39c3734bcb987084e63ca28d654e7679f4ef9e24
[ghc-hetmet.git] / ghc / compiler / iface / MkIface.lhs
1 %
2 % (c) The GRASP/AQUA Project, Glasgow University, 1993-1998
3 %
4
5 \begin{code}
6 module MkIface ( 
7         showIface,      -- Print the iface in Foo.hi
8
9         mkUsageInfo,    -- Construct the usage info for a module
10
11         mkIface,        -- Build a ModIface from a ModGuts, 
12                         -- including computing version information
13
14         checkOldIface   -- See if recompilation is required, by
15                         -- comparing version information
16  ) where
17 \end{code}
18
19         -----------------------------------------------
20                 MkIface.lhs deals with versioning
21         -----------------------------------------------
22
23 Here's the version-related info in an interface file
24
25   module Foo 8          -- module-version 
26              3          -- export-list-version
27              2          -- rule-version
28     Usages:     -- Version info for what this compilation of Foo imported
29         Baz 3           -- Module version
30             [4]         -- The export-list version if Foo depended on it
31             (g,2)       -- Function and its version
32             (T,1)       -- Type and its version
33
34     <version> f :: Int -> Int {- Unfolding: \x -> Wib.t[2] x -}
35                 -- The [2] says that f's unfolding 
36                 -- mentions verison 2 of Wib.t
37         
38         -----------------------------------------------
39                         Basic idea
40         -----------------------------------------------
41
42 Basic idea: 
43   * In the mi_usages information in an interface, we record the 
44     version number of each free variable of the module
45
46   * In mkIface, we compute the version number of each exported thing A.f
47     by comparing its A.f's info with its new info, and bumping its 
48     version number if it differs.  If A.f mentions B.g, and B.g's version
49     number has changed, then we count A.f as having changed too.
50
51   * In checkOldIface we compare the mi_usages for the module with
52     the actual version info for all each thing recorded in mi_usages
53
54
55 Fixities
56 ~~~~~~~~
57 We count A.f as changing if its fixity changes
58
59 Rules
60 ~~~~~
61 If a rule changes, we want to recompile any module that might be
62 affected by that rule.  For non-orphan rules, this is relatively easy.
63 If module M defines f, and a rule for f, just arrange that the version
64 number for M.f changes if any of the rules for M.f change.  Any module
65 that does not depend on M.f can't be affected by the rule-change
66 either.
67
68 Orphan rules (ones whose 'head function' is not defined in M) are
69 harder.  Here's what we do.
70
71   * We have a per-module orphan-rule version number which changes if 
72     any orphan rule changes. (It's unaffected by non-orphan rules.)
73
74   * We record usage info for any orphan module 'below' this one,
75     giving the orphan-rule version number.  We recompile if this 
76     changes. 
77
78 The net effect is that if an orphan rule changes, we recompile every
79 module above it.  That's very conservative, but it's devilishly hard
80 to know what it might affect, so we just have to be conservative.
81
82 Instance decls
83 ~~~~~~~~~~~~~~
84 In an iface file we have
85      module A where
86         instance Eq a => Eq [a]  =  dfun29
87         dfun29 :: ... 
88
89 We have a version number for dfun29, covering its unfolding
90 etc. Suppose we are compiling a module M that imports A only
91 indirectly.  If typechecking M uses this instance decl, we record the
92 dependency on A.dfun29 as if it were a free variable of the module
93 (via the tcg_inst_usages accumulator).  That means that A will appear
94 in M's usage list.  If the shape of the instance declaration changes,
95 then so will dfun29's version, triggering a recompilation.
96
97 Adding an instance declaration, or changing an instance decl that is
98 not currently used, is more tricky.  (This really only makes a
99 difference when we have overlapping instance decls, because then the
100 new instance decl might kick in to override the old one.)  We handle
101 this in a very similar way that we handle rules above.
102
103   * For non-orphan instance decls, identify one locally-defined tycon/class
104     mentioned in the decl.  Treat the instance decl as part of the defn of that
105     tycon/class, so that if the shape of the instance decl changes, so does the
106     tycon/class; that in turn will force recompilation of anything that uses
107     that tycon/class.
108
109   * For orphan instance decls, act the same way as for orphan rules.
110     Indeed, we use the same global orphan-rule version number.
111
112 mkUsageInfo
113 ~~~~~~~~~~~
114 mkUsageInfo figures out what the ``usage information'' for this
115 moudule is; that is, what it must record in its interface file as the
116 things it uses.  
117
118 We produce a line for every module B below the module, A, currently being
119 compiled:
120         import B <n> ;
121 to record the fact that A does import B indirectly.  This is used to decide
122 to look to look for B.hi rather than B.hi-boot when compiling a module that
123 imports A.  This line says that A imports B, but uses nothing in it.
124 So we'll get an early bale-out when compiling A if B's version changes.
125
126 The usage information records:
127
128 \begin{itemize}
129 \item   (a) anything reachable from its body code
130 \item   (b) any module exported with a @module Foo@
131 \item   (c) anything reachable from an exported item
132 \end{itemize}
133
134 Why (b)?  Because if @Foo@ changes then this module's export list
135 will change, so we must recompile this module at least as far as
136 making a new interface file --- but in practice that means complete
137 recompilation.
138
139 Why (c)?  Consider this:
140 \begin{verbatim}
141         module A( f, g ) where  |       module B( f ) where
142           import B( f )         |         f = h 3
143           g = ...               |         h = ...
144 \end{verbatim}
145
146 Here, @B.f@ isn't used in A.  Should we nevertheless record @B.f@ in
147 @A@'s usages?  Our idea is that we aren't going to touch A.hi if it is
148 *identical* to what it was before.  If anything about @B.f@ changes
149 than anyone who imports @A@ should be recompiled in case they use
150 @B.f@ (they'll get an early exit if they don't).  So, if anything
151 about @B.f@ changes we'd better make sure that something in A.hi
152 changes, and the convenient way to do that is to record the version
153 number @B.f@ in A.hi in the usage list.  If B.f changes that'll force a
154 complete recompiation of A, which is overkill but it's the only way to 
155 write a new, slightly different, A.hi.
156
157 But the example is tricker.  Even if @B.f@ doesn't change at all,
158 @B.h@ may do so, and this change may not be reflected in @f@'s version
159 number.  But with -O, a module that imports A must be recompiled if
160 @B.h@ changes!  So A must record a dependency on @B.h@.  So we treat
161 the occurrence of @B.f@ in the export list *just as if* it were in the
162 code of A, and thereby haul in all the stuff reachable from it.
163
164         *** Conclusion: if A mentions B.f in its export list,
165             behave just as if A mentioned B.f in its source code,
166             and slurp in B.f and all its transitive closure ***
167
168 [NB: If B was compiled with -O, but A isn't, we should really *still*
169 haul in all the unfoldings for B, in case the module that imports A *is*
170 compiled with -O.  I think this is the case.]
171
172
173 \begin{code}
174 #include "HsVersions.h"
175
176 import HsSyn
177 import IfaceSyn         ( IfaceDecl(..), IfaceClassOp(..), IfaceConDecl(..),
178                           IfaceRule(..), IfaceInst(..), IfaceExtName(..), IfaceTyCon(..),
179                           eqIfDecl, eqIfRule, eqIfInst, IfaceEq(..), (&&&), bool, 
180                           eqMaybeBy, eqListBy,
181                           tyThingToIfaceDecl, dfunToIfaceInst, coreRuleToIfaceRule )
182 import LoadIface        ( readIface, loadInterface, ifaceInstGates )
183 import BasicTypes       ( Version, initialVersion, bumpVersion )
184 import TcRnMonad
185 import TcRnTypes        ( ImportAvails(..), mkModDeps )
186 import HscTypes         ( ModIface(..), TyThing(..),
187                           ModGuts(..), ModGuts, IfaceExport,
188                           GhciMode(..), 
189                           HscEnv(..), hscEPS,
190                           Dependencies(..), FixItem(..), 
191                           mkIfaceDepCache, mkIfaceFixCache, mkIfaceVerCache,
192                           typeEnvElts, 
193                           Avails, AvailInfo, GenAvailInfo(..), availName, 
194                           ExternalPackageState(..),
195                           Usage(..), IsBootInterface,
196                           Deprecs(..), IfaceDeprecs, Deprecations,
197                           lookupIfaceByModName
198                         )
199
200
201 import CmdLineOpts
202 import Name             ( Name, nameModule, nameOccName, nameParent, isExternalName,
203                           nameParent_maybe, isWiredInName, NamedThing(..), nameModuleName )
204 import NameEnv
205 import NameSet
206 import OccName          ( OccName, OccEnv, mkOccEnv, lookupOccEnv, emptyOccEnv, extendOccEnv_C,
207                           OccSet, emptyOccSet, elemOccSet, occSetElts, 
208                           extendOccSet, extendOccSetList,
209                           isEmptyOccSet, intersectOccSet, intersectsOccSet,
210                           occNameFS, isTcOcc )
211 import TyCon            ( visibleDataCons, tyConDataCons )
212 import Class            ( classSelIds )
213 import DataCon          ( dataConName )
214 import Module           ( Module, ModuleName, moduleNameFS, moduleName, isHomeModule,
215                           ModLocation(..), mkSysModuleNameFS, moduleUserString,
216                           ModuleEnv, emptyModuleEnv, lookupModuleEnv,
217                           extendModuleEnv_C, moduleEnvElts
218                         )
219 import Outputable
220 import DriverUtil       ( createDirectoryHierarchy, directoryOf )
221 import Util             ( sortLt, seqList )
222 import Binary           ( getBinFileWithDict )
223 import BinIface         ( writeBinIface, v_IgnoreHiWay )
224 import Unique           ( Unique, Uniquable(..) )
225 import ErrUtils         ( dumpIfSet_dyn, showPass )
226 import Digraph          ( stronglyConnComp, SCC(..) )
227 import FiniteMap
228 import FastString
229
230 import DATA_IOREF       ( writeIORef )
231 import Monad            ( when )
232 import List             ( insert )
233 import Maybes           ( orElse, mapCatMaybes, isNothing, fromJust, expectJust )
234 \end{code}
235
236
237
238 %************************************************************************
239 %*                                                                      *
240 \subsection{Completing an interface}
241 %*                                                                      *
242 %************************************************************************
243
244 \begin{code}
245 mkIface :: HscEnv
246         -> ModLocation
247         -> Maybe ModIface       -- The old interface, if we have it
248         -> ModGuts              -- The compiled, tidied module
249         -> IO ModIface          -- The new one, complete with decls and versions
250 -- mkFinalIface 
251 --      a) completes the interface
252 --      b) writes it out to a file if necessary
253
254 mkIface hsc_env location maybe_old_iface 
255         guts@ModGuts{ mg_module = this_mod,
256                       mg_usages = usages,
257                       mg_deps   = deps,
258                       mg_exports = exports,
259                       mg_fix_env = fix_env,
260                       mg_deprecs = src_deprecs,
261                       mg_insts = insts, 
262                       mg_rules = rules,
263                       mg_types = type_env }
264   = do  { eps <- hscEPS hsc_env
265         ; let   { this_mod_name = moduleName this_mod
266                 ; ext_nm = mkExtNameFn hsc_env eps this_mod_name
267                 ; local_things = [thing | thing <- typeEnvElts type_env,
268                                           not (isWiredInName (getName thing)) ]
269                         -- Do not export anything about wired-in things
270                         --  (GHC knows about them already)
271
272                 ; abstract_tcs :: NameSet -- TyCons and Classes whose representation is not exposed
273                 ; abstract_tcs
274                     | not omit_prags = emptyNameSet             -- In the -O case, nothing is abstract
275                     | otherwise      = mkNameSet [ getName thing 
276                                                  | thing <- local_things
277                                                  , isAbstractThing exports thing]
278
279                 ; decls  = [ tyThingToIfaceDecl omit_prags abstract_tcs ext_nm thing 
280                            | thing <- local_things, wantDeclFor exports abstract_tcs thing ]
281                                 -- Don't put implicit Ids and class tycons in the interface file
282
283                 ; fixities = [(occ,fix) | FixItem occ fix _ <- nameEnvElts fix_env]
284                 ; deprecs  = mkIfaceDeprec src_deprecs
285                 ; iface_rules 
286                      | omit_prags = []
287                      | otherwise  = sortLt lt_rule $
288                                     map (coreRuleToIfaceRule this_mod_name ext_nm) rules
289                 ; iface_insts = sortLt lt_inst (map (dfunToIfaceInst this_mod_name) insts)
290
291                 ; intermediate_iface = ModIface { 
292                         mi_module   = this_mod,
293                         mi_package  = opt_InPackage,
294                         mi_boot     = False,
295                         mi_deps     = deps,
296                         mi_usages   = usages,
297                         mi_exports  = mkIfaceExports exports,
298                         mi_insts    = iface_insts,
299                         mi_rules    = iface_rules,
300                         mi_fixities = fixities,
301                         mi_deprecs  = deprecs,
302         
303                         -- Left out deliberately: filled in by addVersionInfo
304                         mi_mod_vers  = initialVersion,
305                         mi_exp_vers  = initialVersion,
306                         mi_rule_vers = initialVersion,
307                         mi_orphan    = False,   -- Always set by addVersionInfo, but
308                                                 -- it's a strict field, so we can't omit it.
309                         mi_decls     = deliberatelyOmitted "decls",
310                         mi_ver_fn    = deliberatelyOmitted "ver_fn",
311
312                         -- And build the cached values
313                         mi_dep_fn = mkIfaceDepCache deprecs,
314                         mi_fix_fn = mkIfaceFixCache fixities }
315
316                 -- Add version information
317                 ; (new_iface, no_change_at_all, pp_diffs) 
318                         = _scc_ "versioninfo" 
319                          addVersionInfo maybe_old_iface intermediate_iface decls
320                 }
321
322                 -- Write the interface file, if necessary
323         ; when (not no_change_at_all && ghci_mode /= Interactive) $ do
324                 createDirectoryHierarchy (directoryOf hi_file_path)
325                 writeBinIface hi_file_path new_iface
326
327                 -- Debug printing
328         ; when (dopt Opt_D_dump_hi_diffs dflags) (printDump pp_diffs)
329         ; dumpIfSet_dyn dflags Opt_D_dump_hi "FINAL INTERFACE" 
330                         (pprModIface new_iface)
331
332         ; return new_iface }
333   where
334      r1 `lt_rule` r2 = ifRuleName r1 < ifRuleName r2
335      i1 `lt_inst` i2 = ifDFun     i1 < ifDFun     i2
336
337      dflags    = hsc_dflags hsc_env
338      ghci_mode = hsc_mode hsc_env
339      hi_file_path = ml_hi_file location
340      omit_prags = dopt Opt_OmitInterfacePragmas dflags
341
342                                               
343 isAbstractThing :: NameSet -> TyThing -> Bool
344 isAbstractThing exports (ATyCon tc) = not (any exported_data_con (tyConDataCons tc))
345   where         -- Don't expose rep if no datacons are exported
346      exported_data_con con = dataConName con `elemNameSet` exports
347                 
348 isAbstractThing exports (AClass cls) = not (any exported_class_op (classSelIds cls))
349   where         -- Don't expose rep if no classs op is exported
350      exported_class_op op = getName op `elemNameSet` exports
351
352 isAbstractThing exports other = False
353
354 wantDeclFor :: NameSet  -- User-exported things
355             -> NameSet  -- Abstract things
356             -> TyThing -> Bool
357 wantDeclFor exports abstracts thing
358   | Just parent <- nameParent_maybe name        -- An implicit thing
359   = parent `elemNameSet` abstracts && name `elemNameSet` exports
360   | otherwise
361   = True
362   where
363     name = getName thing
364   
365
366 deliberatelyOmitted x = panic ("Deliberately omitted: " ++ x)
367
368 -----------------------------
369 mkExtNameFn :: HscEnv -> ExternalPackageState -> ModuleName -> Name -> IfaceExtName
370 mkExtNameFn hsc_env eps this_mod
371   = ext_nm
372   where
373     hpt = hsc_HPT hsc_env
374     pit = eps_PIT eps
375
376     ext_nm name 
377       | mod_nm == this_mod = case nameParent_maybe name of
378                                 Nothing  -> LocalTop occ
379                                 Just par -> LocalTopSub occ (nameOccName par)
380       | isWiredInName name = ExtPkg  mod_nm occ
381       | isHomeModule mod   = HomePkg mod_nm occ vers
382       | otherwise          = ExtPkg  mod_nm occ
383       where
384         mod      = nameModule name
385         mod_nm   = moduleName mod
386         occ      = nameOccName name
387         par_occ  = nameOccName (nameParent name)
388                 -- The version of the *parent* is the one want
389         vers     = lookupVersion mod_nm par_occ
390               
391     lookupVersion :: ModuleName -> OccName -> Version
392         -- Even though we're looking up a home-package thing, in
393         -- one-shot mode the imported interfaces may be in the PIT
394     lookupVersion mod occ
395       = mi_ver_fn iface occ `orElse` 
396         pprPanic "lookupVers1" (ppr mod <+> ppr occ)
397       where
398         iface = lookupIfaceByModName hpt pit mod `orElse` 
399                 pprPanic "lookupVers2" (ppr mod <+> ppr occ)
400
401 -----------------------------
402 -- Compute version numbers for local decls
403
404 addVersionInfo :: Maybe ModIface        -- The old interface, read from M.hi
405                -> ModIface              -- The new interface decls (lacking decls)
406                -> [IfaceDecl]           -- The new decls
407                -> (ModIface, 
408                    Bool,                -- True <=> no changes at all; no need to write new Iface
409                    SDoc)                -- Differences
410
411 addVersionInfo Nothing new_iface new_decls
412 -- No old interface, so definitely write a new one!
413   = (new_iface { mi_orphan = anyNothing getInstKey (mi_insts new_iface)
414                           || anyNothing getRuleKey (mi_rules new_iface),
415                  mi_decls  = [(initialVersion, decl) | decl <- new_decls],
416                  mi_ver_fn = \n -> Just initialVersion },
417      False, ptext SLIT("No old interface file") $$ 
418             pprOrphans orph_insts orph_rules)
419   where
420     orph_insts = filter (isNothing . getInstKey) (mi_insts new_iface)
421     orph_rules = filter (isNothing . getRuleKey) (mi_rules new_iface)
422
423 addVersionInfo (Just old_iface@(ModIface { mi_mod_vers  = old_mod_vers, 
424                                            mi_exp_vers  = old_exp_vers, 
425                                            mi_rule_vers = old_rule_vers, 
426                                            mi_decls     = old_decls,
427                                            mi_ver_fn    = old_decl_vers,
428                                            mi_fix_fn    = old_fixities }))
429                new_iface@(ModIface { mi_fix_fn = new_fixities })
430                new_decls
431
432   | no_change_at_all = (old_iface,   True,  ptext SLIT("Interface file unchanged") $$ pp_orphs)
433   | otherwise        = (final_iface, False, vcat [ptext SLIT("Interface file has changed"),
434                                                   nest 2 pp_diffs,
435                                                   text "" $$ pp_orphs])
436   where
437     final_iface = new_iface { mi_mod_vers  = bump_unless no_output_change old_mod_vers,
438                               mi_exp_vers  = bump_unless no_export_change old_exp_vers,
439                               mi_rule_vers = bump_unless no_rule_change   old_rule_vers,
440                               mi_orphan    = not (null new_orph_rules && null new_orph_insts),
441                               mi_decls     = decls_w_vers,
442                               mi_ver_fn    = mkIfaceVerCache decls_w_vers }
443
444     decls_w_vers = [(add_vers decl, decl) | decl <- new_decls]
445
446     -------------------
447     (old_non_orph_insts, old_orph_insts) = mkRuleMap getInstKey (mi_insts old_iface)
448     (new_non_orph_insts, new_orph_insts) = mkRuleMap getInstKey (mi_insts new_iface)
449     same_insts occ = eqMaybeBy  (eqListBy eqIfInst) 
450                                 (lookupOccEnv old_non_orph_insts occ)
451                                 (lookupOccEnv new_non_orph_insts occ)
452   
453     (old_non_orph_rules, old_orph_rules) = mkRuleMap getRuleKey (mi_rules old_iface)
454     (new_non_orph_rules, new_orph_rules) = mkRuleMap getRuleKey (mi_rules new_iface)
455     same_rules occ = eqMaybeBy  (eqListBy eqIfRule)
456                                 (lookupOccEnv old_non_orph_rules occ)
457                                 (lookupOccEnv new_non_orph_rules occ)
458     -------------------
459     -- Computing what changed
460     no_output_change = no_decl_change   && no_rule_change && 
461                        no_export_change && no_deprec_change
462     no_export_change = mi_exports new_iface == mi_exports old_iface     -- Kept sorted
463     no_decl_change   = isEmptyOccSet changed_occs
464     no_rule_change   = not (changedWrt changed_occs (eqListBy eqIfRule old_orph_rules new_orph_rules)
465                          || changedWrt changed_occs (eqListBy eqIfInst old_orph_insts new_orph_insts))
466     no_deprec_change = mi_deprecs new_iface == mi_deprecs old_iface
467
468         -- If the usages havn't changed either, we don't need to write the interface file
469         -- Question: should we also check for equality of mi_deps?
470     no_other_changes = mi_usages new_iface == mi_usages old_iface
471     no_change_at_all = no_output_change && no_other_changes
472  
473     pp_diffs = vcat [pp_change no_export_change "Export list" 
474                         (ppr old_exp_vers <+> arrow <+> ppr (mi_exp_vers final_iface)),
475                      pp_change no_rule_change "Rules"
476                         (ppr old_rule_vers <+> arrow <+> ppr (mi_rule_vers final_iface)),
477                      pp_change no_deprec_change "Deprecations" empty,
478                      pp_change no_other_changes  "Usages" empty,
479                      pp_decl_diffs]
480     pp_change True  what info = empty
481     pp_change False what info = text what <+> ptext SLIT("changed") <+> info
482
483     -------------------
484     old_decl_env = mkOccEnv [(ifName decl, decl) | (_,decl) <- old_decls]
485     same_fixity n = bool (old_fixities n == new_fixities n)
486
487     -------------------
488     -- Adding version info
489     new_version     = bumpVersion old_mod_vers
490     add_vers decl | occ `elemOccSet` changed_occs = new_version
491                   | otherwise = expectJust "add_vers" (old_decl_vers occ)
492                                 -- If it's unchanged, there jolly well 
493                   where         -- should be an old version number
494                     occ = ifName decl
495
496     -------------------
497     changed_occs :: OccSet
498     changed_occs = computeChangedOccs eq_info
499
500     eq_info :: [(OccName, IfaceEq)]
501     eq_info = map check_eq new_decls
502     check_eq new_decl | Just old_decl <- lookupOccEnv old_decl_env occ 
503                       = (occ, new_decl `eqIfDecl` old_decl &&&
504                               eq_indirects new_decl)
505                       | otherwise {- No corresponding old decl -}      
506                       = (occ, NotEqual) 
507                       where
508                         occ = ifName new_decl
509
510     eq_indirects :: IfaceDecl -> IfaceEq
511                 -- When seeing if two decls are the same, remember to
512                 -- check whether any relevant fixity or rules have changed
513     eq_indirects (IfaceId {ifName = occ}) = eq_ind_occ occ
514     eq_indirects (IfaceClass {ifName = cls_occ, ifSigs = sigs})
515         = same_insts cls_occ &&& 
516           eq_ind_occs [op | IfaceClassOp op _ _ <- sigs] 
517     eq_indirects (IfaceData {ifName = tc_occ, ifCons = cons})
518         = same_insts tc_occ &&& same_fixity tc_occ &&&  -- The TyCon can have a fixity too
519           eq_ind_occs [occ | IfaceConDecl occ _ _ _ _ _ <- visibleDataCons cons]
520     eq_indirects other = Equal  -- Synonyms and foreign declarations
521
522     eq_ind_occ :: OccName -> IfaceEq    -- For class ops and Ids; check fixity and rules
523     eq_ind_occ occ = same_fixity occ &&& same_rules occ
524     eq_ind_occs = foldr ((&&&) . eq_ind_occ) Equal 
525    
526     -------------------
527     -- Diffs
528     pp_decl_diffs :: SDoc       -- Nothing => no changes
529     pp_decl_diffs 
530         | isEmptyOccSet changed_occs = empty
531         | otherwise 
532         = vcat [ptext SLIT("Changed occs:") <+> ppr (occSetElts changed_occs),
533                 ptext SLIT("Version change for these decls:"),
534                 nest 2 (vcat (map show_change new_decls))]
535
536     eq_env = mkOccEnv eq_info
537     show_change new_decl
538         | not (occ `elemOccSet` changed_occs) = empty
539         | otherwise
540         = vcat [ppr occ <+> ppr (old_decl_vers occ) <+> arrow <+> ppr new_version, 
541                 nest 2 why]
542         where
543           occ = ifName new_decl
544           why = case lookupOccEnv eq_env occ of
545                     Just (EqBut occs) -> sep [ppr occ <> colon, ptext SLIT("Free vars (only) changed:"),
546                                               nest 2 (braces (fsep (map ppr (occSetElts 
547                                                 (occs `intersectOccSet` changed_occs)))))]
548                     Just NotEqual  
549                         | Just old_decl <- lookupOccEnv old_decl_env occ 
550                         -> vcat [ptext SLIT("Old:") <+> ppr old_decl,
551                          ptext SLIT("New:") <+> ppr new_decl]
552                         | otherwise 
553                         -> ppr occ <+> ptext SLIT("only in new interface")
554                     other -> pprPanic "MkIface.show_change" (ppr occ)
555         
556     pp_orphs = pprOrphans new_orph_insts new_orph_rules
557
558 pprOrphans insts rules
559   = vcat [if null insts then empty else
560              ptext SLIT("Orphan instances:") <+> vcat (map ppr insts),
561           if null rules then empty else
562              ptext SLIT("Orphan rules:") <+> vcat (map ppr rules)]
563
564 computeChangedOccs :: [(OccName, IfaceEq)] -> OccSet
565 computeChangedOccs eq_info
566   = foldl add_changes emptyOccSet (stronglyConnComp edges)
567   where
568     edges :: [((OccName,IfaceEq), Unique, [Unique])]
569     edges = [ (node, getUnique occ, map getUnique occs)
570             | node@(occ, iface_eq) <- eq_info
571             , let occs = case iface_eq of
572                            EqBut occ_set -> occSetElts occ_set
573                            other -> [] ]
574
575     -- Changes in declarations
576     add_changes :: OccSet -> SCC (OccName, IfaceEq) -> OccSet
577     add_changes so_far (AcyclicSCC (occ, iface_eq)) 
578         | changedWrt so_far iface_eq                            -- This one has changed
579         = extendOccSet so_far occ
580     add_changes so_far (CyclicSCC pairs)
581         | changedWrt so_far (foldr1 (&&&) (map snd pairs))      -- One of this group has changed
582         = extendOccSetList so_far (map fst pairs)
583     add_changes so_far other = so_far
584
585 changedWrt :: OccSet -> IfaceEq -> Bool
586 changedWrt so_far Equal        = False
587 changedWrt so_far NotEqual     = True
588 changedWrt so_far (EqBut kids) = so_far `intersectsOccSet` kids
589
590 ----------------------
591 -- mkRuleMap partitions instance decls or rules into
592 --      (a) an OccEnv for ones that are not orphans, 
593 --          mapping the local OccName to a list of its decls
594 --      (b) a list of orphan decls
595 mkRuleMap :: (decl -> Maybe OccName)    -- (Just occ) for a non-orphan decl, keyed by occ
596                                         -- Nothing for an orphan decl
597           -> [decl]                     -- Sorted into canonical order
598           -> (OccEnv [decl],            -- Non-orphan decls associated with their key;
599                                         --      each sublist in canonical order
600               [decl])                   -- Orphan decls; in canonical order
601 mkRuleMap get_key decls
602   = foldl go (emptyOccEnv, []) decls
603   where
604     go (non_orphs, orphs) d
605         | Just occ <- get_key d
606         = (extendOccEnv_C (\ ds _ -> d:ds) non_orphs occ [d], orphs)
607         | otherwise = (non_orphs, d:orphs)
608
609 -- getXxKey: find at least one local OccName that belongs to this decl
610
611 getInstKey :: IfaceInst -> Maybe OccName
612 getInstKey (IfaceInst {ifInstHead = inst_ty})
613   = case [occ | LocalTop occ <- cls_ext : tc_exts] of
614         []      -> Nothing
615         (occ:_) -> Just occ
616   where
617     (cls_ext, tcs) = ifaceInstGates inst_ty
618     tc_exts = [tc | IfaceTc tc <- tcs]
619         -- Ignore the wired-in IfaceTyCons; the class will do as the key
620
621 getRuleKey :: IfaceRule -> Maybe OccName
622 getRuleKey (IfaceRule {ifRuleHead = LocalTop occ}) = Just occ
623 getRuleKey other                                   = Nothing
624
625 anyNothing :: (a -> Maybe b) -> [a] -> Bool
626 anyNothing p []     = False
627 anyNothing p (x:xs) = isNothing (p x) || anyNothing p xs
628
629 ----------------------
630 mkIfaceDeprec :: Deprecations -> IfaceDeprecs
631 mkIfaceDeprec NoDeprecs        = NoDeprecs
632 mkIfaceDeprec (DeprecAll t)    = DeprecAll t
633 mkIfaceDeprec (DeprecSome env) = DeprecSome (sortLt (<) (nameEnvElts env))
634
635 ----------------------
636 bump_unless :: Bool -> Version -> Version
637 bump_unless True  v = v -- True <=> no change
638 bump_unless False v = bumpVersion v
639 \end{code}
640
641
642 %*********************************************************
643 %*                                                      *
644 \subsection{Keeping track of what we've slurped, and version numbers}
645 %*                                                      *
646 %*********************************************************
647
648
649 \begin{code}
650 mkUsageInfo :: HscEnv -> ImportAvails -> NameSet -> IO [Usage]
651 mkUsageInfo hsc_env
652             (ImportAvails { imp_mods = dir_imp_mods,
653                             imp_dep_mods = dep_mods })
654             used_names
655   = do  { eps <- hscEPS hsc_env
656         ; return (mk_usage_info (eps_PIT eps) (hsc_HPT hsc_env) 
657                                 dir_imp_mods dep_mods used_names) }
658
659 mk_usage_info pit hpt dir_imp_mods dep_mods proto_used_names
660   = -- seq the list of Usages returned: occasionally these
661     -- don't get evaluated for a while and we can end up hanging on to
662     -- the entire collection of Ifaces.
663     usages `seqList` usages
664   where
665     used_names = mkNameSet $                    -- Eliminate duplicates
666                  [ nameParent n                 -- Just record usage on the 'main' names
667                  | n <- nameSetToList proto_used_names
668                  , not (isWiredInName n)        -- Don't record usages for wired-in names
669                  , isExternalName n             -- Ignore internal names
670                  ]
671
672     -- ent_map groups together all the things imported and used
673     -- from a particular module in this package
674     ent_map :: ModuleEnv [OccName]
675     ent_map  = foldNameSet add_mv emptyModuleEnv used_names
676     add_mv name mv_map = extendModuleEnv_C add_item mv_map mod [occ]
677                    where
678                      occ = nameOccName name
679                      mod = nameModule name
680                      add_item occs _ = occ:occs
681     
682     usages = mapCatMaybes mkUsage (moduleEnvElts dep_mods)
683         -- ToDo: do we need to sort into canonical order?
684
685     import_all mod = case lookupModuleEnv dir_imp_mods mod of
686                         Just (_,imp_all) -> isNothing imp_all
687                         Nothing          -> False
688     
689     -- We want to create a Usage for a home module if 
690     --  a) we used something from; has something in used_names
691     --  b) we imported all of it, even if we used nothing from it
692     --          (need to recompile if its export list changes: export_vers)
693     --  c) is a home-package orphan module (need to recompile if its
694     --          instance decls change: rules_vers)
695     mkUsage :: (ModuleName, Bool) -> Maybe Usage
696     mkUsage (mod_name, _)
697       |  isNothing maybe_iface  -- We can't depend on it if we didn't
698       || not (isHomeModule mod) -- even open the interface!
699       || (null used_occs
700           && not all_imported
701           && not orphan_mod)
702       = Nothing                 -- Record no usage info
703     
704       | otherwise       
705       = Just (Usage { usg_name     = moduleName mod,
706                       usg_mod      = mod_vers,
707                       usg_exports  = export_vers,
708                       usg_entities = ent_vers,
709                       usg_rules    = rules_vers })
710       where
711         maybe_iface  = lookupIfaceByModName hpt pit mod_name
712                 -- In one-shot mode, the interfaces for home-package 
713                 -- modules accumulate in the PIT not HPT.  Sigh.
714
715         Just iface   = maybe_iface
716         mod          = mi_module    iface
717         orphan_mod   = mi_orphan    iface
718         version_env  = mi_ver_fn    iface
719         mod_vers     = mi_mod_vers  iface
720         rules_vers   = mi_rule_vers iface
721         all_imported = import_all mod 
722         export_vers | all_imported = Just (mi_exp_vers iface)
723                     | otherwise    = Nothing
724     
725         -- The sort is to put them into canonical order
726         used_occs = lookupModuleEnv ent_map mod `orElse` []
727         ent_vers :: [(OccName,Version)]
728         ent_vers = [ (occ, version_env occ `orElse` initialVersion) 
729                    | occ <- sortLt (<) used_occs]
730 \end{code}
731
732 \begin{code}
733 mkIfaceExports :: NameSet -> [(ModuleName, [GenAvailInfo OccName])]
734   -- Group by module and sort by occurrence
735   -- This keeps the list in canonical order
736 mkIfaceExports exports 
737   = [ (mkSysModuleNameFS fs, eltsFM avails)
738     | (fs, avails) <- fmToList groupFM
739     ]
740   where
741     groupFM :: FiniteMap FastString (FiniteMap FastString (GenAvailInfo OccName))
742         -- Deliberately use the FastString so we
743         -- get a canonical ordering
744     groupFM = foldl add emptyFM (nameSetToList exports)
745
746     add env name = addToFM_C add_avail env mod_fs 
747                              (unitFM avail_fs avail)
748       where
749         occ    = nameOccName name
750         occ_fs = occNameFS occ
751         mod_fs = moduleNameFS (nameModuleName name)
752         avail | Just p <- nameParent_maybe name = AvailTC (nameOccName p) [occ]
753               | isTcOcc occ                     = AvailTC occ [occ]
754               | otherwise                       = Avail occ
755         avail_fs = occNameFS (availName avail)      
756         add_avail avail_fm _ = addToFM_C add_item avail_fm avail_fs avail
757
758         add_item (AvailTC p occs) _ = AvailTC p (insert occ occs)
759         add_item (Avail n)         _ = pprPanic "MkIface.addAvail" (ppr n <+> ppr name)
760 \end{code}
761
762
763 %************************************************************************
764 %*                                                                      *
765         Load the old interface file for this module (unless
766         we have it aleady), and check whether it is up to date
767         
768 %*                                                                      *
769 %************************************************************************
770
771 \begin{code}
772 checkOldIface :: HscEnv
773               -> Module
774               -> FilePath               -- Where the interface file is
775               -> Bool                   -- Source unchanged
776               -> Maybe ModIface         -- Old interface from compilation manager, if any
777               -> IO (RecompileRequired, Maybe ModIface)
778
779 checkOldIface hsc_env mod iface_path source_unchanged maybe_iface
780   = do  { showPass (hsc_dflags hsc_env) 
781                    ("Checking old interface for " ++ moduleUserString mod) ;
782
783         ; initIfaceCheck hsc_env $
784           check_old_iface mod iface_path source_unchanged maybe_iface
785      }
786
787 check_old_iface this_mod iface_path source_unchanged maybe_iface
788  =      -- CHECK WHETHER THE SOURCE HAS CHANGED
789     ifM (not source_unchanged)
790         (traceHiDiffs (nest 4 (text "Source file changed or recompilation check turned off")))
791                                                 `thenM_`
792
793      -- If the source has changed and we're in interactive mode, avoid reading
794      -- an interface; just return the one we might have been supplied with.
795     getGhciMode                                 `thenM` \ ghci_mode ->
796     if (ghci_mode == Interactive) && not source_unchanged then
797          returnM (outOfDate, maybe_iface)
798     else
799
800     case maybe_iface of {
801        Just old_iface -> -- Use the one we already have
802                          checkVersions source_unchanged old_iface       `thenM` \ recomp ->
803                          returnM (recomp, Just old_iface)
804
805     ;  Nothing ->
806
807         -- Try and read the old interface for the current module
808         -- from the .hi file left from the last time we compiled it
809     readIface (moduleName this_mod) iface_path False            `thenM` \ read_result ->
810     case read_result of {
811        Left err ->      -- Old interface file not found, or garbled; give up
812                    traceIf (text "FYI: cannot read old interface file:"
813                                  $$ nest 4 err)         `thenM_`
814                    returnM (outOfDate, Nothing)
815
816     ;  Right iface ->   
817
818         -- We have got the old iface; check its versions
819     checkVersions source_unchanged iface        `thenM` \ recomp ->
820     returnM (recomp, Just iface)
821     }}
822 \end{code}
823
824 @recompileRequired@ is called from the HscMain.   It checks whether
825 a recompilation is required.  It needs access to the persistent state,
826 finder, etc, because it may have to load lots of interface files to
827 check their versions.
828
829 \begin{code}
830 type RecompileRequired = Bool
831 upToDate  = False       -- Recompile not required
832 outOfDate = True        -- Recompile required
833
834 checkVersions :: Bool           -- True <=> source unchanged
835               -> ModIface       -- Old interface
836               -> IfG RecompileRequired
837 checkVersions source_unchanged iface
838   | not source_unchanged
839   = returnM outOfDate
840   | otherwise
841   = traceHiDiffs (text "Considering whether compilation is required for" <+> 
842                   ppr (mi_module iface) <> colon)       `thenM_`
843
844         -- Source code unchanged and no errors yet... carry on 
845         -- First put the dependent-module info in the envt, just temporarily,
846         -- so that when we look for interfaces we look for the right one (.hi or .hi-boot)
847         -- It's just temporary because either the usage check will succeed 
848         -- (in which case we are done with this module) or it'll fail (in which
849         -- case we'll compile the module from scratch anyhow).
850     updGblEnv (\ gbl -> gbl { if_is_boot = mod_deps }) (
851         checkList [checkModUsage u | u <- mi_usages iface]
852     )
853   where
854         -- This is a bit of a hack really
855     mod_deps :: ModuleEnv (ModuleName, IsBootInterface)
856     mod_deps = mkModDeps (dep_mods (mi_deps iface))
857
858 checkModUsage :: Usage -> IfG RecompileRequired
859 -- Given the usage information extracted from the old
860 -- M.hi file for the module being compiled, figure out
861 -- whether M needs to be recompiled.
862
863 checkModUsage (Usage { usg_name = mod_name, usg_mod = old_mod_vers,
864                        usg_rules = old_rule_vers,
865                        usg_exports = maybe_old_export_vers, 
866                        usg_entities = old_decl_vers })
867   =     -- Load the imported interface is possible
868     let
869         doc_str = sep [ptext SLIT("need version info for"), ppr mod_name]
870     in
871     traceHiDiffs (text "Checking usages for module" <+> ppr mod_name) `thenM_`
872
873     loadInterface doc_str mod_name ImportBySystem       `thenM` \ mb_iface ->
874         -- Load the interface, but don't complain on failure;
875         -- Instead, get an Either back which we can test
876
877     case mb_iface of {
878         Left exn ->  (out_of_date (sep [ptext SLIT("Can't find version number for module"), 
879                                        ppr mod_name]));
880                 -- Couldn't find or parse a module mentioned in the
881                 -- old interface file.  Don't complain -- it might just be that
882                 -- the current module doesn't need that import and it's been deleted
883
884         Right iface -> 
885     let
886         new_mod_vers    = mi_mod_vers  iface
887         new_decl_vers   = mi_ver_fn    iface
888         new_export_vers = mi_exp_vers  iface
889         new_rule_vers   = mi_rule_vers iface
890     in
891         -- CHECK MODULE
892     checkModuleVersion old_mod_vers new_mod_vers        `thenM` \ recompile ->
893     if not recompile then
894         returnM upToDate
895     else
896                                  
897         -- CHECK EXPORT LIST
898     if checkExportList maybe_old_export_vers new_export_vers then
899         out_of_date_vers (ptext SLIT("  Export list changed"))
900                          (fromJust maybe_old_export_vers) 
901                          new_export_vers
902     else
903
904         -- CHECK RULES
905     if old_rule_vers /= new_rule_vers then
906         out_of_date_vers (ptext SLIT("  Rules changed")) 
907                          old_rule_vers new_rule_vers
908     else
909
910         -- CHECK ITEMS ONE BY ONE
911     checkList [checkEntityUsage new_decl_vers u | u <- old_decl_vers]   `thenM` \ recompile ->
912     if recompile then
913         returnM outOfDate       -- This one failed, so just bail out now
914     else
915         up_to_date (ptext SLIT("  Great!  The bits I use are up to date"))
916     }
917
918 ------------------------
919 checkModuleVersion old_mod_vers new_mod_vers
920   | new_mod_vers == old_mod_vers
921   = up_to_date (ptext SLIT("Module version unchanged"))
922
923   | otherwise
924   = out_of_date_vers (ptext SLIT("  Module version has changed"))
925                      old_mod_vers new_mod_vers
926
927 ------------------------
928 checkExportList Nothing  new_vers = upToDate
929 checkExportList (Just v) new_vers = v /= new_vers
930
931 ------------------------
932 checkEntityUsage new_vers (name,old_vers)
933   = case new_vers name of
934
935         Nothing       ->        -- We used it before, but it ain't there now
936                           out_of_date (sep [ptext SLIT("No longer exported:"), ppr name])
937
938         Just new_vers   -- It's there, but is it up to date?
939           | new_vers == old_vers -> traceHiDiffs (text "  Up to date" <+> ppr name <+> parens (ppr new_vers)) `thenM_`
940                                     returnM upToDate
941           | otherwise            -> out_of_date_vers (ptext SLIT("  Out of date:") <+> ppr name)
942                                                      old_vers new_vers
943
944 up_to_date  msg = traceHiDiffs msg `thenM_` returnM upToDate
945 out_of_date msg = traceHiDiffs msg `thenM_` returnM outOfDate
946 out_of_date_vers msg old_vers new_vers 
947   = out_of_date (hsep [msg, ppr old_vers, ptext SLIT("->"), ppr new_vers])
948
949 ----------------------
950 checkList :: [IfG RecompileRequired] -> IfG RecompileRequired
951 -- This helper is used in two places
952 checkList []             = returnM upToDate
953 checkList (check:checks) = check        `thenM` \ recompile ->
954                            if recompile then 
955                                 returnM outOfDate
956                            else
957                                 checkList checks
958 \end{code}
959
960 %************************************************************************
961 %*                                                                      *
962                 Printing interfaces
963 %*                                                                      *
964 %************************************************************************
965
966 \begin{code}
967 showIface :: FilePath -> IO ()
968 -- Raad binary interface, and print it out
969 showIface filename = do
970    -- skip the version check; we don't want to worry about profiled vs.
971    -- non-profiled interfaces, for example.
972    writeIORef v_IgnoreHiWay True
973    iface <- Binary.getBinFileWithDict filename
974    printDump (pprModIface iface)
975  where
976 \end{code}
977
978
979 \begin{code}
980 pprModIface :: ModIface -> SDoc
981 -- Show a ModIface
982 pprModIface iface
983  = vcat [ ptext SLIT("interface")
984                 <+> doubleQuotes (ftext (mi_package iface))
985                 <+> ppr (mi_module iface) <+> ppr (mi_mod_vers iface)
986                 <+> pp_sub_vers
987                 <+> (if mi_orphan iface then ptext SLIT("[orphan module]") else empty)
988                 <+> int opt_HiVersion
989                 <+> ptext SLIT("where")
990         , vcat (map pprExport (mi_exports iface))
991         , pprDeps (mi_deps iface)
992         , vcat (map pprUsage (mi_usages iface))
993         , pprFixities (mi_fixities iface)
994         , vcat (map pprIfaceDecl (mi_decls iface))
995         , vcat (map ppr (mi_insts iface))
996         , vcat (map ppr (mi_rules iface))
997         , pprDeprecs (mi_deprecs iface)
998         ]
999   where
1000     exp_vers  = mi_exp_vers iface
1001     rule_vers = mi_rule_vers iface
1002
1003     pp_sub_vers | exp_vers == initialVersion && rule_vers == initialVersion = empty
1004                 | otherwise = brackets (ppr exp_vers <+> ppr rule_vers)
1005 \end{code}
1006
1007 When printing export lists, we print like this:
1008         Avail   f               f
1009         AvailTC C [C, x, y]     C(x,y)
1010         AvailTC C [x, y]        C!(x,y)         -- Exporting x, y but not C
1011
1012 \begin{code}
1013 pprExport :: IfaceExport -> SDoc
1014 pprExport (mod, items)
1015  = hsep [ ptext SLIT("export"), ppr mod, hsep (map pp_avail items) ]
1016   where
1017     pp_avail :: GenAvailInfo OccName -> SDoc
1018     pp_avail (Avail occ)    = ppr occ
1019     pp_avail (AvailTC _ []) = empty
1020     pp_avail (AvailTC n (n':ns)) 
1021         | n==n'     = ppr n <> pp_export ns
1022         | otherwise = ppr n <> char '|' <> pp_export (n':ns)
1023     
1024     pp_export []    = empty
1025     pp_export names = braces (hsep (map ppr names))
1026
1027 pprUsage :: Usage -> SDoc
1028 pprUsage usage
1029   = hsep [ptext SLIT("import"), ppr (usg_name usage), 
1030           int (usg_mod usage), 
1031           pp_export_version (usg_exports usage),
1032           int (usg_rules usage),
1033           pp_versions (usg_entities usage) ]
1034   where
1035     pp_versions nvs = hsep [ ppr n <+> int v | (n,v) <- nvs ]
1036     pp_export_version Nothing  = empty
1037     pp_export_version (Just v) = int v
1038
1039 pprDeps :: Dependencies -> SDoc
1040 pprDeps (Deps { dep_mods = mods, dep_pkgs = pkgs, dep_orphs = orphs})
1041   = vcat [ptext SLIT("module dependencies:") <+> fsep (map ppr_mod mods),
1042           ptext SLIT("package dependencies:") <+> fsep (map ppr pkgs), 
1043           ptext SLIT("orphans:") <+> fsep (map ppr orphs)
1044         ]
1045   where
1046     ppr_mod (mod_name, boot) = ppr mod_name <+> ppr_boot boot
1047     ppr_boot True  = text "[boot]"
1048     ppr_boot False = empty
1049
1050 pprIfaceDecl :: (Version, IfaceDecl) -> SDoc
1051 pprIfaceDecl (ver, decl)
1052   = ppr_vers ver <+> ppr decl
1053   where
1054         -- Print the version for the decl
1055     ppr_vers v | v == initialVersion = empty
1056                | otherwise           = int v
1057
1058 pprFixities :: [(OccName, Fixity)] -> SDoc
1059 pprFixities []    = empty
1060 pprFixities fixes = ptext SLIT("fixities") <+> pprWithCommas pprFix fixes
1061                   where
1062                     pprFix (occ,fix) = ppr fix <+> ppr occ 
1063
1064 pprDeprecs NoDeprecs        = empty
1065 pprDeprecs (DeprecAll txt)  = ptext SLIT("Deprecate all") <+> doubleQuotes (ftext txt)
1066 pprDeprecs (DeprecSome prs) = ptext SLIT("Deprecate") <+> vcat (map pprDeprec prs)
1067                             where
1068                               pprDeprec (name, txt) = ppr name <+> doubleQuotes (ftext txt)
1069 \end{code}