[project @ 2003-07-21 15:24:42 by simonmar]
[ghc-hetmet.git] / ghc / docs / users_guide / using.sgml
1 <chapter id="using-ghc">
2   <title>Using GHC</title>
3
4   <indexterm><primary>GHC, using</primary></indexterm>
5   <indexterm><primary>using GHC</primary></indexterm>
6
7   <para>GHC can work in one of three &ldquo;modes&rdquo;:</para>
8
9   <variablelist>
10     <varlistentry>
11       <term><cmdsynopsis><command>ghc</command>
12           <arg choice=plain>&ndash;&ndash;interactive</arg>
13         </cmdsynopsis></term>
14       <indexterm><primary>interactive mode</primary>
15       </indexterm>
16       <indexterm><primary>ghci</primary>
17       </indexterm>
18       <listitem>
19         <para>Interactive mode, which is also available as
20         <command>ghci</command>.  Interactive mode is described in
21         more detail in <xref linkend="ghci">.</para>
22       </listitem>
23     </varlistentry>
24
25     <varlistentry>
26       <term><cmdsynopsis><command>ghc</command>
27           <arg choice=plain>&ndash;&ndash;make</arg>
28         </cmdsynopsis></term>
29       <indexterm><primary>make mode</primary>
30       </indexterm>
31       <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;make</option></primary>
32       </indexterm>
33       <listitem>
34         <para>In this mode, GHC will build a multi-module Haskell
35         program automatically, figuring out dependencies for itself.
36         If you have a straightforward Haskell program, this is likely
37         to be much easier, and faster, than using
38         <command>make</command>.</para>
39       </listitem>
40     </varlistentry>
41
42     <varlistentry>
43       <term><cmdsynopsis>
44           <command>ghc</command>
45           <group>
46             <arg>-E</arg>
47             <arg>-C</arg>
48             <arg>-S</arg>
49             <arg>-c</arg>
50           </group>
51         </cmdsynopsis></term>
52       <indexterm><primary><option>-E</option></primary></indexterm>
53       <indexterm><primary><option>-C</option></primary></indexterm>
54       <indexterm><primary><option>-S</option></primary></indexterm>
55       <indexterm><primary><option>-c</option></primary></indexterm>
56       <listitem>
57         <para>This is the traditional batch-compiler mode, in which
58           GHC can compile source files one at a time, or link objects
59           together into an executable.</para>
60       </listitem>
61     </varlistentry>
62   </variablelist>
63   
64   <sect1>
65     <title>Options overview</title>
66     
67     <para>GHC's behaviour is controlled by
68     <firstterm>options</firstterm>, which for historical reasons are
69     also sometimes referred to as command-line flags or arguments.
70     Options can be specified in three ways:</para>
71
72     <sect2>
73       <title>Command-line arguments</title>
74       
75       <indexterm><primary>structure, command-line</primary></indexterm>
76       <indexterm><primary>command-line</primary><secondary>arguments</secondary></indexterm>
77       <indexterm><primary>arguments</primary><secondary>command-line</secondary></indexterm>
78       
79       <para>An invocation of GHC takes the following form:</para>
80
81 <Screen>
82 ghc [argument...]
83 </Screen>
84
85       <para>Command-line arguments are either options or file names.</para>
86
87       <para>Command-line options begin with <literal>-</literal>.
88       They may <emphasis>not</emphasis> be grouped:
89       <option>-vO</option> is different from <option>-v -O</option>.
90       Options need not precede filenames: e.g., <literal>ghc *.o -o
91       foo</literal>.  All options are processed and then applied to
92       all files; you cannot, for example, invoke <literal>ghc -c -O1
93       Foo.hs -O2 Bar.hs</literal> to apply different optimisation
94       levels to the files <filename>Foo.hs</filename> and
95       <filename>Bar.hs</filename>.</para>
96     </sect2>
97
98     <Sect2 id="source-file-options">
99       <title>Command line options in source files</title>
100     
101       <indexterm><primary>source-file options</primary></indexterm>
102
103       <para>Sometimes it is useful to make the connection between a
104       source file and the command-line options it requires quite
105       tight. For instance, if a Haskell source file uses GHC
106       extensions, it will always need to be compiled with the
107       <option>-fglasgow-exts</option> option.  Rather than maintaining
108       the list of per-file options in a <filename>Makefile</filename>,
109       it is possible to do this directly in the source file using the
110       <literal>OPTIONS</literal> pragma <indexterm><primary>OPTIONS
111       pragma</primary></indexterm>:</para>
112
113 <ProgramListing>
114 {-# OPTIONS -fglasgow-exts #-}
115 module X where
116 ...
117 </ProgramListing>
118       
119       <para><literal>OPTIONS</literal> pragmas are only looked for at
120       the top of your source files, upto the first
121       (non-literate,non-empty) line not containing
122       <literal>OPTIONS</literal>. Multiple <literal>OPTIONS</literal>
123       pragmas are recognised. Note that your command shell does not
124       get to the source file options, they are just included literally
125       in the array of command-line arguments the compiler driver
126       maintains internally, so you'll be desperately disappointed if
127       you try to glob etc. inside <literal>OPTIONS</literal>.</para>
128
129       <para>NOTE: the contents of OPTIONS are prepended to the
130       command-line options, so you <emphasis>do</emphasis> have the
131       ability to override OPTIONS settings via the command
132       line.</para>
133
134       <para>It is not recommended to move all the contents of your
135       Makefiles into your source files, but in some circumstances, the
136       <literal>OPTIONS</literal> pragma is the Right Thing. (If you
137       use <option>-keep-hc-file-too</option> and have OPTION flags in
138       your module, the OPTIONS will get put into the generated .hc
139       file).</para>
140     </sect2>
141
142     <sect2>
143       <title>Setting options in GHCi</title>
144
145       <para>Options may also be modified from within GHCi, using the
146       <literal>:set</literal> command.  See <xref linkend="ghci-set">
147       for more details.</para>
148     </sect2>
149   </sect1>
150     
151   <sect1 id="static-dynamic-flags">
152     <title>Static vs. Dynamic options</title>
153     <indexterm><primary>static</primary><secondary>options</secondary>
154     </indexterm>
155     <indexterm><primary>dynamic</primary><secondary>options</secondary>
156     </indexterm>
157
158     <para>Each of GHC's command line options is classified as either
159     <firstterm>static</firstterm> or <firstterm>dynamic</firstterm>.
160     A static flag may only be specified on the command line, whereas a
161     dynamic flag may also be given in an <literal>OPTIONS</literal>
162     pragma in a source file or set from the GHCi command-line with
163     <literal>:set</literal>.</para>
164
165     <para>As a rule of thumb, all the language options are dynamic, as
166     are the warning options and the debugging options.  The rest are
167     static, with the notable exceptions of <option>-v</option>,
168     <option>-cpp</option>, <option>-fasm</option>,
169     <option>-fvia-C</option>, and <option>-#include</option>.
170
171     The flag reference tables (<xref linkend="flag-reference">) lists
172     the status of each flag.</para>
173   </sect1>
174
175   <sect1 id="file-suffixes">
176     <title>Meaningful file suffixes</title>
177
178     <indexterm><primary>suffixes, file</primary></indexterm>
179     <indexterm><primary>file suffixes for GHC</primary></indexterm>
180
181     <para>File names with &ldquo;meaningful&rdquo; suffixes (e.g.,
182     <filename>.lhs</filename> or <filename>.o</filename>) cause the
183     &ldquo;right thing&rdquo; to happen to those files.</para>
184
185     <variablelist>
186
187       <varlistentry>
188         <term><filename>.lhs</filename></term>
189         <indexterm><primary><literal>lhs</literal> suffix</primary></indexterm>
190         <listitem>
191           <para>A &ldquo;literate Haskell&rdquo; module.</para>
192         </listitem>
193       </varlistentry>
194
195       <varlistentry>
196         <term><filename>.hs</filename></term>
197         <listitem>
198           <para>A not-so-literate Haskell module.</para>
199         </listitem>
200       </varlistentry>
201
202       <varlistentry>
203         <term><filename>.hi</filename></term>
204         <listitem>
205           <para>A Haskell interface file, probably
206           compiler-generated.</para>
207         </listitem>
208       </varlistentry>
209
210       <varlistentry>
211         <term><filename>.hc</filename></term>
212         <listitem>
213           <para>Intermediate C file produced by the Haskell
214           compiler.</para>
215         </listitem>
216       </varlistentry>
217
218       <varlistentry>
219         <term><filename>.c</filename></term>
220         <listitem>
221           <para>A C&nbsp;file not produced by the Haskell
222           compiler.</para>
223         </listitem>
224       </varlistentry>
225       
226       <varlistentry>
227         <term><filename>.s</filename></term>
228         <listitem>
229           <para>An assembly-language source file, usually produced by
230           the compiler.</para>
231         </listitem>
232       </varlistentry>
233
234       <varlistentry>
235         <term><filename>.o</filename></term>
236         <listitem>
237           <para>An object file, produced by an assembler.</para>
238         </listitem>
239       </varlistentry>
240     </variablelist>
241
242     <para>Files with other suffixes (or without suffixes) are passed
243     straight to the linker.</para>
244
245   </sect1>
246
247   <sect1 id="options-help">
248     <title>Help and verbosity options</title>
249
250     <IndexTerm><Primary>help options</Primary></IndexTerm>
251     <IndexTerm><Primary>verbosity options</Primary></IndexTerm>
252
253     <variablelist>
254       <varlistentry>
255         <term><option>&ndash;&ndash;help</option></term>
256         <term><option>-?</option></term>
257         <indexterm><primary><option>-?</option></primary></indexterm>
258         <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;help</option></primary></indexterm>
259         <listitem>
260           <para>Cause GHC to spew a long usage message to standard
261           output and then exit.</para>
262         </listitem>
263       </varlistentry>
264
265       <varlistentry>
266         <term><option>-v</option></term>
267         <indexterm><primary><option>-v</option></primary></indexterm>
268         <listitem>
269           <para>The <option>-v</option> option makes GHC
270           <emphasis>verbose</emphasis>: it reports its version number
271           and shows (on stderr) exactly how it invokes each phase of
272           the compilation system.  Moreover, it passes the
273           <option>-v</option> flag to most phases; each reports its
274           version number (and possibly some other information).</para>
275
276           <para>Please, oh please, use the <option>-v</option> option
277           when reporting bugs!  Knowing that you ran the right bits in
278           the right order is always the first thing we want to
279           verify.</para>
280         </listitem>
281       </varlistentry>
282         
283       <varlistentry>
284         <term><option>-v</option><replaceable>n</replaceable></term>
285         <indexterm><primary><option>-v</option></primary></indexterm>
286         <listitem>
287           <para>To provide more control over the compiler's verbosity,
288           the <option>-v</option> flag takes an optional numeric
289           argument.  Specifying <option>-v</option> on its own is
290           equivalent to <option>-v3</option>, and the other levels
291           have the following meanings:</para>
292           
293           <variablelist>
294             <varlistentry>
295               <term><option>-v0</option></term>
296               <listitem>
297                 <para>Disable all non-essential messages (this is the
298                 default).</para>
299               </listitem>
300             </varlistentry>
301
302             <varlistentry>
303               <term><option>-v1</option></term>
304               <listitem>
305                 <para>Minimal verbosity: print one line per
306                 compilation (this is the default when
307                 <option>&ndash;&ndash;make</option> or
308                 <option>&ndash;&ndash;interactive</option> is on).</para>
309               </listitem>
310             </varlistentry>
311
312             <varlistentry>
313               <term><option>-v2</option></term>
314               <listitem>
315                 <para>Print the name of each compilation phase as it
316                 is executed. (equivalent to
317                 <option>-dshow-passes</option>).</para>
318               </listitem>
319             </varlistentry>
320
321             <varlistentry>
322               <term><option>-v3</option></term>
323               <listitem>
324                 <para>The same as <option>-v2</option>, except that in
325                 addition the full command line (if appropriate) for
326                 each compilation phase is also printed.</para>
327               </listitem>
328             </varlistentry>
329
330             <varlistentry>
331               <term><option>-v4</option></term>
332               <listitem>
333                 <para>The same as <option>-v3</option> except that the
334                 intermediate program representation after each
335                 compilation phase is also printed (excluding
336                 preprocessed and C/assembly files).</para>
337               </listitem>
338             </varlistentry>
339           </variablelist>
340         </listitem>
341       </varlistentry>
342       
343       <varlistentry>
344         <term><option>&ndash;&ndash;version</option></term>
345         <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;version</option></primary></indexterm>
346         <listitem>
347           <para>Print a one-line string including GHC's version number.</para>
348         </listitem>
349       </varlistentry>
350
351       <varlistentry>
352         <term><option>&ndash;&ndash;numeric-version</option></term>
353         <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;numeric-version</option></primary></indexterm>
354         <listitem>
355           <para>Print GHC's numeric version number only.</para>
356         </listitem>
357       </varlistentry>
358
359       <varlistentry>
360         <term><option>&ndash;&ndash;print-libdir</option></term>
361         <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;print-libdir</option></primary></indexterm>
362         <listitem>
363           <para>Print the path to GHC's library directory.  This is
364           the top of the directory tree containing GHC's libraries,
365           interfaces, and include files (usually something like
366           <literal>/usr/local/lib/ghc-5.04</literal> on Unix).  This
367           is the value of
368           <literal>$libdir</literal><indexterm><primary><literal>libdir</literal></primary>
369           </indexterm>in the package configuration file (see <xref
370           linkend="packages">).</para>
371         </listitem>
372       </varlistentry>
373
374     </variablelist>
375   </sect1>
376
377   <sect1 id="make-mode">
378     <title>Using <command>ghc</command> <option>&ndash;&ndash;make</option></title>
379
380     <indexterm><primary><option>&ndash;&ndash;make</option></primary>
381     </indexterm>
382     <indexterm><primary>separate compilation</primary>
383     </indexterm>
384     
385     <para>When given the <option>&ndash;&ndash;make</option> option, GHC will
386     build a multi-module Haskell program by following dependencies
387     from a single root module (usually <literal>Main</literal>).  For
388     example, if your <literal>Main</literal> module is in a file
389     called <filename>Main.hs</filename>, you could compile and link
390     the program like this:</para>
391
392 <screen>
393 ghc &ndash;&ndash;make Main.hs
394 </screen>
395
396     <para>The command line may contain any number of source file names
397     or module names; GHC will figure out all the modules in the
398     program by following the imports from these initial modules.  It
399     will then attempt to compile each module which is out of date, and
400     finally if there is a <literal>Main</literal> module, the program
401     will also be linked into an executable.</para>
402
403     <para>The main advantages to using <literal>ghc &ndash;&ndash;make</literal>
404     over traditional <literal>Makefile</literal>s are:</para>
405
406     <itemizedlist>
407       <listitem>
408         <para>GHC doesn't have to be restarted for each compilation,
409         which means it can cache information between compilations.
410         Compiling a muli-module program with <literal>ghc
411         &ndash;&ndash;make</literal> can be up to twice as fast as running
412         <literal>ghc</literal> individually on each source
413         file.</para>
414       </listitem>
415       <listitem>
416         <para>You don't have to write a
417         <literal>Makefile</literal>.</para>
418       </listitem>
419       <indexterm><primary><literal>Makefile</literal>s</primary><secondary>avoiding</secondary>
420       </indexterm>
421       <listitem>
422         <para>GHC re-calculates the dependencies each time it is
423         invoked, so the dependencies never get out of sync with the
424         source.</para>
425       </listitem>
426     </itemizedlist>
427
428     <para>Any of the command-line options described in the rest of
429     this chapter can be used with <option>&ndash;&ndash;make</option>, but note
430     that any options you give on the command line will apply to all
431     the source files compiled, so if you want any options to apply to
432     a single source file only, you'll need to use an
433     <literal>OPTIONS</literal> pragma (see <xref
434     linkend="source-file-options">).</para>
435
436     <para>If the program needs to be linked with additional objects
437     (say, some auxilliary C code), then the object files can be
438     given on the command line and GHC will include them when linking
439     the executable.</para>
440
441     <para>Note that GHC can only follow dependencies if it has the
442     source file available, so if your program includes a module for
443     which there is no source file, even if you have an object and an
444     interface file for the module, then GHC will complain.  The
445     exception to this rule is for package modules, which may or may
446     not have source files.</para>
447
448     <para>The source files for the program don't all need to be in the
449     same directory; the <option>-i</option> option can be used to add
450     directories to the search path (see <xref
451     linkend="search-path">).</para>
452
453   </sect1>
454   
455   <Sect1 id="options-order">
456     <title>GHC without <option>&ndash;&ndash;make</option></title>
457
458     <para>Without <option>&ndash;&ndash;make</option>, GHC will compile one or
459     more source files given on the command line.</para>
460
461     <para>The first phase to run is determined by each input-file
462     suffix, and the last phase is determined by a flag.  If no
463     relevant flag is present, then go all the way through linking.
464     This table summarises:</para>
465
466     <informaltable>
467       <tgroup cols="4">
468         <colspec align="left">
469         <colspec align="left">
470         <colspec align="left">
471         <colspec align="left">
472
473         <thead>
474           <row>
475             <entry>Phase of the compilation system</entry>
476             <entry>Suffix saying &ldquo;start here&rdquo;</entry>
477             <entry>Flag saying &ldquo;stop after&rdquo;</entry>
478             <entry>(suffix of) output file</entry>
479           </row>
480         </thead>
481         <tbody>
482           <row>
483             <entry>literate pre-processor</entry>
484             <entry><literal>.lhs</literal></entry>
485             <entry>-</entry>
486             <entry><literal>.hs</literal></entry>
487           </row>
488
489           <row>
490             <entry>C pre-processor (opt.)
491            </entry> 
492             <entry><literal>.hs</literal> (with
493             <option>-cpp</option>)</entry>
494             <entry><option>-E</option></entry>
495             <entry><literal>.hspp</literal></entry>
496           </row>
497           
498           <row>
499             <entry>Haskell compiler</entry>
500             <entry><literal>.hs</literal></entry>
501             <entry><option>-C</option>, <option>-S</option></entry>
502             <entry><literal>.hc</literal>, <literal>.s</literal></entry>
503           </row>
504
505           <row>
506             <entry>C compiler (opt.)</entry>
507             <entry><literal>.hc</literal> or <literal>.c</literal></entry>
508             <entry><option>-S</option></entry>
509             <entry><literal>.s</literal></entry>
510           </row>
511
512           <row>
513             <entry>assembler</entry>
514             <entry><literal>.s</literal></entry>
515             <entry><option>-c</option></entry>
516             <entry><literal>.o</literal></entry>
517           </row>
518           
519           <row>
520             <entry>linker</entry>
521             <entry><replaceable>other</replaceable></entry>
522             <entry>-</entry>
523             <entry><filename>a.out</filename></entry>
524           </row>
525         </tbody>
526       </tgroup>
527     </informaltable>
528
529     <indexterm><primary><option>-C</option></primary></indexterm>
530     <indexterm><primary><option>-E</option></primary></indexterm>
531     <indexterm><primary><option>-S</option></primary></indexterm>
532     <indexterm><primary><option>-c</option></primary></indexterm>
533
534     <para>Thus, a common invocation would be: <literal>ghc -c
535     Foo.hs</literal></para>
536
537     <para>Note: What the Haskell compiler proper produces depends on
538     whether a native-code generator<indexterm><primary>native-code
539     generator</primary></indexterm> is used (producing assembly
540     language) or not (producing C).  See <xref
541     linkend="options-codegen"> for more details.</para>
542
543     <para>Note: C pre-processing is optional, the
544     <option>-ccp</option><indexterm><primary><option>-cpp</option></primary>
545       </indexterm>flag turns it on.  See <xref
546     linkend="c-pre-processor"> for more details.</para>
547
548     <para>Note: The option <option>-E</option><IndexTerm><Primary>-E
549     option</Primary></IndexTerm> runs just the pre-processing passes
550     of the compiler, dumping the result in a file.  Note that this
551     differs from the previous behaviour of dumping the file to
552     standard output.</para>
553   </sect1>
554
555   &separate;
556
557   <sect1 id="options-sanity">
558     <title>Warnings and sanity-checking</title>
559
560     <indexterm><primary>sanity-checking options</primary></indexterm>
561     <indexterm><primary>warnings</primary></indexterm>
562
563
564     <para>GHC has a number of options that select which types of
565     non-fatal error messages, otherwise known as warnings, can be
566     generated during compilation.  By default, you get a standard set
567     of warnings which are generally likely to indicate bugs in your
568     program.  These are:
569     <option>-fwarn-overlapping-patterns</option>,
570     <option>-fwarn-deprecations</option>,
571     <option>-fwarn-duplicate-exports</option>,
572     <option>-fwarn-missing-fields</option>, and
573     <option>-fwarn-missing-methods</option>.  The following flags are
574     simple ways to select standard &ldquo;packages&rdquo; of warnings:
575     </para>
576
577     <VariableList>
578
579       <varlistentry>
580         <term><option>-W</option>:</term>
581         <listitem>
582           <IndexTerm><Primary>-W option</Primary></IndexTerm>
583           <para>Provides the standard warnings plus
584           <option>-fwarn-incomplete-patterns</option>,
585           <option>-fwarn-unused-matches</option>,
586           <option>-fwarn-unused-imports</option>,
587           <option>-fwarn-misc</option>, and
588           <option>-fwarn-unused-binds</option>.</para>
589         </listitem>
590       </varlistentry>
591
592       <varlistentry>
593         <term><option>-w</option>:</term>
594         <listitem>
595           <IndexTerm><Primary><option>-w</option></Primary></IndexTerm>
596           <para>Turns off all warnings, including the standard ones.</para>
597         </listitem>
598       </varlistentry>
599
600       <varlistentry>
601         <term><option>-Wall</option>:</term>
602         <listitem>
603           <indexterm><primary><option>-Wall</option></primary></indexterm>
604           <para>Turns on all warning options.</para>
605         </listitem>
606       </varlistentry>
607
608       <varlistentry>
609         <term><option>-Werror</option>:</term>
610         <listitem>
611           <indexterm><primary><option>-Werror</option></primary></indexterm>
612           <para>Makes any warning into a fatal error. Useful so that you don't 
613             miss warnings when doing batch compilation. </para>
614         </listitem>
615       </varlistentry>
616
617     </variablelist>
618
619     <para>The full set of warning options is described below.  To turn
620     off any warning, simply give the corresponding
621     <option>-fno-warn-...</option> option on the command line.</para>
622
623     <variablelist>
624
625       <varlistentry>
626         <term><option>-fwarn-deprecations</option>:</term>
627         <listitem>
628           <indexterm><primary><option>-fwarn-deprecations</option></primary>
629           </indexterm>
630           <indexterm><primary>deprecations</primary></indexterm>
631           <para>Causes a warning to be emitted when a deprecated
632           function or type is used.  Entities can be marked as
633           deprecated using a pragma, see <xref
634           linkend="deprecated-pragma">.</para>
635         </listitem>
636       </varlistentry>
637
638       <varlistentry>
639         <term><option>-fwarn-duplicate-exports</option>:</term>
640         <listitem>
641           <indexterm><primary><option>-fwarn-duplicate-exports</option></primary></indexterm>
642           <indexterm><primary>duplicate exports, warning</primary></indexterm>
643           <indexterm><primary>export lists, duplicates</primary></indexterm>
644
645           <para>Have the compiler warn about duplicate entries in
646           export lists. This is useful information if you maintain
647           large export lists, and want to avoid the continued export
648           of a definition after you've deleted (one) mention of it in
649           the export list.</para>
650
651           <para>This option is on by default.</para>
652         </listitem>
653       </varlistentry>
654
655       <varlistentry>
656         <term><option>-fwarn-hi-shadowing</option>:</term>
657         <listitem>
658           <indexterm><primary><option>-fwarn-hi-shadowing</option></primary></indexterm>
659           <indexterm><primary>shadowing</primary>
660             <secondary>interface files</secondary></indexterm>
661
662           <para>Causes the compiler to emit a warning when a module or
663           interface file in the current directory is shadowing one
664           with the same module name in a library or other
665           directory.</para>
666         </listitem>
667       </varlistentry>
668
669       <varlistentry>
670         <term><option>-fwarn-incomplete-patterns</option>:</term>
671         <listitem>
672           <indexterm><primary><option>-fwarn-incomplete-patterns</option></primary></indexterm>
673           <indexterm><primary>incomplete patterns, warning</primary></indexterm>
674           <indexterm><primary>patterns, incomplete</primary></indexterm>
675
676           <para>Similarly for incomplete patterns, the function
677           <function>g</function> below will fail when applied to
678           non-empty lists, so the compiler will emit a warning about
679           this when <option>-fwarn-incomplete-patterns</option> is
680           enabled.</para>
681
682 <programlisting>
683 g [] = 2
684 </programlisting>
685
686           <para>This option isn't enabled be default because it can be
687           a bit noisy, and it doesn't always indicate a bug in the
688           program.  However, it's generally considered good practice
689           to cover all the cases in your functions.</para>
690         </listitem>
691       </varlistentry>
692
693       <varlistentry>
694         <term><option>-fwarn-misc</option>:</term>
695         <indexterm><primary><option>-fwarn-misc</option></primary></indexterm>
696         <listitem>
697           <para>Turns on warnings for various harmless but untidy
698           things.  This currently includes: importing a type with
699           <literal>(..)</literal> when the export is abstract, and
700           listing duplicate class assertions in a qualified type.</para>
701         </listitem>
702       </varlistentry>
703
704       <varlistentry>
705         <term><option>-fwarn-missing-fields</option>:</term>
706         <listitem>
707           <indexterm><primary><option>-fwarn-missing-fields</option></primary></indexterm>
708           <indexterm><primary>missing fields, warning</primary></indexterm>
709           <indexterm><primary>fields, missing</primary></indexterm>
710
711           <para>This option is on by default, and warns you whenever
712           the construction of a labelled field constructor isn't
713           complete, missing initializers for one or more fields. While
714           not an error (the missing fields are initialised with
715           bottoms), it is often an indication of a programmer error.</para>
716         </listitem>
717       </varlistentry>
718
719       <varlistentry>
720         <term><option>-fwarn-missing-methods</option>:</term>
721         <listitem>
722           <indexterm><primary><option>-fwarn-missing-methods</option></primary></indexterm>
723           <indexterm><primary>missing methods, warning</primary></indexterm>
724           <indexterm><primary>methods, missing</primary></indexterm>
725
726           <para>This option is on by default, and warns you whenever
727           an instance declaration is missing one or more methods, and
728           the corresponding class declaration has no default
729           declaration for them.</para>
730           <para>The warning is suppressed if the method name
731           begins with an underscore.  Here's an example where this is useful:
732             <programlisting>
733               class C a where
734                 _simpleFn :: a -> String
735                 complexFn :: a -> a -> String
736                 complexFn x y = ... _simpleFn ...
737               </programlisting>
738             The idea is that: (a) users of the class will only call <literal>complexFn</literal>; 
739             never <literal>_simpleFn</literal>; and (b)
740             instance declarations can define either <literal>complexFn</literal> or <literal>_simpleFn</literal>.
741             </para>
742         </listitem>
743       </varlistentry>
744
745       <varlistentry>
746         <term><option>-fwarn-missing-signatures</option>:</term>
747         <listitem>
748           <indexterm><primary><option>-fwarn-missing-signatures</option></primary></indexterm>
749           <indexterm><primary>type signatures, missing</primary></indexterm>
750
751           <para>If you would like GHC to check that every top-level
752           function/value has a type signature, use the
753           <option>-fwarn-missing-signatures</option> option.  This
754           option is off by default.</para>
755         </listitem>
756       </varlistentry>
757
758       <varlistentry>
759         <term><option>-fwarn-name-shadowing</option>:</term>
760         <listitem>
761           <indexterm><primary><option>-fwarn-name-shadowing</option></primary></indexterm>
762           <indexterm><primary>shadowing, warning</primary></indexterm>
763           
764           <para>This option causes a warning to be emitted whenever an
765           inner-scope value has the same name as an outer-scope value,
766           i.e. the inner value shadows the outer one.  This can catch
767           typographical errors that turn into hard-to-find bugs, e.g.,
768           in the inadvertent cyclic definition <literal>let x = ... x
769           ... in</literal>.</para>
770
771           <para>Consequently, this option does
772           <emphasis>will</emphasis> complain about cyclic recursive
773           definitions.</para>
774         </listitem>
775       </varlistentry>
776
777       <varlistentry>
778         <term><option>-fwarn-overlapping-patterns</option>:</term>
779         <indexterm><primary><option>-fwarn-overlapping-patterns</option></primary></indexterm>
780         <indexterm><primary>overlapping patterns, warning</primary></indexterm>
781         <indexterm><primary>patterns, overlapping</primary></indexterm>
782         <listitem>
783           <para>By default, the compiler will warn you if a set of
784           patterns are overlapping, i.e.,</para>
785
786 <programlisting>
787 f :: String -&#62; Int
788 f []     = 0
789 f (_:xs) = 1
790 f "2"    = 2
791 </programlisting>
792
793           <para>where the last pattern match in <Function>f</Function>
794           won't ever be reached, as the second pattern overlaps
795           it. More often than not, redundant patterns is a programmer
796           mistake/error, so this option is enabled by default.</para>
797         </listitem>
798       </varlistentry>
799
800       <varlistentry>
801         <term><option>-fwarn-simple-patterns</option>:</term>
802         <listitem>
803           <indexterm><primary><option>-fwarn-simple-patterns</option></primary>
804           </indexterm>
805           <para>Causes the compiler to warn about lambda-bound
806           patterns that can fail, eg. <literal>\(x:xs)->...</literal>.
807           Normally, these aren't treated as incomplete patterns by
808           <option>-fwarn-incomplete-patterns</option>.</para>
809           <para>``Lambda-bound patterns'' includes all places where there is a single pattern,
810             including list comprehensions and do-notation.  In these cases, a pattern-match 
811             failure is quite legitimate, and triggers filtering (list comprehensions) or
812             the monad <literal>fail</literal> operation (monads). For example:
813             <programlisting>
814               f :: [Maybe a] -> [a]
815               f xs = [y | Just y <- xs]
816               </programlisting>
817             Switching on <option>-fwarn-simple-patterns</option> will elicit warnings about
818             these probably-innocent cases, which is why the flag is off by default. </para>
819           <para> The <literal>deriving( Read )</literal> mechanism produces monadic code with
820             pattern matches, so you will also get misleading warnings about the compiler-generated
821             code.  (This is arguably a Bad Thing, but it's awkward to fix.)</para>
822
823         </listitem>
824       </varlistentry>
825
826       <varlistentry>
827         <term><option>-fwarn-type-defaults</option>:</term>
828         <listitem>
829           <indexterm><primary><option>-fwarn-type-defaults</option></primary></indexterm>
830           <indexterm><primary>defaulting mechanism, warning</primary></indexterm>
831           <para>Have the compiler warn/inform you where in your source
832           the Haskell defaulting mechanism for numeric types kicks
833           in. This is useful information when converting code from a
834           context that assumed one default into one with another,
835           e.g., the `default default' for Haskell 1.4 caused the
836           otherwise unconstrained value <Constant>1</Constant> to be
837           given the type <literal>Int</literal>, whereas Haskell 98
838           defaults it to <literal>Integer</literal>.  This may lead to
839           differences in performance and behaviour, hence the
840           usefulness of being non-silent about this.</para>
841
842           <para>This warning is off by default.</para>
843         </listitem>
844       </varlistentry>
845
846       <varlistentry>
847         <term><option>-fwarn-unused-binds</option>:</term>
848         <listitem>
849           <indexterm><primary><option>-fwarn-unused-binds</option></primary></indexterm>
850           <indexterm><primary>unused binds, warning</primary></indexterm>
851           <indexterm><primary>binds, unused</primary></indexterm>
852           <para>Report any function definitions (and local bindings)
853           which are unused.  For top-level functions, the warning is
854           only given if the binding is not exported.</para>
855         </listitem>
856       </varlistentry>
857
858       <varlistentry>
859         <term><option>-fwarn-unused-imports</option>:</term>
860         <listitem>
861           <indexterm><primary><option>-fwarn-unused-imports</option></primary></indexterm>
862           <indexterm><primary>unused imports, warning</primary></indexterm>
863           <indexterm><primary>imports, unused</primary></indexterm>
864
865           <para>Report any objects that are explicitly imported but
866           never used.</para>
867         </listitem>
868       </varlistentry>
869
870       <varlistentry>
871         <term><option>-fwarn-unused-matches</option>:</term>
872         <listitem>
873           <indexterm><primary><option>-fwarn-unused-matches</option></primary></indexterm>
874           <indexterm><primary>unused matches, warning</primary></indexterm>
875           <indexterm><primary>matches, unused</primary></indexterm>
876
877           <para>Report all unused variables which arise from pattern
878           matches, including patterns consisting of a single variable.
879           For instance <literal>f x y = []</literal> would report
880           <VarName>x</VarName> and <VarName>y</VarName> as unused.  The
881           warning is suppressed if the variable name begins with an underscore, thus:
882             <programlisting>
883                f _x = True
884             </programlisting>
885           </para>
886         </listitem>
887       </varlistentry>
888
889     </VariableList>
890
891     <para>If you're feeling really paranoid, the
892     <option>-dcore-lint</option>
893     option<indexterm><primary><option>-dcore-lint</option></primary></indexterm>
894     is a good choice.  It turns on heavyweight intra-pass
895     sanity-checking within GHC.  (It checks GHC's sanity, not
896     yours.)</para>
897
898   </sect1>
899
900   &packages;
901
902   <sect1 id="options-optimise">
903     <title>Optimisation (code improvement)</title>
904
905     <indexterm><primary>optimisation</primary></indexterm>
906     <indexterm><primary>improvement, code</primary></indexterm>
907
908     <para>The <option>-O*</option> options specify convenient
909     &ldquo;packages&rdquo; of optimisation flags; the
910     <option>-f*</option> options described later on specify
911     <emphasis>individual</emphasis> optimisations to be turned on/off;
912     the <option>-m*</option> options specify
913     <emphasis>machine-specific</emphasis> optimisations to be turned
914     on/off.</para>
915
916     <sect2 id="optimise-pkgs">
917       <title><option>-O*</option>: convenient &ldquo;packages&rdquo; of optimisation flags.</title>
918
919       <para>There are <emphasis>many</emphasis> options that affect
920       the quality of code produced by GHC.  Most people only have a
921       general goal, something like &ldquo;Compile quickly&rdquo; or
922       &ldquo;Make my program run like greased lightning.&rdquo; The
923       following &ldquo;packages&rdquo; of optimisations (or lack
924       thereof) should suffice.</para>
925
926       <para>Once you choose a <option>-O*</option>
927       &ldquo;package,&rdquo; stick with it&mdash;don't chop and
928       change.  Modules' interfaces <emphasis>will</emphasis> change
929       with a shift to a new <option>-O*</option> option, and you may
930       have to recompile a large chunk of all importing modules before
931       your program can again be run safely (see <XRef
932       LinkEnd="recomp">).</para>
933
934       <variablelist>
935
936         <varlistentry>
937           <term>No <option>-O*</option>-type option specified:</term>
938           <indexterm><primary>-O* not specified</primary></indexterm>
939           <listitem>
940             <para>This is taken to mean: &ldquo;Please compile
941             quickly; I'm not over-bothered about compiled-code
942             quality.&rdquo; So, for example: <command>ghc -c
943             Foo.hs</command></para>
944           </listitem>
945         </varlistentry>
946
947         <varlistentry>
948           <term><option>-O0</option>:</term>
949           <indexterm><primary><option>-O0</option></primary></indexterm>
950           <listitem>
951             <para>Means &ldquo;turn off all optimisation&rdquo;,
952             reverting to the same settings as if no
953             <option>-O</option> options had been specified.  Saying
954             <option>-O0</option> can be useful if
955             eg. <command>make</command> has inserted a
956             <option>-O</option> on the command line already.</para>
957           </listitem>
958         </varlistentry>
959
960         <varlistentry>
961           <term><option>-O</option> or <option>-O1</option>:</term>
962           <indexterm><primary>-O option</primary></indexterm>
963           <indexterm><primary>-O1 option</primary></indexterm>
964           <indexterm><primary>optimise</primary><secondary>normally</secondary></indexterm>
965           <listitem>
966             <para>Means: &ldquo;Generate good-quality code without
967             taking too long about it.&rdquo; Thus, for example:
968             <command>ghc -c -O Main.lhs</command></para>
969           </listitem>
970         </varlistentry>
971
972         <varlistentry>
973           <term><option>-O2</option>:</term>
974           <indexterm><primary>-O2 option</primary></indexterm>
975           <indexterm><primary>optimise</primary><secondary>aggressively</secondary></indexterm>
976           <listitem>
977             <para>Means: &ldquo;Apply every non-dangerous
978             optimisation, even if it means significantly longer
979             compile times.&rdquo;</para>
980
981             <para>The avoided &ldquo;dangerous&rdquo; optimisations
982             are those that can make runtime or space
983             <emphasis>worse</emphasis> if you're unlucky.  They are
984             normally turned on or off individually.</para>
985
986             <para>At the moment, <option>-O2</option> is
987             <emphasis>unlikely</emphasis> to produce better code than
988             <option>-O</option>.</para>
989           </listitem>
990         </varlistentry>
991
992         <varlistentry>
993           <term><option>-Ofile &lt;file&gt;</option>:</term>
994           <indexterm><primary>-Ofile &lt;file&gt; option</primary></indexterm>
995           <indexterm><primary>optimising, customised</primary></indexterm>
996           <listitem>
997             <para>(NOTE: not supported yet in GHC 5.x.  Please ask if
998             you're interested in this.)</para>
999             
1000             <para>For those who need <emphasis>absolute</emphasis>
1001             control over <emphasis>exactly</emphasis> what options are
1002             used (e.g., compiler writers, sometimes :-), a list of
1003             options can be put in a file and then slurped in with
1004             <option>-Ofile</option>.</para>
1005
1006             <para>In that file, comments are of the
1007             <literal>&num;</literal>-to-end-of-line variety; blank
1008             lines and most whitespace is ignored.</para>
1009
1010             <para>Please ask if you are baffled and would like an
1011             example of <option>-Ofile</option>!</para>
1012           </listitem>
1013         </varlistentry>
1014       </variablelist>
1015
1016       <para>We don't use a <option>-O*</option> flag for day-to-day
1017       work.  We use <option>-O</option> to get respectable speed;
1018       e.g., when we want to measure something.  When we want to go for
1019       broke, we tend to use <option>-O -fvia-C</option> (and we go for
1020       lots of coffee breaks).</para>
1021
1022       <para>The easiest way to see what <option>-O</option> (etc.)
1023       &ldquo;really mean&rdquo; is to run with <option>-v</option>,
1024       then stand back in amazement.</para>
1025     </sect2>
1026
1027     <sect2 id="options-f">
1028       <title><option>-f*</option>: platform-independent flags</title>
1029
1030       <indexterm><primary>-f* options (GHC)</primary></indexterm>
1031       <indexterm><primary>-fno-* options (GHC)</primary></indexterm>
1032
1033       <para>These flags turn on and off individual optimisations.
1034       They are normally set via the <option>-O</option> options
1035       described above, and as such, you shouldn't need to set any of
1036       them explicitly (indeed, doing so could lead to unexpected
1037       results).  However, there are one or two that may be of
1038       interest:</para>
1039
1040       <variablelist>
1041         <varlistentry>
1042           <term><option>-fexcess-precision</option>:</term>
1043           <listitem>
1044             <indexterm><primary><option>-fexcess-precision</option></primary></indexterm>
1045             <para>When this option is given, intermediate floating
1046             point values can have a <emphasis>greater</emphasis>
1047             precision/range than the final type.  Generally this is a
1048             good thing, but some programs may rely on the exact
1049             precision/range of
1050             <literal>Float</literal>/<literal>Double</literal> values
1051             and should not use this option for their compilation.</para>
1052           </listitem>
1053         </varlistentry>
1054
1055         <varlistentry>
1056           <term><option>-fignore-asserts</option>:</term>
1057           <listitem>
1058             <indexterm><primary><option>-fignore-asserts</option></primary></indexterm>
1059             <para>Causes GHC to ignore uses of the function
1060             <literal>Exception.assert</literal> in source code (in
1061             other words, rewriting <literal>Exception.assert p
1062             e</literal> to <literal>e</literal> (see <xref
1063             linkend="sec-assertions">).  This flag is turned on by
1064             <option>-O</option>.
1065             </para>
1066           </listitem>
1067         </varlistentry>
1068
1069         <varlistentry>
1070           <term><option>-fno-strictness</option></term>
1071           <indexterm><primary><option>-fno-strictness</option></primary>
1072           </indexterm>
1073           <listitem>
1074             <para>Turns off the strictness analyser; sometimes it eats
1075             too many cycles.</para>
1076           </listitem>
1077         </varlistentry>
1078
1079         <varlistentry>
1080           <term><option>-fno-cpr-analyse</option></term>
1081           <indexterm><primary><option>-fno-cpr-analyse</option></primary>
1082           </indexterm>
1083           <listitem>
1084             <para>Turns off the CPR (constructed product result)
1085             analysis; it is somewhat experimental.</para>
1086           </listitem>
1087         </varlistentry>
1088
1089         <varlistentry>
1090           <term><option>-funbox-strict-fields</option>:</term>
1091           <listitem>
1092             <indexterm><primary><option>-funbox-strict-fields</option></primary></indexterm>
1093             <indexterm><primary>strict constructor fields</primary></indexterm>
1094             <indexterm><primary>constructor fields, strict</primary></indexterm>
1095
1096             <para>This option causes all constructor fields which are
1097             marked strict (i.e. &ldquo;!&rdquo;) to be unboxed or
1098             unpacked if possible.  For example:</para>
1099
1100 <ProgramListing>
1101 data T = T !Float !Float
1102 </ProgramListing>
1103
1104             <para>will create a constructor <literal>T</literal>
1105             containing two unboxed floats if the
1106             <option>-funbox-strict-fields</option> flag is given.
1107             This may not always be an optimisation: if the
1108             <Function>T</Function> constructor is scrutinised and the
1109             floats passed to a non-strict function for example, they
1110             will have to be reboxed (this is done automatically by the
1111             compiler).</para>
1112
1113             <para>This option should only be used in conjunction with
1114             <option>-O</option>, in order to expose unfoldings to the
1115             compiler so the reboxing can be removed as often as
1116             possible.  For example:</para>
1117
1118 <ProgramListing>
1119 f :: T -&#62; Float
1120 f (T f1 f2) = f1 + f2
1121 </ProgramListing>
1122
1123             <para>The compiler will avoid reboxing
1124             <Function>f1</Function> and <Function>f2</Function> by
1125             inlining <Function>+</Function> on floats, but only when
1126             <option>-O</option> is on.</para>
1127
1128             <para>Any single-constructor data is eligible for
1129             unpacking; for example</para>
1130
1131 <ProgramListing>
1132 data T = T !(Int,Int)
1133 </ProgramListing>
1134
1135             <para>will store the two <literal>Int</literal>s directly
1136             in the <Function>T</Function> constructor, by flattening
1137             the pair.  Multi-level unpacking is also supported:</para>
1138
1139 <ProgramListing>
1140 data T = T !S
1141 data S = S !Int !Int
1142 </ProgramListing>
1143
1144             <para>will store two unboxed <literal>Int&num;</literal>s
1145             directly in the <Function>T</Function> constructor.</para>
1146           </listitem>
1147         </varlistentry>
1148
1149         <varlistentry>
1150           <term><option>-funfolding-update-in-place&lt;n&gt;</option></term>
1151           <indexterm><primary><option>-funfolding-update-in-place</option></primary></indexterm>
1152           <listitem>
1153             <para>Switches on an experimental "optimisation".
1154             Switching it on makes the compiler a little keener to
1155             inline a function that returns a constructor, if the
1156             context is that of a thunk.
1157 <ProgramListing>
1158    x = plusInt a b
1159 </ProgramListing>
1160             If we inlined plusInt we might get an opportunity to use
1161             update-in-place for the thunk 'x'.</para>
1162           </listitem>
1163         </varlistentry>
1164
1165         <varlistentry>
1166           <term><option>-funfolding-creation-threshold&lt;n&gt;</option>:</term>
1167           <listitem>
1168             <indexterm><primary><option>-funfolding-creation-threshold</option></primary></indexterm>
1169             <indexterm><primary>inlining, controlling</primary></indexterm>
1170             <indexterm><primary>unfolding, controlling</primary></indexterm>
1171             
1172             <para>(Default: 45) Governs the maximum size that GHC will 
1173             allow a function unfolding to be.   (An unfolding has a
1174             &ldquo;size&rdquo; that reflects the cost in terms of
1175             &ldquo;code bloat&rdquo; of expanding that unfolding at
1176             at a call site. A bigger function would be assigned a
1177             bigger cost.) </para>
1178
1179             <para> Consequences: (a) nothing larger than this will be
1180             inlined (unless it has an INLINE pragma); (b) nothing
1181             larger than this will be spewed into an interface
1182             file. </para>
1183
1184
1185             <para> Increasing this figure is more likely to result in longer
1186             compile times than faster code.  The next option is more
1187             useful:</para>
1188           </listitem>
1189         </varlistentry>
1190
1191         <varlistentry>
1192           <term><option>-funfolding-use-threshold&lt;n&gt;</option>:</term>
1193           <listitem>
1194             <indexterm><primary><option>-funfolding-use-threshold</option></primary></indexterm>
1195             <indexterm><primary>inlining, controlling</primary></indexterm>
1196             <indexterm><primary>unfolding, controlling</primary></indexterm>
1197
1198             <para>(Default: 8) This is the magic cut-off figure for
1199             unfolding: below this size, a function definition will be
1200             unfolded at the call-site, any bigger and it won't.  The
1201             size computed for a function depends on two things: the
1202             actual size of the expression minus any discounts that
1203             apply (see <option>-funfolding-con-discount</option>).</para>
1204           </listitem>
1205         </varlistentry>
1206       </variablelist>
1207
1208     </sect2>
1209     
1210   </sect1>
1211   
1212   &phases;  
1213   
1214   <sect1 id="sec-using-concurrent">
1215 <title>Using Concurrent Haskell</title>
1216
1217              <indexterm><primary>Concurrent Haskell&mdash;use</primary></indexterm>
1218
1219 <para>
1220 GHC supports Concurrent Haskell by default, without requiring a
1221 special option or libraries compiled in a certain way.  To get access
1222 to the support libraries for Concurrent Haskell, just import
1223 <literal>Control.Concurrent</literal> (details are in the accompanying
1224 library documentation).</para>
1225
1226 <para>
1227 RTS options are provided for modifying the behaviour of the threaded
1228 runtime system.  See <XRef LinkEnd="parallel-rts-opts">.
1229 </para>
1230
1231 <para>
1232 Concurrent Haskell is described in more detail in the documentation
1233 for the <literal>Control.Concurrent</literal> module.
1234 </para>
1235
1236 </Sect1>
1237
1238 <Sect1 id="sec-using-parallel">
1239 <title>Using Parallel Haskell</title>
1240
1241 <para>
1242 <indexterm><primary>Parallel Haskell&mdash;use</primary></indexterm>
1243 </para>
1244
1245 <para>
1246 &lsqb;You won't be able to execute parallel Haskell programs unless PVM3
1247 (Parallel Virtual Machine, version 3) is installed at your site.&rsqb;
1248 </Para>
1249
1250 <para>
1251 To compile a Haskell program for parallel execution under PVM, use the
1252 <Option>-parallel</Option> option,<IndexTerm><Primary>-parallel
1253 option</Primary></IndexTerm> both when compiling <Emphasis>and
1254 linking</Emphasis>.  You will probably want to <Literal>import
1255 Parallel</Literal> into your Haskell modules.
1256 </Para>
1257
1258 <para>
1259 To run your parallel program, once PVM is going, just invoke it
1260 &ldquo;as normal&rdquo;.  The main extra RTS option is
1261 <Option>-qp&lt;n&gt;</Option>, to say how many PVM
1262 &ldquo;processors&rdquo; your program to run on.  (For more details of
1263 all relevant RTS options, please see <XRef
1264 LinkEnd="parallel-rts-opts">.)
1265 </para>
1266
1267 <para>
1268 In truth, running Parallel Haskell programs and getting information
1269 out of them (e.g., parallelism profiles) is a battle with the vagaries of
1270 PVM, detailed in the following sections.
1271 </para>
1272
1273 <Sect2 id="pvm-dummies">
1274 <Title>Dummy's guide to using PVM</Title>
1275
1276 <para>
1277 <indexterm><primary>PVM, how to use</primary></indexterm>
1278 <indexterm><primary>Parallel Haskell&mdash;PVM use</primary></indexterm>
1279 Before you can run a parallel program under PVM, you must set the
1280 required environment variables (PVM's idea, not ours); something like,
1281 probably in your <filename>.cshrc</filename> or equivalent:
1282
1283 <ProgramListing>
1284 setenv PVM_ROOT /wherever/you/put/it
1285 setenv PVM_ARCH `$PVM_ROOT/lib/pvmgetarch`
1286 setenv PVM_DPATH $PVM_ROOT/lib/pvmd
1287 </ProgramListing>
1288
1289 </para>
1290
1291 <para>
1292 Creating and/or controlling your &ldquo;parallel machine&rdquo; is a purely-PVM
1293 business; nothing specific to Parallel Haskell. The following paragraphs
1294 describe how to configure your parallel machine interactively.
1295 </Para>
1296
1297 <Para>
1298 If you use parallel Haskell regularly on the same machine configuration it
1299 is a good idea to maintain a file with all machine names and to make the
1300 environment variable PVM_HOST_FILE point to this file. Then you can avoid
1301 the interactive operations described below by just saying
1302 </Para>
1303
1304 <ProgramListing>
1305 pvm $PVM_HOST_FILE
1306 </ProgramListing>
1307
1308 <Para>
1309 You use the <Command>pvm</Command><IndexTerm><Primary>pvm command</Primary></IndexTerm> command to start PVM on your
1310 machine.  You can then do various things to control/monitor your
1311 &ldquo;parallel machine;&rdquo; the most useful being:
1312 </para>
1313
1314 <para>
1315 <InformalTable>
1316 <TGroup Cols=2>
1317 <ColSpec Align="Left">
1318 <TBody>
1319
1320 <row>
1321 <entry><KeyCombo><KeyCap>Control</KeyCap><KeyCap>D</KeyCap></KeyCombo></entry>
1322 <entry>exit <command>pvm</command>, leaving it running</entry>
1323 </row>
1324
1325 <row>
1326 <entry><command>halt</command></entry>
1327 <entry>kill off this &ldquo;parallel machine&rdquo; &amp; exit</entry>
1328 </row>
1329
1330 <row>
1331 <entry><command>add &lt;host&gt;</command></entry>
1332 <entry>add <command>&lt;host&gt;</command> as a processor</entry>
1333 </row>
1334
1335 <row>
1336 <entry><command>delete &lt;host&gt;</command></entry>
1337 <entry>delete <command>&lt;host&gt;</command></entry>
1338 </row>
1339
1340 <row>
1341 <entry><command>reset</command></entry>
1342 <entry>kill what's going, but leave PVM up</entry>
1343 </row>
1344
1345 <row>
1346 <entry><command>conf</command></entry>
1347 <entry>list the current configuration</entry>
1348 </row>
1349
1350 <row>
1351 <entry><command>ps</command></entry>
1352 <entry>report processes' status</entry>
1353 </row>
1354
1355 <row>
1356 <entry><command>pstat &lt;pid&gt;</command></entry>
1357 <entry>status of a particular process</entry>
1358 </row>
1359
1360 </TBody>
1361 </TGroup>
1362 </InformalTable>
1363 </para>
1364
1365 <para>
1366 The PVM documentation can tell you much, much more about <command>pvm</command>!
1367 </para>
1368
1369 </sect2>
1370
1371 <Sect2 id="par-profiles">
1372 <Title>Parallelism profiles</Title>
1373
1374 <para>
1375 <indexterm><primary>parallelism profiles</primary></indexterm>
1376 <indexterm><primary>profiles, parallelism</primary></indexterm>
1377 <indexterm><primary>visualisation tools</primary></indexterm>
1378 </para>
1379
1380 <para>
1381 With Parallel Haskell programs, we usually don't care about the
1382 results&mdash;only with &ldquo;how parallel&rdquo; it was!  We want pretty pictures.
1383 </para>
1384
1385 <Para>
1386 Parallelism profiles (&agrave; la <Command>hbcpp</Command>) can be generated with the
1387 <Option>-qP</Option><IndexTerm><Primary>-qP RTS option (concurrent, parallel)</Primary></IndexTerm> RTS option.  The
1388 per-processor profiling info is dumped into files named
1389 <Filename>&lt;full-path&gt;&lt;program&gt;.gr</Filename>.  These are then munged into a PostScript picture,
1390 which you can then display.  For example, to run your program
1391 <Filename>a.out</Filename> on 8 processors, then view the parallelism profile, do:
1392 </Para>
1393
1394 <Para>
1395
1396 <Screen>
1397 <prompt>&dollar;</prompt> ./a.out +RTS -qP -qp8
1398 <prompt>&dollar;</prompt> grs2gr *.???.gr &#62; temp.gr # combine the 8 .gr files into one
1399 <prompt>&dollar;</prompt> gr2ps -O temp.gr              # cvt to .ps; output in temp.ps
1400 <prompt>&dollar;</prompt> ghostview -seascape temp.ps   # look at it!
1401 </Screen>
1402
1403 </Para>
1404
1405 <para>
1406 The scripts for processing the parallelism profiles are distributed
1407 in <filename>ghc/utils/parallel/</filename>.
1408 </para>
1409
1410 </sect2>
1411
1412 <Sect2>
1413 <Title>Other useful info about running parallel programs</Title>
1414
1415 <Para>
1416 The &ldquo;garbage-collection statistics&rdquo; RTS options can be useful for
1417 seeing what parallel programs are doing.  If you do either
1418 <Option>+RTS -Sstderr</Option><IndexTerm><Primary>-Sstderr RTS option</Primary></IndexTerm> or <Option>+RTS -sstderr</Option>, then
1419 you'll get mutator, garbage-collection, etc., times on standard
1420 error. The standard error of all PE's other than the `main thread'
1421 appears in <filename>/tmp/pvml.nnn</filename>, courtesy of PVM.
1422 </para>
1423
1424 <para>
1425 Whether doing <option>+RTS -Sstderr</option> or not, a handy way to watch
1426 what's happening overall is: <command>tail -f /tmp/pvml.nnn</command>.
1427 </para>
1428
1429 </sect2>
1430
1431 <Sect2 id="parallel-rts-opts">
1432 <title>RTS options for Concurrent/Parallel Haskell
1433 </title>
1434
1435 <para>
1436 <indexterm><primary>RTS options, concurrent</primary></indexterm>
1437 <indexterm><primary>RTS options, parallel</primary></indexterm>
1438 <indexterm><primary>Concurrent Haskell&mdash;RTS options</primary></indexterm>
1439 <indexterm><primary>Parallel Haskell&mdash;RTS options</primary></indexterm>
1440 </para>
1441
1442 <para>
1443 Besides the usual runtime system (RTS) options
1444 (<XRef LinkEnd="runtime-control">), there are a few options particularly
1445 for concurrent/parallel execution.
1446 </para>
1447
1448 <para>
1449 <VariableList>
1450
1451 <VarListEntry>
1452 <Term><Option>-qp&lt;N&gt;</Option>:</Term>
1453 <ListItem>
1454 <Para>
1455 <IndexTerm><Primary>-qp&lt;N&gt; RTS option</Primary></IndexTerm>
1456 (PARALLEL ONLY) Use <Literal>&lt;N&gt;</Literal> PVM processors to run this program;
1457 the default is 2.
1458 </para>
1459 </listitem>
1460 </varlistentry>
1461 <varlistentry>
1462 <term><option>-C[&lt;us&gt;]</option>:</term>
1463 <listitem>
1464 <para>
1465 <indexterm><primary>-C&lt;us&gt; RTS option</primary></indexterm> Sets
1466 the context switch interval to <literal>&lt;s&gt;</literal> seconds.
1467 A context switch will occur at the next heap block allocation after
1468 the timer expires (a heap block allocation occurs every 4k of
1469 allocation).  With <option>-C0</option> or <option>-C</option>,
1470 context switches will occur as often as possible (at every heap block
1471 allocation).  By default, context switches occur every 20ms
1472 milliseconds.  Note that GHC's internal timer ticks every 20ms, and
1473 the context switch timer is always a multiple of this timer, so 20ms
1474 is the maximum granularity available for timed context switches.
1475 </para>
1476 </listitem>
1477 </varlistentry>
1478 <varlistentry>
1479 <term><option>-q[v]</option>:</term>
1480 <listitem>
1481 <para>
1482 <indexterm><primary>-q RTS option</primary></indexterm>
1483 (PARALLEL ONLY) Produce a quasi-parallel profile of thread activity,
1484 in the file <FIlename>&lt;program&gt;.qp</FIlename>.  In the style of <command>hbcpp</command>, this profile
1485 records the movement of threads between the green (runnable) and red
1486 (blocked) queues.  If you specify the verbose suboption (<option>-qv</option>), the
1487 green queue is split into green (for the currently running thread
1488 only) and amber (for other runnable threads).  We do not recommend
1489 that you use the verbose suboption if you are planning to use the
1490 <Command>hbcpp</Command> profiling tools or if you are context switching at every heap
1491 check (with <Option>-C</Option>).
1492 -->
1493 </Para>
1494 </ListItem>
1495 </VarListEntry>
1496 <VarListEntry>
1497 <Term><Option>-qt&lt;num&gt;</Option>:</Term>
1498 <ListItem>
1499 <Para>
1500 <IndexTerm><Primary>-qt&lt;num&gt; RTS option</Primary></IndexTerm>
1501 (PARALLEL ONLY) Limit the thread pool size, i.e. the number of concurrent
1502 threads per processor to <Literal>&lt;num&gt;</Literal>.  The default is
1503 32.  Each thread requires slightly over 1K <Emphasis>words</Emphasis> in
1504 the heap for thread state and stack objects.  (For 32-bit machines, this
1505 translates to 4K bytes, and for 64-bit machines, 8K bytes.)
1506 </Para>
1507 </ListItem>
1508 </VarListEntry>
1509 <!-- no more -HWL
1510 <VarListEntry>
1511 <Term><Option>-d</Option>:</Term>
1512 <ListItem>
1513 <Para>
1514 <IndexTerm><Primary>-d RTS option (parallel)</Primary></IndexTerm>
1515 (PARALLEL ONLY) Turn on debugging.  It pops up one xterm (or GDB, or
1516 something&hellip;) per PVM processor.  We use the standard <Command>debugger</Command>
1517 script that comes with PVM3, but we sometimes meddle with the
1518 <Command>debugger2</Command> script.  We include ours in the GHC distribution,
1519 in <Filename>ghc/utils/pvm/</Filename>.
1520 </Para>
1521 </ListItem>
1522 </VarListEntry>
1523 -->
1524 <VarListEntry>
1525 <Term><Option>-qe&lt;num&gt;</Option>:</Term>
1526 <ListItem>
1527 <Para>
1528 <IndexTerm><Primary>-qe&lt;num&gt; RTS option
1529 (parallel)</Primary></IndexTerm> (PARALLEL ONLY) Limit the spark pool size
1530 i.e. the number of pending sparks per processor to
1531 <Literal>&lt;num&gt;</Literal>. The default is 100. A larger number may be
1532 appropriate if your program generates large amounts of parallelism
1533 initially.
1534 </Para>
1535 </ListItem>
1536 </VarListEntry>
1537 <VarListEntry>
1538 <Term><Option>-qQ&lt;num&gt;</Option>:</Term>
1539 <ListItem>
1540 <Para>
1541 <IndexTerm><Primary>-qQ&lt;num&gt; RTS option (parallel)</Primary></IndexTerm>
1542 (PARALLEL ONLY) Set the size of packets transmitted between processors
1543 to <Literal>&lt;num&gt;</Literal>. The default is 1024 words. A larger number may be
1544 appropriate if your machine has a high communication cost relative to
1545 computation speed.
1546 </Para>
1547 </ListItem>
1548 </VarListEntry>
1549 <VarListEntry>
1550 <Term><Option>-qh&lt;num&gt;</Option>:</Term>
1551 <ListItem>
1552 <Para>
1553 <IndexTerm><Primary>-qh&lt;num&gt; RTS option (parallel)</Primary></IndexTerm>
1554 (PARALLEL ONLY) Select a packing scheme. Set the number of non-root thunks to pack in one packet to
1555 &lt;num&gt;-1 (0 means infinity). By default GUM uses full-subgraph
1556 packing, i.e. the entire subgraph with the requested closure as root is
1557 transmitted (provided it fits into one packet). Choosing a smaller value
1558 reduces the amount of pre-fetching of work done in GUM. This can be
1559 advantageous for improving data locality but it can also worsen the balance
1560 of the load in the system. 
1561 </Para>
1562 </ListItem>
1563 </VarListEntry>
1564 <VarListEntry>
1565 <Term><Option>-qg&lt;num&gt;</Option>:</Term>
1566 <ListItem>
1567 <Para>
1568 <IndexTerm><Primary>-qg&lt;num&gt; RTS option
1569 (parallel)</Primary></IndexTerm> (PARALLEL ONLY) Select a globalisation
1570 scheme. This option affects the
1571 generation of global addresses when transferring data. Global addresses are
1572 globally unique identifiers required to maintain sharing in the distributed
1573 graph structure. Currently this is a binary option. With &lt;num&gt;=0 full globalisation is used
1574 (default). This means a global address is generated for every closure that
1575 is transmitted. With &lt;num&gt;=1 a thunk-only globalisation scheme is
1576 used, which generated global address only for thunks. The latter case may
1577 lose sharing of data but has a reduced overhead in packing graph structures
1578 and maintaining internal tables of global addresses.
1579 </Para>
1580 </ListItem>
1581 </VarListEntry>
1582 </VariableList>
1583 </para>
1584
1585 </sect2>
1586
1587 </Sect1>
1588
1589   <sect1 id="options-platform">
1590     <title>Platform-specific Flags</title>
1591
1592     <indexterm><primary>-m* options</primary></indexterm>
1593     <indexterm><primary>platform-specific options</primary></indexterm>
1594     <indexterm><primary>machine-specific options</primary></indexterm>
1595
1596     <para>Some flags only make sense for particular target
1597     platforms.</para>
1598
1599     <variablelist>
1600
1601       <varlistentry>
1602         <term><option>-mv8</option>:</term>
1603         <listitem>
1604           <para>(SPARC machines)<indexterm><primary>-mv8 option (SPARC
1605           only)</primary></indexterm> Means to pass the like-named
1606           option to GCC; it says to use the Version 8 SPARC
1607           instructions, notably integer multiply and divide.  The
1608           similiar <option>-m*</option> GCC options for SPARC also
1609           work, actually.</para>
1610         </listitem>
1611       </varlistentry>
1612
1613       <varlistentry>
1614         <term><option>-monly-[32]-regs</option>:</term>
1615         <listitem>
1616           <para>(iX86 machines)<indexterm><primary>-monly-N-regs
1617           option (iX86 only)</primary></indexterm> GHC tries to
1618           &ldquo;steal&rdquo; four registers from GCC, for performance
1619           reasons; it almost always works.  However, when GCC is
1620           compiling some modules with four stolen registers, it will
1621           crash, probably saying:
1622
1623 <Screen>
1624 Foo.hc:533: fixed or forbidden register was spilled.
1625 This may be due to a compiler bug or to impossible asm
1626 statements or clauses.
1627 </Screen>
1628
1629           Just give some registers back with
1630           <option>-monly-N-regs</option>.  Try `3' first, then `2'.
1631           If `2' doesn't work, please report the bug to us.</para>
1632         </listitem>
1633       </varlistentry>
1634     </variablelist>
1635
1636   </sect1>
1637
1638 &runtime;
1639
1640 <sect1 id="ext-core">
1641   <title>Generating and compiling External Core Files</title>
1642
1643   <indexterm><primary>intermediate code generation</primary></indexterm>
1644
1645   <para>GHC can dump its optimized intermediate code (said to be in &ldquo;Core&rdquo; format) 
1646   to a file as a side-effect of compilation. Core files, which are given the suffix
1647   <filename>.hcr</filename>, can be read and processed by non-GHC back-end
1648   tools.  The Core format is formally described in <ulink url="http://www.haskell.org/ghc/docs/papers/core.ps.gz"
1649   <citetitle>An External Representation for the GHC Core Language</citetitle></ulink>, 
1650   and sample tools (in Haskell)
1651   for manipulating Core files are available in the GHC source distribution 
1652   directory <literal>/fptools/ghc/utils/ext-core</literal>.  
1653   Note that the format of <literal>.hcr</literal> 
1654   files is <emphasis>different</emphasis> (though similar) to the Core output format generated 
1655   for debugging purposes (<xref linkend="options-debugging">).</para>
1656
1657   <para>The Core format natively supports notes which you can add to
1658   your source code using the <literal>CORE</literal> pragma (see <xref
1659   linkend="pragmas">).</para>
1660
1661     <variablelist>
1662
1663         <varlistentry>
1664           <term><option>-fext-core</option></term>
1665           <indexterm>
1666             <primary><option>-fext-core</option></primary>
1667           </indexterm>
1668           <listitem>
1669             <para>Generate <literal>.hcr</literal> files.</para>
1670           </listitem>
1671         </varlistentry>
1672
1673     </variablelist>
1674
1675 <para>GHC can also read in External Core files as source; just give the <literal>.hcr</literal> file on
1676 the command line, instead of the <literal>.hs</literal> or <literal>.lhs</literal> Haskell source.
1677 A current infelicity is that you need to give teh <literal>-fglasgow-exts</literal> flag too, because
1678 ordinary Haskell 98, when translated to External Core, uses things like rank-2 types.</para>
1679 </sect1>
1680
1681 &debug;
1682 &flags;
1683
1684 </Chapter>
1685
1686 <!-- Emacs stuff:
1687      ;;; Local Variables: ***
1688      ;;; mode: sgml ***
1689      ;;; sgml-parent-document: ("users_guide.sgml" "book" "chapter") ***
1690      ;;; End: ***
1691  -->