTIONS_HUGS</literal> and
1047       <literal>DERIVE</literal>.</para>
1048
1049           <para>This option is on by default.</para>
1050         </listitem>
1051       </varlistentry>
1052
1053       <varlistentry>
1054         <term><option>-fwarn-warnings-deprecations</option>:</term>
1055         <listitem>
1056           <indexterm><primary><option>-fwarn-warnings-deprecations</option></primary>
1057           </indexterm>
1058           <indexterm><primary>warnings</primary></indexterm>
1059           <indexterm><primary>deprecations</primary></indexterm>
1060           <para>Causes a warning to be emitted when a
1061           module, function or type with a WARNING or DEPRECATED pragma
1062       is used. See <xref linkend="warning-deprecated-pragma"/> for more
1063       details on the pragmas.</para>
1064
1065           <para>This option is on by default.</para>
1066         </listitem>
1067       </varlistentry>
1068
1069       <varlistentry>
1070         <term><option>-fwarn-deprecated-flags</option>:</term>
1071         <listitem>
1072           <indexterm><primary><option>-fwarn-deprecated-flags</option></primary>
1073           </indexterm>
1074           <indexterm><primary>deprecated-flags</primary></indexterm>
1075           <para>Causes a warning to be emitted when a deprecated
1076           commandline flag is used.</para>
1077
1078           <para>This option is on by default.</para>
1079         </listitem>
1080       </varlistentry>
1081
1082       <varlistentry>
1083         <term><option>-fwarn-dodgy-foreign-imports</option>:</term>
1084         <listitem>
1085           <indexterm><primary><option>-fwarn-dodgy-foreign-imports</option></primary>
1086           </indexterm>
1087           <para>Causes a warning to be emitted for foreign imports of
1088           the following form:</para>
1089 <programlisting>
1090 foreign import "f" f :: FunPtr t
1091 </programlisting>
1092           <para>on the grounds that it probably should be</para>
1093 <programlisting>
1094 foreign import "&amp;f" f :: FunPtr t
1095 </programlisting>
1096           <para>The first form declares that `f` is a (pure) C
1097           function that takes no arguments and returns a pointer to a
1098           C function with type `t`, whereas the second form declares
1099           that `f` itself is a C function with type `t`.  The first
1100           declaration is usually a mistake, and one that is hard to
1101           debug because it results in a crash, hence this
1102           warning.</para>
1103         </listitem>
1104       </varlistentry>
1105
1106       <varlistentry>
1107         <term><option>-fwarn-dodgy-exports</option>:</term>
1108         <listitem>
1109           <indexterm><primary><option>-fwarn-dodgy-exports</option></primary>
1110           </indexterm>
1111           <para>Causes a warning to be emitted when a datatype
1112       <literal>T</literal> is exported
1113       with all constructors, i.e. <literal>T(..)</literal>, but is it
1114       just a type synonym.</para>
1115           <para>Also causes a warning to be emitted when a module is
1116       re-exported, but that module exports nothing.</para>
1117         </listitem>
1118       </varlistentry>
1119
1120       <varlistentry>
1121         <term><option>-fwarn-dodgy-imports</option>:</term>
1122         <listitem>
1123           <indexterm><primary><option>-fwarn-dodgy-imports</option></primary>
1124           </indexterm>
1125           <para>Causes a warning to be emitted when a datatype
1126       <literal>T</literal> is imported
1127       with all constructors, i.e. <literal>T(..)</literal>, but has been
1128       exported abstractly, i.e. <literal>T</literal>.</para>
1129         </listitem>
1130       </varlistentry>
1131
1132       <varlistentry>
1133         <term><option>-fwarn-lazy-unlifted-bindings</option>:</term>
1134         <listitem>
1135           <indexterm><primary><option>-fwarn-lazy-unlifted-bindings</option></primary>
1136           </indexterm>
1137           <para>Causes a warning to be emitted when an unlifted type
1138       is bound in a way that looks lazy, e.g.
1139       <literal>where (I# x) = ...</literal>. Use
1140       <literal>where !(I# x) = ...</literal> instead. This will be an
1141       error, rather than a warning, in GHC 7.2.
1142       </para>
1143         </listitem>
1144       </varlistentry>
1145
1146       <varlistentry>
1147         <term><option>-fwarn-duplicate-exports</option>:</term>
1148         <listitem>
1149           <indexterm><primary><option>-fwarn-duplicate-exports</option></primary></indexterm>
1150           <indexterm><primary>duplicate exports, warning</primary></indexterm>
1151           <indexterm><primary>export lists, duplicates</primary></indexterm>
1152
1153           <para>Have the compiler warn about duplicate entries in
1154           export lists. This is useful information if you maintain
1155           large export lists, and want to avoid the continued export
1156           of a definition after you've deleted (one) mention of it in
1157           the export list.</para>
1158
1159           <para>This option is on by default.</para>
1160         </listitem>
1161       </varlistentry>
1162
1163       <varlistentry>
1164         <term><option>-fwarn-hi-shadowing</option>:</term>
1165         <listitem>
1166           <indexterm><primary><option>-fwarn-hi-shadowing</option></primary></indexterm>
1167           <indexterm><primary>shadowing</primary>
1168             <secondary>interface files</secondary></indexterm>
1169
1170           <para>Causes the compiler to emit a warning when a module or
1171           interface file in the current directory is shadowing one
1172           with the same module name in a library or other
1173           directory.</para>
1174         </listitem>
1175       </varlistentry>
1176
1177       <varlistentry>
1178         <term><option>-fwarn-identities</option>:</term>
1179         <listitem>
1180           <indexterm><primary><option>-fwarn-identities</option></primary></indexterm>
1181           <para>Causes the compiler to emit a warning when a Prelude numeric
1182             conversion converts a type T to the same type T; such calls
1183             are probably no-ops and can be omitted.  The functions checked for
1184             are: <literal>toInteger</literal>,
1185             <literal>toRational</literal>,
1186             <literal>fromIntegral</literal>,
1187             and <literal>realToFrac</literal>.
1188           </para>
1189         </listitem>
1190       </varlistentry>
1191
1192       <varlistentry>
1193         <term><option>-fwarn-implicit-prelude</option>:</term>
1194         <listitem>
1195           <indexterm><primary><option>-fwarn-implicit-prelude</option></primary></indexterm>
1196           <indexterm><primary>implicit prelude, warning</primary></indexterm>
1197           <para>Have the compiler warn if the Prelude is implicitly
1198           imported.  This happens unless either the Prelude module is
1199           explicitly imported with an <literal>import ... Prelude ...</literal>
1200           line, or this implicit import is disabled (either by
1201           <option>-XNoImplicitPrelude</option> or a
1202           <literal>LANGUAGE NoImplicitPrelude</literal> pragma).</para>
1203
1204           <para>Note that no warning is given for syntax that implicitly
1205           refers to the Prelude, even if <option>-XNoImplicitPrelude</option>
1206           would change whether it refers to the Prelude.
1207           For example, no warning is given when
1208           <literal>368</literal> means
1209           <literal>Prelude.fromInteger (368::Prelude.Integer)</literal>
1210           (where <literal>Prelude</literal> refers to the actual Prelude module,
1211           regardless of the imports of the module being compiled).</para>
1212
1213           <para>This warning is off by default.</para>
1214         </listitem>
1215       </varlistentry>
1216
1217       <varlistentry>
1218         <term><option>-fwarn-incomplete-patterns</option>:</term>
1219         <listitem>
1220           <indexterm><primary><option>-fwarn-incomplete-patterns</option></primary></indexterm>
1221           <indexterm><primary>incomplete patterns, warning</primary></indexterm>
1222           <indexterm><primary>patterns, incomplete</primary></indexterm>
1223
1224           <para>Similarly for incomplete patterns, the function
1225           <function>g</function> below will fail when applied to
1226           non-empty lists, so the compiler will emit a warning about
1227           this when <option>-fwarn-incomplete-patterns</option> is
1228           enabled.</para>
1229
1230 <programlisting>
1231 g [] = 2
1232 </programlisting>
1233
1234           <para>This option isn't enabled by default because it can be
1235           a bit noisy, and it doesn't always indicate a bug in the
1236           program.  However, it's generally considered good practice
1237           to cover all the cases in your functions.</para>
1238         </listitem>
1239       </varlistentry>
1240
1241       <varlistentry>
1242         <term><option>-fwarn-incomplete-record-updates</option>:</term>
1243         <listitem>
1244           <indexterm><primary><option>-fwarn-incomplete-record-updates</option></primary></indexterm>
1245           <indexterm><primary>incomplete record updates, warning</primary></indexterm>
1246           <indexterm><primary>record updates, incomplete</primary></indexterm>
1247
1248           <para>The function
1249           <function>f</function> below will fail when applied to
1250           <literal>Bar</literal>, so the compiler will emit a warning about
1251           this when <option>-fwarn-incomplete-record-updates</option> is
1252           enabled.</para>
1253
1254 <programlisting>
1255 data Foo = Foo { x :: Int }
1256          | Bar
1257
1258 f :: Foo -> Foo
1259 f foo = foo { x = 6 }
1260 </programlisting>
1261
1262           <para>This option isn't enabled by default because it can be
1263           very noisy, and it often doesn't indicate a bug in the
1264           program.</para>
1265         </listitem>
1266       </varlistentry>
1267
1268       <varlistentry>
1269         <term>
1270           <option>-fwarn-missing-fields</option>:
1271           <indexterm><primary><option>-fwarn-missing-fields</option></primary></indexterm>
1272           <indexterm><primary>missing fields, warning</primary></indexterm>
1273           <indexterm><primary>fields, missing</primary></indexterm>
1274         </term>
1275         <listitem>
1276
1277           <para>This option is on by default, and warns you whenever
1278           the construction of a labelled field constructor isn't
1279           complete, missing initializers for one or more fields. While
1280           not an error (the missing fields are initialised with
1281           bottoms), it is often an indication of a programmer error.</para>
1282         </listitem>
1283       </varlistentry>
1284
1285       <varlistentry>
1286         <term><option>-fwarn-missing-methods</option>:</term>
1287         <listitem>
1288           <indexterm><primary><option>-fwarn-missing-methods</option></primary></indexterm>
1289           <indexterm><primary>missing methods, warning</primary></indexterm>
1290           <indexterm><primary>methods, missing</primary></indexterm>
1291
1292           <para>This option is on by default, and warns you whenever
1293           an instance declaration is missing one or more methods, and
1294           the corresponding class declaration has no default
1295           declaration for them.</para>
1296           <para>The warning is suppressed if the method name
1297           begins with an underscore.  Here's an example where this is useful:
1298             <programlisting>
1299               class C a where
1300                 _simpleFn :: a -> String
1301                 complexFn :: a -> a -> String
1302                 complexFn x y = ... _simpleFn ...
1303               </programlisting>
1304             The idea is that: (a) users of the class will only call <literal>complexFn</literal>; 
1305             never <literal>_simpleFn</literal>; and (b)
1306             instance declarations can define either <literal>complexFn</literal> or <literal>_simpleFn</literal>.
1307             </para>
1308         </listitem>
1309       </varlistentry>
1310
1311       <varlistentry>
1312         <term><option>-fwarn-missing-signatures</option>:</term>
1313         <listitem>
1314           <indexterm><primary><option>-fwarn-missing-signatures</option></primary></indexterm>
1315           <indexterm><primary>type signatures, missing</primary></indexterm>
1316
1317           <para>If you would like GHC to check that every top-level
1318           function/value has a type signature, use the
1319           <option>-fwarn-missing-signatures</option> option.  As part of
1320             the warning GHC also reports the inferred type.  The
1321           option is off by default.</para>
1322         </listitem>
1323       </varlistentry>
1324
1325       <varlistentry>
1326         <term><option>-fwarn-name-shadowing</option>:</term>
1327         <listitem>
1328           <indexterm><primary><option>-fwarn-name-shadowing</option></primary></indexterm>
1329           <indexterm><primary>shadowing, warning</primary></indexterm>
1330           
1331           <para>This option causes a warning to be emitted whenever an
1332           inner-scope value has the same name as an outer-scope value,
1333           i.e. the inner value shadows the outer one.  This can catch
1334           typographical errors that turn into hard-to-find bugs, e.g.,
1335           in the inadvertent capture of what would be a recursive call in
1336           <literal>f = ... let f = id in ... f ...</literal>.</para>
1337           <para>The warning is suppressed for names beginning with an underscore.  For example
1338           <programlisting>
1339              f x = do { _ignore &lt;- this; _ignore &lt;- that; return (the other) }
1340           </programlisting>
1341          </para>
1342         </listitem>
1343       </varlistentry>
1344
1345       <varlistentry>
1346         <term><option>-fwarn-orphans</option>:</term>
1347         <listitem>
1348           <indexterm><primary><option>-fwarn-orphans</option></primary></indexterm>
1349           <indexterm><primary>orphan instances, warning</primary></indexterm>
1350           <indexterm><primary>orphan rules, warning</primary></indexterm>
1351           
1352           <para>This option causes a warning to be emitted whenever the 
1353             module contains an "orphan" instance declaration or rewrite rule.
1354             An instance declaration is an orphan if it appears in a module in
1355             which neither the class nor the type being instanced are declared
1356             in the same module.  A rule is an orphan if it is a rule for a
1357             function declared in another module.  A module containing any
1358           orphans is called an orphan module.</para>
1359           <para>The trouble with orphans is that GHC must pro-actively read the interface
1360             files for all orphan modules, just in case their instances or rules
1361             play a role, whether or not the module's interface would otherwise 
1362             be of any use.  See <xref linkend="orphan-modules"/> for details.
1363             </para>
1364         </listitem>
1365       </varlistentry>
1366
1367       <varlistentry>
1368         <term>
1369           <option>-fwarn-overlapping-patterns</option>:
1370           <indexterm><primary><option>-fwarn-overlapping-patterns</option></primary></indexterm>
1371           <indexterm><primary>overlapping patterns, warning</primary></indexterm>
1372           <indexterm><primary>patterns, overlapping</primary></indexterm>
1373         </term>
1374         <listitem>
1375           <para>By default, the compiler will warn you if a set of
1376           patterns are overlapping, e.g.,</para>
1377
1378 <programlisting>
1379 f :: String -&#62; Int
1380 f []     = 0
1381 f (_:xs) = 1
1382 f "2"    = 2
1383 </programlisting>
1384
1385           <para>where the last pattern match in <function>f</function>
1386           won't ever be reached, as the second pattern overlaps
1387           it. More often than not, redundant patterns is a programmer
1388           mistake/error, so this option is enabled by default.</para>
1389         </listitem>
1390       </varlistentry>
1391
1392       <varlistentry>
1393         <term><option>-fwarn-tabs</option>:</term>
1394         <listitem>
1395           <indexterm><primary><option>-fwarn-tabs</option></primary></indexterm>
1396           <indexterm><primary>tabs, warning</primary></indexterm>
1397           <para>Have the compiler warn if there are tabs in your source
1398           file.</para>
1399
1400           <para>This warning is off by default.</para>
1401         </listitem>
1402       </varlistentry>
1403
1404       <varlistentry>
1405         <term><option>-fwarn-type-defaults</option>:</term>
1406         <listitem>
1407           <indexterm><primary><option>-fwarn-type-defaults</option></primary></indexterm>
1408           <indexterm><primary>defaulting mechanism, warning</primary></indexterm>
1409           <para>Have the compiler warn/inform you where in your source
1410           the Haskell defaulting mechanism for numeric types kicks
1411           in. This is useful information when converting code from a
1412           context that assumed one default into one with another,
1413           e.g., the &lsquo;default default&rsquo; for Haskell 1.4 caused the
1414           otherwise unconstrained value <constant>1</constant> to be
1415           given the type <literal>Int</literal>, whereas Haskell 98
1416           and later
1417           defaults it to <literal>Integer</literal>.  This may lead to
1418           differences in performance and behaviour, hence the
1419           usefulness of being non-silent about this.</para>
1420
1421           <para>This warning is off by default.</para>
1422         </listitem>
1423       </varlistentry>
1424
1425       <varlistentry>
1426         <term><option>-fwarn-monomorphism-restriction</option>:</term>
1427         <listitem>
1428           <indexterm><primary><option>-fwarn-monomorphism-restriction</option></primary></indexterm>
1429           <indexterm><primary>monomorphism restriction, warning</primary></indexterm>
1430           <para>Have the compiler warn/inform you where in your source
1431           the Haskell Monomorphism Restriction is applied.  If applied silently
1432           the MR can give rise to unexpected behaviour, so it can be helpful
1433           to have an explicit warning that it is being applied.</para>
1434
1435           <para>This warning is off by default.</para>
1436         </listitem>
1437       </varlistentry>
1438
1439       <varlistentry>
1440         <term><option>-fwarn-unused-binds</option>:</term>
1441         <listitem>
1442           <indexterm><primary><option>-fwarn-unused-binds</option></primary></indexterm>
1443           <indexterm><primary>unused binds, warning</primary></indexterm>
1444           <indexterm><primary>binds, unused</primary></indexterm>
1445           <para>Report any function definitions (and local bindings)
1446           which are unused.  For top-level functions, the warning is
1447           only given if the binding is not exported.</para>
1448           <para>A definition is regarded as "used" if (a) it is exported, or (b) it is
1449             mentioned in the right hand side of another definition that is used, or (c) the 
1450             function it defines begins with an underscore.  The last case provides a 
1451             way to suppress unused-binding warnings selectively.  </para>
1452           <para> Notice that a variable
1453             is reported as unused even if it appears in the right-hand side of another
1454             unused binding. </para>
1455         </listitem>
1456       </varlistentry>
1457
1458       <varlistentry>
1459         <term><option>-fwarn-unused-imports</option>:</term>
1460         <listitem>
1461           <indexterm><primary><option>-fwarn-unused-imports</option></primary></indexterm>
1462           <indexterm><primary>unused imports, warning</primary></indexterm>
1463           <indexterm><primary>imports, unused</primary></indexterm>
1464
1465           <para>Report any modules that are explicitly imported but
1466           never used.  However, the form <literal>import M()</literal> is
1467           never reported as an unused import, because it is a useful idiom
1468           for importing instance declarations, which are anonymous in Haskell.</para>
1469         </listitem>
1470       </varlistentry>
1471
1472       <varlistentry>
1473         <term><option>-fwarn-unused-matches</option>:</term>
1474         <listitem>
1475           <indexterm><primary><option>-fwarn-unused-matches</option></primary></indexterm>
1476           <indexterm><primary>unused matches, warning</primary></indexterm>
1477           <indexterm><primary>matches, unused</primary></indexterm>
1478
1479           <para>Report all unused variables which arise from pattern
1480           matches, including patterns consisting of a single variable.
1481           For instance <literal>f x y = []</literal> would report
1482           <varname>x</varname> and <varname>y</varname> as unused.  The
1483           warning is suppressed if the variable name begins with an underscore, thus:
1484             <programlisting>
1485                f _x = True
1486             </programlisting>
1487           </para>
1488         </listitem>
1489       </varlistentry>
1490
1491       <varlistentry>
1492         <term><option>-fwarn-unused-do-bind</option>:</term>
1493         <listitem>
1494           <indexterm><primary><option>-fwarn-unused-do-bind</option></primary></indexterm>
1495           <indexterm><primary>unused do binding, warning</primary></indexterm>
1496           <indexterm><primary>do binding, unused</primary></indexterm>
1497
1498           <para>Report expressions occuring in <literal>do</literal> and <literal>mdo</literal> blocks
1499           that appear to silently throw information away.
1500           For instance <literal>do { mapM popInt xs ; return 10 }</literal> would report
1501           the first statement in the <literal>do</literal> block as suspicious,
1502           as it has the type <literal>StackM [Int]</literal> and not <literal>StackM ()</literal>, but that
1503           <literal>[Int]</literal> value is not bound to anything.  The warning is suppressed by
1504           explicitly mentioning in the source code that your program is throwing something away:
1505             <programlisting>
1506                do { _ &lt;- mapM popInt xs ; return 10 }
1507             </programlisting>
1508           Of course, in this particular situation you can do even better:
1509             <programlisting>
1510                do { mapM_ popInt xs ; return 10 }
1511             </programlisting>
1512           </para>
1513         </listitem>
1514       </varlistentry>
1515
1516       <varlistentry>
1517         <term><option>-fwarn-wrong-do-bind</option>:</term>
1518         <listitem>
1519           <indexterm><primary><option>-fwarn-wrong-do-bind</option></primary></indexterm>
1520           <indexterm><primary>apparently erroneous do binding, warning</primary></indexterm>
1521           <indexterm><primary>do binding, apparently erroneous</primary></indexterm>
1522
1523           <para>Report expressions occuring in <literal>do</literal> and <literal>mdo</literal> blocks
1524           that appear to lack a binding.
1525           For instance <literal>do { return (popInt 10) ; return 10 }</literal> would report
1526           the first statement in the <literal>do</literal> block as suspicious,
1527           as it has the type <literal>StackM (StackM Int)</literal> (which consists of two nested applications
1528           of the same monad constructor), but which is not then &quot;unpacked&quot; by binding the result.
1529           The warning is suppressed by explicitly mentioning in the source code that your program is throwing something away:
1530             <programlisting>
1531                do { _ &lt;- return (popInt 10) ; return 10 }
1532             </programlisting>
1533           For almost all sensible programs this will indicate a bug, and you probably intended to write:
1534             <programlisting>
1535                do { popInt 10 ; return 10 }
1536             </programlisting>
1537           </para>
1538         </listitem>
1539       </varlistentry>
1540
1541     </variablelist>
1542
1543     <para>If you're feeling really paranoid, the
1544     <option>-dcore-lint</option>
1545     option<indexterm><primary><option>-dcore-lint</option></primary></indexterm>
1546     is a good choice.  It turns on heavyweight intra-pass
1547     sanity-checking within GHC.  (It checks GHC's sanity, not
1548     yours.)</para>
1549
1550   </sect1>
1551
1552   &packages;
1553
1554   <sect1 id="options-optimise">
1555     <title>Optimisation (code improvement)</title>
1556
1557     <indexterm><primary>optimisation</primary></indexterm>
1558     <indexterm><primary>improvement, code</primary></indexterm>
1559
1560     <para>The <option>-O*</option> options specify convenient
1561     &ldquo;packages&rdquo; of optimisation flags; the
1562     <option>-f*</option> options described later on specify
1563     <emphasis>individual</emphasis> optimisations to be turned on/off;
1564     the <option>-m*</option> options specify
1565     <emphasis>machine-specific</emphasis> optimisations to be turned
1566     on/off.</para>
1567
1568     <sect2 id="optimise-pkgs">
1569       <title><option>-O*</option>: convenient &ldquo;packages&rdquo; of optimisation flags.</title>
1570
1571       <para>There are <emphasis>many</emphasis> options that affect
1572       the quality of code produced by GHC.  Most people only have a
1573       general goal, something like &ldquo;Compile quickly&rdquo; or
1574       &ldquo;Make my program run like greased lightning.&rdquo; The
1575       following &ldquo;packages&rdquo; of optimisations (or lack
1576       thereof) should suffice.</para>
1577
1578       <para>Note that higher optimisation levels cause more
1579       cross-module optimisation to be performed, which can have an
1580       impact on how much of your program needs to be recompiled when
1581       you change something.  This is one reason to stick to
1582       no-optimisation when developing code.</para>
1583
1584       <variablelist>
1585
1586         <varlistentry>
1587           <term>
1588             No <option>-O*</option>-type option specified:
1589             <indexterm><primary>-O* not specified</primary></indexterm>
1590           </term>
1591           <listitem>
1592             <para>This is taken to mean: &ldquo;Please compile
1593             quickly; I'm not over-bothered about compiled-code
1594             quality.&rdquo; So, for example: <command>ghc -c
1595             Foo.hs</command></para>
1596           </listitem>
1597         </varlistentry>
1598
1599         <varlistentry>
1600           <term>
1601             <option>-O0</option>:
1602             <indexterm><primary><option>-O0</option></primary></indexterm>
1603           </term>
1604           <listitem>
1605             <para>Means &ldquo;turn off all optimisation&rdquo;,
1606             reverting to the same settings as if no
1607             <option>-O</option> options had been specified.  Saying
1608             <option>-O0</option> can be useful if
1609             eg. <command>make</command> has inserted a
1610             <option>-O</option> on the command line already.</para>
1611           </listitem>
1612         </varlistentry>
1613
1614         <varlistentry>
1615           <term>
1616             <option>-O</option> or <option>-O1</option>:
1617             <indexterm><primary>-O option</primary></indexterm>
1618             <indexterm><primary>-O1 option</primary></indexterm>
1619             <indexterm><primary>optimise</primary><secondary>normally</secondary></indexterm>
1620           </term>
1621           <listitem>
1622             <para>Means: &ldquo;Generate good-quality code without
1623             taking too long about it.&rdquo; Thus, for example:
1624             <command>ghc -c -O Main.lhs</command></para>
1625           </listitem>
1626         </varlistentry>
1627
1628         <varlistentry>
1629           <term>
1630             <option>-O2</option>:
1631             <indexterm><primary>-O2 option</primary></indexterm>
1632             <indexterm><primary>optimise</primary><secondary>aggressively</secondary></indexterm>
1633           </term>
1634           <listitem>
1635             <para>Means: &ldquo;Apply every non-dangerous
1636             optimisation, even if it means significantly longer
1637             compile times.&rdquo;</para>
1638
1639             <para>The avoided &ldquo;dangerous&rdquo; optimisations
1640             are those that can make runtime or space
1641             <emphasis>worse</emphasis> if you're unlucky.  They are
1642             normally turned on or off individually.</para>
1643
1644             <para>At the moment, <option>-O2</option> is
1645             <emphasis>unlikely</emphasis> to produce better code than
1646             <option>-O</option>.</para>
1647           </listitem>
1648         </varlistentry>
1649       </variablelist>
1650
1651       <para>We don't use a <option>-O*</option> flag for day-to-day
1652       work.  We use <option>-O</option> to get respectable speed;
1653       e.g., when we want to measure something.  When we want to go for
1654       broke, we tend to use <option>-O2 -fvia-C</option> (and we go for
1655       lots of coffee breaks).</para>
1656
1657       <para>The easiest way to see what <option>-O</option> (etc.)
1658       &ldquo;really mean&rdquo; is to run with <option>-v</option>,
1659       then stand back in amazement.</para>
1660     </sect2>
1661
1662     <sect2 id="options-f">
1663       <title><option>-f*</option>: platform-independent flags</title>
1664
1665       <indexterm><primary>-f* options (GHC)</primary></indexterm>
1666       <indexterm><primary>-fno-* options (GHC)</primary></indexterm>
1667
1668       <para>These flags turn on and off individual optimisations.
1669       They are normally set via the <option>-O</option> options
1670       described above, and as such, you shouldn't need to set any of
1671       them explicitly (indeed, doing so could lead to unexpected
1672       results).  However, there are one or two that may be of
1673       interest:</para>
1674
1675       <variablelist>
1676         <varlistentry>
1677           <term><option>-fexcess-precision</option>:</term>
1678           <listitem>
1679             <indexterm><primary><option>-fexcess-precision</option></primary></indexterm>
1680             <para>When this option is given, intermediate floating
1681             point values can have a <emphasis>greater</emphasis>
1682             precision/range than the final type.  Generally this is a
1683             good thing, but some programs may rely on the exact
1684             precision/range of
1685             <literal>Float</literal>/<literal>Double</literal> values
1686             and should not use this option for their compilation.</para>
1687           </listitem>
1688         </varlistentry>
1689
1690         <varlistentry>
1691           <term><option>-fignore-asserts</option>:</term>
1692           <listitem>
1693             <indexterm><primary><option>-fignore-asserts</option></primary></indexterm>
1694             <para>Causes GHC to ignore uses of the function
1695             <literal>Exception.assert</literal> in source code (in
1696             other words, rewriting <literal>Exception.assert p
1697             e</literal> to <literal>e</literal> (see <xref
1698             linkend="assertions"/>).  This flag is turned on by
1699             <option>-O</option>.
1700             </para>
1701           </listitem>
1702         </varlistentry>
1703
1704         <varlistentry>
1705           <term>
1706             <option>-fno-cse</option>
1707             <indexterm><primary><option>-fno-cse</option></primary></indexterm>
1708           </term>
1709           <listitem>
1710             <para>Turns off the common-sub-expression elimination optimisation.
1711               Can be useful if you have some <literal>unsafePerformIO</literal>
1712             expressions that you don't want commoned-up.</para>
1713           </listitem>
1714         </varlistentry>
1715
1716         <varlistentry>
1717           <term>
1718             <option>-fno-strictness</option>
1719             <indexterm><primary><option>-fno-strictness</option></primary></indexterm>
1720           </term>
1721           <listitem>
1722             <para>Turns off the strictness analyser; sometimes it eats
1723             too many cycles.</para>
1724           </listitem>
1725         </varlistentry>
1726
1727         <varlistentry>
1728           <term>
1729             <option>-fno-full-laziness</option>
1730             <indexterm><primary><option>-fno-full-laziness</option></primary></indexterm>
1731           </term>
1732           <listitem>
1733             <para>Turns off the full laziness optimisation (also known as
1734               let-floating).  Full laziness increases sharing, which can lead
1735               to increased memory residency.</para>
1736
1737             <para>NOTE: GHC doesn't implement complete full-laziness.
1738             When optimisation in on, and
1739             <option>-fno-full-laziness</option> is not given, some
1740             transformations that increase sharing are performed, such
1741             as extracting repeated computations from a loop.  These
1742             are the same transformations that a fully lazy
1743             implementation would do, the difference is that GHC
1744             doesn't consistently apply full-laziness, so don't rely on
1745             it.</para>
1746           </listitem>
1747         </varlistentry>
1748
1749         <varlistentry>
1750           <term>
1751             <option>-fno-float-in</option>
1752             <indexterm><primary><option>-fno-float-in</option></primary></indexterm>
1753           </term>
1754           <listitem>
1755             <para>Turns off the float-in transformation.</para>
1756           </listitem>
1757         </varlistentry>
1758
1759         <varlistentry>
1760           <term>
1761             <option>-fno-specialise</option>
1762             <indexterm><primary><option>-fno-specialise</option></primary></indexterm>
1763           </term>
1764           <listitem>
1765             <para>Turns off the automatic specialisation of overloaded functions.</para>
1766           </listitem>
1767         </varlistentry>
1768
1769         <varlistentry>
1770           <term>
1771             <option>-fspec-constr</option>
1772             <indexterm><primary><option>-fspec-constr</option></primary></indexterm>
1773           </term>
1774           <listitem>
1775             <para>Turn on call-pattern specialisation.</para>
1776           </listitem>
1777         </varlistentry>
1778
1779         <varlistentry>
1780           <term>
1781             <option>-fliberate-case</option>
1782             <indexterm><primary><option>-fliberate-case</option></primary></indexterm>
1783           </term>
1784           <listitem>
1785             <para>Turn on the liberate-case transformation.</para>
1786           </listitem>
1787         </varlistentry>
1788
1789         <varlistentry>
1790           <term>
1791             <option>-fstatic-argument-transformation</option>
1792             <indexterm><primary><option>-fstatic-argument-transformation</option></primary></indexterm>
1793           </term>
1794           <listitem>
1795             <para>Turn on the static argument transformation.</para>
1796           </listitem>
1797         </varlistentry>
1798
1799         <varlistentry>
1800           <term>
1801             <option>-fno-state-hack</option>
1802             <indexterm><primary><option>-fno-state-hack</option></primary></indexterm>
1803           </term>
1804           <listitem>
1805             <para>Turn off the "state hack" whereby any lambda with a
1806               <literal>State#</literal> token as argument is considered to be
1807               single-entry, hence it is considered OK to inline things inside
1808               it.  This can improve performance of IO and ST monad code, but it
1809             runs the risk of reducing sharing.</para> 
1810           </listitem>
1811         </varlistentry>
1812
1813         <varlistentry>
1814           <term>
1815             <option>-fomit-interface-pragmas</option>
1816             <indexterm><primary><option>-fomit-interface-pragmas</option></primary></indexterm>
1817           </term>
1818           <listitem>
1819             <para>Tells GHC to omit all inessential information from the interface file
1820               generated for the module being compiled (say M).  This means that a module
1821               importing M will see only the <emphasis>types</emphasis> of the functions that M exports, but not
1822               their unfoldings, strictness info, etc.  Hence, for example,
1823               no function exported by M will be inlined
1824               into an importing module.  The benefit is that modules that import M will
1825               need to be recompiled less often (only when M's exports change their type,
1826               not when they change their implementation).
1827               </para>
1828           </listitem>
1829         </varlistentry>
1830
1831         <varlistentry>
1832           <term>
1833             <option>-fignore-interface-pragmas</option>
1834             <indexterm><primary><option>-fignore-interface-pragmas</option></primary></indexterm>
1835           </term>
1836           <listitem>
1837             <para>Tells GHC to ignore all inessential information when reading interface files.
1838             That is, even if <filename>M.hi</filename> contains unfolding or strictness information
1839             for a function, GHC will ignore that information.</para>
1840           </listitem>
1841         </varlistentry>
1842
1843         <varlistentry>
1844           <term>
1845             <option>-funbox-strict-fields</option>:
1846             <indexterm><primary><option>-funbox-strict-fields</option></primary></indexterm>
1847             <indexterm><primary>strict constructor fields</primary></indexterm>
1848             <indexterm><primary>constructor fields, strict</primary></indexterm>
1849           </term>
1850           <listitem>
1851             <para>This option causes all constructor fields which are
1852             marked strict (i.e. &ldquo;!&rdquo;) to be unboxed or
1853             unpacked if possible.  It is equivalent to adding an
1854             <literal>UNPACK</literal> pragma to every strict
1855             constructor field (see <xref
1856             linkend="unpack-pragma"/>).</para>
1857
1858             <para>This option is a bit of a sledgehammer: it might
1859             sometimes make things worse.  Selectively unboxing fields
1860             by using <literal>UNPACK</literal> pragmas might be
1861             better.</para>
1862           </listitem>
1863         </varlistentry>
1864
1865         <varlistentry>
1866           <term>
1867             <option>-funfolding-creation-threshold=<replaceable>n</replaceable></option>:
1868             <indexterm><primary><option>-funfolding-creation-threshold</option></primary></indexterm>
1869             <indexterm><primary>inlining, controlling</primary></indexterm>
1870             <indexterm><primary>unfolding, controlling</primary></indexterm>
1871           </term>
1872           <listitem>
1873             <para>(Default: 45) Governs the maximum size that GHC will 
1874             allow a function unfolding to be.   (An unfolding has a
1875             &ldquo;size&rdquo; that reflects the cost in terms of
1876             &ldquo;code bloat&rdquo; of expanding that unfolding at
1877             at a call site. A bigger function would be assigned a
1878             bigger cost.) </para>
1879
1880             <para> Consequences: (a) nothing larger than this will be
1881             inlined (unless it has an INLINE pragma); (b) nothing
1882             larger than this will be spewed into an interface
1883             file. </para>
1884
1885
1886             <para> Increasing this figure is more likely to result in longer
1887             compile times than faster code.  The next option is more
1888             useful:</para>
1889           </listitem>
1890         </varlistentry>
1891
1892         <varlistentry>
1893           <term><option>-funfolding-use-threshold=<replaceable>n</replaceable></option></term>
1894           <listitem>
1895             <indexterm><primary><option>-funfolding-use-threshold</option></primary></indexterm>
1896             <indexterm><primary>inlining, controlling</primary></indexterm>
1897             <indexterm><primary>unfolding, controlling</primary></indexterm>
1898
1899             <para>(Default: 8) This is the magic cut-off figure for
1900             unfolding: below this size, a function definition will be
1901             unfolded at the call-site, any bigger and it won't.  The
1902             size computed for a function depends on two things: the
1903             actual size of the expression minus any discounts that
1904             apply (see <option>-funfolding-con-discount</option>).</para>
1905           </listitem>
1906         </varlistentry>
1907       </variablelist>
1908
1909     </sect2>
1910     
1911   </sect1>
1912   
1913   &phases;  
1914
1915   &shared_libs;
1916
1917   <sect1 id="using-concurrent">
1918     <title>Using Concurrent Haskell</title>
1919     <indexterm><primary>Concurrent Haskell</primary><secondary>using</secondary></indexterm>
1920
1921     <para>GHC supports Concurrent Haskell by default, without requiring a
1922       special option or libraries compiled in a certain way.  To get access to
1923       the support libraries for Concurrent Haskell, just import
1924       <ulink
1925         url="&libraryBaseLocation;/Control-Concurrent.html"><literal>Control.Concurrent</literal></ulink>.  More information on Concurrent Haskell is provided in the documentation for that module.</para>
1926
1927     <para>The following RTS option(s) affect the behaviour of Concurrent
1928       Haskell programs:<indexterm><primary>RTS options, concurrent</primary></indexterm></para>
1929
1930     <variablelist>
1931       <varlistentry>
1932         <term><option>-C<replaceable>s</replaceable></option></term>
1933         <listitem>
1934           <para><indexterm><primary><option>-C<replaceable>s</replaceable></option></primary><secondary>RTS option</secondary></indexterm>
1935             Sets the context switch interval to <replaceable>s</replaceable>
1936             seconds.  A context switch will occur at the next heap block
1937             allocation after the timer expires (a heap block allocation occurs
1938             every 4k of allocation).  With <option>-C0</option> or
1939             <option>-C</option>, context switches will occur as often as
1940             possible (at every heap block allocation).  By default, context
1941             switches occur every 20ms.</para>
1942         </listitem>
1943       </varlistentry>
1944     </variablelist>
1945   </sect1>
1946
1947   <sect1 id="using-smp">
1948     <title>Using SMP parallelism</title>
1949     <indexterm><primary>parallelism</primary>
1950     </indexterm>
1951     <indexterm><primary>SMP</primary>
1952     </indexterm>
1953
1954     <para>GHC supports running Haskell programs in parallel on an SMP
1955       (symmetric multiprocessor).</para>
1956
1957     <para>There's a fine distinction between
1958       <emphasis>concurrency</emphasis> and <emphasis>parallelism</emphasis>:
1959       parallelism is all about making your program run
1960       <emphasis>faster</emphasis> by making use of multiple processors
1961       simultaneously.  Concurrency, on the other hand, is a means of
1962       abstraction: it is a convenient way to structure a program that must
1963       respond to multiple asynchronous events.</para>
1964
1965     <para>However, the two terms are certainly related.  By making use of
1966       multiple CPUs it is possible to run concurrent threads in parallel,
1967       and this is exactly what GHC's SMP parallelism support does.  But it
1968       is also possible to obtain performance improvements with parallelism
1969       on programs that do not use concurrency.  This section describes how to
1970       use GHC to compile and run parallel programs, in <xref
1971         linkend="lang-parallel" /> we describe the language features that affect
1972     parallelism.</para>
1973     
1974     <sect2 id="parallel-compile-options">
1975       <title>Compile-time options for SMP parallelism</title>
1976
1977       <para>In order to make use of multiple CPUs, your program must be
1978         linked with the <option>-threaded</option> option (see <xref
1979           linkend="options-linker" />).  Additionally, the following
1980         compiler options affect parallelism:</para>
1981       
1982       <variablelist>
1983         <varlistentry>
1984           <term><option>-feager-blackholing</option></term>
1985           <indexterm><primary><option>-feager-blackholing</option></primary></indexterm>
1986           <listitem>
1987           <para>
1988             Blackholing is the act of marking a thunk (lazy
1989             computuation) as being under evaluation.  It is useful for
1990             three reasons: firstly it lets us detect certain kinds of
1991             infinite loop (the <literal>NonTermination</literal>
1992             exception), secondly it avoids certain kinds of space
1993             leak, and thirdly it avoids repeating a computation in a
1994             parallel program, because we can tell when a computation
1995             is already in progress.</para>
1996
1997           <para>
1998             The option <option>-feager-blackholing</option> causes
1999             each thunk to be blackholed as soon as evaluation begins.
2000             The default is "lazy blackholing", whereby thunks are only
2001             marked as being under evaluation when a thread is paused
2002             for some reason.  Lazy blackholing is typically more
2003             efficient (by 1-2&percnt; or so), because most thunks don't
2004             need to be blackholed.  However, eager blackholing can
2005             avoid more repeated computation in a parallel program, and
2006             this often turns out to be important for parallelism.
2007           </para>
2008
2009           <para>
2010             We recommend compiling any code that is intended to be run
2011             in parallel with the <option>-feager-blackholing</option>
2012             flag.
2013           </para>
2014           </listitem>
2015         </varlistentry>
2016       </variablelist>
2017     </sect2>
2018
2019     <sect2 id="parallel-options">
2020       <title>RTS options for SMP parallelism</title>
2021
2022       <para>To run a program on multiple CPUs, use the
2023         RTS <option>-N</option> option:</para>
2024
2025       <variablelist>
2026         <varlistentry>
2027           <term><option>-N<optional><replaceable>x</replaceable></optional></option></term>
2028           <listitem>
2029             <para><indexterm><primary><option>-N<replaceable>x</replaceable></option></primary><secondary>RTS option</secondary></indexterm>
2030               Use <replaceable>x</replaceable> simultaneous threads when
2031               running the program.  Normally <replaceable>x</replaceable>
2032               should be chosen to match the number of CPU cores on the
2033               machine<footnote><para>Whether hyperthreading cores should be counted or not is an
2034               open question; please feel free to experiment and let us know what
2035                   results you find.</para></footnote>.  For example,
2036               on a dual-core machine we would probably use
2037               <literal>+RTS -N2 -RTS</literal>.</para>
2038             
2039             <para>Omitting <replaceable>x</replaceable>,
2040               i.e. <literal>+RTS -N -RTS</literal>, lets the runtime
2041               choose the value of <replaceable>x</replaceable> itself
2042               based on how many processors are in your machine.</para>
2043
2044             <para>Be careful when using all the processors in your
2045               machine: if some of your processors are in use by other
2046               programs, this can actually harm performance rather than
2047               improve it.</para>
2048
2049             <para>Setting <option>-N</option> also has the effect of
2050               enabling the parallel garbage collector (see
2051               <xref linkend="rts-options-gc" />).</para>
2052
2053             <para>There is no means (currently) by which this value
2054               may vary after the program has started.</para>
2055
2056             <para>The current value of the <option>-N</option> option
2057               is available to the Haskell program
2058               via <literal>GHC.Conc.numCapabilities</literal>.</para>
2059           </listitem>
2060         </varlistentry>
2061       </variablelist>
2062
2063       <para>The following options affect the way the runtime schedules
2064       threads on CPUs:</para>
2065
2066       <variablelist>
2067         <varlistentry>
2068           <term><option>-qa</option></term>
2069           <indexterm><primary><option>-qa</option></primary><secondary>RTS
2070           option</secondary></indexterm>
2071           <listitem>
2072             <para>Use the OS's affinity facilities to try to pin OS
2073               threads to CPU cores.  This is an experimental feature,
2074               and may or may not be useful.  Please let us know
2075               whether it helps for you!</para>
2076           </listitem>
2077         </varlistentry>
2078         <varlistentry>
2079           <term><option>-qm</option></term>
2080           <indexterm><primary><option>-qm</option></primary><secondary>RTS
2081           option</secondary></indexterm>
2082           <listitem>
2083             <para>Disable automatic migration for load balancing.
2084             Normally the runtime will automatically try to schedule
2085             threads across the available CPUs to make use of idle
2086             CPUs; this option disables that behaviour.  Note that
2087               migration only applies to threads; sparks created
2088               by <literal>par</literal> are load-balanced separately
2089               by work-stealing.</para>
2090
2091             <para>
2092               This option is probably only of use for concurrent
2093               programs that explicitly schedule threads onto CPUs
2094               with <literal>GHC.Conc.forkOnIO</literal>.
2095             </para>
2096           </listitem>
2097         </varlistentry>
2098         <varlistentry>
2099           <term><option>-qw</option></term>
2100           <indexterm><primary><option>-qw</option></primary><secondary>RTS
2101           option</secondary></indexterm>
2102           <listitem>
2103             <para>Migrate a thread to the current CPU when it is woken
2104             up.  Normally when a thread is woken up after being
2105             blocked it will be scheduled on the CPU it was running on
2106             last; this option allows the thread to immediately migrate
2107             to the CPU that unblocked it.</para> 
2108  
2109             <para>The rationale for allowing this eager migration is
2110             that it tends to move threads that are communicating with
2111             each other onto the same CPU; however there are
2112             pathalogical situations where it turns out to be a poor
2113             strategy.  Depending on the communication pattern in your
2114             program, it may or may not be a good idea.</para>
2115           </listitem>
2116         </varlistentry>
2117        </variablelist>
2118     </sect2>
2119       
2120     <sect2>
2121       <title>Hints for using SMP parallelism</title>
2122
2123       <para>Add the <literal>-s</literal> RTS option when
2124         running the program to see timing stats, which will help to tell you
2125         whether your program got faster by using more CPUs or not.  If the user
2126         time is greater than
2127         the elapsed time, then the program used more than one CPU.  You should
2128         also run the program without <literal>-N</literal> for
2129         comparison.</para>
2130
2131       <para>The output of <literal>+RTS -s</literal> tells you how
2132         many &ldquo;sparks&rdquo; were created and executed during the
2133         run of the program (see <xref linkend="rts-options-gc" />), which
2134         will give you an idea how well your <literal>par</literal>
2135         annotations are working.</para>
2136
2137       <para>GHC's parallelism support has improved in 6.12.1 as a
2138         result of much experimentation and tuning in the runtime
2139         system.  We'd still be interested to hear how well it works
2140         for you, and we're also interested in collecting parallel
2141         programs to add to our benchmarking suite.</para>
2142     </sect2>
2143   </sect1>
2144
2145   <sect1 id="options-platform">
2146     <title>Platform-specific Flags</title>
2147
2148     <indexterm><primary>-m* options</primary></indexterm>
2149     <indexterm><primary>platform-specific options</primary></indexterm>
2150     <indexterm><primary>machine-specific options</primary></indexterm>
2151
2152     <para>Some flags only make sense for particular target
2153     platforms.</para>
2154
2155     <variablelist>
2156
2157       <varlistentry>
2158         <term><option>-msse2</option>:</term>
2159         <listitem>
2160           <para>
2161             (x86 only, added in GHC 7.0.1) Use the SSE2 registers and
2162             instruction set to implement floating point operations
2163             when using the native code generator.  This gives a
2164             substantial performance improvement for floating point,
2165             but the resulting compiled code will only run on
2166             processors that support SSE2 (Intel Pentium 4 and later,
2167             or AMD Athlon 64 and later).
2168           </para>
2169           <para>
2170             SSE2 is unconditionally used on x86-64 platforms.
2171           </para>
2172         </listitem>
2173       </varlistentry>
2174
2175       <varlistentry>
2176         <term><option>-monly-[32]-regs</option>:</term>
2177         <listitem>
2178           <para>(x86 only)<indexterm><primary>-monly-N-regs
2179           option (iX86 only)</primary></indexterm> GHC tries to
2180           &ldquo;steal&rdquo; four registers from GCC, for performance
2181           reasons; it almost always works.  However, when GCC is
2182           compiling some modules with four stolen registers, it will
2183           crash, probably saying:
2184
2185 <screen>
2186 Foo.hc:533: fixed or forbidden register was spilled.
2187 This may be due to a compiler bug or to impossible asm
2188 statements or clauses.
2189 </screen>
2190
2191           Just give some registers back with
2192           <option>-monly-N-regs</option>.  Try `3' first, then `2'.
2193           If `2' doesn't work, please report the bug to us.</para>
2194         </listitem>
2195       </varlistentry>
2196     </variablelist>
2197
2198   </sect1>
2199
2200 &runtime;
2201
2202 <sect1 id="ext-core">
2203   <title>Generating and compiling External Core Files</title>
2204
2205   <indexterm><primary>intermediate code generation</primary></indexterm>
2206
2207   <para>GHC can dump its optimized intermediate code (said to be in &ldquo;Core&rdquo; format) 
2208   to a file as a side-effect of compilation. Non-GHC back-end tools can read and process Core files; these files have the suffix
2209   <filename>.hcr</filename>. The Core format is described in <ulink url="../../core.pdf">
2210   <citetitle>An External Representation for the GHC Core Language</citetitle></ulink>, 
2211   and sample tools
2212   for manipulating Core files (in Haskell) are in the GHC source distribution 
2213   directory under <literal>utils/ext-core</literal>.  
2214   Note that the format of <literal>.hcr</literal> 
2215   files is <emphasis>different</emphasis> from the Core output format that GHC generates 
2216   for debugging purposes (<xref linkend="options-debugging"/>), though the two formats appear somewhat similar.</para>
2217
2218   <para>The Core format natively supports notes which you can add to
2219   your source code using the <literal>CORE</literal> pragma (see <xref
2220   linkend="pragmas"/>).</para>
2221
2222     <variablelist>
2223
2224         <varlistentry>
2225           <term>
2226             <option>-fext-core</option>
2227             <indexterm><primary><option>-fext-core</option></primary></indexterm>
2228           </term>
2229           <listitem>
2230             <para>Generate <literal>.hcr</literal> files.</para>
2231           </listitem>
2232         </varlistentry>
2233
2234     </variablelist>
2235
2236 <para>Currently (as of version 6.8.2), GHC does not have the ability to read in External Core files as source. If you would like GHC to have this ability, please <ulink url="http://hackage.haskell.org/trac/ghc/wiki/MailingListsAndIRC">make your wishes known to the GHC Team</ulink>.</para>
2237
2238 </sect1>
2239
2240 &debug;
2241 &flags;
2242
2243 </chapter>
2244
2245 <!-- Emacs stuff:
2246      ;;; Local Variables: ***
2247      ;;; sgml-parent-document: ("users_guide.xml" "book" "chapter") ***
2248      ;;; End: ***
2249  -->