Implement INLINABLE pragma
[ghc-hetmet.git] / compiler / coreSyn / CoreSubst.lhs
index 6a2255c..7ca5a67 100644 (file)
@@ -7,22 +7,28 @@ Utility functions on @Core@ syntax
 
 \begin{code}
 module CoreSubst (
-       -- Substitution stuff
+       -- * Main data types
        Subst, TvSubstEnv, IdSubstEnv, InScopeSet,
 
-       deShadowBinds,
-       substTy, substExpr, substSpec, substWorker,
-       lookupIdSubst, lookupTvSubst, 
+        -- ** Substituting into expressions and related types
+       deShadowBinds, substSpec, substRulesForImportedIds,
+       substTy, substExpr, substExprSC, substBind, substBindSC,
+        substUnfolding, substUnfoldingSC,
+       substUnfoldingSource, lookupIdSubst, lookupTvSubst, substIdOcc,
 
-       emptySubst, mkEmptySubst, mkSubst, substInScope, isEmptySubst, 
+        -- ** Operations on substitutions
+       emptySubst, mkEmptySubst, mkSubst, mkOpenSubst, substInScope, isEmptySubst, 
        extendIdSubst, extendIdSubstList, extendTvSubst, extendTvSubstList,
-       extendSubstList, zapSubstEnv,
+       extendSubst, extendSubstList, zapSubstEnv,
        extendInScope, extendInScopeList, extendInScopeIds, 
        isInScope,
 
-       -- Binders
+       -- ** Substituting and cloning binders
        substBndr, substBndrs, substRecBndrs,
-       cloneIdBndr, cloneIdBndrs, cloneRecIdBndrs
+       cloneIdBndr, cloneIdBndrs, cloneRecIdBndrs,
+
+       -- ** Simple expression optimiser
+       simpleOptPgm, simpleOptExpr
     ) where
 
 #include "HsVersions.h"
@@ -30,21 +36,30 @@ module CoreSubst (
 import CoreSyn
 import CoreFVs
 import CoreUtils
+import PprCore
+import OccurAnal( occurAnalyseExpr, occurAnalysePgm )
 
 import qualified Type
 import Type     ( Type, TvSubst(..), TvSubstEnv )
+import Coercion           ( isIdentityCoercion )
+import OptCoercion ( optCoercion )
 import VarSet
 import VarEnv
 import Id
+import Name    ( Name )
 import Var      ( Var, TyVar, setVarUnique )
 import IdInfo
 import Unique
 import UniqSupply
 import Maybes
+import ErrUtils
+import DynFlags   ( DynFlags, DynFlag(..) )
+import BasicTypes ( isAlwaysActive )
 import Outputable
 import PprCore         ()              -- Instances
-import Util
-import FastTypes
+import FastString
+
+import Data.List
 \end{code}
 
 
@@ -55,30 +70,39 @@ import FastTypes
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
+-- | A substitution environment, containing both 'Id' and 'TyVar' substitutions.
+--
+-- Some invariants apply to how you use the substitution:
+--
+-- 1. #in_scope_invariant# The in-scope set contains at least those 'Id's and 'TyVar's that will be in scope /after/
+-- applying the substitution to a term. Precisely, the in-scope set must be a superset of the free vars of the
+-- substitution range that might possibly clash with locally-bound variables in the thing being substituted in.
+--
+-- 2. #apply_once# You may apply the substitution only /once/
+--
+-- There are various ways of setting up the in-scope set such that the first of these invariants hold:
+--
+-- * Arrange that the in-scope set really is all the things in scope
+--
+-- * Arrange that it's the free vars of the range of the substitution
+--
+-- * Make it empty, if you know that all the free vars of the substitution are fresh, and hence can't possibly clash
 data Subst 
-  = Subst InScopeSet   -- Variables in in scope (both Ids and TyVars)
-                       -- *after* applying the substitution
-         IdSubstEnv    -- Substitution for Ids
-         TvSubstEnv    -- Substitution for TyVars
-
-       -- INVARIANT 1: The (domain of the) in-scope set is a superset
-       --              of the free vars of the range of the substitution
-       --              that might possibly clash with locally-bound variables
-       --              in the thing being substituted in.
+  = Subst InScopeSet  -- Variables in in scope (both Ids and TyVars) /after/
+                      -- applying the substitution
+          IdSubstEnv  -- Substitution for Ids
+          TvSubstEnv  -- Substitution for TyVars
+
+       -- INVARIANT 1: See #in_scope_invariant#
        -- This is what lets us deal with name capture properly
        -- It's a hard invariant to check...
-       -- There are various ways of causing it to happen:
-       --      - arrange that the in-scope set really is all the things in scope
-       --      - arrange that it's the free vars of the range of the substitution
-       --      - make it empty because all the free vars of the subst are fresh,
-       --              and hence can't possibly clash.a
        --
        -- INVARIANT 2: The substitution is apply-once; see Note [Apply once] with
        --              Types.TvSubstEnv
        --
        -- INVARIANT 3: See Note [Extending the Subst]
+\end{code}
 
-{-
 Note [Extending the Subst]
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 For a core Subst, which binds Ids as well, we make a different choice for Ids
@@ -106,6 +130,13 @@ In consequence:
   so we only extend the in-scope set.  Then we must look up in the in-scope
   set when we find the occurrence of x.
 
+* The requirement to look up the Id in the in-scope set means that we
+  must NOT take no-op short cut in the case the substitution is empty.
+  We must still look up every Id in the in-scope set.
+
+* (However, we don't need to do so for expressions found in the IdSubst
+  itself, whose range is assumed to be correct wrt the in-scope set.)
+
 Why do we make a different choice for the IdSubstEnv than the TvSubstEnv?
 
 * For Ids, we change the IdInfo all the time (e.g. deleting the
@@ -117,8 +148,9 @@ Why do we make a different choice for the IdSubstEnv than the TvSubstEnv?
 
 * For TyVars, only coercion variables can possibly change, and they are 
   easy to spot
--}
 
+\begin{code}
+-- | An environment for substituting for 'Id's
 type IdSubstEnv = IdEnv CoreExpr
 
 ----------------------------
@@ -143,59 +175,88 @@ mkSubst in_scope tvs ids = Subst in_scope ids tvs
 -- setTvSubstEnv :: Subst -> TvSubstEnv -> Subst
 -- setTvSubstEnv (Subst in_scope ids _) tvs = Subst in_scope ids tvs
 
+-- | Find the in-scope set: see "CoreSubst#in_scope_invariant"
 substInScope :: Subst -> InScopeSet
 substInScope (Subst in_scope _ _) = in_scope
 
+-- | Remove all substitutions for 'Id's and 'Var's that might have been built up
+-- while preserving the in-scope set
 zapSubstEnv :: Subst -> Subst
 zapSubstEnv (Subst in_scope _ _) = Subst in_scope emptyVarEnv emptyVarEnv
 
--- ToDo: add an ASSERT that fvs(subst-result) is already in the in-scope set
+-- | Add a substitution for an 'Id' to the 'Subst': you must ensure that the in-scope set is
+-- such that the "CoreSubst#in_scope_invariant" is true after extending the substitution like this
 extendIdSubst :: Subst -> Id -> CoreExpr -> Subst
+-- ToDo: add an ASSERT that fvs(subst-result) is already in the in-scope set
 extendIdSubst (Subst in_scope ids tvs) v r = Subst in_scope (extendVarEnv ids v r) tvs
 
+-- | Adds multiple 'Id' substitutions to the 'Subst': see also 'extendIdSubst'
 extendIdSubstList :: Subst -> [(Id, CoreExpr)] -> Subst
 extendIdSubstList (Subst in_scope ids tvs) prs = Subst in_scope (extendVarEnvList ids prs) tvs
 
+-- | Add a substitution for a 'TyVar' to the 'Subst': you must ensure that the in-scope set is
+-- such that the "CoreSubst#in_scope_invariant" is true after extending the substitution like this
 extendTvSubst :: Subst -> TyVar -> Type -> Subst
 extendTvSubst (Subst in_scope ids tvs) v r = Subst in_scope ids (extendVarEnv tvs v r) 
 
+-- | Adds multiple 'TyVar' substitutions to the 'Subst': see also 'extendTvSubst'
 extendTvSubstList :: Subst -> [(TyVar,Type)] -> Subst
 extendTvSubstList (Subst in_scope ids tvs) prs = Subst in_scope ids (extendVarEnvList tvs prs)
 
+-- | Add a substitution for a 'TyVar' or 'Id' as appropriate to the 'Var' being added. See also
+-- 'extendIdSubst' and 'extendTvSubst'
+extendSubst :: Subst -> Var -> CoreArg -> Subst
+extendSubst (Subst in_scope ids tvs) tv (Type ty)
+  = ASSERT( isTyCoVar tv ) Subst in_scope ids (extendVarEnv tvs tv ty)
+extendSubst (Subst in_scope ids tvs) id expr
+  = ASSERT( isId id ) Subst in_scope (extendVarEnv ids id expr) tvs
+
+-- | Add a substitution for a 'TyVar' or 'Id' as appropriate to all the 'Var's being added. See also 'extendSubst'
 extendSubstList :: Subst -> [(Var,CoreArg)] -> Subst
-extendSubstList subst [] 
-  = subst
-extendSubstList (Subst in_scope ids tvs) ((tv,Type ty):prs)
-  = ASSERT( isTyVar tv ) extendSubstList (Subst in_scope ids (extendVarEnv tvs tv ty)) prs
-extendSubstList (Subst in_scope ids tvs) ((id,expr):prs)
-  = ASSERT( isId id ) extendSubstList (Subst in_scope (extendVarEnv ids id expr) tvs) prs
-
-lookupIdSubst :: Subst -> Id -> CoreExpr
-lookupIdSubst (Subst in_scope ids tvs) v 
+extendSubstList subst []             = subst
+extendSubstList subst ((var,rhs):prs) = extendSubstList (extendSubst subst var rhs) prs
+
+-- | Find the substitution for an 'Id' in the 'Subst'
+lookupIdSubst :: SDoc -> Subst -> Id -> CoreExpr
+lookupIdSubst doc (Subst in_scope ids _) v
   | not (isLocalId v) = Var v
   | Just e  <- lookupVarEnv ids       v = e
   | Just v' <- lookupInScope in_scope v = Var v'
        -- Vital! See Note [Extending the Subst]
-  | otherwise = WARN( True, ptext SLIT("CoreSubst.lookupIdSubst") <+> ppr v ) 
+  | otherwise = WARN( True, ptext (sLit "CoreSubst.lookupIdSubst") <+> ppr v $$ ppr in_scope $$ doc) 
                Var v
 
+-- | Find the substitution for a 'TyVar' in the 'Subst'
 lookupTvSubst :: Subst -> TyVar -> Type
-lookupTvSubst (Subst _ ids tvs) v = lookupVarEnv tvs v `orElse` Type.mkTyVarTy v
+lookupTvSubst (Subst _ _ tvs) v = lookupVarEnv tvs v `orElse` Type.mkTyVarTy v
+
+-- | Simultaneously substitute for a bunch of variables
+--   No left-right shadowing
+--   ie the substitution for   (\x \y. e) a1 a2
+--      so neither x nor y scope over a1 a2
+mkOpenSubst :: InScopeSet -> [(Var,CoreArg)] -> Subst
+mkOpenSubst in_scope pairs = Subst in_scope
+                                  (mkVarEnv [(id,e)  | (id, e) <- pairs, isId id])
+                                  (mkVarEnv [(tv,ty) | (tv, Type ty) <- pairs])
 
 ------------------------------
 isInScope :: Var -> Subst -> Bool
 isInScope v (Subst in_scope _ _) = v `elemInScopeSet` in_scope
 
+-- | Add the 'Var' to the in-scope set: as a side effect, removes any existing substitutions for it
 extendInScope :: Subst -> Var -> Subst
 extendInScope (Subst in_scope ids tvs) v
   = Subst (in_scope `extendInScopeSet` v) 
          (ids `delVarEnv` v) (tvs `delVarEnv` v)
 
+-- | Add the 'Var's to the in-scope set: see also 'extendInScope'
 extendInScopeList :: Subst -> [Var] -> Subst
 extendInScopeList (Subst in_scope ids tvs) vs
   = Subst (in_scope `extendInScopeSetList` vs) 
          (ids `delVarEnvList` vs) (tvs `delVarEnvList` vs)
 
+-- | Optimized version of 'extendInScopeList' that can be used if you are certain 
+-- all the things being added are 'Id's and hence none are 'TyVar's
 extendInScopeIds :: Subst -> [Id] -> Subst
 extendInScopeIds (Subst in_scope ids tvs) vs 
   = Subst (in_scope `extendInScopeSetList` vs) 
@@ -207,9 +268,9 @@ Pretty printing, for debugging only
 \begin{code}
 instance Outputable Subst where
   ppr (Subst in_scope ids tvs) 
-       =  ptext SLIT("<InScope =") <+> braces (fsep (map ppr (varEnvElts (getInScopeVars in_scope))))
-       $$ ptext SLIT(" IdSubst   =") <+> ppr ids
-       $$ ptext SLIT(" TvSubst   =") <+> ppr tvs
+       =  ptext (sLit "<InScope =") <+> braces (fsep (map ppr (varEnvElts (getInScopeVars in_scope))))
+       $$ ptext (sLit " IdSubst   =") <+> ppr ids
+       $$ ptext (sLit " TvSubst   =") <+> ppr tvs
         <> char '>'
 \end{code}
 
@@ -221,21 +282,42 @@ instance Outputable Subst where
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
-substExpr :: Subst -> CoreExpr -> CoreExpr
-substExpr subst expr
+-- | Apply a substititon to an entire 'CoreExpr'. Rememeber, you may only 
+-- apply the substitution /once/: see "CoreSubst#apply_once"
+--
+-- Do *not* attempt to short-cut in the case of an empty substitution!
+-- See Note [Extending the Subst]
+substExprSC :: SDoc -> Subst -> CoreExpr -> CoreExpr
+substExprSC _doc subst orig_expr
+  | isEmptySubst subst = orig_expr
+  | otherwise          = -- pprTrace "enter subst-expr" (doc $$ ppr orig_expr) $
+                         subst_expr subst orig_expr
+
+substExpr :: SDoc -> Subst -> CoreExpr -> CoreExpr
+substExpr _doc subst orig_expr = subst_expr subst orig_expr
+
+subst_expr :: Subst -> CoreExpr -> CoreExpr
+subst_expr subst expr
   = go expr
   where
-    go (Var v)        = lookupIdSubst subst v 
+    go (Var v)        = lookupIdSubst (text "subst_expr") subst v 
     go (Type ty)       = Type (substTy subst ty)
     go (Lit lit)       = Lit lit
     go (App fun arg)   = App (go fun) (go arg)
     go (Note note e)   = Note (go_note note) (go e)
-    go (Cast e co)     = Cast (go e) (substTy subst co)
-    go (Lam bndr body) = Lam bndr' (substExpr subst' body)
+    go (Cast e co) 
+      | isIdentityCoercion co' = go e
+      | otherwise              = Cast (go e) co'
+      where
+        co' = optCoercion (getTvSubst subst) co
+       -- Optimise coercions as we go; this is good, for example
+       -- in the RHS of rules, which are only substituted in
+
+    go (Lam bndr body) = Lam bndr' (subst_expr subst' body)
                       where
                         (subst', bndr') = substBndr subst bndr
 
-    go (Let bind body) = Let bind' (substExpr subst' body)
+    go (Let bind body) = Let bind' (subst_expr subst' body)
                       where
                         (subst', bind') = substBind subst bind
 
@@ -243,32 +325,52 @@ substExpr subst expr
                                 where
                                 (subst', bndr') = substBndr subst bndr
 
-    go_alt subst (con, bndrs, rhs) = (con, bndrs', substExpr subst' rhs)
+    go_alt subst (con, bndrs, rhs) = (con, bndrs', subst_expr subst' rhs)
                                 where
                                   (subst', bndrs') = substBndrs subst bndrs
 
     go_note note            = note
 
-substBind :: Subst -> CoreBind -> (Subst, CoreBind)
-substBind subst (NonRec bndr rhs) = (subst', NonRec bndr' (substExpr subst rhs))
+-- | Apply a substititon to an entire 'CoreBind', additionally returning an updated 'Subst'
+-- that should be used by subsequent substitutons.
+substBind, substBindSC :: Subst -> CoreBind -> (Subst, CoreBind)
+
+substBindSC subst bind           -- Short-cut if the substitution is empty
+  | not (isEmptySubst subst)
+  = substBind subst bind
+  | otherwise
+  = case bind of
+       NonRec bndr rhs -> (subst', NonRec bndr' rhs)
+          where
+           (subst', bndr') = substBndr subst bndr
+       Rec pairs -> (subst', Rec (bndrs' `zip` rhss'))
+          where
+            (bndrs, rhss)    = unzip pairs
+           (subst', bndrs') = substRecBndrs subst bndrs
+           rhss' | isEmptySubst subst' = rhss
+                  | otherwise          = map (subst_expr subst') rhss
+
+substBind subst (NonRec bndr rhs) = (subst', NonRec bndr' (subst_expr subst rhs))
                                  where
                                    (subst', bndr') = substBndr subst bndr
 
-substBind subst (Rec pairs) = (subst', Rec pairs')
+substBind subst (Rec pairs) = (subst', Rec (bndrs' `zip` rhss'))
                            where
-                               (subst', bndrs') = substRecBndrs subst (map fst pairs)
-                               pairs'  = bndrs' `zip` rhss'
-                               rhss'   = map (substExpr subst' . snd) pairs
+                                (bndrs, rhss)    = unzip pairs
+                               (subst', bndrs') = substRecBndrs subst bndrs
+                               rhss' = map (subst_expr subst') rhss
 \end{code}
 
-De-shadowing the program is sometimes a useful pre-pass.  It can be done simply
-by running over the bindings with an empty substitution, becuase substitution
-returns a result that has no-shadowing guaranteed.
-
-(Actually, within a single *type* there might still be shadowing, because 
-substType is a no-op for the empty substitution, but that's OK.)
-
 \begin{code}
+-- | De-shadowing the program is sometimes a useful pre-pass. It can be done simply
+-- by running over the bindings with an empty substitution, becuase substitution
+-- returns a result that has no-shadowing guaranteed.
+--
+-- (Actually, within a single /type/ there might still be shadowing, because 
+-- 'substTy' is a no-op for the empty substitution, but that's probably OK.)
+--
+-- [Aug 09] This function is not used in GHC at the moment, but seems so 
+--          short and simple that I'm going to leave it here
 deShadowBinds :: [CoreBind] -> [CoreBind]
 deShadowBinds binds = snd (mapAccumL substBind emptySubst binds)
 \end{code}
@@ -286,30 +388,37 @@ preserve all IdInfo (suitably substituted).  For example, we *want* to
 preserve occ info in rules.
 
 \begin{code}
+-- | Substitutes a 'Var' for another one according to the 'Subst' given, returning
+-- the result and an updated 'Subst' that should be used by subsequent substitutons.
+-- 'IdInfo' is preserved by this process, although it is substituted into appropriately.
 substBndr :: Subst -> Var -> (Subst, Var)
 substBndr subst bndr
-  | isTyVar bndr  = substTyVarBndr subst bndr
-  | otherwise     = substIdBndr subst subst bndr
+  | isTyCoVar bndr  = substTyVarBndr subst bndr
+  | otherwise       = substIdBndr (text "var-bndr") subst subst bndr
 
+-- | Applies 'substBndr' to a number of 'Var's, accumulating a new 'Subst' left-to-right
 substBndrs :: Subst -> [Var] -> (Subst, [Var])
 substBndrs subst bndrs = mapAccumL substBndr subst bndrs
 
+-- | Substitute in a mutually recursive group of 'Id's
 substRecBndrs :: Subst -> [Id] -> (Subst, [Id])
--- Substitute a mutually recursive group
 substRecBndrs subst bndrs 
   = (new_subst, new_bndrs)
   where                -- Here's the reason we need to pass rec_subst to subst_id
-    (new_subst, new_bndrs) = mapAccumL (substIdBndr new_subst) subst bndrs
+    (new_subst, new_bndrs) = mapAccumL (substIdBndr (text "rec-bndr") new_subst) subst bndrs
 \end{code}
 
 
 \begin{code}
-substIdBndr :: Subst           -- Substitution to use for the IdInfo
-           -> Subst -> Id      -- Substitition and Id to transform
-           -> (Subst, Id)      -- Transformed pair
-
-substIdBndr rec_subst subst@(Subst in_scope env tvs) old_id
-  = (Subst (in_scope `extendInScopeSet` new_id) new_env tvs, new_id)
+substIdBndr :: SDoc 
+            -> Subst           -- ^ Substitution to use for the IdInfo
+           -> Subst -> Id      -- ^ Substitition and Id to transform
+           -> (Subst, Id)      -- ^ Transformed pair
+                               -- NB: unfolding may be zapped
+
+substIdBndr _doc rec_subst subst@(Subst in_scope env tvs) old_id
+  = -- pprTrace "substIdBndr" (doc $$ ppr old_id $$ ppr in_scope) $
+    (Subst (in_scope `extendInScopeSet` new_id) new_env tvs, new_id)
   where
     id1 = uniqAway in_scope old_id     -- id1 is cloned if necessary
     id2 | no_type_change = id1
@@ -323,7 +432,8 @@ substIdBndr rec_subst subst@(Subst in_scope env tvs) old_id
        -- The lazy-set is because we're in a loop here, with 
        -- rec_subst, when dealing with a mutually-recursive group
     new_id = maybeModifyIdInfo mb_new_info id2
-    mb_new_info = substIdInfo rec_subst (idInfo id2)
+    mb_new_info = substIdInfo rec_subst id2 (idInfo id2)
+       -- NB: unfolding info may be zapped
 
        -- Extend the substitution if the unique has changed
        -- See the notes with substTyVarBndr for the delVarEnv
@@ -332,21 +442,26 @@ substIdBndr rec_subst subst@(Subst in_scope env tvs) old_id
 
     no_change = id1 == old_id
        -- See Note [Extending the Subst]
-       -- *not* necessary to check mb_new_info and no_type_change
+       -- it's /not/ necessary to check mb_new_info and no_type_change
 \end{code}
 
 Now a variant that unconditionally allocates a new unique.
 It also unconditionally zaps the OccInfo.
 
 \begin{code}
+-- | Very similar to 'substBndr', but it always allocates a new 'Unique' for
+-- each variable in its output.  It substitutes the IdInfo though.
 cloneIdBndr :: Subst -> UniqSupply -> Id -> (Subst, Id)
 cloneIdBndr subst us old_id
   = clone_id subst subst (old_id, uniqFromSupply us)
 
+-- | Applies 'cloneIdBndr' to a number of 'Id's, accumulating a final
+-- substitution from left to right
 cloneIdBndrs :: Subst -> UniqSupply -> [Id] -> (Subst, [Id])
 cloneIdBndrs subst us ids
   = mapAccumL (clone_id subst) subst (ids `zip` uniqsFromSupply us)
 
+-- | Clone a mutually recursive group of 'Id's
 cloneRecIdBndrs :: Subst -> UniqSupply -> [Id] -> (Subst, [Id])
 cloneRecIdBndrs subst us ids
   = (subst', ids')
@@ -365,7 +480,7 @@ clone_id rec_subst subst@(Subst in_scope env tvs) (old_id, uniq)
   where
     id1            = setVarUnique old_id uniq
     id2     = substIdType subst id1
-    new_id  = maybeModifyIdInfo (substIdInfo rec_subst (idInfo old_id)) id2
+    new_id  = maybeModifyIdInfo (substIdInfo rec_subst id2 (idInfo old_id)) id2
     new_env = extendVarEnv env old_id (Var new_id)
 \end{code}
 
@@ -386,9 +501,12 @@ substTyVarBndr (Subst in_scope id_env tv_env) tv
        (TvSubst in_scope' tv_env', tv') 
           -> (Subst in_scope' id_env tv_env', tv')
 
+-- | See 'Type.substTy'
 substTy :: Subst -> Type -> Type 
-substTy (Subst in_scope id_env tv_env) ty 
-  = Type.substTy (TvSubst in_scope tv_env) ty
+substTy subst ty = Type.substTy (getTvSubst subst) ty
+
+getTvSubst :: Subst -> TvSubst
+getTvSubst (Subst in_scope _id_env tv_env) = TvSubst in_scope tv_env
 \end{code}
 
 
@@ -400,7 +518,7 @@ substTy (Subst in_scope id_env tv_env) ty
 
 \begin{code}
 substIdType :: Subst -> Id -> Id
-substIdType subst@(Subst in_scope id_env tv_env) id
+substIdType subst@(Subst _ _ tv_env) id
   | isEmptyVarEnv tv_env || isEmptyVarSet (Type.tyVarsOfType old_ty) = id
   | otherwise  = setIdType id (substTy subst old_ty)
                -- The tyVarsOfType is cheaper than it looks
@@ -410,60 +528,352 @@ substIdType subst@(Subst in_scope id_env tv_env) id
     old_ty = idType id
 
 ------------------
-substIdInfo :: Subst -> IdInfo -> Maybe IdInfo
--- Always zaps the unfolding, to save substitution work
-substIdInfo  subst info
+-- | Substitute into some 'IdInfo' with regard to the supplied new 'Id'.
+substIdInfo :: Subst -> Id -> IdInfo -> Maybe IdInfo
+substIdInfo subst new_id info
   | nothing_to_do = Nothing
-  | otherwise     = Just (info `setSpecInfo`             substSpec  subst old_rules
-                              `setWorkerInfo`    substWorker subst old_wrkr
-                              `setUnfoldingInfo` noUnfolding)
+  | otherwise     = Just (info `setSpecInfo`             substSpec subst new_id old_rules
+                              `setUnfoldingInfo` substUnfolding subst old_unf)
   where
     old_rules    = specInfo info
-    old_wrkr     = workerInfo info
-    nothing_to_do = isEmptySpecInfo old_rules &&
-                   not (workerExists old_wrkr) &&
-                   not (hasUnfolding (unfoldingInfo info))
+    old_unf      = unfoldingInfo info
+    nothing_to_do = isEmptySpecInfo old_rules && isClosedUnfolding old_unf
     
 
 ------------------
-substWorker :: Subst -> WorkerInfo -> WorkerInfo
-       -- Seq'ing on the returned WorkerInfo is enough to cause all the 
-       -- substitutions to happen completely
-
-substWorker subst NoWorker
-  = NoWorker
-substWorker subst (HasWorker w a)
-  = case lookupIdSubst subst w of
-       Var w1 -> HasWorker w1 a
-       other  -> WARN( not (exprIsTrivial other), text "CoreSubst.substWorker:" <+> ppr w )
-                 NoWorker      -- Worker has got substituted away altogether
-                               -- (This can happen if it's trivial, 
-                               --  via postInlineUnconditionally, hence warning)
+-- | Substitutes for the 'Id's within an unfolding
+substUnfolding, substUnfoldingSC :: Subst -> Unfolding -> Unfolding
+       -- Seq'ing on the returned Unfolding is enough to cause
+       -- all the substitutions to happen completely
+
+substUnfoldingSC subst unf      -- Short-cut version
+  | isEmptySubst subst = unf
+  | otherwise          = substUnfolding subst unf
+
+substUnfolding subst (DFunUnfolding ar con args)
+  = DFunUnfolding ar con (map (substExpr (text "dfun-unf") subst) args)
+
+substUnfolding subst unf@(CoreUnfolding { uf_tmpl = tmpl, uf_src = src })
+       -- Retain an InlineRule!
+  | not (isStableSource src)  -- Zap an unstable unfolding, to save substitution work
+  = NoUnfolding
+  | otherwise                 -- But keep a stable one!
+  = seqExpr new_tmpl `seq` 
+    new_src `seq`
+    unf { uf_tmpl = new_tmpl, uf_src = new_src }
+  where
+    new_tmpl = substExpr (text "subst-unf") subst tmpl
+    new_src  = substUnfoldingSource subst src
+
+substUnfolding _ unf = unf     -- NoUnfolding, OtherCon
+
+-------------------
+substUnfoldingSource :: Subst -> UnfoldingSource -> UnfoldingSource
+substUnfoldingSource (Subst in_scope ids _) (InlineWrapper wkr)
+  | Just wkr_expr <- lookupVarEnv ids wkr 
+  = case wkr_expr of
+      Var w1 -> InlineWrapper w1
+      _other -> -- WARN( True, text "Interesting! CoreSubst.substWorker1:" <+> ppr wkr 
+                --             <+> ifPprDebug (equals <+> ppr wkr_expr) )   
+                             -- Note [Worker inlining]
+                InlineStable  -- It's not a wrapper any more, but still inline it!
+
+  | Just w1  <- lookupInScope in_scope wkr = InlineWrapper w1
+  | otherwise = -- WARN( True, text "Interesting! CoreSubst.substWorker2:" <+> ppr wkr )
+               -- This can legitimately happen.  The worker has been inlined and
+               -- dropped as dead code, because we don't treat the UnfoldingSource
+               -- as an "occurrence".
+                -- Note [Worker inlining]
+               InlineStable
+
+substUnfoldingSource _ src = src
 
 ------------------
-substSpec :: Subst -> SpecInfo -> SpecInfo
+substIdOcc :: Subst -> Id -> Id
+-- These Ids should not be substituted to non-Ids
+substIdOcc subst v = case lookupIdSubst (text "substIdOcc") subst v of
+                       Var v' -> v'
+                       other  -> pprPanic "substIdOcc" (vcat [ppr v <+> ppr other, ppr subst])
 
-substSpec subst spec@(SpecInfo rules rhs_fvs)
-  | isEmptySubst subst
-  = spec
-  | otherwise
-  = seqSpecInfo new_rules `seq` new_rules
+------------------
+-- | Substitutes for the 'Id's within the 'WorkerInfo' given the new function 'Id'
+substSpec :: Subst -> Id -> SpecInfo -> SpecInfo
+substSpec subst new_id (SpecInfo rules rhs_fvs)
+  = seqSpecInfo new_spec `seq` new_spec
+  where
+    subst_ru_fn = const (idName new_id)
+    new_spec = SpecInfo (map (substRule subst subst_ru_fn) rules)
+                         (substVarSet subst rhs_fvs)
+
+------------------
+substRulesForImportedIds :: Subst -> [CoreRule] -> [CoreRule]
+substRulesForImportedIds subst rules 
+  = map (substRule subst not_needed) rules
   where
-    new_rules = SpecInfo (map do_subst rules) (substVarSet subst rhs_fvs)
+    not_needed name = pprPanic "substRulesForImportedIds" (ppr name)
 
-    do_subst rule@(BuiltinRule {}) = rule
-    do_subst rule@(Rule { ru_bndrs = bndrs, ru_args = args, ru_rhs = rhs })
-       = rule { ru_bndrs = bndrs',
-                ru_args  = map (substExpr subst') args,
-                ru_rhs   = substExpr subst' rhs }
-       where
-         (subst', bndrs') = substBndrs subst bndrs
+------------------
+substRule :: Subst -> (Name -> Name) -> CoreRule -> CoreRule
+
+-- The subst_ru_fn argument is applied to substitute the ru_fn field
+-- of the rule:
+--    - Rules for *imported* Ids never change ru_fn
+--    - Rules for *local* Ids are in the IdInfo for that Id,
+--      and the ru_fn field is simply replaced by the new name 
+--     of the Id
+
+substRule _ _ rule@(BuiltinRule {}) = rule
+substRule subst subst_ru_fn rule@(Rule { ru_bndrs = bndrs, ru_args = args
+                                       , ru_fn = fn_name, ru_rhs = rhs
+                                       , ru_local = is_local })
+  = rule { ru_bndrs = bndrs', 
+          ru_fn    = if is_local 
+                       then subst_ru_fn fn_name 
+                       else fn_name,
+          ru_args  = map (substExpr (text "subst-rule" <+> ppr fn_name) subst') args,
+          ru_rhs   = substExpr (text "subst-rule" <+> ppr fn_name) subst' rhs }
+  where
+    (subst', bndrs') = substBndrs subst bndrs
 
 ------------------
+substVarSet :: Subst -> VarSet -> VarSet
 substVarSet subst fvs 
   = foldVarSet (unionVarSet . subst_fv subst) emptyVarSet fvs
   where
     subst_fv subst fv 
-       | isId fv   = exprFreeVars (lookupIdSubst subst fv)
+       | isId fv   = exprFreeVars (lookupIdSubst (text "substVarSet") subst fv)
        | otherwise = Type.tyVarsOfType (lookupTvSubst subst fv)
 \end{code}
+
+Note [Worker inlining]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+A worker can get sustituted away entirely.
+       - it might be trivial
+       - it might simply be very small
+We do not treat an InlWrapper as an 'occurrence' in the occurence 
+analyser, so it's possible that the worker is not even in scope any more.
+
+In all all these cases we simply drop the special case, returning to
+InlVanilla.  The WARN is just so I can see if it happens a lot.
+
+
+%************************************************************************
+%*                                                                     *
+       The Very Simple Optimiser
+%*                                                                     *
+%************************************************************************
+
+\begin{code}
+simpleOptExpr :: CoreExpr -> CoreExpr
+-- Do simple optimisation on an expression
+-- The optimisation is very straightforward: just
+-- inline non-recursive bindings that are used only once, 
+-- or where the RHS is trivial
+--
+-- The result is NOT guaranteed occurence-analysed, becuase
+-- in  (let x = y in ....) we substitute for x; so y's occ-info
+-- may change radically
+
+simpleOptExpr expr
+  = -- pprTrace "simpleOptExpr" (ppr init_subst $$ ppr expr)
+    simple_opt_expr init_subst (occurAnalyseExpr expr)
+  where
+    init_subst = mkEmptySubst (mkInScopeSet (exprFreeVars expr))
+       -- It's potentially important to make a proper in-scope set
+       -- Consider  let x = ..y.. in \y. ...x...
+       -- Then we should remember to clone y before substituting
+       -- for x.  It's very unlikely to occur, because we probably
+       -- won't *be* substituting for x if it occurs inside a
+       -- lambda.  
+       --
+       -- It's a bit painful to call exprFreeVars, because it makes
+       -- three passes instead of two (occ-anal, and go)
+
+----------------------
+simpleOptPgm :: DynFlags -> [CoreBind] -> [CoreRule] -> IO ([CoreBind], [CoreRule])
+simpleOptPgm dflags binds rules
+  = do { dumpIfSet_dyn dflags Opt_D_dump_occur_anal "Occurrence analysis"
+                      (pprCoreBindings occ_anald_binds);
+
+       ; return (reverse binds', substRulesForImportedIds subst' rules) }
+  where
+    occ_anald_binds  = occurAnalysePgm binds rules
+    (subst', binds') = foldl do_one (emptySubst, []) occ_anald_binds
+                       
+    do_one (subst, binds') bind 
+      = case simple_opt_bind subst bind of
+          (subst', Nothing)    -> (subst', binds')
+          (subst', Just bind') -> (subst', bind':binds')
+
+----------------------
+type InVar   = Var
+type OutVar  = Var
+type InId    = Id
+type OutId   = Id
+type InExpr  = CoreExpr
+type OutExpr = CoreExpr
+
+-- In these functions the substitution maps InVar -> OutExpr
+
+----------------------
+simple_opt_expr :: Subst -> InExpr -> OutExpr
+simple_opt_expr subst expr
+  = go expr
+  where
+    go (Var v)          = lookupIdSubst (text "simpleOptExpr") subst v
+    go (App e1 e2)      = App (go e1) (go e2)
+    go (Type ty)        = Type (substTy subst ty)
+    go (Lit lit)        = Lit lit
+    go (Note note e)    = Note note (go e)
+    go (Cast e co)      | isIdentityCoercion co' = go e
+                               | otherwise              = Cast (go e) co' 
+                        where
+                          co' = substTy subst co
+
+    go (Let bind body)  = maybeLet mb_bind (simple_opt_expr subst' body)
+                        where
+                          (subst', mb_bind) = simple_opt_bind subst bind
+    go lam@(Lam {})     = go_lam [] subst lam
+    go (Case e b ty as) = Case (go e) b' (substTy subst ty)
+                                      (map (go_alt subst') as)
+                               where
+                                 (subst', b') = subst_opt_bndr subst b
+
+    ----------------------
+    go_alt subst (con, bndrs, rhs) 
+      = (con, bndrs', simple_opt_expr subst' rhs)
+      where
+       (subst', bndrs') = subst_opt_bndrs subst bndrs
+
+    ----------------------
+    -- go_lam tries eta reduction
+    go_lam bs' subst (Lam b e) 
+       = go_lam (b':bs') subst' e
+       where
+         (subst', b') = subst_opt_bndr subst b
+    go_lam bs' subst e 
+       | Just etad_e <- tryEtaReduce bs e' = etad_e
+       | otherwise                         = mkLams bs e'
+       where
+         bs = reverse bs'
+         e' = simple_opt_expr subst e
+
+----------------------
+simple_opt_bind :: Subst -> CoreBind -> (Subst, Maybe CoreBind)
+simple_opt_bind subst (Rec prs)
+  = (subst'', Just (Rec (reverse rev_prs')))
+  where
+    (subst', bndrs')    = subst_opt_bndrs subst (map fst prs)
+    (subst'', rev_prs') = foldl do_pr (subst', []) (prs `zip` bndrs')
+    do_pr (subst, prs) ((b,r), b') = case simple_opt_pair subst b r of
+                                      Left subst' -> (subst', prs)
+                                      Right r'    -> (subst,  (b2,r'):prs)
+                                           where
+                                            b2 = add_info subst b b'
+
+simple_opt_bind subst (NonRec b r)
+  = case simple_opt_pair subst b r of
+      Left ext_subst -> (ext_subst, Nothing)
+      Right r'       -> (subst', Just (NonRec b2 r'))
+                    where
+                       (subst', b') = subst_opt_bndr subst b
+                       b2 = add_info subst' b b'
+
+----------------------
+simple_opt_pair :: Subst -> InVar -> InExpr -> Either Subst OutExpr
+    -- (simple_opt_pair subst in_var in_rhs)  
+    --   either extends subst with (in_var -> out_rhs)
+    --   or     return out_rhs for a binding out_var = out_rhs
+simple_opt_pair subst b r
+  | Type ty <- r       -- let a::* = TYPE ty in <body>
+  = ASSERT( isTyCoVar b )
+    Left (extendTvSubst subst b (substTy subst ty))
+
+  | isId b             -- let x = e in <body>
+  , safe_to_inline (idOccInfo b) 
+  , isAlwaysActive (idInlineActivation b)      -- Note [Inline prag in simplOpt]
+  , not (isStableUnfolding (idUnfolding b))
+  , not (isExportedId b)
+  = Left (extendIdSubst subst b r')
+  
+  | otherwise
+  = Right r'
+  where
+    r' = simple_opt_expr subst r
+
+       -- Unconditionally safe to inline
+    safe_to_inline :: OccInfo -> Bool
+    safe_to_inline (IAmALoopBreaker {})     = False
+    safe_to_inline IAmDead                  = True
+    safe_to_inline (OneOcc in_lam one_br _) = (not in_lam && one_br) || exprIsTrivial r'
+    safe_to_inline NoOccInfo                = exprIsTrivial r'
+
+----------------------
+subst_opt_bndr :: Subst -> InVar -> (Subst, OutVar)
+subst_opt_bndr subst bndr
+  | isTyCoVar bndr  = substTyVarBndr subst bndr
+  | otherwise       = subst_opt_id_bndr subst bndr
+
+subst_opt_id_bndr :: Subst -> InId -> (Subst, OutId)
+-- Nuke all fragile IdInfo, unfolding, and RULES; 
+--    it gets added back later by add_info
+-- Rather like SimplEnv.substIdBndr
+--
+-- It's important to zap fragile OccInfo (which CoreSubst.SubstIdBndr 
+-- carefully does not do) because simplOptExpr invalidates it
+
+subst_opt_id_bndr subst@(Subst in_scope id_subst tv_subst) old_id
+  = (Subst new_in_scope new_id_subst tv_subst, new_id)
+  where
+    id1           = uniqAway in_scope old_id
+    id2    = setIdType id1 (substTy subst (idType old_id))
+    new_id = zapFragileIdInfo id2      -- Zaps rules, worker-info, unfolding
+                                       -- and fragile OccInfo
+    new_in_scope = in_scope `extendInScopeSet` new_id
+
+       -- Extend the substitution if the unique has changed,
+       -- or there's some useful occurrence information
+       -- See the notes with substTyVarBndr for the delSubstEnv
+    new_id_subst | new_id /= old_id
+                = extendVarEnv id_subst old_id (Var new_id)
+                | otherwise 
+                = delVarEnv id_subst old_id
+
+----------------------
+subst_opt_bndrs :: Subst -> [InVar] -> (Subst, [OutVar])
+subst_opt_bndrs subst bndrs
+  = mapAccumL subst_opt_bndr subst bndrs
+
+----------------------
+add_info :: Subst -> InVar -> OutVar -> OutVar
+add_info subst old_bndr new_bndr 
+ | isTyCoVar old_bndr = new_bndr
+ | otherwise          = maybeModifyIdInfo mb_new_info new_bndr
+ where
+   mb_new_info = substIdInfo subst new_bndr (idInfo old_bndr)
+
+----------------------
+maybeLet :: Maybe CoreBind -> CoreExpr -> CoreExpr
+maybeLet Nothing  e = e
+maybeLet (Just b) e = Let b e
+\end{code}
+
+Note [Inline prag in simplOpt]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+If there's an INLINE/NOINLINE pragma that restricts the phase in 
+which the binder can be inlined, we don't inline here; after all,
+we don't know what phase we're in.  Here's an example
+
+  foo :: Int -> Int -> Int
+  {-# INLINE foo #-}
+  foo m n = inner m
+     where
+       {-# INLINE [1] inner #-}
+       inner m = m+n
+
+  bar :: Int -> Int
+  bar n = foo n 1
+
+When inlining 'foo' in 'bar' we want the let-binding for 'inner' 
+to remain visible until Phase 1
+