4dad85aa7d4fa9ec200d69e8ea33df953e22a34e
[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(..), 
187                           ModGuts(..), ModGuts, IfaceExport,
188                           GhciMode(..), 
189                           HscEnv(..), hscEPS,
190                           Dependencies(..), FixItem(..), 
191                           isImplicitTyThing, 
192                           mkIfaceDepCache, mkIfaceFixCache, mkIfaceVerCache,
193                           typeEnvElts, 
194                           Avails, AvailInfo, GenAvailInfo(..), availName, 
195                           ExternalPackageState(..),
196                           Usage(..), IsBootInterface,
197                           Deprecs(..), IfaceDeprecs, Deprecations,
198                           lookupIfaceByModName
199                         )
200
201
202 import CmdLineOpts
203 import Name             ( Name, nameModule, nameOccName, nameParent, isExternalName,
204                           nameParent_maybe, isWiredInName, NamedThing(..) )
205 import NameEnv
206 import NameSet
207 import OccName          ( OccName, OccEnv, mkOccEnv, lookupOccEnv, emptyOccEnv, extendOccEnv_C,
208                           OccSet, emptyOccSet, elemOccSet, occSetElts, 
209                           extendOccSet, extendOccSetList,
210                           isEmptyOccSet, intersectOccSet, intersectsOccSet )
211 import TyCon            ( visibleDataCons )
212 import Module           ( Module, ModuleName, moduleNameFS, moduleName, isHomeModule,
213                           ModLocation(..), mkSysModuleNameFS, moduleUserString,
214                           ModuleEnv, emptyModuleEnv, lookupModuleEnv,
215                           extendModuleEnv_C, moduleEnvElts
216                         )
217 import Outputable
218 import DriverUtil       ( createDirectoryHierarchy, directoryOf )
219 import Util             ( sortLt, seqList )
220 import Binary           ( getBinFileWithDict )
221 import BinIface         ( writeBinIface, v_IgnoreHiWay )
222 import Unique           ( Unique, Uniquable(..) )
223 import ErrUtils         ( dumpIfSet_dyn, showPass )
224 import Digraph          ( stronglyConnComp, SCC(..) )
225 import FiniteMap
226 import FastString
227
228 import DATA_IOREF       ( writeIORef )
229 import Monad            ( when )
230 import Maybes           ( orElse, mapCatMaybes, isNothing, fromJust, expectJust )
231 \end{code}
232
233
234
235 %************************************************************************
236 %*                                                                      *
237 \subsection{Completing an interface}
238 %*                                                                      *
239 %************************************************************************
240
241 \begin{code}
242 mkIface :: HscEnv
243         -> ModLocation
244         -> Maybe ModIface       -- The old interface, if we have it
245         -> ModGuts              -- The compiled, tidied module
246         -> IO ModIface          -- The new one, complete with decls and versions
247 -- mkFinalIface 
248 --      a) completes the interface
249 --      b) writes it out to a file if necessary
250
251 mkIface hsc_env location maybe_old_iface 
252         guts@ModGuts{ mg_module = this_mod,
253                       mg_usages = usages,
254                       mg_deps   = deps,
255                       mg_exports = exports,
256                       mg_fix_env = fix_env,
257                       mg_deprecs = src_deprecs,
258                       mg_insts = insts, 
259                       mg_rules = rules,
260                       mg_types = type_env }
261   = do  { eps <- hscEPS hsc_env
262         ; let   { this_mod_name = moduleName this_mod
263                 ; ext_nm = mkExtNameFn hsc_env eps this_mod_name
264                 ; decls  = [ tyThingToIfaceDecl omit_prags ext_nm thing 
265                            | thing <- typeEnvElts type_env
266                            , not (isImplicitTyThing thing) && not (isWiredInName (getName thing)) ]
267                                 -- Don't put implicit Ids and class tycons in the interface file
268                                 -- Nor wired-in things (GHC knows about them already)
269
270                 ; fixities = [(occ,fix) | FixItem occ fix _ <- nameEnvElts fix_env]
271                 ; deprecs  = mkIfaceDeprec src_deprecs
272                 ; iface_rules 
273                      | omit_prags = []
274                      | otherwise  = sortLt lt_rule $
275                                     map (coreRuleToIfaceRule this_mod_name ext_nm) rules
276                 ; iface_insts = sortLt lt_inst (map (dfunToIfaceInst this_mod_name) insts)
277
278                 ; intermediate_iface = ModIface { 
279                         mi_module   = this_mod,
280                         mi_package  = opt_InPackage,
281                         mi_boot     = False,
282                         mi_deps     = deps,
283                         mi_usages   = usages,
284                         mi_exports  = groupAvails exports,
285                         mi_insts    = iface_insts,
286                         mi_rules    = iface_rules,
287                         mi_fixities = fixities,
288                         mi_deprecs  = deprecs,
289         
290                         -- Left out deliberately: filled in by addVersionInfo
291                         mi_mod_vers  = initialVersion,
292                         mi_exp_vers  = initialVersion,
293                         mi_rule_vers = initialVersion,
294                         mi_orphan    = False,   -- Always set by addVersionInfo, but
295                                                 -- it's a strict field, so we can't omit it.
296                         mi_decls     = deliberatelyOmitted "decls",
297                         mi_ver_fn    = deliberatelyOmitted "ver_fn",
298
299                         -- And build the cached values
300                         mi_dep_fn = mkIfaceDepCache deprecs,
301                         mi_fix_fn = mkIfaceFixCache fixities }
302
303                 -- Add version information
304                 ; (new_iface, no_change_at_all, pp_diffs) 
305                         = _scc_ "versioninfo" 
306                          addVersionInfo maybe_old_iface intermediate_iface decls
307                 }
308
309                 -- Write the interface file, if necessary
310         ; when (not no_change_at_all && ghci_mode /= Interactive) $ do
311                 createDirectoryHierarchy (directoryOf hi_file_path)
312                 writeBinIface hi_file_path new_iface
313
314                 -- Debug printing
315         ; when (dopt Opt_D_dump_hi_diffs dflags) (printDump pp_diffs)
316         ; dumpIfSet_dyn dflags Opt_D_dump_hi "FINAL INTERFACE" 
317                         (pprModIface new_iface)
318
319         ; return new_iface }
320   where
321      r1 `lt_rule` r2 = ifRuleName r1 < ifRuleName r2
322      i1 `lt_inst` i2 = ifDFun     i1 < ifDFun     i2
323
324      dflags    = hsc_dflags hsc_env
325      ghci_mode = hsc_mode hsc_env
326      hi_file_path = ml_hi_file location
327      omit_prags = dopt Opt_OmitInterfacePragmas dflags
328
329 deliberatelyOmitted x = panic ("Deliberately omitted: " ++ x)
330
331 -----------------------------
332 mkExtNameFn :: HscEnv -> ExternalPackageState -> ModuleName -> Name -> IfaceExtName
333 mkExtNameFn hsc_env eps this_mod
334   = ext_nm
335   where
336     hpt = hsc_HPT hsc_env
337     pit = eps_PIT eps
338
339     ext_nm name 
340       | mod_nm == this_mod = case nameParent_maybe name of
341                                 Nothing  -> LocalTop occ
342                                 Just par -> LocalTopSub occ (nameOccName par)
343       | isWiredInName name = ExtPkg  mod_nm occ
344       | isHomeModule mod   = HomePkg mod_nm occ vers
345       | otherwise          = ExtPkg  mod_nm occ
346       where
347         mod      = nameModule name
348         mod_nm   = moduleName mod
349         occ      = nameOccName name
350         par_occ  = nameOccName (nameParent name)
351                 -- The version of the *parent* is the one want
352         vers     = lookupVersion mod_nm par_occ
353               
354     lookupVersion :: ModuleName -> OccName -> Version
355         -- Even though we're looking up a home-package thing, in
356         -- one-shot mode the imported interfaces may be in the PIT
357     lookupVersion mod occ
358       = mi_ver_fn iface occ `orElse` 
359         pprPanic "lookupVers1" (ppr mod <+> ppr occ)
360       where
361         iface = lookupIfaceByModName hpt pit mod `orElse` 
362                 pprPanic "lookupVers2" (ppr mod <+> ppr occ)
363
364 -----------------------------
365 -- Compute version numbers for local decls
366
367 addVersionInfo :: Maybe ModIface        -- The old interface, read from M.hi
368                -> ModIface              -- The new interface decls (lacking decls)
369                -> [IfaceDecl]           -- The new decls
370                -> (ModIface, 
371                    Bool,                -- True <=> no changes at all; no need to write new Iface
372                    SDoc)                -- Differences
373
374 addVersionInfo Nothing new_iface new_decls
375 -- No old interface, so definitely write a new one!
376   = (new_iface { mi_orphan = anyNothing getInstKey (mi_insts new_iface)
377                           || anyNothing getRuleKey (mi_rules new_iface),
378                  mi_decls  = [(initialVersion, decl) | decl <- new_decls],
379                  mi_ver_fn = \n -> Just initialVersion },
380      False, ptext SLIT("No old interface file") $$ 
381             pprOrphans orph_insts orph_rules)
382   where
383     orph_insts = filter (isNothing . getInstKey) (mi_insts new_iface)
384     orph_rules = filter (isNothing . getRuleKey) (mi_rules new_iface)
385
386 addVersionInfo (Just old_iface@(ModIface { mi_mod_vers  = old_mod_vers, 
387                                            mi_exp_vers  = old_exp_vers, 
388                                            mi_rule_vers = old_rule_vers, 
389                                            mi_decls     = old_decls,
390                                            mi_ver_fn    = old_decl_vers,
391                                            mi_fix_fn    = old_fixities }))
392                new_iface@(ModIface { mi_fix_fn = new_fixities })
393                new_decls
394
395   | no_change_at_all = (old_iface,   True,  ptext SLIT("Interface file unchanged") $$ pp_orphs)
396   | otherwise        = (final_iface, False, vcat [ptext SLIT("Interface file has changed"),
397                                                   nest 2 pp_diffs,
398                                                   text "" $$ pp_orphs])
399   where
400     final_iface = new_iface { mi_mod_vers  = bump_unless no_output_change old_mod_vers,
401                               mi_exp_vers  = bump_unless no_export_change old_exp_vers,
402                               mi_rule_vers = bump_unless no_rule_change   old_rule_vers,
403                               mi_orphan    = not (null new_orph_rules && null new_orph_insts),
404                               mi_decls     = decls_w_vers,
405                               mi_ver_fn    = mkIfaceVerCache decls_w_vers }
406
407     decls_w_vers = [(add_vers decl, decl) | decl <- new_decls]
408
409     -------------------
410     (old_non_orph_insts, old_orph_insts) = mkRuleMap getInstKey (mi_insts old_iface)
411     (new_non_orph_insts, new_orph_insts) = mkRuleMap getInstKey (mi_insts new_iface)
412     same_insts occ = eqMaybeBy  (eqListBy eqIfInst) 
413                                 (lookupOccEnv old_non_orph_insts occ)
414                                 (lookupOccEnv new_non_orph_insts occ)
415   
416     (old_non_orph_rules, old_orph_rules) = mkRuleMap getRuleKey (mi_rules old_iface)
417     (new_non_orph_rules, new_orph_rules) = mkRuleMap getRuleKey (mi_rules new_iface)
418     same_rules occ = eqMaybeBy  (eqListBy eqIfRule)
419                                 (lookupOccEnv old_non_orph_rules occ)
420                                 (lookupOccEnv new_non_orph_rules occ)
421     -------------------
422     -- Computing what changed
423     no_output_change = no_decl_change   && no_rule_change && 
424                        no_export_change && no_deprec_change
425     no_export_change = mi_exports new_iface == mi_exports old_iface     -- Kept sorted
426     no_decl_change   = isEmptyOccSet changed_occs
427     no_rule_change   = not (changedWrt changed_occs (eqListBy eqIfRule old_orph_rules new_orph_rules)
428                          || changedWrt changed_occs (eqListBy eqIfInst old_orph_insts new_orph_insts))
429     no_deprec_change = mi_deprecs new_iface == mi_deprecs old_iface
430
431         -- If the usages havn't changed either, we don't need to write the interface file
432         -- Question: should we also check for equality of mi_deps?
433     no_other_changes = mi_usages new_iface == mi_usages old_iface
434     no_change_at_all = no_output_change && no_other_changes
435  
436     pp_diffs = vcat [pp_change no_export_change "Export list" 
437                         (ppr old_exp_vers <+> arrow <+> ppr (mi_exp_vers final_iface)),
438                      pp_change no_rule_change "Rules"
439                         (ppr old_rule_vers <+> arrow <+> ppr (mi_rule_vers final_iface)),
440                      pp_change no_deprec_change "Deprecations" empty,
441                      pp_change no_other_changes  "Usages" empty,
442                      pp_decl_diffs]
443     pp_change True  what info = empty
444     pp_change False what info = text what <+> ptext SLIT("changed") <+> info
445
446     -------------------
447     old_decl_env = mkOccEnv [(ifName decl, decl) | (_,decl) <- old_decls]
448     same_fixity n = bool (old_fixities n == new_fixities n)
449
450     -------------------
451     -- Adding version info
452     new_version     = bumpVersion old_mod_vers
453     add_vers decl | occ `elemOccSet` changed_occs = new_version
454                   | otherwise = expectJust "add_vers" (old_decl_vers occ)
455                                 -- If it's unchanged, there jolly well 
456                   where         -- should be an old version number
457                     occ = ifName decl
458
459     -------------------
460     changed_occs :: OccSet
461     changed_occs = computeChangedOccs eq_info
462
463     eq_info :: [(OccName, IfaceEq)]
464     eq_info = map check_eq new_decls
465     check_eq new_decl | Just old_decl <- lookupOccEnv old_decl_env occ 
466                       = (occ, new_decl `eqIfDecl` old_decl &&&
467                               eq_indirects new_decl)
468                       | otherwise {- No corresponding old decl -}      
469                       = (occ, NotEqual) 
470                       where
471                         occ = ifName new_decl
472
473     eq_indirects :: IfaceDecl -> IfaceEq
474                 -- When seeing if two decls are the same, remember to
475                 -- check whether any relevant fixity or rules have changed
476     eq_indirects (IfaceId {ifName = occ}) = eq_ind_occ occ
477     eq_indirects (IfaceClass {ifName = cls_occ, ifSigs = sigs})
478         = same_insts cls_occ &&& 
479           eq_ind_occs [op | IfaceClassOp op _ _ <- sigs] 
480     eq_indirects (IfaceData {ifName = tc_occ, ifCons = cons})
481         = same_insts tc_occ &&& same_fixity tc_occ &&&  -- The TyCon can have a fixity too
482           eq_ind_occs [occ | IfaceConDecl occ _ _ _ _ _ <- visibleDataCons cons]
483     eq_indirects other = Equal  -- Synonyms and foreign declarations
484
485     eq_ind_occ :: OccName -> IfaceEq    -- For class ops and Ids; check fixity and rules
486     eq_ind_occ occ = same_fixity occ &&& same_rules occ
487     eq_ind_occs = foldr ((&&&) . eq_ind_occ) Equal 
488    
489     -------------------
490     -- Diffs
491     pp_decl_diffs :: SDoc       -- Nothing => no changes
492     pp_decl_diffs 
493         | isEmptyOccSet changed_occs = empty
494         | otherwise 
495         = vcat [ptext SLIT("Changed occs:") <+> ppr (occSetElts changed_occs),
496                 ptext SLIT("Version change for these decls:"),
497                 nest 2 (vcat (map show_change new_decls))]
498
499     eq_env = mkOccEnv eq_info
500     show_change new_decl
501         | not (occ `elemOccSet` changed_occs) = empty
502         | otherwise
503         = vcat [ppr occ <+> ppr (old_decl_vers occ) <+> arrow <+> ppr new_version, 
504                 nest 2 why]
505         where
506           occ = ifName new_decl
507           why = case lookupOccEnv eq_env occ of
508                     Just (EqBut occs) -> sep [ppr occ <> colon, ptext SLIT("Free vars (only) changed:"),
509                                               nest 2 (braces (fsep (map ppr (occSetElts 
510                                                 (occs `intersectOccSet` changed_occs)))))]
511                     Just NotEqual  
512                         | Just old_decl <- lookupOccEnv old_decl_env occ 
513                         -> vcat [ptext SLIT("Old:") <+> ppr old_decl,
514                          ptext SLIT("New:") <+> ppr new_decl]
515                         | otherwise 
516                         -> ppr occ <+> ptext SLIT("only in new interface")
517                     other -> pprPanic "MkIface.show_change" (ppr occ)
518         
519     pp_orphs = pprOrphans new_orph_insts new_orph_rules
520
521 pprOrphans insts rules
522   = vcat [if null insts then empty else
523              ptext SLIT("Orphan instances:") <+> vcat (map ppr insts),
524           if null rules then empty else
525              ptext SLIT("Orphan rules:") <+> vcat (map ppr rules)]
526
527 computeChangedOccs :: [(OccName, IfaceEq)] -> OccSet
528 computeChangedOccs eq_info
529   = foldl add_changes emptyOccSet (stronglyConnComp edges)
530   where
531     edges :: [((OccName,IfaceEq), Unique, [Unique])]
532     edges = [ (node, getUnique occ, map getUnique occs)
533             | node@(occ, iface_eq) <- eq_info
534             , let occs = case iface_eq of
535                            EqBut occ_set -> occSetElts occ_set
536                            other -> [] ]
537
538     -- Changes in declarations
539     add_changes :: OccSet -> SCC (OccName, IfaceEq) -> OccSet
540     add_changes so_far (AcyclicSCC (occ, iface_eq)) 
541         | changedWrt so_far iface_eq                            -- This one has changed
542         = extendOccSet so_far occ
543     add_changes so_far (CyclicSCC pairs)
544         | changedWrt so_far (foldr1 (&&&) (map snd pairs))      -- One of this group has changed
545         = extendOccSetList so_far (map fst pairs)
546     add_changes so_far other = so_far
547
548 changedWrt :: OccSet -> IfaceEq -> Bool
549 changedWrt so_far Equal        = False
550 changedWrt so_far NotEqual     = True
551 changedWrt so_far (EqBut kids) = so_far `intersectsOccSet` kids
552
553 ----------------------
554 -- mkRuleMap partitions instance decls or rules into
555 --      (a) an OccEnv for ones that are not orphans, 
556 --          mapping the local OccName to a list of its decls
557 --      (b) a list of orphan decls
558 mkRuleMap :: (decl -> Maybe OccName)    -- (Just occ) for a non-orphan decl, keyed by occ
559                                         -- Nothing for an orphan decl
560           -> [decl]                     -- Sorted into canonical order
561           -> (OccEnv [decl],            -- Non-orphan decls associated with their key;
562                                         --      each sublist in canonical order
563               [decl])                   -- Orphan decls; in canonical order
564 mkRuleMap get_key decls
565   = foldl go (emptyOccEnv, []) decls
566   where
567     go (non_orphs, orphs) d
568         | Just occ <- get_key d
569         = (extendOccEnv_C (\ ds _ -> d:ds) non_orphs occ [d], orphs)
570         | otherwise = (non_orphs, d:orphs)
571
572 -- getXxKey: find at least one local OccName that belongs to this decl
573
574 getInstKey :: IfaceInst -> Maybe OccName
575 getInstKey (IfaceInst {ifInstHead = inst_ty})
576   = case [occ | LocalTop occ <- cls_ext : tc_exts] of
577         []      -> Nothing
578         (occ:_) -> Just occ
579   where
580     (cls_ext, tcs) = ifaceInstGates inst_ty
581     tc_exts = [tc | IfaceTc tc <- tcs]
582         -- Ignore the wired-in IfaceTyCons; the class will do as the key
583
584 getRuleKey :: IfaceRule -> Maybe OccName
585 getRuleKey (IfaceRule {ifRuleHead = LocalTop occ}) = Just occ
586 getRuleKey other                                   = Nothing
587
588 anyNothing :: (a -> Maybe b) -> [a] -> Bool
589 anyNothing p []     = False
590 anyNothing p (x:xs) = isNothing (p x) || anyNothing p xs
591
592 ----------------------
593 mkIfaceDeprec :: Deprecations -> IfaceDeprecs
594 mkIfaceDeprec NoDeprecs        = NoDeprecs
595 mkIfaceDeprec (DeprecAll t)    = DeprecAll t
596 mkIfaceDeprec (DeprecSome env) = DeprecSome (sortLt (<) (nameEnvElts env))
597
598 ----------------------
599 bump_unless :: Bool -> Version -> Version
600 bump_unless True  v = v -- True <=> no change
601 bump_unless False v = bumpVersion v
602 \end{code}
603
604
605 %*********************************************************
606 %*                                                      *
607 \subsection{Keeping track of what we've slurped, and version numbers}
608 %*                                                      *
609 %*********************************************************
610
611
612 \begin{code}
613 mkUsageInfo :: HscEnv -> ImportAvails -> NameSet -> IO [Usage]
614 mkUsageInfo hsc_env
615             (ImportAvails { imp_mods = dir_imp_mods,
616                             imp_dep_mods = dep_mods })
617             used_names
618   = do  { eps <- hscEPS hsc_env
619         ; return (mk_usage_info (eps_PIT eps) (hsc_HPT hsc_env) 
620                                 dir_imp_mods dep_mods used_names) }
621
622 mk_usage_info pit hpt dir_imp_mods dep_mods proto_used_names
623   = -- seq the list of Usages returned: occasionally these
624     -- don't get evaluated for a while and we can end up hanging on to
625     -- the entire collection of Ifaces.
626     usages `seqList` usages
627   where
628     used_names = mkNameSet $                    -- Eliminate duplicates
629                  [ nameParent n                 -- Just record usage on the 'main' names
630                  | n <- nameSetToList proto_used_names
631                  , not (isWiredInName n)        -- Don't record usages for wired-in names
632                  , isExternalName n             -- Ignore internal names
633                  ]
634
635     -- ent_map groups together all the things imported and used
636     -- from a particular module in this package
637     ent_map :: ModuleEnv [OccName]
638     ent_map  = foldNameSet add_mv emptyModuleEnv used_names
639     add_mv name mv_map = extendModuleEnv_C add_item mv_map mod [occ]
640                    where
641                      occ = nameOccName name
642                      mod = nameModule name
643                      add_item occs _ = occ:occs
644     
645     usages = mapCatMaybes mkUsage (moduleEnvElts dep_mods)
646         -- ToDo: do we need to sort into canonical order?
647
648     import_all mod = case lookupModuleEnv dir_imp_mods mod of
649                         Just (_,imp_all) -> isNothing imp_all
650                         Nothing          -> False
651     
652     -- We want to create a Usage for a home module if 
653     --  a) we used something from; has something in used_names
654     --  b) we imported all of it, even if we used nothing from it
655     --          (need to recompile if its export list changes: export_vers)
656     --  c) is a home-package orphan module (need to recompile if its
657     --          instance decls change: rules_vers)
658     mkUsage :: (ModuleName, Bool) -> Maybe Usage
659     mkUsage (mod_name, _)
660       |  isNothing maybe_iface  -- We can't depend on it if we didn't
661       || not (isHomeModule mod) -- even open the interface!
662       || (null used_occs
663           && not all_imported
664           && not orphan_mod)
665       = Nothing                 -- Record no usage info
666     
667       | otherwise       
668       = Just (Usage { usg_name     = moduleName mod,
669                       usg_mod      = mod_vers,
670                       usg_exports  = export_vers,
671                       usg_entities = ent_vers,
672                       usg_rules    = rules_vers })
673       where
674         maybe_iface  = lookupIfaceByModName hpt pit mod_name
675                 -- In one-shot mode, the interfaces for home-package 
676                 -- modules accumulate in the PIT not HPT.  Sigh.
677
678         Just iface   = maybe_iface
679         mod          = mi_module    iface
680         orphan_mod   = mi_orphan    iface
681         version_env  = mi_ver_fn    iface
682         mod_vers     = mi_mod_vers  iface
683         rules_vers   = mi_rule_vers iface
684         all_imported = import_all mod 
685         export_vers | all_imported = Just (mi_exp_vers iface)
686                     | otherwise    = Nothing
687     
688         -- The sort is to put them into canonical order
689         used_occs = lookupModuleEnv ent_map mod `orElse` []
690         ent_vers :: [(OccName,Version)]
691         ent_vers = [ (occ, version_env occ `orElse` initialVersion) 
692                    | occ <- sortLt (<) used_occs]
693 \end{code}
694
695 \begin{code}
696 groupAvails :: Avails -> [(ModuleName, [GenAvailInfo OccName])]
697   -- Group by module and sort by occurrence
698   -- This keeps the list in canonical order
699 groupAvails avails 
700   = [ (mkSysModuleNameFS fs, sortLt lt avails)
701     | (fs,avails) <- fmToList groupFM
702     ]
703   where
704     groupFM :: FiniteMap FastString [GenAvailInfo OccName]
705         -- Deliberately use the FastString so we
706         -- get a canonical ordering
707     groupFM = foldl add emptyFM avails
708
709     add env avail = addToFM_C (\old _ -> avail':old) env mod_fs [avail']
710                   where
711                     mod_fs    = moduleNameFS (moduleName avail_mod)
712                     avail_mod = nameModule (availName avail)
713                     avail'    = sortAvail avail
714
715     a1 `lt` a2 = availName a1 < availName a2
716
717 sortAvail :: AvailInfo -> GenAvailInfo OccName
718 -- Convert to OccName, and sort the sub-names into canonical order
719 -- The canonical order has the "main name" at the beginning 
720 -- (if it's there at all)
721 sortAvail (Avail n) = Avail (nameOccName n)
722 sortAvail (AvailTC n ns) 
723   | n `elem` ns = AvailTC occ (occ : mk_occs (filter (/= n) ns))
724   | otherwise   = AvailTC occ (      mk_occs ns)
725   where
726     occ = nameOccName n
727     mk_occs ns = sortLt (<) (map nameOccName ns)
728 \end{code}
729
730 %************************************************************************
731 %*                                                                      *
732         Load the old interface file for this module (unless
733         we have it aleady), and check whether it is up to date
734         
735 %*                                                                      *
736 %************************************************************************
737
738 \begin{code}
739 checkOldIface :: HscEnv
740               -> Module
741               -> FilePath               -- Where the interface file is
742               -> Bool                   -- Source unchanged
743               -> Maybe ModIface         -- Old interface from compilation manager, if any
744               -> IO (RecompileRequired, Maybe ModIface)
745
746 checkOldIface hsc_env mod iface_path source_unchanged maybe_iface
747   = do  { showPass (hsc_dflags hsc_env) 
748                    ("Checking old interface for " ++ moduleUserString mod) ;
749
750         ; initIfaceCheck hsc_env $
751           check_old_iface mod iface_path source_unchanged maybe_iface
752      }
753
754 check_old_iface this_mod iface_path source_unchanged maybe_iface
755  =      -- CHECK WHETHER THE SOURCE HAS CHANGED
756     ifM (not source_unchanged)
757         (traceHiDiffs (nest 4 (text "Source file changed or recompilation check turned off")))
758                                                 `thenM_`
759
760      -- If the source has changed and we're in interactive mode, avoid reading
761      -- an interface; just return the one we might have been supplied with.
762     getGhciMode                                 `thenM` \ ghci_mode ->
763     if (ghci_mode == Interactive) && not source_unchanged then
764          returnM (outOfDate, maybe_iface)
765     else
766
767     case maybe_iface of {
768        Just old_iface -> -- Use the one we already have
769                          checkVersions source_unchanged old_iface       `thenM` \ recomp ->
770                          returnM (recomp, Just old_iface)
771
772     ;  Nothing ->
773
774         -- Try and read the old interface for the current module
775         -- from the .hi file left from the last time we compiled it
776     readIface (moduleName this_mod) iface_path False            `thenM` \ read_result ->
777     case read_result of {
778        Left err ->      -- Old interface file not found, or garbled; give up
779                    traceIf (text "FYI: cannot read old interface file:"
780                                  $$ nest 4 err)         `thenM_`
781                    returnM (outOfDate, Nothing)
782
783     ;  Right iface ->   
784
785         -- We have got the old iface; check its versions
786     checkVersions source_unchanged iface        `thenM` \ recomp ->
787     returnM (recomp, Just iface)
788     }}
789 \end{code}
790
791 @recompileRequired@ is called from the HscMain.   It checks whether
792 a recompilation is required.  It needs access to the persistent state,
793 finder, etc, because it may have to load lots of interface files to
794 check their versions.
795
796 \begin{code}
797 type RecompileRequired = Bool
798 upToDate  = False       -- Recompile not required
799 outOfDate = True        -- Recompile required
800
801 checkVersions :: Bool           -- True <=> source unchanged
802               -> ModIface       -- Old interface
803               -> IfG RecompileRequired
804 checkVersions source_unchanged iface
805   | not source_unchanged
806   = returnM outOfDate
807   | otherwise
808   = traceHiDiffs (text "Considering whether compilation is required for" <+> 
809                   ppr (mi_module iface) <> colon)       `thenM_`
810
811         -- Source code unchanged and no errors yet... carry on 
812         -- First put the dependent-module info in the envt, just temporarily,
813         -- so that when we look for interfaces we look for the right one (.hi or .hi-boot)
814         -- It's just temporary because either the usage check will succeed 
815         -- (in which case we are done with this module) or it'll fail (in which
816         -- case we'll compile the module from scratch anyhow).
817     updGblEnv (\ gbl -> gbl { if_is_boot = mod_deps }) (
818         checkList [checkModUsage u | u <- mi_usages iface]
819     )
820   where
821         -- This is a bit of a hack really
822     mod_deps :: ModuleEnv (ModuleName, IsBootInterface)
823     mod_deps = mkModDeps (dep_mods (mi_deps iface))
824
825 checkModUsage :: Usage -> IfG RecompileRequired
826 -- Given the usage information extracted from the old
827 -- M.hi file for the module being compiled, figure out
828 -- whether M needs to be recompiled.
829
830 checkModUsage (Usage { usg_name = mod_name, usg_mod = old_mod_vers,
831                        usg_rules = old_rule_vers,
832                        usg_exports = maybe_old_export_vers, 
833                        usg_entities = old_decl_vers })
834   =     -- Load the imported interface is possible
835     let
836         doc_str = sep [ptext SLIT("need version info for"), ppr mod_name]
837     in
838     traceHiDiffs (text "Checking usages for module" <+> ppr mod_name) `thenM_`
839
840     loadInterface doc_str mod_name ImportBySystem       `thenM` \ mb_iface ->
841         -- Load the interface, but don't complain on failure;
842         -- Instead, get an Either back which we can test
843
844     case mb_iface of {
845         Left exn ->  (out_of_date (sep [ptext SLIT("Can't find version number for module"), 
846                                        ppr mod_name]));
847                 -- Couldn't find or parse a module mentioned in the
848                 -- old interface file.  Don't complain -- it might just be that
849                 -- the current module doesn't need that import and it's been deleted
850
851         Right iface -> 
852     let
853         new_mod_vers    = mi_mod_vers  iface
854         new_decl_vers   = mi_ver_fn    iface
855         new_export_vers = mi_exp_vers  iface
856         new_rule_vers   = mi_rule_vers iface
857     in
858         -- CHECK MODULE
859     checkModuleVersion old_mod_vers new_mod_vers        `thenM` \ recompile ->
860     if not recompile then
861         returnM upToDate
862     else
863                                  
864         -- CHECK EXPORT LIST
865     if checkExportList maybe_old_export_vers new_export_vers then
866         out_of_date_vers (ptext SLIT("  Export list changed"))
867                          (fromJust maybe_old_export_vers) 
868                          new_export_vers
869     else
870
871         -- CHECK RULES
872     if old_rule_vers /= new_rule_vers then
873         out_of_date_vers (ptext SLIT("  Rules changed")) 
874                          old_rule_vers new_rule_vers
875     else
876
877         -- CHECK ITEMS ONE BY ONE
878     checkList [checkEntityUsage new_decl_vers u | u <- old_decl_vers]   `thenM` \ recompile ->
879     if recompile then
880         returnM outOfDate       -- This one failed, so just bail out now
881     else
882         up_to_date (ptext SLIT("  Great!  The bits I use are up to date"))
883     }
884
885 ------------------------
886 checkModuleVersion old_mod_vers new_mod_vers
887   | new_mod_vers == old_mod_vers
888   = up_to_date (ptext SLIT("Module version unchanged"))
889
890   | otherwise
891   = out_of_date_vers (ptext SLIT("  Module version has changed"))
892                      old_mod_vers new_mod_vers
893
894 ------------------------
895 checkExportList Nothing  new_vers = upToDate
896 checkExportList (Just v) new_vers = v /= new_vers
897
898 ------------------------
899 checkEntityUsage new_vers (name,old_vers)
900   = case new_vers name of
901
902         Nothing       ->        -- We used it before, but it ain't there now
903                           out_of_date (sep [ptext SLIT("No longer exported:"), ppr name])
904
905         Just new_vers   -- It's there, but is it up to date?
906           | new_vers == old_vers -> traceHiDiffs (text "  Up to date" <+> ppr name <+> parens (ppr new_vers)) `thenM_`
907                                     returnM upToDate
908           | otherwise            -> out_of_date_vers (ptext SLIT("  Out of date:") <+> ppr name)
909                                                      old_vers new_vers
910
911 up_to_date  msg = traceHiDiffs msg `thenM_` returnM upToDate
912 out_of_date msg = traceHiDiffs msg `thenM_` returnM outOfDate
913 out_of_date_vers msg old_vers new_vers 
914   = out_of_date (hsep [msg, ppr old_vers, ptext SLIT("->"), ppr new_vers])
915
916 ----------------------
917 checkList :: [IfG RecompileRequired] -> IfG RecompileRequired
918 -- This helper is used in two places
919 checkList []             = returnM upToDate
920 checkList (check:checks) = check        `thenM` \ recompile ->
921                            if recompile then 
922                                 returnM outOfDate
923                            else
924                                 checkList checks
925 \end{code}
926
927 %************************************************************************
928 %*                                                                      *
929                 Printing interfaces
930 %*                                                                      *
931 %************************************************************************
932
933 \begin{code}
934 showIface :: FilePath -> IO ()
935 -- Raad binary interface, and print it out
936 showIface filename = do
937    -- skip the version check; we don't want to worry about profiled vs.
938    -- non-profiled interfaces, for example.
939    writeIORef v_IgnoreHiWay True
940    iface <- Binary.getBinFileWithDict filename
941    printDump (pprModIface iface)
942  where
943 \end{code}
944
945
946 \begin{code}
947 pprModIface :: ModIface -> SDoc
948 -- Show a ModIface
949 pprModIface iface
950  = vcat [ ptext SLIT("interface")
951                 <+> doubleQuotes (ftext (mi_package iface))
952                 <+> ppr (mi_module iface) <+> ppr (mi_mod_vers iface)
953                 <+> pp_sub_vers
954                 <+> (if mi_orphan iface then ptext SLIT("[orphan module]") else empty)
955                 <+> int opt_HiVersion
956                 <+> ptext SLIT("where")
957         , vcat (map pprExport (mi_exports iface))
958         , pprDeps (mi_deps iface)
959         , vcat (map pprUsage (mi_usages iface))
960         , pprFixities (mi_fixities iface)
961         , vcat (map pprIfaceDecl (mi_decls iface))
962         , vcat (map ppr (mi_insts iface))
963         , vcat (map ppr (mi_rules iface))
964         , pprDeprecs (mi_deprecs iface)
965         ]
966   where
967     exp_vers  = mi_exp_vers iface
968     rule_vers = mi_rule_vers iface
969
970     pp_sub_vers | exp_vers == initialVersion && rule_vers == initialVersion = empty
971                 | otherwise = brackets (ppr exp_vers <+> ppr rule_vers)
972 \end{code}
973
974 When printing export lists, we print like this:
975         Avail   f               f
976         AvailTC C [C, x, y]     C(x,y)
977         AvailTC C [x, y]        C!(x,y)         -- Exporting x, y but not C
978
979 \begin{code}
980 pprExport :: IfaceExport -> SDoc
981 pprExport (mod, items)
982  = hsep [ ptext SLIT("export"), ppr mod, hsep (map pp_avail items) ]
983   where
984     pp_avail :: GenAvailInfo OccName -> SDoc
985     pp_avail (Avail occ)    = ppr occ
986     pp_avail (AvailTC _ []) = empty
987     pp_avail (AvailTC n (n':ns)) 
988         | n==n'     = ppr n <> pp_export ns
989         | otherwise = ppr n <> char '|' <> pp_export (n':ns)
990     
991     pp_export []    = empty
992     pp_export names = braces (hsep (map ppr names))
993
994 pprUsage :: Usage -> SDoc
995 pprUsage usage
996   = hsep [ptext SLIT("import"), ppr (usg_name usage), 
997           int (usg_mod usage), 
998           pp_export_version (usg_exports usage),
999           int (usg_rules usage),
1000           pp_versions (usg_entities usage) ]
1001   where
1002     pp_versions nvs = hsep [ ppr n <+> int v | (n,v) <- nvs ]
1003     pp_export_version Nothing  = empty
1004     pp_export_version (Just v) = int v
1005
1006 pprDeps :: Dependencies -> SDoc
1007 pprDeps (Deps { dep_mods = mods, dep_pkgs = pkgs, dep_orphs = orphs})
1008   = vcat [ptext SLIT("module dependencies:") <+> fsep (map ppr_mod mods),
1009           ptext SLIT("package dependencies:") <+> fsep (map ppr pkgs), 
1010           ptext SLIT("orphans:") <+> fsep (map ppr orphs)
1011         ]
1012   where
1013     ppr_mod (mod_name, boot) = ppr mod_name <+> ppr_boot boot
1014     ppr_boot True  = text "[boot]"
1015     ppr_boot False = empty
1016
1017 pprIfaceDecl :: (Version, IfaceDecl) -> SDoc
1018 pprIfaceDecl (ver, decl)
1019   = ppr_vers ver <+> ppr decl
1020   where
1021         -- Print the version for the decl
1022     ppr_vers v | v == initialVersion = empty
1023                | otherwise           = int v
1024
1025 pprFixities :: [(OccName, Fixity)] -> SDoc
1026 pprFixities []    = empty
1027 pprFixities fixes = ptext SLIT("fixities") <+> pprWithCommas pprFix fixes
1028                   where
1029                     pprFix (occ,fix) = ppr fix <+> ppr occ 
1030
1031 pprDeprecs NoDeprecs        = empty
1032 pprDeprecs (DeprecAll txt)  = ptext SLIT("Deprecate all") <+> doubleQuotes (ftext txt)
1033 pprDeprecs (DeprecSome prs) = ptext SLIT("Deprecate") <+> vcat (map pprDeprec prs)
1034                             where
1035                               pprDeprec (name, txt) = ppr name <+> doubleQuotes (ftext txt)
1036 \end{code}