e508a176f14ba4b06dc47c331aba39bba4e7cc08
[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         pprModIface, 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         writeIfaceFile, -- Write the interface file
15
16         checkOldIface   -- See if recompilation is required, by
17                         -- comparing version information
18  ) where
19 \end{code}
20
21         -----------------------------------------------
22                 MkIface.lhs deals with versioning
23         -----------------------------------------------
24
25 Here's the version-related info in an interface file
26
27   module Foo 8          -- module-version 
28              3          -- export-list-version
29              2          -- rule-version
30     Usages:     -- Version info for what this compilation of Foo imported
31         Baz 3           -- Module version
32             [4]         -- The export-list version if Foo depended on it
33             (g,2)       -- Function and its version
34             (T,1)       -- Type and its version
35
36     <version> f :: Int -> Int {- Unfolding: \x -> Wib.t[2] x -}
37                 -- The [2] says that f's unfolding 
38                 -- mentions verison 2 of Wib.t
39         
40         -----------------------------------------------
41                         Basic idea
42         -----------------------------------------------
43
44 Basic idea: 
45   * In the mi_usages information in an interface, we record the 
46     version number of each free variable of the module
47
48   * In mkIface, we compute the version number of each exported thing A.f
49     by comparing its A.f's info with its new info, and bumping its 
50     version number if it differs.  If A.f mentions B.g, and B.g's version
51     number has changed, then we count A.f as having changed too.
52
53   * In checkOldIface we compare the mi_usages for the module with
54     the actual version info for all each thing recorded in mi_usages
55
56
57 Fixities
58 ~~~~~~~~
59 We count A.f as changing if its fixity changes
60
61 Rules
62 ~~~~~
63 If a rule changes, we want to recompile any module that might be
64 affected by that rule.  For non-orphan rules, this is relatively easy.
65 If module M defines f, and a rule for f, just arrange that the version
66 number for M.f changes if any of the rules for M.f change.  Any module
67 that does not depend on M.f can't be affected by the rule-change
68 either.
69
70 Orphan rules (ones whose 'head function' is not defined in M) are
71 harder.  Here's what we do.
72
73   * We have a per-module orphan-rule version number which changes if 
74     any orphan rule changes. (It's unaffected by non-orphan rules.)
75
76   * We record usage info for any orphan module 'below' this one,
77     giving the orphan-rule version number.  We recompile if this 
78     changes. 
79
80 The net effect is that if an orphan rule changes, we recompile every
81 module above it.  That's very conservative, but it's devilishly hard
82 to know what it might affect, so we just have to be conservative.
83
84 Instance decls
85 ~~~~~~~~~~~~~~
86 In an iface file we have
87      module A where
88         instance Eq a => Eq [a]  =  dfun29
89         dfun29 :: ... 
90
91 We have a version number for dfun29, covering its unfolding
92 etc. Suppose we are compiling a module M that imports A only
93 indirectly.  If typechecking M uses this instance decl, we record the
94 dependency on A.dfun29 as if it were a free variable of the module
95 (via the tcg_inst_usages accumulator).  That means that A will appear
96 in M's usage list.  If the shape of the instance declaration changes,
97 then so will dfun29's version, triggering a recompilation.
98
99 Adding an instance declaration, or changing an instance decl that is
100 not currently used, is more tricky.  (This really only makes a
101 difference when we have overlapping instance decls, because then the
102 new instance decl might kick in to override the old one.)  We handle
103 this in a very similar way that we handle rules above.
104
105   * For non-orphan instance decls, identify one locally-defined tycon/class
106     mentioned in the decl.  Treat the instance decl as part of the defn of that
107     tycon/class, so that if the shape of the instance decl changes, so does the
108     tycon/class; that in turn will force recompilation of anything that uses
109     that tycon/class.
110
111   * For orphan instance decls, act the same way as for orphan rules.
112     Indeed, we use the same global orphan-rule version number.
113
114 mkUsageInfo
115 ~~~~~~~~~~~
116 mkUsageInfo figures out what the ``usage information'' for this
117 moudule is; that is, what it must record in its interface file as the
118 things it uses.  
119
120 We produce a line for every module B below the module, A, currently being
121 compiled:
122         import B <n> ;
123 to record the fact that A does import B indirectly.  This is used to decide
124 to look to look for B.hi rather than B.hi-boot when compiling a module that
125 imports A.  This line says that A imports B, but uses nothing in it.
126 So we'll get an early bale-out when compiling A if B's version changes.
127
128 The usage information records:
129
130 \begin{itemize}
131 \item   (a) anything reachable from its body code
132 \item   (b) any module exported with a @module Foo@
133 \item   (c) anything reachable from an exported item
134 \end{itemize}
135
136 Why (b)?  Because if @Foo@ changes then this module's export list
137 will change, so we must recompile this module at least as far as
138 making a new interface file --- but in practice that means complete
139 recompilation.
140
141 Why (c)?  Consider this:
142 \begin{verbatim}
143         module A( f, g ) where  |       module B( f ) where
144           import B( f )         |         f = h 3
145           g = ...               |         h = ...
146 \end{verbatim}
147
148 Here, @B.f@ isn't used in A.  Should we nevertheless record @B.f@ in
149 @A@'s usages?  Our idea is that we aren't going to touch A.hi if it is
150 *identical* to what it was before.  If anything about @B.f@ changes
151 than anyone who imports @A@ should be recompiled in case they use
152 @B.f@ (they'll get an early exit if they don't).  So, if anything
153 about @B.f@ changes we'd better make sure that something in A.hi
154 changes, and the convenient way to do that is to record the version
155 number @B.f@ in A.hi in the usage list.  If B.f changes that'll force a
156 complete recompiation of A, which is overkill but it's the only way to 
157 write a new, slightly different, A.hi.
158
159 But the example is tricker.  Even if @B.f@ doesn't change at all,
160 @B.h@ may do so, and this change may not be reflected in @f@'s version
161 number.  But with -O, a module that imports A must be recompiled if
162 @B.h@ changes!  So A must record a dependency on @B.h@.  So we treat
163 the occurrence of @B.f@ in the export list *just as if* it were in the
164 code of A, and thereby haul in all the stuff reachable from it.
165
166         *** Conclusion: if A mentions B.f in its export list,
167             behave just as if A mentioned B.f in its source code,
168             and slurp in B.f and all its transitive closure ***
169
170 [NB: If B was compiled with -O, but A isn't, we should really *still*
171 haul in all the unfoldings for B, in case the module that imports A *is*
172 compiled with -O.  I think this is the case.]
173
174
175 \begin{code}
176 #include "HsVersions.h"
177
178 import HsSyn
179 import Packages         ( isHomeModule, PackageIdH(..) )
180 import IfaceSyn         ( IfaceDecl(..), IfaceClassOp(..), IfaceConDecl(..),
181                           IfaceRule(..), IfaceInst(..), IfaceExtName(..), 
182                           eqIfDecl, eqIfRule, eqIfInst, IfaceEq(..), (&&&), bool, 
183                           eqMaybeBy, eqListBy, visibleIfConDecls,
184                           tyThingToIfaceDecl, instanceToIfaceInst, coreRuleToIfaceRule )
185 import LoadIface        ( readIface, loadInterface )
186 import BasicTypes       ( Version, initialVersion, bumpVersion )
187 import TcRnMonad
188 import TcRnTypes        ( mkModDeps )
189 import HscTypes         ( ModIface(..), ModDetails(..), 
190                           ModGuts(..), ModGuts, IfaceExport,
191                           HscEnv(..), hscEPS, Dependencies(..), FixItem(..), 
192                           ModSummary(..), msHiFilePath, 
193                           mkIfaceDepCache, mkIfaceFixCache, mkIfaceVerCache,
194                           typeEnvElts, 
195                           GenAvailInfo(..), availName, 
196                           ExternalPackageState(..),
197                           Usage(..), IsBootInterface,
198                           Deprecs(..), IfaceDeprecs, Deprecations,
199                           lookupIfaceByModule
200                         )
201
202
203 import DynFlags         ( GhcMode(..), DynFlags(..), DynFlag(..), dopt )
204 import StaticFlags      ( opt_HiVersion )
205 import Name             ( Name, nameModule, nameOccName, nameParent,
206                           isExternalName, isInternalName, nameParent_maybe, isWiredInName,
207                           isImplicitName, NamedThing(..) )
208 import NameEnv
209 import NameSet
210 import OccName          ( OccName, OccEnv, mkOccEnv, lookupOccEnv, emptyOccEnv,
211                           extendOccEnv_C,
212                           OccSet, emptyOccSet, elemOccSet, occSetElts, 
213                           extendOccSet, extendOccSetList,
214                           isEmptyOccSet, intersectOccSet, intersectsOccSet,
215                           occNameFS, isTcOcc )
216 import Module           ( Module, moduleFS,
217                           ModLocation(..), mkSysModuleFS, moduleUserString,
218                           ModuleEnv, emptyModuleEnv, lookupModuleEnv,
219                           extendModuleEnv_C
220                         )
221 import Outputable
222 import Util             ( createDirectoryHierarchy, directoryOf )
223 import Util             ( sortLe, seqList )
224 import Binary           ( getBinFileWithDict )
225 import BinIface         ( writeBinIface, v_IgnoreHiWay )
226 import Unique           ( Unique, Uniquable(..) )
227 import ErrUtils         ( dumpIfSet_dyn, showPass )
228 import Digraph          ( stronglyConnComp, SCC(..) )
229 import SrcLoc           ( SrcSpan )
230 import FiniteMap
231 import FastString
232
233 import DATA_IOREF       ( writeIORef )
234 import Monad            ( when )
235 import List             ( insert )
236 import Maybes           ( orElse, mapCatMaybes, isNothing, isJust, 
237                           fromJust, expectJust, MaybeErr(..) )
238 \end{code}
239
240
241
242 %************************************************************************
243 %*                                                                      *
244 \subsection{Completing an interface}
245 %*                                                                      *
246 %************************************************************************
247
248 \begin{code}
249 mkIface :: HscEnv
250         -> Maybe ModIface       -- The old interface, if we have it
251         -> ModGuts              -- Usages, deprecations, etc
252         -> ModDetails           -- The trimmed, tidied interface
253         -> IO (ModIface,        -- The new one, complete with decls and versions
254                Bool)            -- True <=> there was an old Iface, and the new one
255                                 --          is identical, so no need to write it
256
257 mkIface hsc_env maybe_old_iface 
258         (ModGuts{     mg_module  = this_mod,
259                       mg_boot    = is_boot,
260                       mg_usages  = usages,
261                       mg_deps    = deps,
262                       mg_rdr_env = rdr_env,
263                       mg_fix_env = fix_env,
264                       mg_deprecs = src_deprecs })
265         (ModDetails{  md_insts   = insts, 
266                       md_rules   = rules,
267                       md_types   = type_env,
268                       md_exports = exports })
269         
270 -- NB:  notice that mkIface does not look at the bindings
271 --      only at the TypeEnv.  The previous Tidy phase has
272 --      put exactly the info into the TypeEnv that we want
273 --      to expose in the interface
274
275   = do  { eps <- hscEPS hsc_env
276         ; let   { ext_nm_rhs = mkExtNameFn hsc_env eps this_mod
277                 ; ext_nm_lhs = mkLhsNameFn this_mod
278
279                 ; decls  = [ tyThingToIfaceDecl ext_nm_rhs thing 
280                            | thing <- typeEnvElts type_env, 
281                              not (isImplicitName (getName thing)) ]
282                         -- Don't put implicit Ids and class tycons in the interface file
283
284                 ; fixities    = [(occ,fix) | FixItem occ fix _ <- nameEnvElts fix_env]
285                 ; deprecs     = mkIfaceDeprec src_deprecs
286                 ; iface_rules = map (coreRuleToIfaceRule ext_nm_lhs ext_nm_rhs) rules
287                 ; iface_insts = map (instanceToIfaceInst ext_nm_lhs) insts
288
289                 ; intermediate_iface = ModIface { 
290                         mi_module   = this_mod,
291                         mi_package  = HomePackage,
292                         mi_boot     = is_boot,
293                         mi_deps     = deps,
294                         mi_usages   = usages,
295                         mi_exports  = mkIfaceExports exports,
296                         mi_insts    = sortLe le_inst iface_insts,
297                         mi_rules    = sortLe le_rule iface_rules,
298                         mi_fixities = fixities,
299                         mi_deprecs  = deprecs,
300                         mi_globals  = Just rdr_env,
301
302                         -- Left out deliberately: filled in by addVersionInfo
303                         mi_mod_vers  = initialVersion,
304                         mi_exp_vers  = initialVersion,
305                         mi_rule_vers = initialVersion,
306                         mi_orphan    = False,   -- Always set by addVersionInfo, but
307                                                 -- it's a strict field, so we can't omit it.
308                         mi_decls     = deliberatelyOmitted "decls",
309                         mi_ver_fn    = deliberatelyOmitted "ver_fn",
310
311                         -- And build the cached values
312                         mi_dep_fn = mkIfaceDepCache deprecs,
313                         mi_fix_fn = mkIfaceFixCache fixities }
314
315                 -- Add version information
316                 ; (new_iface, no_change_at_all, pp_diffs, pp_orphs) 
317                         = _scc_ "versioninfo" 
318                          addVersionInfo maybe_old_iface intermediate_iface decls
319                 }
320
321                 -- Debug printing
322         ; when (isJust pp_orphs && dopt Opt_WarnOrphans dflags) 
323                (printDump (fromJust pp_orphs))
324         ; when (dopt Opt_D_dump_hi_diffs dflags) (printDump pp_diffs)
325         ; dumpIfSet_dyn dflags Opt_D_dump_hi "FINAL INTERFACE" 
326                         (pprModIface new_iface)
327
328         ; return (new_iface, no_change_at_all) }
329   where
330      r1 `le_rule` r2 = ifRuleName r1 <= ifRuleName r2
331      i1 `le_inst` i2 = ifDFun     i1 <= ifDFun     i2
332
333      dflags = hsc_dflags hsc_env
334      deliberatelyOmitted x = panic ("Deliberately omitted: " ++ x)
335
336                                               
337 -----------------------------
338 writeIfaceFile :: HscEnv -> ModLocation -> ModIface -> Bool -> IO ()
339 -- Write the interface file, if necessary
340 writeIfaceFile hsc_env location new_iface no_change_at_all
341   | no_change_at_all        = return ()
342   | ghc_mode == Interactive = return ()
343   | otherwise
344   = do  { createDirectoryHierarchy (directoryOf hi_file_path)
345         ; writeBinIface hi_file_path new_iface }
346   where
347      ghc_mode = ghcMode (hsc_dflags hsc_env)
348      hi_file_path = ml_hi_file location
349
350
351 -----------------------------
352 mkExtNameFn :: HscEnv -> ExternalPackageState -> Module -> Name -> IfaceExtName
353 mkExtNameFn hsc_env eps this_mod
354   = ext_nm
355   where
356     dflags = hsc_dflags hsc_env
357     hpt = hsc_HPT hsc_env
358     pit = eps_PIT eps
359
360     ext_nm name 
361       | mod == this_mod = case nameParent_maybe name of
362                                 Nothing  -> LocalTop occ
363                                 Just par -> LocalTopSub occ (nameOccName par)
364       | isWiredInName name       = ExtPkg  mod occ
365       | isHomeModule dflags mod  = HomePkg mod occ vers
366       | otherwise                = ExtPkg  mod occ
367       where
368         mod      = nameModule name
369         occ      = nameOccName name
370         par_occ  = nameOccName (nameParent name)
371                 -- The version of the *parent* is the one want
372         vers     = lookupVersion mod par_occ
373               
374     lookupVersion :: Module -> OccName -> Version
375         -- Even though we're looking up a home-package thing, in
376         -- one-shot mode the imported interfaces may be in the PIT
377     lookupVersion mod occ
378       = mi_ver_fn iface occ `orElse` 
379         pprPanic "lookupVers1" (ppr mod <+> ppr occ)
380       where
381         iface = lookupIfaceByModule hpt pit mod `orElse` 
382                 pprPanic "lookupVers2" (ppr mod <+> ppr occ)
383
384
385 ---------------------
386 -- mkLhsNameFn ignores versioning info altogether
387 -- It is used for the LHS of instance decls and rules, where we 
388 -- there's no point in recording version info
389 mkLhsNameFn :: Module -> Name -> IfaceExtName
390 mkLhsNameFn this_mod name       
391   | isInternalName name = pprTrace "mkLhsNameFn: unexpected internal" (ppr name) $
392                           LocalTop occ  -- Should not happen
393   | mod == this_mod = LocalTop occ
394   | otherwise       = ExtPkg mod occ
395   where
396     mod = nameModule name
397     occ = nameOccName name
398
399
400 -----------------------------
401 -- Compute version numbers for local decls
402
403 addVersionInfo :: Maybe ModIface        -- The old interface, read from M.hi
404                -> ModIface              -- The new interface decls (lacking decls)
405                -> [IfaceDecl]           -- The new decls
406                -> (ModIface, 
407                    Bool,                -- True <=> no changes at all; no need to write new Iface
408                    SDoc,                -- Differences
409                    Maybe SDoc)          -- Warnings about orphans
410
411 addVersionInfo Nothing new_iface new_decls
412 -- No old interface, so definitely write a new one!
413   = (new_iface { mi_orphan = anyNothing ifInstOrph (mi_insts new_iface)
414                           || anyNothing ifRuleOrph (mi_rules new_iface),
415                  mi_decls  = [(initialVersion, decl) | decl <- new_decls],
416                  mi_ver_fn = \n -> Just initialVersion },
417      False, 
418      ptext SLIT("No old interface file"),
419      pprOrphans orph_insts orph_rules)
420   where
421     orph_insts = filter (isNothing . ifInstOrph) (mi_insts new_iface)
422     orph_rules = filter (isNothing . ifRuleOrph) (mi_rules new_iface)
423
424 addVersionInfo (Just old_iface@(ModIface { mi_mod_vers  = old_mod_vers, 
425                                            mi_exp_vers  = old_exp_vers, 
426                                            mi_rule_vers = old_rule_vers, 
427                                            mi_decls     = old_decls,
428                                            mi_ver_fn    = old_decl_vers,
429                                            mi_fix_fn    = old_fixities }))
430                new_iface@(ModIface { mi_fix_fn = new_fixities })
431                new_decls
432
433   | no_change_at_all = (old_iface,   True,  ptext SLIT("Interface file unchanged"), pp_orphs)
434   | otherwise        = (final_iface, False, vcat [ptext SLIT("Interface file has changed"),
435                                                   nest 2 pp_diffs], 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) = mkOrphMap ifInstOrph (mi_insts old_iface)
448     (new_non_orph_insts, new_orph_insts) = mkOrphMap ifInstOrph (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) = mkOrphMap ifRuleOrph (mi_rules old_iface)
454     (new_non_orph_rules, new_orph_rules) = mkOrphMap ifRuleOrph (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     no_other_changes = mi_usages new_iface == mi_usages old_iface && 
470                        mi_deps new_iface == mi_deps 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 (map ifConOcc (visibleIfConDecls 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   | null insts && null rules = Nothing
560   | otherwise
561   = Just $ vcat [
562         if null insts then empty else
563              hang (ptext SLIT("Warning: orphan instances:"))
564                 2 (vcat (map ppr insts)),
565         if null rules then empty else
566              hang (ptext SLIT("Warning: orphan rules:"))
567                 2 (vcat (map ppr rules))
568     ]
569
570 computeChangedOccs :: [(OccName, IfaceEq)] -> OccSet
571 computeChangedOccs eq_info
572   = foldl add_changes emptyOccSet (stronglyConnComp edges)
573   where
574     edges :: [((OccName,IfaceEq), Unique, [Unique])]
575     edges = [ (node, getUnique occ, map getUnique occs)
576             | node@(occ, iface_eq) <- eq_info
577             , let occs = case iface_eq of
578                            EqBut occ_set -> occSetElts occ_set
579                            other -> [] ]
580
581     -- Changes in declarations
582     add_changes :: OccSet -> SCC (OccName, IfaceEq) -> OccSet
583     add_changes so_far (AcyclicSCC (occ, iface_eq)) 
584         | changedWrt so_far iface_eq                            -- This one has changed
585         = extendOccSet so_far occ
586     add_changes so_far (CyclicSCC pairs)
587         | changedWrt so_far (foldr1 (&&&) (map snd pairs))      -- One of this group has changed
588         = extendOccSetList so_far (map fst pairs)
589     add_changes so_far other = so_far
590
591 changedWrt :: OccSet -> IfaceEq -> Bool
592 changedWrt so_far Equal        = False
593 changedWrt so_far NotEqual     = True
594 changedWrt so_far (EqBut kids) = so_far `intersectsOccSet` kids
595
596 ----------------------
597 -- mkOrphMap partitions instance decls or rules into
598 --      (a) an OccEnv for ones that are not orphans, 
599 --          mapping the local OccName to a list of its decls
600 --      (b) a list of orphan decls
601 mkOrphMap :: (decl -> Maybe OccName)    -- (Just occ) for a non-orphan decl, keyed by occ
602                                         -- Nothing for an orphan decl
603           -> [decl]                     -- Sorted into canonical order
604           -> (OccEnv [decl],            -- Non-orphan decls associated with their key;
605                                         --      each sublist in canonical order
606               [decl])                   -- Orphan decls; in canonical order
607 mkOrphMap get_key decls
608   = foldl go (emptyOccEnv, []) decls
609   where
610     go (non_orphs, orphs) d
611         | Just occ <- get_key d
612         = (extendOccEnv_C (\ ds _ -> d:ds) non_orphs occ [d], orphs)
613         | otherwise = (non_orphs, d:orphs)
614
615 anyNothing :: (a -> Maybe b) -> [a] -> Bool
616 anyNothing p []     = False
617 anyNothing p (x:xs) = isNothing (p x) || anyNothing p xs
618
619 ----------------------
620 mkIfaceDeprec :: Deprecations -> IfaceDeprecs
621 mkIfaceDeprec NoDeprecs        = NoDeprecs
622 mkIfaceDeprec (DeprecAll t)    = DeprecAll t
623 mkIfaceDeprec (DeprecSome env) = DeprecSome (sortLe (<=) (nameEnvElts env))
624
625 ----------------------
626 bump_unless :: Bool -> Version -> Version
627 bump_unless True  v = v -- True <=> no change
628 bump_unless False v = bumpVersion v
629 \end{code}
630
631
632 %*********************************************************
633 %*                                                      *
634 \subsection{Keeping track of what we've slurped, and version numbers}
635 %*                                                      *
636 %*********************************************************
637
638
639 \begin{code}
640 mkUsageInfo :: HscEnv 
641             -> ModuleEnv (Module, Maybe Bool, SrcSpan)
642             -> [(Module, IsBootInterface)]
643             -> NameSet -> IO [Usage]
644 mkUsageInfo hsc_env dir_imp_mods dep_mods used_names
645   = do  { eps <- hscEPS hsc_env
646         ; let usages = mk_usage_info (eps_PIT eps) hsc_env
647                                      dir_imp_mods dep_mods used_names
648         ; usages `seqList`  return usages }
649          -- seq the list of Usages returned: occasionally these
650          -- don't get evaluated for a while and we can end up hanging on to
651          -- the entire collection of Ifaces.
652
653 mk_usage_info pit hsc_env dir_imp_mods dep_mods proto_used_names
654   = mapCatMaybes mkUsage dep_mods
655         -- ToDo: do we need to sort into canonical order?
656   where
657     dflags = hsc_dflags hsc_env
658     hpt = hsc_HPT hsc_env
659
660     used_names = mkNameSet $                    -- Eliminate duplicates
661                  [ nameParent n                 -- Just record usage on the 'main' names
662                  | n <- nameSetToList proto_used_names
663                  , not (isWiredInName n)        -- Don't record usages for wired-in names
664                  , isExternalName n             -- Ignore internal names
665                  ]
666
667     -- ent_map groups together all the things imported and used
668     -- from a particular module in this package
669     ent_map :: ModuleEnv [OccName]
670     ent_map  = foldNameSet add_mv emptyModuleEnv used_names
671     add_mv name mv_map = extendModuleEnv_C add_item mv_map mod [occ]
672                    where
673                      occ = nameOccName name
674                      mod = nameModule name
675                      add_item occs _ = occ:occs
676     
677     import_all mod = case lookupModuleEnv dir_imp_mods mod of
678                         Just (_,imp_all,_) -> isNothing imp_all
679                         Nothing            -> False
680     
681     -- We want to create a Usage for a home module if 
682     --  a) we used something from; has something in used_names
683     --  b) we imported all of it, even if we used nothing from it
684     --          (need to recompile if its export list changes: export_vers)
685     --  c) is a home-package orphan module (need to recompile if its
686     --          instance decls change: rules_vers)
687     mkUsage :: (Module, Bool) -> Maybe Usage
688     mkUsage (mod_name, _)
689       |  isNothing maybe_iface  -- We can't depend on it if we didn't
690       || not (isHomeModule dflags mod)  -- even open the interface!
691       || (null used_occs
692           && not all_imported
693           && not orphan_mod)
694       = Nothing                 -- Record no usage info
695     
696       | otherwise       
697       = Just (Usage { usg_name     = mod,
698                       usg_mod      = mod_vers,
699                       usg_exports  = export_vers,
700                       usg_entities = ent_vers,
701                       usg_rules    = rules_vers })
702       where
703         maybe_iface  = lookupIfaceByModule hpt pit mod_name
704                 -- In one-shot mode, the interfaces for home-package 
705                 -- modules accumulate in the PIT not HPT.  Sigh.
706
707         Just iface   = maybe_iface
708         mod          = mi_module    iface
709         orphan_mod   = mi_orphan    iface
710         version_env  = mi_ver_fn    iface
711         mod_vers     = mi_mod_vers  iface
712         rules_vers   = mi_rule_vers iface
713         all_imported = import_all mod 
714         export_vers | all_imported = Just (mi_exp_vers iface)
715                     | otherwise    = Nothing
716     
717         -- The sort is to put them into canonical order
718         used_occs = lookupModuleEnv ent_map mod `orElse` []
719         ent_vers :: [(OccName,Version)]
720         ent_vers = [ (occ, version_env occ `orElse` initialVersion) 
721                    | occ <- sortLe (<=) used_occs]
722 \end{code}
723
724 \begin{code}
725 mkIfaceExports :: NameSet -> [(Module, [GenAvailInfo OccName])]
726   -- Group by module and sort by occurrence
727   -- This keeps the list in canonical order
728 mkIfaceExports exports 
729   = [ (mkSysModuleFS fs, eltsFM avails)
730     | (fs, avails) <- fmToList groupFM
731     ]
732   where
733     groupFM :: FiniteMap FastString (FiniteMap FastString (GenAvailInfo OccName))
734         -- Deliberately use the FastString so we
735         -- get a canonical ordering
736     groupFM = foldl add emptyFM (nameSetToList exports)
737
738     add env name = addToFM_C add_avail env mod_fs 
739                              (unitFM avail_fs avail)
740       where
741         occ    = nameOccName name
742         mod_fs = moduleFS (nameModule name)
743         avail | Just p <- nameParent_maybe name = AvailTC (nameOccName p) [occ]
744               | isTcOcc occ                     = AvailTC occ [occ]
745               | otherwise                       = Avail occ
746         avail_fs = occNameFS (availName avail)      
747         add_avail avail_fm _ = addToFM_C add_item avail_fm avail_fs avail
748
749         add_item (AvailTC p occs) _ = AvailTC p (List.insert occ occs)
750         add_item (Avail n)        _ = pprPanic "MkIface.addAvail" (ppr n <+> ppr name)
751 \end{code}
752
753
754 %************************************************************************
755 %*                                                                      *
756         Load the old interface file for this module (unless
757         we have it aleady), and check whether it is up to date
758         
759 %*                                                                      *
760 %************************************************************************
761
762 \begin{code}
763 checkOldIface :: HscEnv
764               -> ModSummary
765               -> Bool                   -- Source unchanged
766               -> Maybe ModIface         -- Old interface from compilation manager, if any
767               -> IO (RecompileRequired, Maybe ModIface)
768
769 checkOldIface hsc_env mod_summary source_unchanged maybe_iface
770   = do  { showPass (hsc_dflags hsc_env) 
771                    ("Checking old interface for " ++ moduleUserString (ms_mod mod_summary)) ;
772
773         ; initIfaceCheck hsc_env $
774           check_old_iface mod_summary source_unchanged maybe_iface
775      }
776
777 check_old_iface mod_summary source_unchanged maybe_iface
778  =      -- CHECK WHETHER THE SOURCE HAS CHANGED
779     ifM (not source_unchanged)
780         (traceHiDiffs (nest 4 (text "Source file changed or recompilation check turned off")))
781                                                 `thenM_`
782
783      -- If the source has changed and we're in interactive mode, avoid reading
784      -- an interface; just return the one we might have been supplied with.
785     getGhciMode                                 `thenM` \ ghci_mode ->
786     if (ghci_mode == Interactive) && not source_unchanged then
787          returnM (outOfDate, maybe_iface)
788     else
789
790     case maybe_iface of {
791        Just old_iface -> -- Use the one we already have
792                          checkVersions source_unchanged old_iface       `thenM` \ recomp ->
793                          returnM (recomp, Just old_iface)
794
795     ;  Nothing ->
796
797         -- Try and read the old interface for the current module
798         -- from the .hi file left from the last time we compiled it
799     let
800         iface_path = msHiFilePath mod_summary
801     in
802     readIface (ms_mod mod_summary) iface_path False     `thenM` \ read_result ->
803     case read_result of {
804        Failed err ->    -- Old interface file not found, or garbled; give up
805                    traceIf (text "FYI: cannot read old interface file:"
806                                  $$ nest 4 err)         `thenM_`
807                    returnM (outOfDate, Nothing)
808
809     ;  Succeeded iface ->       
810
811         -- We have got the old iface; check its versions
812     checkVersions source_unchanged iface        `thenM` \ recomp ->
813     returnM (recomp, Just iface)
814     }}
815 \end{code}
816
817 @recompileRequired@ is called from the HscMain.   It checks whether
818 a recompilation is required.  It needs access to the persistent state,
819 finder, etc, because it may have to load lots of interface files to
820 check their versions.
821
822 \begin{code}
823 type RecompileRequired = Bool
824 upToDate  = False       -- Recompile not required
825 outOfDate = True        -- Recompile required
826
827 checkVersions :: Bool           -- True <=> source unchanged
828               -> ModIface       -- Old interface
829               -> IfG RecompileRequired
830 checkVersions source_unchanged iface
831   | not source_unchanged
832   = returnM outOfDate
833   | otherwise
834   = do  { traceHiDiffs (text "Considering whether compilation is required for" <+> 
835                         ppr (mi_module iface) <> colon)
836
837         -- Source code unchanged and no errors yet... carry on 
838
839         -- First put the dependent-module info, read from the old interface, into the envt, 
840         -- so that when we look for interfaces we look for the right one (.hi or .hi-boot)
841         -- 
842         -- It's just temporary because either the usage check will succeed 
843         -- (in which case we are done with this module) or it'll fail (in which
844         -- case we'll compile the module from scratch anyhow).
845         --      
846         -- We do this regardless of compilation mode
847         ; updateEps_ $ \eps  -> eps { eps_is_boot = mod_deps }
848
849         ; checkList [checkModUsage u | u <- mi_usages iface]
850     }
851   where
852         -- This is a bit of a hack really
853     mod_deps :: ModuleEnv (Module, IsBootInterface)
854     mod_deps = mkModDeps (dep_mods (mi_deps iface))
855
856 checkModUsage :: Usage -> IfG RecompileRequired
857 -- Given the usage information extracted from the old
858 -- M.hi file for the module being compiled, figure out
859 -- whether M needs to be recompiled.
860
861 checkModUsage (Usage { usg_name = mod_name, usg_mod = old_mod_vers,
862                        usg_rules = old_rule_vers,
863                        usg_exports = maybe_old_export_vers, 
864                        usg_entities = old_decl_vers })
865   =     -- Load the imported interface is possible
866     let
867         doc_str = sep [ptext SLIT("need version info for"), ppr mod_name]
868     in
869     traceHiDiffs (text "Checking usages for module" <+> ppr mod_name) `thenM_`
870
871     loadInterface doc_str mod_name ImportBySystem       `thenM` \ mb_iface ->
872         -- Load the interface, but don't complain on failure;
873         -- Instead, get an Either back which we can test
874
875     case mb_iface of {
876         Failed exn ->  (out_of_date (sep [ptext SLIT("Can't find version number for module"), 
877                                        ppr mod_name]));
878                 -- Couldn't find or parse a module mentioned in the
879                 -- old interface file.  Don't complain -- it might just be that
880                 -- the current module doesn't need that import and it's been deleted
881
882         Succeeded iface -> 
883     let
884         new_mod_vers    = mi_mod_vers  iface
885         new_decl_vers   = mi_ver_fn    iface
886         new_export_vers = mi_exp_vers  iface
887         new_rule_vers   = mi_rule_vers iface
888     in
889         -- CHECK MODULE
890     checkModuleVersion old_mod_vers new_mod_vers        `thenM` \ recompile ->
891     if not recompile then
892         returnM upToDate
893     else
894                                  
895         -- CHECK EXPORT LIST
896     if checkExportList maybe_old_export_vers new_export_vers then
897         out_of_date_vers (ptext SLIT("  Export list changed"))
898                          (fromJust maybe_old_export_vers) 
899                          new_export_vers
900     else
901
902         -- CHECK RULES
903     if old_rule_vers /= new_rule_vers then
904         out_of_date_vers (ptext SLIT("  Rules changed")) 
905                          old_rule_vers new_rule_vers
906     else
907
908         -- CHECK ITEMS ONE BY ONE
909     checkList [checkEntityUsage new_decl_vers u | u <- old_decl_vers]   `thenM` \ recompile ->
910     if recompile then
911         returnM outOfDate       -- This one failed, so just bail out now
912     else
913         up_to_date (ptext SLIT("  Great!  The bits I use are up to date"))
914     }
915
916 ------------------------
917 checkModuleVersion old_mod_vers new_mod_vers
918   | new_mod_vers == old_mod_vers
919   = up_to_date (ptext SLIT("Module version unchanged"))
920
921   | otherwise
922   = out_of_date_vers (ptext SLIT("  Module version has changed"))
923                      old_mod_vers new_mod_vers
924
925 ------------------------
926 checkExportList Nothing  new_vers = upToDate
927 checkExportList (Just v) new_vers = v /= new_vers
928
929 ------------------------
930 checkEntityUsage new_vers (name,old_vers)
931   = case new_vers name of
932
933         Nothing       ->        -- We used it before, but it ain't there now
934                           out_of_date (sep [ptext SLIT("No longer exported:"), ppr name])
935
936         Just new_vers   -- It's there, but is it up to date?
937           | new_vers == old_vers -> traceHiDiffs (text "  Up to date" <+> ppr name <+> parens (ppr new_vers)) `thenM_`
938                                     returnM upToDate
939           | otherwise            -> out_of_date_vers (ptext SLIT("  Out of date:") <+> ppr name)
940                                                      old_vers new_vers
941
942 up_to_date  msg = traceHiDiffs msg `thenM_` returnM upToDate
943 out_of_date msg = traceHiDiffs msg `thenM_` returnM outOfDate
944 out_of_date_vers msg old_vers new_vers 
945   = out_of_date (hsep [msg, ppr old_vers, ptext SLIT("->"), ppr new_vers])
946
947 ----------------------
948 checkList :: [IfG RecompileRequired] -> IfG RecompileRequired
949 -- This helper is used in two places
950 checkList []             = returnM upToDate
951 checkList (check:checks) = check        `thenM` \ recompile ->
952                            if recompile then 
953                                 returnM outOfDate
954                            else
955                                 checkList checks
956 \end{code}
957
958 %************************************************************************
959 %*                                                                      *
960                 Printing interfaces
961 %*                                                                      *
962 %************************************************************************
963
964 \begin{code}
965 showIface :: FilePath -> IO ()
966 -- Read binary interface, and print it out
967 showIface filename = do
968    -- skip the version check; we don't want to worry about profiled vs.
969    -- non-profiled interfaces, for example.
970    writeIORef v_IgnoreHiWay True
971    iface <- Binary.getBinFileWithDict filename
972    printDump (pprModIface iface)
973  where
974 \end{code}
975
976
977 \begin{code}
978 pprModIface :: ModIface -> SDoc
979 -- Show a ModIface
980 pprModIface iface
981  = vcat [ ptext SLIT("interface")
982                 <+> ppr_package (mi_package iface)
983                 <+> ppr (mi_module iface) <+> pp_boot 
984                 <+> ppr (mi_mod_vers iface) <+> pp_sub_vers
985                 <+> (if mi_orphan iface then ptext SLIT("[orphan module]") else empty)
986                 <+> int opt_HiVersion
987                 <+> ptext SLIT("where")
988         , vcat (map pprExport (mi_exports iface))
989         , pprDeps (mi_deps iface)
990         , vcat (map pprUsage (mi_usages iface))
991         , pprFixities (mi_fixities iface)
992         , vcat (map pprIfaceDecl (mi_decls iface))
993         , vcat (map ppr (mi_insts iface))
994         , vcat (map ppr (mi_rules iface))
995         , pprDeprecs (mi_deprecs iface)
996         ]
997   where
998     pp_boot | mi_boot iface = ptext SLIT("[boot]")
999             | otherwise     = empty
1000     ppr_package HomePackage = empty
1001     ppr_package (ExtPackage id) = doubleQuotes (ppr id)
1002
1003     exp_vers  = mi_exp_vers iface
1004     rule_vers = mi_rule_vers iface
1005
1006     pp_sub_vers | exp_vers == initialVersion && rule_vers == initialVersion = empty
1007                 | otherwise = brackets (ppr exp_vers <+> ppr rule_vers)
1008 \end{code}
1009
1010 When printing export lists, we print like this:
1011         Avail   f               f
1012         AvailTC C [C, x, y]     C(x,y)
1013         AvailTC C [x, y]        C!(x,y)         -- Exporting x, y but not C
1014
1015 \begin{code}
1016 pprExport :: IfaceExport -> SDoc
1017 pprExport (mod, items)
1018  = hsep [ ptext SLIT("export"), ppr mod, hsep (map pp_avail items) ]
1019   where
1020     pp_avail :: GenAvailInfo OccName -> SDoc
1021     pp_avail (Avail occ)    = ppr occ
1022     pp_avail (AvailTC _ []) = empty
1023     pp_avail (AvailTC n (n':ns)) 
1024         | n==n'     = ppr n <> pp_export ns
1025         | otherwise = ppr n <> char '|' <> pp_export (n':ns)
1026     
1027     pp_export []    = empty
1028     pp_export names = braces (hsep (map ppr names))
1029
1030 pprUsage :: Usage -> SDoc
1031 pprUsage usage
1032   = hsep [ptext SLIT("import"), ppr (usg_name usage), 
1033           int (usg_mod usage), 
1034           pp_export_version (usg_exports usage),
1035           int (usg_rules usage),
1036           pp_versions (usg_entities usage) ]
1037   where
1038     pp_versions nvs = hsep [ ppr n <+> int v | (n,v) <- nvs ]
1039     pp_export_version Nothing  = empty
1040     pp_export_version (Just v) = int v
1041
1042 pprDeps :: Dependencies -> SDoc
1043 pprDeps (Deps { dep_mods = mods, dep_pkgs = pkgs, dep_orphs = orphs})
1044   = vcat [ptext SLIT("module dependencies:") <+> fsep (map ppr_mod mods),
1045           ptext SLIT("package dependencies:") <+> fsep (map ppr pkgs), 
1046           ptext SLIT("orphans:") <+> fsep (map ppr orphs)
1047         ]
1048   where
1049     ppr_mod (mod_name, boot) = ppr mod_name <+> ppr_boot boot
1050     ppr_boot True  = text "[boot]"
1051     ppr_boot False = empty
1052
1053 pprIfaceDecl :: (Version, IfaceDecl) -> SDoc
1054 pprIfaceDecl (ver, decl)
1055   = ppr_vers ver <+> ppr decl
1056   where
1057         -- Print the version for the decl
1058     ppr_vers v | v == initialVersion = empty
1059                | otherwise           = int v
1060
1061 pprFixities :: [(OccName, Fixity)] -> SDoc
1062 pprFixities []    = empty
1063 pprFixities fixes = ptext SLIT("fixities") <+> pprWithCommas pprFix fixes
1064                   where
1065                     pprFix (occ,fix) = ppr fix <+> ppr occ 
1066
1067 pprDeprecs NoDeprecs        = empty
1068 pprDeprecs (DeprecAll txt)  = ptext SLIT("Deprecate all") <+> doubleQuotes (ftext txt)
1069 pprDeprecs (DeprecSome prs) = ptext SLIT("Deprecate") <+> vcat (map pprDeprec prs)
1070                             where
1071                               pprDeprec (name, txt) = ppr name <+> doubleQuotes (ftext txt)
1072 \end{code}