Haddock fix in the vectoriser
[ghc-hetmet.git] / compiler / coreSyn / CoreUnfold.lhs
index 798d94b..051e767 100644 (file)
@@ -19,13 +19,14 @@ module CoreUnfold (
        Unfolding, UnfoldingGuidance,   -- Abstract types
 
        noUnfolding, mkImplicitUnfolding, 
-       mkTopUnfolding, mkUnfolding, mkCoreUnfolding,
-       mkInlineRule, mkWwInlineRule,
+        mkUnfolding, mkCoreUnfolding,
+       mkTopUnfolding, mkSimpleUnfolding,
+       mkInlineUnfolding, mkInlinableUnfolding, mkWwInlineRule,
        mkCompulsoryUnfolding, mkDFunUnfolding,
 
        interestingArg, ArgSummary(..),
 
-       couldBeSmallEnoughToInline, 
+       couldBeSmallEnoughToInline, inlineBoringOk,
        certainlyWillInline, smallEnoughToInline,
 
        callSiteInline, CallCtxt(..), 
@@ -40,9 +41,11 @@ import StaticFlags
 import DynFlags
 import CoreSyn
 import PprCore         ()      -- Instances
-import OccurAnal
+import TcType           ( tcSplitDFunTy )
+import OccurAnal        ( occurAnalyseExpr )
 import CoreSubst hiding( substTy )
 import CoreFVs         ( exprFreeVars )
+import CoreArity       ( manifestArity, exprBotStrictness_maybe )
 import CoreUtils
 import Id
 import DataCon
@@ -51,17 +54,19 @@ import Literal
 import PrimOp
 import IdInfo
 import BasicTypes      ( Arity )
-import TcType          ( tcSplitDFunTy )
-import Type 
+import Type
 import Coercion
 import PrelNames
 import VarEnv           ( mkInScopeSet )
 import Bag
 import Util
+import Pair
 import FastTypes
 import FastString
 import Outputable
+import ForeignCall
 
+import Data.Maybe
 \end{code}
 
 
@@ -73,8 +78,7 @@ import Outputable
 
 \begin{code}
 mkTopUnfolding :: Bool -> CoreExpr -> Unfolding
-mkTopUnfolding is_bottoming expr 
-  = mkUnfolding True {- Top level -} is_bottoming expr
+mkTopUnfolding = mkUnfolding InlineRhs True {- Top level -}
 
 mkImplicitUnfolding :: CoreExpr -> Unfolding
 -- For implicit Ids, do a tiny bit of optimising first
@@ -86,10 +90,78 @@ mkImplicitUnfolding expr = mkTopUnfolding False (simpleOptExpr expr)
 -- top-level flag to True.  It gets set more accurately by the simplifier
 -- Simplify.simplUnfolding.
 
-mkUnfolding :: Bool -> Bool -> CoreExpr -> Unfolding
-mkUnfolding top_lvl is_bottoming expr
+mkSimpleUnfolding :: CoreExpr -> Unfolding
+mkSimpleUnfolding = mkUnfolding InlineRhs False False
+
+mkDFunUnfolding :: Type -> [DFunArg CoreExpr] -> Unfolding
+mkDFunUnfolding dfun_ty ops 
+  = DFunUnfolding dfun_nargs data_con ops
+  where
+    (tvs, n_theta, cls, _) = tcSplitDFunTy dfun_ty
+    dfun_nargs = length tvs + n_theta
+    data_con   = classDataCon cls
+
+mkWwInlineRule :: Id -> CoreExpr -> Arity -> Unfolding
+mkWwInlineRule id expr arity
+  = mkCoreUnfolding (InlineWrapper id) True
+                   (simpleOptExpr expr) arity
+                   (UnfWhen unSaturatedOk boringCxtNotOk)
+
+mkCompulsoryUnfolding :: CoreExpr -> Unfolding
+mkCompulsoryUnfolding expr        -- Used for things that absolutely must be unfolded
+  = mkCoreUnfolding InlineCompulsory True
+                    (simpleOptExpr expr) 0    -- Arity of unfolding doesn't matter
+                    (UnfWhen unSaturatedOk boringCxtOk)
+
+mkInlineUnfolding :: Maybe Arity -> CoreExpr -> Unfolding
+mkInlineUnfolding mb_arity expr 
+  = mkCoreUnfolding InlineStable
+                   True         -- Note [Top-level flag on inline rules]
+                    expr' arity 
+                   (UnfWhen unsat_ok boring_ok)
+  where
+    expr' = simpleOptExpr expr
+    (unsat_ok, arity) = case mb_arity of
+                          Nothing -> (unSaturatedOk, manifestArity expr')
+                          Just ar -> (needSaturated, ar)
+              
+    boring_ok = inlineBoringOk expr'
+
+mkInlinableUnfolding :: CoreExpr -> Unfolding
+mkInlinableUnfolding expr
+  = mkUnfolding InlineStable True is_bot expr'
+  where
+    expr' = simpleOptExpr expr
+    is_bot = isJust (exprBotStrictness_maybe expr')
+\end{code}
+
+Internal functions
+
+\begin{code}
+mkCoreUnfolding :: UnfoldingSource -> Bool -> CoreExpr
+                -> Arity -> UnfoldingGuidance -> Unfolding
+-- Occurrence-analyses the expression before capturing it
+mkCoreUnfolding src top_lvl expr arity guidance 
   = CoreUnfolding { uf_tmpl      = occurAnalyseExpr expr,
-                   uf_src        = InlineRhs,
+                   uf_src        = src,
+                   uf_arity      = arity,
+                   uf_is_top     = top_lvl,
+                   uf_is_value   = exprIsHNF        expr,
+                    uf_is_conlike = exprIsConLike    expr,
+                   uf_is_cheap   = exprIsCheap      expr,
+                   uf_expandable = exprIsExpandable expr,
+                   uf_guidance   = guidance }
+
+mkUnfolding :: UnfoldingSource -> Bool -> Bool -> CoreExpr -> Unfolding
+-- Calculates unfolding guidance
+-- Occurrence-analyses the expression before capturing it
+mkUnfolding src top_lvl is_bottoming expr
+  | top_lvl && is_bottoming
+  , not (exprIsTrivial expr)
+  = NoUnfolding    -- See Note [Do not inline top-level bottoming functions]
+  | otherwise
+  = CoreUnfolding { uf_tmpl      = occurAnalyseExpr expr,
+                   uf_src        = src,
                    uf_arity      = arity,
                    uf_is_top     = top_lvl,
                    uf_is_value   = exprIsHNF        expr,
@@ -99,7 +171,7 @@ mkUnfolding top_lvl is_bottoming expr
                    uf_guidance   = guidance }
   where
     is_cheap = exprIsCheap expr
-    (arity, guidance) = calcUnfoldingGuidance is_cheap (top_lvl && is_bottoming) 
+    (arity, guidance) = calcUnfoldingGuidance is_cheap
                                               opt_UF_CreationThreshold expr
        -- Sometimes during simplification, there's a large let-bound thing     
        -- which has been substituted, and so is now dead; so 'expr' contains
@@ -110,52 +182,8 @@ mkUnfolding top_lvl is_bottoming expr
        -- This can occasionally mean that the guidance is very pessimistic;
        -- it gets fixed up next round.  And it should be rare, because large
        -- let-bound things that are dead are usually caught by preInlineUnconditionally
-
-mkCoreUnfolding :: Bool -> UnfoldingSource -> CoreExpr
-                -> Arity -> UnfoldingGuidance -> Unfolding
--- Occurrence-analyses the expression before capturing it
-mkCoreUnfolding top_lvl src expr arity guidance 
-  = CoreUnfolding { uf_tmpl      = occurAnalyseExpr expr,
-                   uf_src        = src,
-                   uf_arity      = arity,
-                   uf_is_top     = top_lvl,
-                   uf_is_value   = exprIsHNF        expr,
-                    uf_is_conlike = exprIsConLike    expr,
-                   uf_is_cheap   = exprIsCheap      expr,
-                   uf_expandable = exprIsExpandable expr,
-                   uf_guidance   = guidance }
-
-mkDFunUnfolding :: DataCon -> [Id] -> Unfolding
-mkDFunUnfolding con ops = DFunUnfolding con (map Var ops)
-
-mkWwInlineRule :: Id -> CoreExpr -> Arity -> Unfolding
-mkWwInlineRule id expr arity
-  = mkCoreUnfolding True (InlineWrapper id) 
-                   (simpleOptExpr expr) arity
-                   (UnfWhen unSaturatedOk boringCxtNotOk)
-
-mkCompulsoryUnfolding :: CoreExpr -> Unfolding
-mkCompulsoryUnfolding expr        -- Used for things that absolutely must be unfolded
-  = mkCoreUnfolding True InlineCompulsory
-                    expr 0    -- Arity of unfolding doesn't matter
-                    (UnfWhen unSaturatedOk boringCxtOk)
-
-mkInlineRule :: Bool -> CoreExpr -> Arity -> Unfolding
-mkInlineRule unsat_ok expr arity 
-  = mkCoreUnfolding True InlineRule     -- Note [Top-level flag on inline rules]
-                   expr' arity 
-                   (UnfWhen unsat_ok boring_ok)
-  where
-    expr' = simpleOptExpr expr
-    boring_ok = case calcUnfoldingGuidance True    -- Treat as cheap
-                                          False   -- But not bottoming
-                                           (arity+1) expr' of
-                 (_, UnfWhen _ boring_ok) -> boring_ok
-                 _other                   -> boringCxtNotOk
-     -- See Note [INLINE for small functions]
 \end{code}
 
-
 %************************************************************************
 %*                                                                     *
 \subsection{The UnfoldingGuidance type}
@@ -163,15 +191,35 @@ mkInlineRule unsat_ok expr arity
 %************************************************************************
 
 \begin{code}
+inlineBoringOk :: CoreExpr -> Bool
+-- See Note [INLINE for small functions]
+-- True => the result of inlining the expression is 
+--         no bigger than the expression itself
+--     eg      (\x y -> f y x)
+-- This is a quick and dirty version. It doesn't attempt
+-- to deal with  (\x y z -> x (y z))
+-- The really important one is (x `cast` c)
+inlineBoringOk e
+  = go 0 e
+  where
+    go :: Int -> CoreExpr -> Bool
+    go credit (Lam x e) | isId x           = go (credit+1) e
+                        | otherwise        = go credit e
+    go credit (App f (Type {}))            = go credit f
+    go credit (App f a) | credit > 0  
+                        , exprIsTrivial a  = go (credit-1) f
+    go credit (Note _ e)                  = go credit e     
+    go credit (Cast e _)                  = go credit e
+    go _      (Var {})                            = boringCxtOk
+    go _      _                                   = boringCxtNotOk
+
 calcUnfoldingGuidance
        :: Bool         -- True <=> the rhs is cheap, or we want to treat it
                        --          as cheap (INLINE things)     
-        -> Bool                -- True <=> this is a top-level unfolding for a
-                       --          diverging function; don't inline this
         -> Int         -- Bomb out if size gets bigger than this
        -> CoreExpr     -- Expression to look at
        -> (Arity, UnfoldingGuidance)
-calcUnfoldingGuidance expr_is_cheap top_bot bOMB_OUT_SIZE expr
+calcUnfoldingGuidance expr_is_cheap bOMB_OUT_SIZE expr
   = case collectBinders expr of { (bndrs, body) ->
     let
         val_bndrs   = filter isId bndrs
@@ -181,12 +229,9 @@ calcUnfoldingGuidance expr_is_cheap top_bot bOMB_OUT_SIZE expr
           = case (sizeExpr (iUnbox bOMB_OUT_SIZE) val_bndrs body) of
              TooBig -> UnfNever
              SizeIs size cased_bndrs scrut_discount
-               | uncondInline n_val_bndrs (iBox size) && expr_is_cheap
-               -> UnfWhen needSaturated boringCxtOk
-
-               | top_bot  -- See Note [Do not inline top-level bottoming functions]
-               -> UnfNever
-
+               | uncondInline n_val_bndrs (iBox size)
+                , expr_is_cheap
+               -> UnfWhen unSaturatedOk boringCxtOk   -- Note [INLINE for small functions]
                | otherwise
                -> UnfIfGoodArgs { ug_args  = map (discount cased_bndrs) val_bndrs
                                 , ug_size  = iBox size
@@ -230,6 +275,9 @@ Notice that 'x' counts 0, while (f x) counts 2.  That's deliberate: there's
 a function call to account for.  Notice also that constructor applications 
 are very cheap, because exposing them to a caller is so valuable.
 
+[25/5/11] All sizes are now multiplied by 10, except for primops.
+This makes primops look cheap, and seems to be almost unversally
+beneficial.  Done partly as a result of #4978.
 
 Note [Do not inline top-level bottoming functions]
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
@@ -239,27 +287,55 @@ Do not re-inline them!  But we *do* still inline if they are very small
 (the uncondInline stuff).
 
 
-Note [Unconditional inlining]
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-We inline *unconditionally* if inlined thing is smaller (using sizeExpr)
-than the thing it's replacing.  Notice that
+Note [INLINE for small functions]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Consider       {-# INLINE f #-}
+                f x = Just x
+                g y = f y
+Then f's RHS is no larger than its LHS, so we should inline it into
+even the most boring context.  In general, f the function is
+sufficiently small that its body is as small as the call itself, the
+inline unconditionally, regardless of how boring the context is.
+
+Things to note:
+
+ * We inline *unconditionally* if inlined thing is smaller (using sizeExpr)
+   than the thing it's replacing.  Notice that
       (f x) --> (g 3)            -- YES, unconditionally
       (f x) --> x : []           -- YES, *even though* there are two
                                  --      arguments to the cons
       x     --> g 3              -- NO
       x            --> Just v            -- NO
 
-It's very important not to unconditionally replace a variable by
-a non-atomic term.
+  It's very important not to unconditionally replace a variable by
+  a non-atomic term.
+
+* We do this even if the thing isn't saturated, else we end up with the
+  silly situation that
+     f x y = x
+     ...map (f 3)...
+  doesn't inline.  Even in a boring context, inlining without being
+  saturated will give a lambda instead of a PAP, and will be more
+  efficient at runtime.
+
+* However, when the function's arity > 0, we do insist that it 
+  has at least one value argument at the call site.  Otherwise we find this:
+       f = /\a \x:a. x
+       d = /\b. MkD (f b)
+  If we inline f here we get
+       d = /\b. MkD (\x:b. x)
+  and then prepareRhs floats out the argument, abstracting the type
+  variables, so we end up with the original again!
+
 
 \begin{code}
 uncondInline :: Arity -> Int -> Bool
 -- Inline unconditionally if there no size increase
 -- Size of call is arity (+1 for the function)
--- See Note [Unconditional inlining]
+-- See Note [INLINE for small functions]
 uncondInline arity size 
   | arity == 0 = size == 0
-  | otherwise  = size <= arity + 1
+  | otherwise  = size <= 10 * (arity + 1)
 \end{code}
 
 
@@ -278,27 +354,29 @@ sizeExpr bOMB_OUT_SIZE top_args expr
     size_up (Cast e _) = size_up e
     size_up (Note _ e) = size_up e
     size_up (Type _)   = sizeZero           -- Types cost nothing
+    size_up (Coercion _) = sizeZero
     size_up (Lit lit)  = sizeN (litSize lit)
     size_up (Var f)    = size_up_call f []  -- Make sure we get constructor
                                            -- discounts even on nullary constructors
 
     size_up (App fun (Type _)) = size_up fun
+    size_up (App fun (Coercion _)) = size_up fun
     size_up (App fun arg)      = size_up arg  `addSizeNSD`
                                  size_up_app fun [arg]
 
-    size_up (Lam b e) | isId b    = lamScrutDiscount (size_up e `addSizeN` 1)
+    size_up (Lam b e) | isId b    = lamScrutDiscount (size_up e `addSizeN` 10)
                      | otherwise = size_up e
 
     size_up (Let (NonRec binder rhs) body)
       = size_up rhs            `addSizeNSD`
        size_up body            `addSizeN`
-       (if isUnLiftedType (idType binder) then 0 else 1)
+        (if isUnLiftedType (idType binder) then 0 else 10)
                -- For the allocation
                -- If the binder has an unlifted type there is no allocation
 
     size_up (Let (Rec pairs) body)
       = foldr (addSizeNSD . size_up . snd) 
-              (size_up body `addSizeN` length pairs)   -- (length pairs) for the allocation
+              (size_up body `addSizeN` (10 * length pairs))     -- (length pairs) for the allocation
               pairs
 
     size_up (Case (Var v) _ _ alts) 
@@ -315,7 +393,7 @@ sizeExpr bOMB_OUT_SIZE top_args expr
                -- the case when we are scrutinising an argument variable
          alts_size (SizeIs tot tot_disc tot_scrut)  -- Size of all alternatives
                    (SizeIs max _        _)          -- Size of biggest alternative
-               = SizeIs tot (unitBag (v, iBox (_ILIT(2) +# tot -# max)) `unionBags` tot_disc) tot_scrut
+                = SizeIs tot (unitBag (v, iBox (_ILIT(20) +# tot -# max)) `unionBags` tot_disc) tot_scrut
                        -- If the variable is known, we produce a discount that
                        -- will take us back to 'max', the size of the largest alternative
                        -- The 1+ is a little discount for reduced allocation in the caller
@@ -325,20 +403,46 @@ sizeExpr bOMB_OUT_SIZE top_args expr
 
          alts_size tot_size _ = tot_size
 
-    size_up (Case e _ _ alts) = size_up e  `addSizeNSD` 
-                                foldr (addAltSize . size_up_alt) sizeZero alts
-               -- We don't charge for the case itself
-               -- It's a strict thing, and the price of the call
-               -- is paid by scrut.  Also consider
-               --      case f x of DEFAULT -> e
-               -- This is just ';'!  Don't charge for it.
-               --
-               -- Moreover, we charge one per alternative.
+    size_up (Case e _ _ alts) = size_up e  `addSizeNSD`
+                                foldr (addAltSize . size_up_alt) case_size alts
+      where
+          case_size
+           | is_inline_scrut e, not (lengthExceeds alts 1)  = sizeN (-10)
+           | otherwise = sizeZero
+                -- Normally we don't charge for the case itself, but
+                -- we charge one per alternative (see size_up_alt,
+                -- below) to account for the cost of the info table
+                -- and comparisons.
+                --
+                -- However, in certain cases (see is_inline_scrut
+                -- below), no code is generated for the case unless
+                -- there are multiple alts.  In these cases we
+                -- subtract one, making the first alt free.
+                -- e.g. case x# +# y# of _ -> ...   should cost 1
+                --      case touch# x# of _ -> ...  should cost 0
+                -- (see #4978)
+                --
+                -- I would like to not have the "not (lengthExceeds alts 1)"
+                -- condition above, but without that some programs got worse
+                -- (spectral/hartel/event and spectral/para).  I don't fully
+                -- understand why. (SDM 24/5/11)
+
+                -- unboxed variables, inline primops and unsafe foreign calls
+                -- are all "inline" things:
+          is_inline_scrut (Var v) = isUnLiftedType (idType v)
+          is_inline_scrut scrut
+              | (Var f, _) <- collectArgs scrut
+                = case idDetails f of
+                    FCallId fc  -> not (isSafeForeignCall fc)
+                    PrimOpId op -> not (primOpOutOfLine op)
+                    _other      -> False
+              | otherwise
+                = False
 
     ------------ 
     -- size_up_app is used when there's ONE OR MORE value args
     size_up_app (App fun arg) args 
-       | isTypeArg arg            = size_up_app fun args
+       | isTyCoArg arg            = size_up_app fun args
        | otherwise                = size_up arg  `addSizeNSD`
                                      size_up_app fun (arg:args)
     size_up_app (Var fun)     args = size_up_call fun args
@@ -348,14 +452,14 @@ sizeExpr bOMB_OUT_SIZE top_args expr
     size_up_call :: Id -> [CoreExpr] -> ExprSize
     size_up_call fun val_args
        = case idDetails fun of
-           FCallId _        -> sizeN opt_UF_DearOp
+           FCallId _        -> sizeN (10 * (1 + length val_args))
            DataConWorkId dc -> conSize    dc (length val_args)
            PrimOpId op      -> primOpSize op (length val_args)
           ClassOpId _      -> classOpSize top_args val_args
           _                -> funSize top_args fun (length val_args)
 
     ------------ 
-    size_up_alt (_con, _bndrs, rhs) = size_up rhs `addSizeN` 1
+    size_up_alt (_con, _bndrs, rhs) = size_up rhs `addSizeN` 10
        -- Don't charge for args, so that wrappers look cheap
        -- (See comments about wrappers with Case)
        --
@@ -391,7 +495,7 @@ sizeExpr bOMB_OUT_SIZE top_args expr
 -- | Finds a nominal size of a string literal.
 litSize :: Literal -> Int
 -- Used by CoreUnfold.sizeExpr
-litSize (MachStr str) = 1 + ((lengthFS str + 3) `div` 4)
+litSize (MachStr str) = 10 + 10 * ((lengthFS str + 3) `div` 4)
        -- If size could be 0 then @f "x"@ might be too small
        -- [Sept03: make literal strings a bit bigger to avoid fruitless 
        --  duplication of little strings]
@@ -406,7 +510,7 @@ classOpSize _ []
 classOpSize top_args (arg1 : other_args)
   = SizeIs (iUnbox size) arg_discount (_ILIT(0))
   where
-    size = 2 + length other_args
+    size = 20 + (10 * length other_args)
     -- If the class op is scrutinising a lambda bound dictionary then
     -- give it a discount, to encourage the inlining of this function
     -- The actual discount is rather arbitrarily chosen
@@ -434,8 +538,7 @@ funSize top_args fun n_val_args
     res_discount | idArity fun > n_val_args = opt_UF_FunAppDiscount
                 | otherwise                = 0
         -- If the function is partially applied, show a result discount
-
-    size | some_val_args = 1 + n_val_args
+    size | some_val_args = 10 * (1 + n_val_args)
          | otherwise     = 0
        -- The 1+ is for the function itself
        -- Add 1 for each non-trivial arg;
@@ -444,40 +547,56 @@ funSize top_args fun n_val_args
 
 conSize :: DataCon -> Int -> ExprSize
 conSize dc n_val_args
-  | n_val_args == 0      = SizeIs (_ILIT(0)) emptyBag (_ILIT(1))       -- Like variables
-  | isUnboxedTupleCon dc = SizeIs (_ILIT(0)) emptyBag (iUnbox n_val_args +# _ILIT(1))
-  | otherwise           = SizeIs (_ILIT(1)) emptyBag (iUnbox n_val_args +# _ILIT(1))
-       -- Treat a constructors application as size 1, regardless of how
-       -- many arguments it has; we are keen to expose them
-       -- (and we charge separately for their args).  We can't treat
-       -- them as size zero, else we find that (Just x) has size 0,
-       -- which is the same as a lone variable; and hence 'v' will 
-       -- always be replaced by (Just x), where v is bound to Just x.
-       --
-       -- However, unboxed tuples count as size zero
-       -- I found occasions where we had 
-       --      f x y z = case op# x y z of { s -> (# s, () #) }
-       -- and f wasn't getting inlined
+  | n_val_args == 0 = SizeIs (_ILIT(0)) emptyBag (_ILIT(10))    -- Like variables
+
+-- See Note [Unboxed tuple result discount]
+  | isUnboxedTupleCon dc = SizeIs (_ILIT(0)) emptyBag (iUnbox (10 * (1 + n_val_args)))
+
+-- See Note [Constructor size]
+  | otherwise = SizeIs (_ILIT(10)) emptyBag (iUnbox (10 * (10 + n_val_args)))
+     -- discont was (10 * (1 + n_val_args)), but it turns out that
+     -- adding a bigger constant here is an unambiguous win.  We
+     -- REALLY like unfolding constructors that get scrutinised.
+     -- [SDM, 25/5/11]
+\end{code}
 
+Note [Constructor size]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Treat a constructors application as size 1, regardless of how many
+arguments it has; we are keen to expose them (and we charge separately
+for their args).  We can't treat them as size zero, else we find that
+(Just x) has size 0, which is the same as a lone variable; and hence
+'v' will always be replaced by (Just x), where v is bound to Just x.
+
+However, unboxed tuples count as size zero. I found occasions where we had 
+       f x y z = case op# x y z of { s -> (# s, () #) }
+and f wasn't getting inlined.
+
+Note [Unboxed tuple result discount]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+I tried giving unboxed tuples a *result discount* of zero (see the
+commented-out line).  Why?  When returned as a result they do not
+allocate, so maybe we don't want to charge so much for them If you
+have a non-zero discount here, we find that workers often get inlined
+back into wrappers, because it look like
+    f x = case $wf x of (# a,b #) -> (a,b)
+and we are keener because of the case.  However while this change
+shrank binary sizes by 0.5% it also made spectral/boyer allocate 5%
+more. All other changes were very small. So it's not a big deal but I
+didn't adopt the idea.
+
+\begin{code}
 primOpSize :: PrimOp -> Int -> ExprSize
 primOpSize op n_val_args
- | not (primOpIsDupable op) = sizeN opt_UF_DearOp
- | not (primOpOutOfLine op) = sizeN 1
-       -- Be very keen to inline simple primops.
-       -- We give a discount of 1 for each arg so that (op# x y z) costs 2.
-       -- We can't make it cost 1, else we'll inline let v = (op# x y z) 
-       -- at every use of v, which is excessive.
-       --
-       -- A good example is:
-       --      let x = +# p q in C {x}
-       -- Even though x get's an occurrence of 'many', its RHS looks cheap,
-       -- and there's a good chance it'll get inlined back into C's RHS. Urgh!
-
- | otherwise = sizeN n_val_args
+ = if primOpOutOfLine op
+      then sizeN (op_size + n_val_args)
+      else sizeN op_size
+ where
+   op_size = primOpCodeSize op
 
 
 buildSize :: ExprSize
-buildSize = SizeIs (_ILIT(0)) emptyBag (_ILIT(4))
+buildSize = SizeIs (_ILIT(0)) emptyBag (_ILIT(40))
        -- We really want to inline applications of build
        -- build t (\cn -> e) should cost only the cost of e (because build will be inlined later)
        -- Indeed, we should add a result_discount becuause build is 
@@ -486,7 +605,7 @@ buildSize = SizeIs (_ILIT(0)) emptyBag (_ILIT(4))
        -- The "4" is rather arbitrary.
 
 augmentSize :: ExprSize
-augmentSize = SizeIs (_ILIT(0)) emptyBag (_ILIT(4))
+augmentSize = SizeIs (_ILIT(0)) emptyBag (_ILIT(40))
        -- Ditto (augment t (\cn -> e) ys) should cost only the cost of
        -- e plus ys. The -2 accounts for the \cn 
 
@@ -597,9 +716,11 @@ actual arguments.
 \begin{code}
 couldBeSmallEnoughToInline :: Int -> CoreExpr -> Bool
 couldBeSmallEnoughToInline threshold rhs 
-  = case calcUnfoldingGuidance False False threshold rhs of
-       (_, UnfNever) -> False
-       _             -> True
+  = case sizeExpr (iUnbox threshold) [] body of
+       TooBig -> False
+       _      -> True
+  where
+    (_, body) = collectBinders rhs
 
 ----------------
 smallEnoughToInline :: Unfolding -> Bool
@@ -616,7 +737,7 @@ certainlyWillInline (CoreUnfolding { uf_is_cheap = is_cheap, uf_arity = n_vals,
       UnfNever      -> False
       UnfWhen {}    -> True
       UnfIfGoodArgs { ug_size = size} 
-                    -> is_cheap && size - (n_vals +1) <= opt_UF_UseThreshold
+                    -> is_cheap && size - (10 * (n_vals +1)) <= opt_UF_UseThreshold
 
 certainlyWillInline _
   = False
@@ -647,13 +768,12 @@ StrictAnal.addStrictnessInfoToTopId
 \begin{code}
 callSiteInline :: DynFlags
               -> Id                    -- The Id
-              -> Unfolding             -- Its unfolding (if active)
+              -> Bool                  -- True <=> unfolding is active
               -> Bool                  -- True if there are are no arguments at all (incl type args)
               -> [ArgSummary]          -- One for each value arg; True if it is interesting
               -> CallCtxt              -- True <=> continuation is interesting
               -> Maybe CoreExpr        -- Unfolding, if any
 
-
 instance Outputable ArgSummary where
   ppr TrivArg    = ptext (sLit "TrivArg")
   ppr NonTrivArg = ptext (sLit "NonTrivArg")
@@ -682,80 +802,92 @@ instance Outputable CallCtxt where
   ppr CaseCtxt               = ptext (sLit "CaseCtxt")
   ppr ValAppCtxt      = ptext (sLit "ValAppCtxt")
 
-callSiteInline dflags id unfolding lone_variable arg_infos cont_info
-  = case unfolding of {
-       NoUnfolding      -> Nothing ;
-       OtherCon _       -> Nothing ;
-       DFunUnfolding {} -> Nothing ;   -- Never unfold a DFun
-       CoreUnfolding { uf_tmpl = unf_template, uf_is_top = is_top, uf_is_value = is_value,
-                       uf_is_cheap = is_cheap, uf_arity = uf_arity, uf_guidance = guidance } ->
+callSiteInline dflags id active_unfolding lone_variable arg_infos cont_info
+  = case idUnfolding id of 
+      -- idUnfolding checks for loop-breakers, returning NoUnfolding
+      -- Things with an INLINE pragma may have an unfolding *and* 
+      -- be a loop breaker  (maybe the knot is not yet untied)
+       CoreUnfolding { uf_tmpl = unf_template, uf_is_top = is_top 
+                     , uf_is_cheap = is_cheap, uf_arity = uf_arity
+                      , uf_guidance = guidance, uf_expandable = is_exp }
+          | active_unfolding -> tryUnfolding dflags id lone_variable 
+                                    arg_infos cont_info unf_template is_top 
+                                    is_cheap is_exp uf_arity guidance
+          | otherwise    -> Nothing
+       NoUnfolding      -> Nothing 
+       OtherCon {}      -> Nothing 
+       DFunUnfolding {} -> Nothing     -- Never unfold a DFun
+
+tryUnfolding :: DynFlags -> Id -> Bool -> [ArgSummary] -> CallCtxt
+             -> CoreExpr -> Bool -> Bool -> Bool -> Arity -> UnfoldingGuidance
+            -> Maybe CoreExpr  
+tryUnfolding dflags id lone_variable 
+             arg_infos cont_info unf_template is_top 
+             is_cheap is_exp uf_arity guidance
                        -- uf_arity will typically be equal to (idArity id), 
                        -- but may be less for InlineRules
-    let
-       n_val_args = length arg_infos
-        saturated  = n_val_args >= uf_arity
-
-       result | yes_or_no = Just unf_template
-              | otherwise = Nothing
-
-       interesting_args = any nonTriv arg_infos 
-               -- NB: (any nonTriv arg_infos) looks at the
-               -- over-saturated args too which is "wrong"; 
-               -- but if over-saturated we inline anyway.
-
-              -- some_benefit is used when the RHS is small enough
-              -- and the call has enough (or too many) value
-              -- arguments (ie n_val_args >= arity). But there must
-              -- be *something* interesting about some argument, or the
-              -- result context, to make it worth inlining
-       some_benefit 
-           | not saturated = interesting_args  -- Under-saturated
-                                               -- Note [Unsaturated applications]
-          | n_val_args > uf_arity = True       -- Over-saturated
-           | otherwise = interesting_args      -- Saturated
-                      || interesting_saturated_call 
-
-       interesting_saturated_call 
-         = case cont_info of
-             BoringCtxt -> not is_top && uf_arity > 0          -- Note [Nested functions]
-             CaseCtxt   -> not (lone_variable && is_value)     -- Note [Lone variables]
-             ArgCtxt {} -> uf_arity > 0                        -- Note [Inlining in ArgCtxt]
-             ValAppCtxt -> True                                -- Note [Cast then apply]
-
-       (yes_or_no, extra_doc)
-         = case guidance of
-             UnfNever -> (False, empty)
-
-             UnfWhen unsat_ok boring_ok -> ( (unsat_ok  || saturated)
-                                           && (boring_ok || some_benefit)
-                                            , empty )
-                  -- For the boring_ok part see Note [INLINE for small functions]
-
-             UnfIfGoodArgs { ug_args = arg_discounts, ug_res = res_discount, ug_size = size }
-                -> ( is_cheap && some_benefit && small_enough
-                    , (text "discounted size =" <+> int discounted_size) )
-                where
-                  discounted_size = size - discount
-                  small_enough = discounted_size <= opt_UF_UseThreshold
-                  discount = computeDiscount uf_arity arg_discounts 
-                                             res_discount arg_infos cont_info
-               
-    in    
-    if dopt Opt_D_dump_inlinings dflags then
-       pprTrace ("Considering inlining: " ++ showSDoc (ppr id))
+ | dopt Opt_D_dump_inlinings dflags && dopt Opt_D_verbose_core2core dflags
+ = pprTrace ("Considering inlining: " ++ showSDoc (ppr id))
                 (vcat [text "arg infos" <+> ppr arg_infos,
                        text "uf arity" <+> ppr uf_arity,
                        text "interesting continuation" <+> ppr cont_info,
                        text "some_benefit" <+> ppr some_benefit,
-                       text "is value:" <+> ppr is_value,
+                        text "is exp:" <+> ppr is_exp,
                         text "is cheap:" <+> ppr is_cheap,
                        text "guidance" <+> ppr guidance,
                        extra_doc,
                        text "ANSWER =" <+> if yes_or_no then text "YES" else text "NO"])
-                 result
-    else
-    result
-    }
+                result
+  | otherwise  = result
+
+  where
+    n_val_args = length arg_infos
+    saturated  = n_val_args >= uf_arity
+
+    result | yes_or_no = Just unf_template
+           | otherwise = Nothing
+
+    interesting_args = any nonTriv arg_infos 
+       -- NB: (any nonTriv arg_infos) looks at the
+       -- over-saturated args too which is "wrong"; 
+       -- but if over-saturated we inline anyway.
+
+           -- some_benefit is used when the RHS is small enough
+           -- and the call has enough (or too many) value
+           -- arguments (ie n_val_args >= arity). But there must
+           -- be *something* interesting about some argument, or the
+           -- result context, to make it worth inlining
+    some_benefit 
+       | not saturated = interesting_args      -- Under-saturated
+                                       -- Note [Unsaturated applications]
+       | n_val_args > uf_arity = True  -- Over-saturated
+       | otherwise = interesting_args  -- Saturated
+                  || interesting_saturated_call 
+
+    interesting_saturated_call 
+      = case cont_info of
+          BoringCtxt -> not is_top && uf_arity > 0       -- Note [Nested functions]
+          CaseCtxt   -> not (lone_variable && is_cheap)   -- Note [Lone variables]
+          ArgCtxt {} -> uf_arity > 0                     -- Note [Inlining in ArgCtxt]
+          ValAppCtxt -> True                             -- Note [Cast then apply]
+
+    (yes_or_no, extra_doc)
+      = case guidance of
+          UnfNever -> (False, empty)
+
+          UnfWhen unsat_ok boring_ok 
+             -> (enough_args && (boring_ok || some_benefit), empty )
+             where      -- See Note [INLINE for small functions]
+               enough_args = saturated || (unsat_ok && n_val_args > 0)
+
+          UnfIfGoodArgs { ug_args = arg_discounts, ug_res = res_discount, ug_size = size }
+            -> ( is_cheap && some_benefit && small_enough
+                , (text "discounted size =" <+> int discounted_size) )
+            where
+              discounted_size = size - discount
+              small_enough = discounted_size <= opt_UF_UseThreshold
+              discount = computeDiscount uf_arity arg_discounts 
+                                         res_discount arg_infos cont_info
 \end{code}
 
 Note [RHS of lets]
@@ -789,22 +921,12 @@ But the defn of GHC.Classes.$dmmin is:
     {- Arity: 3, HasNoCafRefs, Strictness: SLL,
        Unfolding: (\ @ a $dOrd :: GHC.Classes.Ord a x :: a y :: a ->
                    case @ a GHC.Classes.<= @ a $dOrd x y of wild {
-                     GHC.Bool.False -> y GHC.Bool.True -> x }) -}
+                     GHC.Types.False -> y GHC.Types.True -> x }) -}
 
 We *really* want to inline $dmmin, even though it has arity 3, in
 order to unravel the recursion.
 
 
-Note [INLINE for small functions]
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
-Consider       {-# INLINE f #-}
-                f x = Just x
-                g y = f y
-Then f's RHS is no larger than its LHS, so we should inline it
-into even the most boring context.  (We do so if there is no INLINE
-pragma!)  
-
-
 Note [Things to watch]
 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 *   { y = I# 3; x = y `cast` co; ...case (x `cast` co) of ... }
@@ -871,8 +993,8 @@ call is at least CONLIKE.  At least for the cases where we use ArgCtxt
 for the RHS of a 'let', we only profit from the inlining if we get a 
 CONLIKE thing (modulo lets).
 
-Note [Lone variables]
-~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Note [Lone variables]  See also Note [Interaction of exprIsCheap and lone variables]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~   which appears below
 The "lone-variable" case is important.  I spent ages messing about
 with unsatisfactory varaints, but this is nice.  The idea is that if a
 variable appears all alone
@@ -881,7 +1003,7 @@ variable appears all alone
        as scrutinee of a case          CaseCtxt
        as arg of a fn                  ArgCtxt
 AND
-       it is bound to a value
+       it is bound to a cheap expression
 
 then we should not inline it (unless there is some other reason,
 e.g. is is the sole occurrence).  That is what is happening at 
@@ -933,6 +1055,27 @@ However, watch out:
    There's no advantage in inlining f here, and perhaps
    a significant disadvantage.  Hence some_val_args in the Stop case
 
+Note [Interaction of exprIsCheap and lone variables]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+The lone-variable test says "don't inline if a case expression
+scrutines a lone variable whose unfolding is cheap".  It's very 
+important that, under these circumstances, exprIsConApp_maybe
+can spot a constructor application. So, for example, we don't
+consider
+       let x = e in (x,x)
+to be cheap, and that's good because exprIsConApp_maybe doesn't
+think that expression is a constructor application.
+
+I used to test is_value rather than is_cheap, which was utterly
+wrong, because the above expression responds True to exprIsHNF.
+
+This kind of thing can occur if you have
+
+       {-# INLINE foo #-}
+       foo = let x = e in (x,x)
+
+which Roman did.
+
 \begin{code}
 computeDiscount :: Int -> [Int] -> Int -> [ArgSummary] -> CallCtxt -> Int
 computeDiscount n_vals_wanted arg_discounts res_discount arg_infos cont_info
@@ -942,10 +1085,10 @@ computeDiscount n_vals_wanted arg_discounts res_discount arg_infos cont_info
        --  *efficiency* to be gained (e.g. beta reductions, case reductions) 
        -- by inlining.
 
-  = 1          -- Discount of 1 because the result replaces the call
+  = 10          -- Discount of 1 because the result replaces the call
                -- so we count 1 for the function itself
 
-    + length (take n_vals_wanted arg_infos)
+    + 10 * length (take n_vals_wanted arg_infos)
               -- Discount of (un-scaled) 1 for each arg supplied, 
               -- because the result replaces the call
 
@@ -955,13 +1098,13 @@ computeDiscount n_vals_wanted arg_discounts res_discount arg_infos cont_info
     arg_discount = sum (zipWith mk_arg_discount arg_discounts arg_infos)
 
     mk_arg_discount _       TrivArg    = 0 
-    mk_arg_discount _       NonTrivArg = 1   
+    mk_arg_discount _        NonTrivArg = 10
     mk_arg_discount discount ValueArg   = discount 
 
     res_discount' = case cont_info of
                        BoringCtxt  -> 0
                        CaseCtxt    -> res_discount
-                       _other      -> 4 `min` res_discount
+                        _other      -> 40 `min` res_discount
                -- res_discount can be very large when a function returns
                -- constructors; but we only want to invoke that large discount
                -- when there's a case continuation.
@@ -1030,7 +1173,9 @@ interestingArg e = go e 0
          conlike_unfolding = isConLikeUnfolding (idUnfolding v)
 
     go (Type _)          _ = TrivArg
-    go (App fn (Type _)) n = go fn n    
+    go (Coercion _)      _ = TrivArg
+    go (App fn (Type _)) n = go fn n
+    go (App fn (Coercion _)) n = go fn n
     go (App fn _)        n = go fn (n+1)
     go (Note _ a)       n = go a n
     go (Cast e _)       n = go e n
@@ -1070,13 +1215,14 @@ However e might not *look* as if
 -- where t1..tk are the *universally-qantified* type args of 'dc'
 exprIsConApp_maybe :: IdUnfoldingFun -> CoreExpr -> Maybe (DataCon, [Type], [CoreExpr])
 
-exprIsConApp_maybe id_unf (Note _ expr)
+exprIsConApp_maybe id_unf (Note note expr)
+  | notSccNote note
   = exprIsConApp_maybe id_unf expr
-       -- We ignore all notes.  For example,
+       -- We ignore all notes except SCCs.  For example,
        --      case _scc_ "foo" (C a b) of
        --                      C a b -> e
-       -- should be optimised away, but it will be only if we look
-       -- through the SCC note.
+       -- should not be optimised away, because we'll lose the
+       -- entry count on 'foo'; see Trac #4414
 
 exprIsConApp_maybe id_unf (Cast expr co)
   =     -- Here we do the KPush reduction rule as described in the FC paper
@@ -1090,7 +1236,7 @@ exprIsConApp_maybe id_unf (Cast expr co)
        Nothing                          -> Nothing ;
        Just (dc, _dc_univ_args, dc_args) -> 
 
-    let (_from_ty, to_ty) = coercionKind co
+    let Pair _from_ty to_ty = coercionKind co
        dc_tc = dataConTyCon dc
     in
     case splitTyConApp_maybe to_ty of {
@@ -1110,41 +1256,28 @@ exprIsConApp_maybe id_unf (Cast expr co)
         dc_ex_tyvars   = dataConExTyVars dc
         arg_tys        = dataConRepArgTys dc
 
-        dc_eqs :: [(Type,Type)]          -- All equalities from the DataCon
-        dc_eqs = [(mkTyVarTy tv, ty)   | (tv,ty) <- dataConEqSpec dc] ++
-                 [getEqPredTys eq_pred | eq_pred <- dataConEqTheta dc]
-
-        (ex_args, rest1)    = splitAtList dc_ex_tyvars dc_args
-       (co_args, val_args) = splitAtList dc_eqs rest1
+        (ex_args, val_args) = splitAtList dc_ex_tyvars dc_args
 
        -- Make the "theta" from Fig 3 of the paper
         gammas = decomposeCo tc_arity co
-        theta  = zipOpenTvSubst (dc_univ_tyvars ++ dc_ex_tyvars)
-                                (gammas         ++ stripTypeArgs ex_args)
-
-          -- Cast the existential coercion arguments
-        cast_co (ty1, ty2) (Type co) 
-          = Type $ mkSymCoercion (substTy theta ty1)
-                  `mkTransCoercion` co
-                  `mkTransCoercion` (substTy theta ty2)
-        cast_co _ other_arg = pprPanic "cast_co" (ppr other_arg)
-        new_co_args = zipWith cast_co dc_eqs co_args
-  
+        theta  = zipOpenCvSubst (dc_univ_tyvars ++ dc_ex_tyvars)
+                                (gammas         ++ map mkReflCo (stripTypeArgs ex_args))
+
           -- Cast the value arguments (which include dictionaries)
        new_val_args = zipWith cast_arg arg_tys val_args
-       cast_arg arg_ty arg = mkCoerce (substTy theta arg_ty) arg
+       cast_arg arg_ty arg = mkCoerce (liftCoSubst theta arg_ty) arg
     in
 #ifdef DEBUG
     let dump_doc = vcat [ppr dc,      ppr dc_univ_tyvars, ppr dc_ex_tyvars,
                          ppr arg_tys, ppr dc_args,        ppr _dc_univ_args,
                          ppr ex_args, ppr val_args]
     in
-    ASSERT2( coreEqType _from_ty (mkTyConApp dc_tc _dc_univ_args), dump_doc )
-    ASSERT2( all isTypeArg (ex_args ++ co_args), dump_doc )
+    ASSERT2( eqType _from_ty (mkTyConApp dc_tc _dc_univ_args), dump_doc )
+    ASSERT2( all isTypeArg ex_args, dump_doc )
     ASSERT2( equalLength val_args arg_tys, dump_doc )
 #endif
 
-    Just (dc, to_tc_arg_tys, ex_args ++ new_co_args ++ new_val_args)
+    Just (dc, to_tc_arg_tys, ex_args ++ new_val_args)
     }}
 
 exprIsConApp_maybe id_unf expr 
@@ -1155,53 +1288,50 @@ exprIsConApp_maybe id_unf expr
 
     analyse (Var fun) args
        | Just con <- isDataConWorkId_maybe fun
-        , is_saturated
+        , count isValArg args == idArity fun
        , let (univ_ty_args, rest_args) = splitAtList (dataConUnivTyVars con) args
        = Just (con, stripTypeArgs univ_ty_args, rest_args)
 
        -- Look through dictionary functions; see Note [Unfolding DFuns]
-        | DFunUnfolding con ops <- unfolding
-        , is_saturated
-        , let (dfun_tvs, _cls, dfun_res_tys) = tcSplitDFunTy (idType fun)
-             subst = zipOpenTvSubst dfun_tvs (stripTypeArgs (takeList dfun_tvs args))
-        = Just (con, substTys subst dfun_res_tys, 
-                     [mkApps op args | op <- ops])
+        | DFunUnfolding dfun_nargs con ops <- unfolding
+        , let sat = length args == dfun_nargs    -- See Note [DFun arity check]
+          in if sat then True else 
+             pprTrace "Unsaturated dfun" (ppr fun <+> int dfun_nargs $$ ppr args) False   
+        , let (dfun_tvs, _n_theta, _cls, dfun_res_tys) = tcSplitDFunTy (idType fun)
+              subst    = zipOpenTvSubst dfun_tvs (stripTypeArgs (takeList dfun_tvs args))
+              mk_arg (DFunConstArg e) = e
+              mk_arg (DFunLamArg i)   = args !! i
+              mk_arg (DFunPolyArg e)  = mkApps e args
+        = Just (con, substTys subst dfun_res_tys, map mk_arg ops)
 
        -- Look through unfoldings, but only cheap ones, because
        -- we are effectively duplicating the unfolding
-       | CoreUnfolding { uf_expandable = expand_me, uf_tmpl = rhs } <- unfolding
-       , expand_me = -- pprTrace "expanding" (ppr fun $$ ppr rhs) $
-                      analyse rhs args
+       | Just rhs <- expandUnfolding_maybe unfolding
+       = -- pprTrace "expanding" (ppr fun $$ ppr rhs) $
+          analyse rhs args
         where
-         is_saturated = count isValArg args == idArity fun
-          unfolding = id_unf fun    -- Does not look through loop breakers
-                   -- ToDo: we *may* look through variables that are NOINLINE
-                   --       in this phase, and that is really not right
+         unfolding = id_unf fun
 
     analyse _ _ = Nothing
 
     -----------
     beta (Lam v body) pairs (arg : args) 
-        | isTypeArg arg
+        | isTyCoArg arg
         = beta body ((v,arg):pairs) args 
 
     beta (Lam {}) _ _    -- Un-saturated, or not a type lambda
        = Nothing
 
     beta fun pairs args
-        = case analyse (substExpr subst fun) args of
-           Nothing  -> -- pprTrace "Bale out! exprIsConApp_maybe" doc $
-                       Nothing
-           Just ans -> -- pprTrace "Woo-hoo! exprIsConApp_maybe" doc $
-                        Just ans
+        = analyse (substExpr (text "subst-expr-is-con-app") subst fun) args
         where
           subst = mkOpenSubst (mkInScopeSet (exprFreeVars fun)) pairs
          -- doc = vcat [ppr fun, ppr expr, ppr pairs, ppr args]
 
-
 stripTypeArgs :: [CoreExpr] -> [Type]
 stripTypeArgs args = ASSERT2( all isTypeArg args, ppr args )
                      [ty | Type ty <- args]
+  -- We really do want isTypeArg here, not isTyCoArg!
 \end{code}
 
 Note [Unfolding DFuns]
@@ -1216,3 +1346,8 @@ So to split it up we just need to apply the ops $c1, $c2 etc
 to the very same args as the dfun.  It takes a little more work
 to compute the type arguments to the dictionary constructor.
 
+Note [DFun arity check]
+~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
+Here we check that the total number of supplied arguments (inclding 
+type args) matches what the dfun is expecting.  This may be *less*
+than the ordinary arity of the dfun: see Note [DFun unfoldings] in CoreSyn